CC BY
55
зью, питанием; передача информации через GSM- или CDMA-радиомодем (в зависимости от модификации).
Применение схемы с двумя микроконтроллерами позволило добавить в мобильный терминал
7 аналоговых линий для подключения внешних датчиков, расширить перепрограммируемую память до
8 МБ, создать интерфейс управления внешней УКВ радиостанцией, и подключить клавиатуру ввода данных. При этом габаритные размеры и потребляемая мощность остались практически прежними по сравнению с устройством, выполненном на одном микроконтроллере.
Схема и конструкция дополнительного модуля легко адаптируются под иные требования заказчика. Мобильный терминал мониторинга подвижных объектов GSM/CDMA-GPS/ГЛОНАСС реализован в виде модуля «Радай» (рис. 2) ЗАО «НПП ТЕЛДА». Модуль сертифицирован Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии, а также имеет сертификат СССТ МВД РФ.
Л. Методические рекомендации по применению спутниковых навигационно-мониторинговых систем на основе радионавигационной системы ГЛОНАСС в интересах органов внутренних дел. - М.: ГУ НПО «СТиС» МВД России, 2009. - 112 с.
Тихомолов Анатолий Алексеевич - ЗАО «НПП ТЕЛДА», начальник проектно-конструкторского отдела, a.tikhomolov@telda.ru
Ткачев Константин Олегович - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, ст. преподаватель, kottok1@yandex.ru
Кармановский Николай Сергеевич - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, кандидат технических наук, доцент, karmanov50@mail.ru
УДК 681.786.4
ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОКОЛЛИМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ОБЪЕКТОВ Т.В. Тургалиева, И.А. Коняхин
В лабораторных условиях исследованы характеристики системы определения угловых деформаций крупногабаритных объектов типа основного зеркала радиотелескопов. Результаты исследований подтвердили эффективность предложенной системы.
Ключевые слова: автоколлиматор, тетраэдрический отражатель, угол скручивания, коллимационные углы, деформации элементов радиотелескопа.
Для определения пространственного углового положения крупногабаритных объектов относительно некоторой базы широко используются автоколлимационные системы. В частности, исправление негомологических деформаций основного зеркала радиотелескопа миллиметрового диапазона длин волн подстройкой всей поверхности основного зеркала к положению идеальной параболы можно осуществить после измерения автоколлимационным методом отклонения нормали к поверхности зеркала от номинального положения в контролируемых точках. При этом затрагивается задача измерения взаимного положения объектов, под которыми понимаются два объекта, один из которых принимается за базовый (неподвижный), а второй - контролируемый - перемещается относительно него.
Для решения указанной задачи оптико-электронными измерительными средствами предлагается использовать трехкоординатный автоколлиматор с увеличенной чувствительностью измерения угла скручивания [Л], в котором в качестве контрольного элемента используется тетраэдрический отражатель (ТО), с заданными отступлениями 5 от 90° двух двугранных углов между отражающими гранями. При отражении такой ТО разделяет падающий по оси пучок автоколлиматора на две пары пучков, одна из которых может использоваться для измерения угла скручивания. Каждый из пучков пары для измерения угла скручивания ©3, составляет с осью объектива автоколлиматора угол Д, который численно равен коэффициенту передачи между углом поворота ТО на угол скручивания и отклонением отраженного пучка от первоначального направления и определяет чувствительность измерения скручивания. Увеличение чувствительности Д при использовании типового автоколлиматора с малым угловым полем обеспечивается переотражением пучка, реализуемым дополнительным плоским зеркалом. Коллимационные углы измеряются по части пучка, отраженной от фронтальной грани ТО, как от автоколлимационного зеркала.
В лаборатории кафедры оптико-электронных приборов и систем НИУ ИТМО по схеме трехкоор-динатного автоколлиматора [Л] изготовлен макет системы контроля угловых деформаций крупногабаритных объектов и собран экспериментальный стенд.
В состав стенда входят (рисунок): автоколлиматор 1; ТО, установленный на поворотный столик (ПС) 2 (ПС позволяет задавать повороты относительно коллимационных осей OX, OY на углы ©ь 02 и оси скручивания OZ на угол 03); персональный компьютер 3; блок питания источника излучения автоколлиматора 4; миллиамперметр 5; оптическая скамья ОСК-2. 6; визуальный автоколлиматор АКТ-15 с отражателем в виде плоского зеркала 7 для контроля углового положения ПС; блок питания источника излучения 8 автоколлиматора АКТ-15.
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики,
2012, № 6 (82)
Рисунок. Стенд для испытания автоколлимационной системы измерения угловых деформаций
крупногабаритных объектов
В ходе экспериментальных исследований доказана линейность статической характеристики автоколлимационной системы, при этом оценка среднеквадратического значения погрешности с составила 20'' при измерении угла скручивания в диапазоне ±25' и 3'' и при измерении коллимационных углов в диапазоне ±10'. Полученные метрологические характеристики соответствуют требуемым для систем измерения угловых деформаций элементов конструкции крупногабаритных объектов, в частности, зеркал современных радиотелескопов.
Работа проводилась при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 20092013 годы.
[Л]. Коняхин И.А., Копылова Т.В. Трехкоординатный оптико-электронный автоколлиматор с увеличенной чувствительностью измерения угла скручивания // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. -2010. - № 6 (70). - С. 9-11. Тургалиева Татьяна Валерьевна - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, аспирант, kopylova_tv@mail.ru
Коняхин Игорь Алексеевич - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, доктор технических наук, профессор, igor@grv.ifmo.ru
УДК 681.786.4, 681.7.08
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ РАДИОТЕЛЕСКОПА РТ70 (СУФФА) А.А. Усик
Предложена методика исследований многоматричной системы измерения деформаций зеркальных компонентов полноповоротных радиотелескопов. Приводятся результаты экспериментов с макетом системы. Ключевые слова: радиотелескоп РТ70, оптико-электронная система, измерение деформаций элементов конструкции.
Для обеспечения работы современных полноповоротных радиотелескопов типа РТ70 в миллиметровом диапазоне длин волн необходима компенсация деформаций отражающих элементов с погрешностью не более 0,1 мм. Применение оптико-электронных систем в качестве первичных измерительных преобразователей комплекса компенсации деформаций позволяет обеспечить требуемую точность измерения смещений элементов.
Оптико-электронная система измерения деформаций отражающих элементов радиотелескопа включает две подсистемы, расположенные на опорном кольце вблизи вершины главного зеркала [1].
Первая подсистема определяет координаты визирных целей (инфракрасных излучающих диодов), расположенных в контрольных точках поверхности главного зеркала, и является первичным звеном системы компенсации деформаций поверхности. Вторая подсистема измеряет положение визирных целей на контррефлекторе, что позволяет определить его смещение относительно номинального положения. Каждая подсистема состоит из однотипных базовых измерительных блоков (БИБ), измеряющих деформацию в нескольких (до 40) контрольных точках [2].
БИБ включает единый объектив (оптическую систему), секционный анализатор в виде группы матричных приемников оптического излучения (по количеству визирных целей) и устройство обработки видеокадров. Формируемое поле анализа блока образовано отдельными дискретными матричными приемниками оптического излучения (МПОИ), причем на каждом МПОИ формируется изображение только одной визирной цели (ВЦ), что определяет отсутствие перекрытия угловых полей поля, соответствующих отдельным МПОИ. Использование многоматричного секционного анализатора обусловлено широким диапазоном дистанций до ВЦ (3-40 м), определяющим значительное несовпадение плоскостей их изображений.
Для оценки эффективности разработанной концепции БИБ с секционным анализатором был создан макет, конструктивно состоящий из трех несущих пластин, соединенных наборными стойками. На первой пластине закреплен объектив РФ-5 (Р=450,36 мм), на средней - пять фотоприемных модулей на базе
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 2012, № 6 (82)
