CC BY
63Список литературы
1. Furht B. Handbook of Augmented Reality. // Florida Atlantic University (USA). Springer, 2011.
2. Визуальная одометрия. [Электронный ресурс], 2018. Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Visual_odometry/ (дата обращения: 11.09.2018).
3. Calculate bearing. [Электронный ресурс], 2016. Режим доступа: https://www.movable-type.co.uk/scripts/latlong.html/ (дата обращения: 11.09.2018).
ЛАЗЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ Токтарбаев А.А.
Токтарбаев Акберен Алтайулы - магистрант, кафедра космической техники и технологии, Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, г. Астана, Республика Казахстан
Аннотация: в статье анализируются обзор технологии лазерных систем и лазерных трекеров. О геометрических расчетах лазерных трекеров. О том, где используются лазерные трекеры.
Ключевые слова: лазерный трекер, лазерный луч, ретрофлектор.
ЛСИГП может работать на множестве принципов, которые, в зависимости от его когерентности, выполняют определенные свойства лазерного луча. Монохроматика на фоне фонового излучения, ориентированная на концентрацию энергии, позволяет проводить измерения на длинных линиях, пространственную и временную когерентность на основе различных измерительных схем. Использование короткого и ультрафиолетового лазерного импульсного освещения минимизирует многие проблемы динамических размеров статических объектов, исключая эффект вибрации и смещение объекта. Контроль параметров излучения в пространстве (структурированный лазерный луч) и во времени (длительность импульса, частота электромагнитных волн) еще больше расширит спектр дистанционных бесконтактных методов измерения геометрических параметров изделий. Допустимые погрешности (фюзеляж, космический корабль, бустерные блоки, и т.д.) В области измерения линейных размеров аэрокосмической продукции в диапазоне ~ 1 ... 10 м и продолжительности 0,01 ... 1 мм. Оптимальный диапазон рабочего расстояния, погрешности измерения и их производительность в настоящее время FARO Laser Tracker , MV200, и так далее, такие как лазерные компьютерные системы. Они работают в линейном измерении до 100 метров в зоне измерения и под углом: не менее 270 градусов по цельсию и ± 50 градусов по высоте. Расстояние измерения расстояния ~ 1 м умножается на 10 микрон и приблизительно на 10 м расстояние пропорционально 100 микрометрам с угловой погрешностью менее 10. Встроенная метеостанция позволяет частично нейтрализовать воздействие окружающей среды на результаты измерений. Принцип работы лазерного трекера - измерение двойного угла и расстояния. Трекер посылает лазерный луч на отражающий ретро-отражатель, который входит в контакт с поверхностью измеряемого объекта. Роза видна на том же маршруте вдоль цели возвращения и берется из точки, в которой она указана. Часть света, отраженного ретрофлектором, проникает в калькулятор расстояний, который рассчитывает расстояние от дорожки до отражателя. Существует два типа дистанционных измерительных устройств: интерферометр (лазерный интерферометр, IFM) или измеритель абсолютного расстояния (измеритель абсолютного расстояния,
ADM). Лазерный трекер имеет два датчика вращения головки (датчик). Эти устройства измеряют угловое направление двух механических осей трекера: оси азимута и оси высоты.
Углы и расстояние измеренного расстояния достаточно для точного определения положения центра ретрофлектора. Поскольку центр ретроотражателя находится на фиксированном расстоянии от измеряемой поверхности, координаты измеряемых точек или поверхностей легко вычисляются. Измеряет ось оси и ось оси.
В режиме интерферометра оператор помещает ретрофлектор в исходное положение оператора и передает интерферометр на определенное расстояние от исходного положения. Когда оператор перемещает ретрофлектор в положение, где находится измеряемый объект, лазерный луч продолжается и привязывается к центру ретрофлектора. Этот метод работает до тех пор, пока лазерный луч от трекера к ретрофлектору на своем пути. Но если луч прерывается, показания счетчика теряются из-за состояния ретрофлектора, и трекер выдает сигнал ошибки. Оператор возвращает рефтрофлектор в контрольную точку и повторяет измерение.
Интерферометр основан на стабилизированном по частоте гелий-неоновом лазере. Лазерный луч делится на две бутылки. Один идет прямо к интерферометру. Вторая часть выходит из колеи, она смотрит с ретрофорда, а на обратном появляется интерферометр. Интерферометр концентрируется дважды, что приводит к циклическому изменению амплитуды электромагнитных волн, а ретрефлектор находится на расстоянии, равном половине (~ 0,316 мкм) волн. Электронная схема вычисляет циклические изменения интенсивности (называемые «подсчетом полос»), чтобы вычислить расстояние до источника света, оно добавляется к расстоянию до точки и является относительным.
ADM использует один или несколько других фазовых методов измерения. Например, частота лазерного излучения в сканере MV200 модулируется в планшетах, а гетеродинный фотоэлемент преобразует полученный сигнал (фазовая задержка). Это довольно быстро, теперь некоторые абсолютные дистанционные измерители могут ускорить сканирование, что позволяет выполнять сканирование с высокой скоростью. Поэтому некоторые современные драйверы имеют ADM и не используют интерферометр в размерах. При согласовании неопределенной области измерения фазы с максимальным расстоянием до объекта система ADM автоматически измеряет расстояние до цели, даже если она ранее была повреждена. Кроме того, любая поверхность с коэффициентом 10-9 может быть использована без использования ретрофильтралов. Одной из отличительных особенностей трекера являются автоматические угловые координаты луча. Трекер направляет луч в нужном направлении, вращая механические оси. В большинстве приложений трекер должен держать луч в середине мобильного слайдера. Это достигается путем направления части отраженного луча на датчик положения. Если лазерный луч не попадает в центр отражателя, излучение не попадает в центр датчика положения, и генерируется сигнал ошибки. Этот сигнал управляет вращением механических осей, чтобы удерживать лазерный луч в центре ретроферов.
Трекеры позволяют проводить точные измерения геометрических праймеров (точек, окружностей, плоскостей, конусов, цилиндров и т.д.), Расстояния и угла между ними, относительного положения формы и отклонения. Вы можете управлять сложными кривыми страницами с помощью метода сравнения CAD-моделей.
Список литературы
1. Технология сборки и испытаний космических аппаратов [Текст] / под общ. ред.
И.Т. Белякова и И.А. Зернова. // М.: Машиностроение, 1990. 352 с.
2. Космическое аппаратостроение: научно-технические исследования и практические разработки ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс» [Текст] / А.Н. Кирилин, Г.П. Аншаков, Р.Н. Ахметов [и др.] // Самара: АГНИ, 2011. 280 с.
3. Вагнер Е. Т. Лазерные и оптические методы контроля в самолетостроении [Текст] / Е.Т. Вагнер, А.А. Митрофанов, В.Н. Барков. // М.: Машиностроение, 1977. 176 с.
ПРОБЛЕМА КОСМИЧЕСКОГО МУСОРА В ОКОЛОЗЕМНОМ
ПРОСТРАНСТВЕ Алексеев А.А.
Алексеев Александр Алексеевич - студент, космический факультет, Мытищинский филиал
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, г. Мытищи
Аннотация: в настоящее время очень важное экологическое и экономическое значение имеет загрязнение околоземной орбиты. Поэтому в данной статье рассматриваются понятия космического мусора, причины загрязнения околоземной орбиты, методы и пути решения данной проблемы.
Ключевые слова: космос, технологии, мусор, космический аппарат, эффективность.
В связи с развитием космонавтики и ракетостроения, частыми запусками ракет и спутников наша околоземная орбита переполнена космическим мусором. Так что же такое космический мусор?
Под космическим мусором подразумеваются все искусственные объекты и их фрагменты в космосе, которые уже неисправны, не функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям, но являющиеся опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты, особенно пилотируемые. В некоторых случаях, крупные или содержащие на борту опасные (ядерные, токсичные и т.п.) материалы объекты космического мусора могут представлять прямую опасность и для Земли — при их неконтролируемом сходе с орбиты, неполном сгорании при прохождении плотных слоев атмосферы Земли и выпадении обломков на населённые пункты, промышленные объекты, транспортные коммуникации [1].
Так какие же причины загрязнения нашей орбиты?
Проблема загрязнения околоземной орбиты космическим мусором изучалась с самого начала космической эры. Однако данная проблема была официально признана существующей и глобальной, одинаковой для всех стран, лишь в 1993 году. Считается, что если так и дальше не предпринимать никаких решений по утилизации комического мусора, то ситуация может привести к большому росту количества мусора на низких околоземных орбитах и, как следствие, к невозможности дальнейшего освоения космоса.
Следовательно, если будет невозможность дальнейшего освоения космоса, то и развития продвижения науки не будет в целом. Вы только представьте, что вся околоземная орбита будет заполнена выведенными из строя спутниками, обломками космических аппаратов и. т. п. Значит, мы не сможем запускать в космос новые [КА], т. к. они либо будут выведены из строя, либо это будет экономически не эффективным. При выходе космического аппарата в космос, он попросту столкнется с мусором и произойдет неизбежная поломка. Наиболее засорены те области орбит вокруг Земли, которые чаще всего используются для работы космических аппаратов. Это НОО, геостационарная орбита (ГСО) и солнечно--синхронные орбиты (ССО).
К сожалению, наблюдениям доступны далеко не все обломки и части ЛА, составляющие космический мусор. Наземные радиолокационные системы могут
