CC BY
36
Рис. 3. Состав антенны
Рис. 4. Антенна с приводом на панели КА
Представленная конструкция офсетной антенны на основе интегрального конического корпуса может быть адаптирована для различных габаритов, классов антенн (одно-, двухзеркальных), способов установки на КА и т. д. В целом предложенное решение имеет значительный потенциал для дальнейшего развития и широкого прикладного использования при разработке современных КА.
Библиографические ссылки
1. Галимов Г. К. Зеркальные антенны. Т. 1. М. : Адвансед Солюшенз, 2010. 204 с.
2. Modern Antenna Design. 2nd ed. / by Thomas A. Milligan.
3. Vanguard Space Technologies (2014). URL: http://www.vst-inc.com/satellite-components/antenna-
reflectors/nadir-tower-reflectors/ 8.09.2014).
(дата обращения:
References
1. Galimov G. К. Zerkal'nye antenny (Mirror antenas). Moscow, 2010, vol. 1, 204 с.
2. Modern Antenna Design, 2nd ed., by Thomas A. Milligan.
3. Vanguard Space Technologies (2014). Available at: http://www.vst-inc.com/satellite-components/antenna-reflectors/nadir-tower-reflectors/ (accessed: 8 Sept. 2014).
© Тайгин В. Б., Болтов В. В., Чичурин В. Е., Гоцелюк О. Б., Лопатин А. В., 2014
УДК 621.396.67
ПРИМЕНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОФИЛЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ РЕФЛЕКТОРОВ
С. А. Титаренко, В. В. Двирный
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52
E-mail: [email protected]
Описан оптический метод маркирования поверхности рефлекторов крупногабаритных трансформируемых антенн зонтичного типа с помощью видеопроектора для дальнейшего контроля профиля рефлектора стерео-фотограмметрическим методом измерения.
Ключевые слова: крупногабаритный рефлектор, оптические маркеры, трансформируемая антенна, видеопроектор, стереофотограмметрия.
THE USE OF OPTICAL MARKERS FOR MEASURING PROFILE LARGE REFLECTOR
S. A. Titarenko, V. V. Dvirniy
JSC "Information Satellite Systems" named after academician M. F. Reshetnev" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: [email protected]
Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов
The optical method of marking the surface of large reflectors antennas of transformable umbrella type using a video projector to further the profile control of the reflector with stereophotogrammetric measurement method is described.
Keywords: large reflector, optical markers, convertible antenna, video projector, stereophotogrammetry.
В настоящее время интенсивно используются и развиваются оптико-электронные методы контроля крупногабаритных (от 4 до 30 м и более) трансформируемых рефлекторов зеркальных антенн КА связи, включая геодезические и фотограмметрические методы, а также методы на основе дальнометрии, лазерного сканирования и проецирования [1-4]. Наряду с контролем формы часто во время производственных операций необходимо производить координатную привязку и разметку крупногабаритных изделий для точной сборки, крепления, обработки и т. д. Задача контроля формы актуальна не только на этапах изготовления элементов отражающей поверхности, их монтажа опорной конструкции, юстировки профиля отражающей поверхности, но также непосредственно в процессе эксплуатации в составе КА. Основным недостатком большинства существующих промышленных образцов применяемых средств измерений для контроля формы поверхности является потребность в значительных затратах времени на проведение измерений. Система, удовлетворяющая высоким требованиям по точности измерений, а также обеспечивающая возможность одномоментного оценивания отклонений формы отражающей поверхности объекта целиком, в режиме реального времени, может быть реализована на основе принципов стереофотограмметрии.
Метод измерения, базирующийся на стереофото-грамметрии, накладывает определенные ограничения на процесс получения визуальной информации. В частности, требуется, чтобы исследуемая часть поверхности объекта контроля полностью попадала на изображение. Вследствие крупных габаритов рефлектора необходима съемка на удалении, в результате чего становятся неразличимыми многие мелкие детали конструкции.
Цель обработки визуальной информации состоит в получении координат некоторых физических объектов на изображениях, полученных одновременной съемкой данных объектов из разных точек пространства. Координаты объектов на изображении используются для последующего преобразования их в пространственные координаты. Соответственно, требования к изображениям состоят в том, чтобы снимки одной и той же части поверхности технического объекта должны быть получены одновременно из разных точек пространства, т. е. иметь зоны перекрытия. Набор из двух и более подобных изображений формирует стереообраз поверхности крупногабаритного рефлектора антенны.
Выбор способа маркировки поверхности с целью упрощения алгоритма распознавания изображений, а также повышения его устойчивости к различным искажающим факторам аппаратуры и окружающей среды неоднозначен. Широко применяемые для измерений наклеиваемые марки имеют недостатки, заключающиеся в низкой производительности нанесения маркировки и практически невозможности автомати-
зации данного процесса. Использование в качестве маркеров деталей конструкции затруднительно из-за значительного удаления от исследуемой поверхности в случае крупногабаритных рефлекторов.
Получение стереофотограмметрической информации из изображений стереообраза поверхности состоит из двух основных этапов: формирование визуальной информации методом структурированного освещения и обработка изображений стереообраза освещенной данным методом поверхности объекта.
Формирование визуальной информации для системы технической диагностики происходит с помощью бесконтактной световой структурированной маркировки посредством проецирования проектором специального маркировочного изображения на поверхность рефлектора. Обработка визуальной информации в системе технической диагностики выполняется последовательно, в несколько этапов: предобработка, распознание, локализация и идентификация маркеров. Процесс распознавания маркеров в виде пятен определенной формы (круги, квадраты и др.) не позволяет оценить точность распознавания.
Для бесконтактной световой маркировки крупногабаритных рефлекторов с помощью проектора были разработаны специальное маркировочное изображение и алгоритм распознавания и локализации маркеров, получаемых при проецировании этого изображения на поверхность исследуемого объекта.
Маркировочное изображение (см. рисунок) состоит из трех типов элементов: диагональные сплошные полосы, равные фрагменты горизонтальных полос, равные фрагменты вертикальных полос. Местоположения полос выбираются таким образом, чтобы точки пересечения соответствующих полос: горизонтальных и вертикальных, горизонтальных и диагональных, вертикальных и диагональных - совпадали. Маркерами считаются точки пересечения полос.
красные
зеленые
синие
Схема маркировочного изображения
На рисунке каждый маркер представляет собой точку пересечения трех линий. Следовательно, задача определения координат каждого маркера сводится к определению точки пересечения трех линий, образующих данный маркер. Для удобства обработки линии имеют разный цвет: линии, ориентированные параллельно оси X, имеют цвет в формате RGB 0,0,255; линии, имеющие угол наклона 60 градусов
к оси X, цвета 0,255,0; линии, имеющие угол наклона 120 градусов к оси X, имеют цвет 255,0,0. Таким образом, линии одного цвета параллельны. Сразу стоит отметить, что при проецировании описанного маркировочного рисунка на рефлектор зеркальной антенны, линии, в зависимости от формы рефлектора, определенным образом исказятся, но при этом точки пересечения линий (красная с зеленой, красная с синей, зеленая с синей) по-прежнему будут совпадать.
Последовательность обработки изображения исследуемого объекта со спроецированным на его поверхность описанным маркировочным рисунком включает следующие этапы: поиск координат точек профилей полос; аппроксимация профилей полос многочленом заданного порядка для получения уравнений кривых; решение систем уравнений с целью нахождения точек пересечения кривых [5]. Данный метод маркировки обладает рядом преимуществ перед традиционными методами, используемыми в сте-реофотограмметрии и подходит для использования в космической среде.
Библиографические ссылки
1. Pappa R. S., Louis R. Giersch, Jessica M. Photogrammetry of a 5m Inflatable Space Antenna With Consumer Digital Cameras [Electronical Resource]. URL: www.photomodeler.com/applications/documents/NASA.pdf (дата обращения: 02.08.2014).
2. Осипович Д. А., Ярушин С. Г. Выбор метода оцифровки для контроля геометрии крупногабаритных сложнопрофильных деталей и узлов авиационных двигателей // Молодой ученый. 2014. № 1. С. 103-110.
3. Chugui Yu., Verkhoglyad A., Poleshchuk A., Korolkov V., Sysoev E., Zavyalov P. 3D-Optical Measuring
Systems and Laser Technologies for Scientific and Industrial Applications // Measurement science review.
2013. Vol. 13, no. 6.
4. Системы лазерного проецирования и разметки LPT [Электронный ресурс]. URL: http://www. nevatec.ru/lpt/files/LPT_buklet.pdf (дата обращения: 10.08.2014).
5. Яншин В. В. Анализ и обработка изображений: принципы и алгоритмы. М. : Машиностроение, 1994. 112 с.: ил.
References
1. Richard S. Pappa, Louis R. Giersch, M. Jessica
Photogrammetry of a 5m Inflatable Space Antenna With Consumer Digital Cameras [Electronical Resource]. Available at: www.photomodeler.com/applications/ documents/NASA.pdf (date of visit: 02.08.2014).
2. Osipovich D. A., Yarushin S. G. The choice of method for digitizing geometry control of large-complex parts and assemblies of aircraft engines, Young scientist,
2014, № 1, p. 103-110.
3. Chugui Yu., Verkhoglyad A., Poleshchuk A., Korolkov V., Sysoev E. and Zavyalov P. 3D Optical Measuring Systems and Laser Technologies for Scientific and Industrial Applications, Measurement science review, 2013, vol. 13, no. 6.
4. Laser projection system and markings LPT [Electronical Resource] Available at: http://www.nevatec.ru/ lpt/files/LPT_buklet.pdf (date of visit: 10.08.2014).
5. Yanshin V. V. Analysis and image processing: principles and algorithms, Moscow, Mechanical Engineering, 1994, 112 p.
© Титаренко С. А., Двирный В. В., 2014
УДК 678.643
НОВЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОРАДИОИЗДЕЛИЙ БОРТОВОЙ АППАРАТУРЫ
О. Л. Троицкая, С. Н. Гладких, Е. Н. Башарина
ОАО «Композит»
Российская Федерация, 141070, Московская область, г. Королёв, ул. Пионерская, 4
E-mail: [email protected]
Рассмотрено применение новых полиуретановых герметиков взамен тиоколового типа У-30М и полиуре-танового типа 51-Г-23.
Ключевые слова: герметизация, тиксотропность, газовыделение, коррозия.
NEW POLYMERIC MATERIALS FOR SEALING ELEMENTS OF ERO EQUIPMENT
O. L. Troitskaya, S. N. Gladkikh, E. N. Basharina
Open Joint Stock Company «Kompozit» 4, Pionerskaya str., Korolev, Moscow Region, 141070, Russian Federation. E-mail: [email protected]
New sealants: polyurethane instead tiokol-type sealant type U-30M andpolyurethane sealant type 51-G-23 are presented.
Keywords: sealing, thixotropic, gassing, corrosion.
