RU2182311C1 - Device for spatial orientation of objects - Google Patents
Device for spatial orientation of objects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2182311C1 RU2182311C1 RU2001112886A RU2001112886A RU2182311C1 RU 2182311 C1 RU2182311 C1 RU 2182311C1 RU 2001112886 A RU2001112886 A RU 2001112886A RU 2001112886 A RU2001112886 A RU 2001112886A RU 2182311 C1 RU2182311 C1 RU 2182311C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- marks
- lens
- plane
- reflector
- prism
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при конструировании устройств для определения взаимного разворота (угла скручивания) разнесенных объектов, для передачи на расстояние направления вектора, например азимутального направления, из плоскости одного уровня в плоскость другого уровня и др. The invention relates to measuring technique and can be used in the design of devices for determining mutual reversal (torsion angle) of spaced objects, for transmitting a vector direction, for example, an azimuthal direction, from a plane of one level to a plane of another level, etc.
Пространственная ориентация объектов является весьма актуальной задачей как в области гражданского приборостроения, так и для решения специальных задач. При этом к техническим решениям предъявляются требования не только метрологического характера (высокая точность и др.), но и требования к эксплуатационным характеристикам: их габариты, нерасстраиваемость в течение длительного межрегламентного периода и др. The spatial orientation of objects is a very urgent task both in the field of civil instrument engineering and for solving special problems. At the same time, not only metrological requirements (high accuracy, etc.) are imposed on technical solutions, but also requirements on operational characteristics: their dimensions, non-adjustment during a long inter-regulation period, etc.
Известны устройства для контроля взаимного разворота (угла скручивания) разнесенных объектов, использующие методы геометрической оптики. Например, оптический ориентатор (Б. Ю. Ханок, П.Д.Бондаренко, Оптический ориентатор. Вестник БГУ им. В.И. Ленина, cep. I, 1974, 3, с. 38-41), содержащий автоколлимационную систему и тетраэдрический зеркальный отражатель, у которого двугранные углы между отражающими гранями не равны прямому. При отражении коллимированного пучка от такого тройного зеркала образуется шесть отраженных пучков, причем угловые расстояния между смежными отраженными пучками однозначно зависят от величины отступления двугранных углов от прямого и от направляющих косинусов падающего пучка в системе координат, связанной с отражателем. В таком устройстве чрезмерно увеличены габариты входного зрачка объектива автоколлиматора и существенно ограничены как предельные расстояния между объектами, так и предельные измеряемые углы скручивания. Known devices for controlling mutual reversal (torsion angle) of spaced objects using geometric optics methods. For example, an optical orientator (B. Yu. Hanok, P.D. Bondarenko, Optical orientator. Bulletin of the BSU named after V.I. Lenin, cep. I, 1974, 3, p. 38-41) containing an autocollimation system and a tetrahedral a specular reflector in which the dihedral angles between the reflecting faces are not equal to the straight line. When a collimated beam is reflected from such a triple mirror, six reflected beams are formed, and the angular distances between adjacent reflected beams clearly depend on the divergence of dihedral angles from the straight line and from the directing cosines of the incident beam in the coordinate system associated with the reflector. In such a device, the dimensions of the entrance pupil of the autocollimator lens are excessively enlarged and both the limiting distances between objects and the limiting measured torsion angles are significantly limited.
Известно также устройство контроля взаимного разворота объектов (Л.В. Пинаев. Система из двух прямоугольных зеркал и ее свойства. Оптико-механическая промышленность, 1987, 12, с. 18-20), состоящее из двух отражателен в виде прямоугольных зеркал и расположенного между ними предмета, неподвижного относительно одного из отражателей. Принцип работы устройства основан на свойстве прямоугольного зеркала поворачивать отраженное от него изображение предмета. Из этого следует, что угол взаимного разворота ребер прямоугольных отражателей, являющийся признаком взаимного разворота объектов, может быть определен через угол поворота изображения предмета относительно его исходного положения при условии, что сам предмет должен быть строго параллельным ребру связанного с ним отражателя. При невыполнении этого условия угол поворота изображения предмета будет находиться в функциональной зависимости не только от искомого угла взаимного разворота ребер отражателей, но и от угла между предметом и ребром отражателя. Устройства такого типа недостаточно точны и надежны, так как требуют высокой точности выставления предмета (параллельность предмета ребру отражателя) и определения с соответствующей точностью угла непараллельности предмета ребру отражателя. There is also a device for monitoring the mutual rotation of objects (L. V. Pinaev. A system of two rectangular mirrors and its properties. Optical-mechanical industry, 1987, 12, pp. 18-20), consisting of two reflective rectangular mirrors located between them object, stationary relative to one of the reflectors. The principle of operation of the device is based on the property of a rectangular mirror to rotate the image of an object reflected from it. From this it follows that the angle of mutual rotation of the edges of rectangular reflectors, which is a sign of mutual rotation of objects, can be determined through the angle of rotation of the image of the object relative to its initial position, provided that the object itself must be strictly parallel to the edge of the associated reflector. If this condition is not met, the angle of rotation of the image of the object will be in functional dependence not only on the desired angle of mutual rotation of the edges of the reflectors, but also on the angle between the object and the edge of the reflector. Devices of this type are insufficiently accurate and reliable, since they require high accuracy of exhibiting the object (parallelism of the object to the reflector edge) and determination of the angle of non-parallelism of the object with the corresponding accuracy of the reflector edge.
Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому изобретению является устройство определения пространственной ориентации объектов, в частности для контроля плоскостности поверхностей (Авт. св. СССР, 741045, МПK G 01 В 11/30, приор. 28.12.77), содержащее два установленных навстречу друг другу прямоугольных призменных отражателя с объективами, две марки с осветителями, симметрично расположенные относительно оси объективов, системы, формирующие симметрично оси объективов изображения марок, расположенные за плоскостью изображения объектива микрообъективы (микроскопы) с приемными призмами и приемное устройство. В этом устройстве взаимный разворот ребер прямоугольных отражателей, установленных на контролируемых поверхностях, из-за неплоскостности контролируемой поверхности приводит к изменению положения индексов, наблюдаемых в микроскоп. При этом точность и достоверность измерений может быть достигнута только при условии параллельности линии марок ребру одного из прямоугольных отражателей. Это устройство характеризуется резко ограниченными эксплуатационными возможностями из-за необходимости проведения постоянных поверок угла между линией марок и ребром отражателя, что является достаточно сложной метрологической задачей, невыполнимой в полевых условиях. С другой стороны, это устройство позволяет проводить работы на фиксированном расчетном расстоянии между призменными отражателями и объективами, что накладывает жесткое ограничение на расстояние между уровнями плоскостей переноса направления. The closest set of features to the proposed invention is a device for determining the spatial orientation of objects, in particular for monitoring the flatness of surfaces (Aut. St. USSR, 741045, MPK G 01 B 11/30, prior. 12/28/77), containing two facing each other friend of a rectangular prism reflector with lenses, two brands with illuminators, symmetrically located relative to the axis of the lenses, systems that form symmetrically the axis of the lenses of the image brands, located behind the image plane of the lens and micro lenses (microscopes) with receiving prisms and a receiving device. In this device, the mutual rotation of the ribs of rectangular reflectors mounted on controlled surfaces, due to the non-flatness of the controlled surface, leads to a change in the position of the indices observed under the microscope. Moreover, the accuracy and reliability of measurements can be achieved only if the line of marks is parallel to the edge of one of the rectangular reflectors. This device is characterized by sharply limited operational capabilities due to the need for constant verification of the angle between the line of marks and the edge of the reflector, which is a rather difficult metrological task, impossible in the field. On the other hand, this device allows you to work at a fixed design distance between prism reflectors and lenses, which imposes a strict restriction on the distance between the levels of the transfer planes.
Техническим эффектом заявляемого устройства является обеспечение высокоточного с высокой степенью надежности определения пространственной ориентации объектов в различных условиях эксплуатации без ограничения на величину дистанции. The technical effect of the claimed device is to provide high-precision with a high degree of reliability of determining the spatial orientation of objects in various operating conditions without limiting the distance.
Такой эффект достигается тем, что в устройстве пространственной ориентации объектов, содержащем два установленных навстречу друг другу отражателя, один из которых выполнен в виде по крайнем мере одной прямоугольной призмы, размещенный между отражателями объектив, две марки с осветителями, систему, формирующую симметрично оси объектива изображение марок из расположенных за плоскостью изображения объектива микрообъективов с приемными призмами, и приемное устройство, первый по ходу луча отражатель выполнен в виде триппельпризмы, установленной соосно объективу, марки жестко связаны между собой, установлены в предметной плоскости объектива и обращены в сторону триппельпризмы, при этом блок марок, образованный марками с осветителями, микрообъективами и приемными призмами, установлен с возможностью вращения вокруг оси объектива. This effect is achieved by the fact that in the device for spatial orientation of objects, containing two reflectors mounted towards each other, one of which is made in the form of at least one rectangular prism, a lens placed between the reflectors, two brands with illuminators, a system that forms an image symmetrically to the axis of the lens brands of micro-lenses with receiving prisms located behind the image plane of the lens, and the receiving device, the first reflector in the direction of the beam is made in the form of a triple prism, set introduced coaxially to the lens, the marks are rigidly interconnected, mounted in the objective plane of the lens and turned towards the tripprism, while the block of marks formed by brands with illuminators, micro-lenses and receiving prisms is mounted for rotation around the axis of the lens.
Выполнение призменного отражателя в виде блока призм позволяет вести измерения при существенных взаимных продольных и поперечных смещениях объектов, не меняя принципиальной сущности физических явлений. The implementation of the prism reflector in the form of a block of prisms allows measurements at significant mutual longitudinal and transverse displacements of objects without changing the fundamental nature of physical phenomena.
Если приемное устройство выполнить в виде фотоэлектрического прибора с зарядовой связью (ФПЗС), фоточувствительный регистр которого совмещен с плоскостью изображения микрообъективов, обеспечивающих позиционирование световых импульсов на регистре, дополнительно снабдить его электронным блоком обработки сигналов, а между блоком марок и приемным устройством разместить призменный блок сведения, то оба световых индекса окажутся на фоточувствительном регистре ФПЗС, что позволит проводить непрерывные измерения углового рассогласования между ребром призменного отражателя 1 и линией марок. Это обеспечивает автоматизацию измерений и повышение точности (см. п.2 Формулы). If the receiving device is made in the form of a charge-coupled photoelectric device (FPSS), the photosensitive register of which is aligned with the image plane of micro lenses that provide positioning of light pulses on the register, additionally equip it with an electronic signal processing unit, and place a prism information unit between the stamp block and the receiving device , then both light indexes will be on the photosensitive register of the FPSS, which will allow continuous measurements of the angular mismatch between the edge of the prism reflector 1 and the line of marks. This provides automation of measurements and increased accuracy (see clause 2 of the Formula).
Если устройство дополнительно снабдить жестко связанным с блоком марок элементом привязки, выполненным в виде отражателя, определяющим контролируемое направление, то линия марок будет материализована, что позволяет передать направление вектора, заданного ребром призменного отражателя 1, в другую плоскость, на контролируемый объект (см. п.3 Формулы). If the device is additionally equipped with an anchor element rigidly connected to the block of marks made in the form of a reflector defining the controlled direction, then the line of marks will be materialized, which allows you to transfer the direction of the vector specified by the edge of the prism reflector 1 to another plane, to the controlled object (see paragraph .3 Formulas).
При размещении по ходу луча между призменным отражателем и объективом второй триппельпризмы, установленной с возможностью движения в плоскости, перпендикулярной оптической оси системы, появляется возможность осуществить калибровку устройства в полевых условиях, не используя при этом никакого стендового н метрологического обеспечения (см. п.4 Формулы). When placing along the beam between the prism reflector and the lens a second triple prism mounted with the possibility of movement in a plane perpendicular to the optical axis of the system, it becomes possible to calibrate the device in the field without using any bench metering equipment (see Section 4 of the Formula )
Введение в ход лучей поверочной триппельпризмы производится только в процессе калибровки устройства. Введение может быть выполнено различными конструкторскими решениями, которые здесь не рассматриваются. The introduction into the course of the rays of the triple triprism is carried out only in the process of calibrating the device. The introduction can be made by various design decisions that are not considered here.
Благодаря новому схемному и конструкторскому решениям удалось связать угловое положение линии марок с ребром отражателя, задающим контролируемое направление, исключив при этом влияние углового положения линии марок относительно второго отражателя, и за счет установки марок в предметной плоскости объектива изменять расстояние между линией марок и объективом. Thanks to the new design and design solutions, it was possible to connect the angular position of the line of marks with the edge of the reflector defining a controlled direction, eliminating the influence of the angular position of the line of marks relative to the second reflector, and by changing the marks in the objective plane of the lens, change the distance between the mark line and the lens.
На чертеже представлена принципиальная схема предложенного устройства (пример конкретного исполнения по п.4 Формулы), где прямоугольный призменный отражатель 1, отражатель 2 в виде триппельпризмы, объектив 3, излучатели 4, 5 с коллиматорами, марки 6, 7 со светоделителями, приемные призмы 8, 9, микрообъективы 10, 11, приемное устройство 12, призменный блок 13 сведения, блок 14 обработки сигналов, элемент 15 привязки в виде прямоугольного зеркала и поверочная триппельпризма 16. The drawing shows a schematic diagram of the proposed device (an example of a specific implementation according to claim 4 of the Formula), where a rectangular prism reflector 1, reflector 2 in the form of a triple prism, lens 3, emitters 4, 5 with collimators, brands 6, 7 with beam splitters, receiving prisms 8 , 9, micro-lenses 10, 11, a receiving device 12, a prism information unit 13, a signal processing unit 14, an anchor element 15 in the form of a rectangular mirror, and a triple prism 16.
I - задающий блок. I is the master unit.
II - приемный блок. II - receiving unit.
Пунктирной линией обозначено второе положение призменного отражателя 1, когда базовое направление задается перпендикуляром к направлению линии ребер. The dashed line indicates the second position of the prism reflector 1, when the base direction is set perpendicular to the direction of the line of ribs.
Устройство включает два отдельных блока: блок I содержит только прямоугольный призменный отражатель 1, который располагается на одном из двух контролируемых объектов, либо в случае передачи направления вектора - в плоскости базового направления. Пространственное положение ребра (ребер) прямоугольного призменного отражателя задает базовое направление, поэтому блок I назовем задающим. Блок II включает все остальные элементы устройства, его размещают на другом контролируемом объекте либо в плоскости переноса базового направления в случае передачи вектора направления, его назовем приемным блоком. The device includes two separate blocks: block I contains only a rectangular prism reflector 1, which is located on one of two controlled objects, or in the case of transmitting the direction of the vector in the plane of the base direction. The spatial position of the ribs (ribs) of the rectangular prism reflector sets the basic direction, so block I will be called the master. Block II includes all other elements of the device, it is placed on another controlled object or in the plane of transfer of the base direction in the case of transmitting the direction vector, it will be called the receiving unit.
Устройство работает следующим образом. На одном из объектов устанавливают задающий блок I, блок II устанавливают на контролируемом объекте либо в плоскости переноса вектора направления. Световые пучки от излучателей 4, 5 проходят соответственно через марки 6, 7 и светоделители, отражаются от триппельпризмы 2, проходят через объектив 3, отражаются от пряугольного призменного отражателя 1, вновь проходят через объектив 3, триппельпризму 2 и светоделители 6, 7, которые строят изображения марок в плоскости, являющейся предметной для выходных микрообъективов 10, 11. Эти изображения переносятся микрообъективами на фотоприемное устройство 12. The device operates as follows. On one of the objects, the master block I is installed, block II is installed on the controlled object or in the transfer plane of the direction vector. Light beams from emitters 4, 5 pass through grades 6, 7 and beam splitters, respectively, are reflected from trippleprism 2, pass through lens 3, are reflected from a rectangular prism reflector 1, again pass through lens 3, trippleprism 2 and beam splitters 6, 7, which are being built images of marks in the plane that is subject to the output micro-lenses 10, 11. These images are transferred by micro-lenses to the photodetector 12.
Подходы к решению таких фотоприемных устройств известны. Approaches to solving such photodetector devices are known.
Как известно, триппельпризма обладает свойством отражать лучи в направлении, противоположном направлению падающих на нее лучей, при этом разворот ее в любом направлении не вызывает изменения направления отраженных лучей. Благодаря этому свойству в рассмотренном выше ходе оптических лучей только прямоугольный призменный отражатель 1 изменяет их направление в том случае, если линия марок не совпадает с "нулевым положением". За "нулевое положение" линии марок может быть принято одно из двух ее положений: а) линия марок строго перпендикулярна ребру прямоугольного призменного отражателя (на фиг.1 отражатель в этом случае представлен пунктирной линией), и б) линия марок строго параллельна ребру прямоугольного призменного отражателя. As you know, trippleprism has the property of reflecting rays in the direction opposite to the direction of the rays incident on it, while turning it in any direction does not cause a change in the direction of reflected rays. Due to this property, in the course of optical rays considered above, only a rectangular prism reflector 1 changes their direction if the line of marks does not coincide with the “zero position”. For the “zero position” of the stamp line, one of its two positions can be taken: a) the stamp line is strictly perpendicular to the edge of the rectangular prism reflector (in Fig. 1, the reflector is represented by a dashed line in this case), and b) the stamp line is strictly parallel to the edge of the rectangular prism reflector.
Настройка объектива 3 обеспечивает на выходе последнего образование двух сходящихся пучков лучей, при этом объектив и прямоугольный призменный отражатель образуют двухлучевую автоколлимационную систему, которая дает возможность работать на различных расстояниях между блоками I и II, т.е. на различных расстояниях между контролируемыми объектами. При этом не происходит ни расфокусировки изображении марок, ни изменения масштаба преобразовании. Марки 6, 7 жестко связаны между собой и образуют вместе с осветителями 4, 5, приемными призмами 8, 9, микрообъективами 10, 11 блок, который выполняют с возможностью разворота вокруг оси объектива 3 с целью ориентации линии марок в заданном направлении, соответствующем направлению ребер призменного отражателя 1. Технологически удобно разворачивать весь блок II вокруг оси объектива 3. The adjustment of the lens 3 ensures the formation of two converging beams of rays at the output of the latter, while the lens and the rectangular prism reflector form a two-beam autocollimation system, which makes it possible to work at different distances between blocks I and II, i.e. at various distances between controlled objects. In this case, there is no defocusing of the image of the marks, nor a change in the scale of the conversion. Marks 6, 7 are rigidly interconnected and form together with the illuminators 4, 5, receiving prisms 8, 9, micro lenses 10, 11 a block that is rotatable around the axis of the lens 3 in order to orient the marks line in a given direction corresponding to the direction of the ribs prism reflector 1. It is technologically convenient to deploy the entire block II around the axis of the lens 3.
Таким образом, выполнение первого по ходу луча отражателя в виде триппельпризмы позволяет установить однозначную зависимость измеряемой величины - расстояние между индексами - только от угла между линией марок и направлением ребер прямоугольного отражателя; настройка объектива обеспечивает возможность изменения расстояния между контролируемыми объектами; установка блока марок с возможностью вращения вокруг оптической оси объектива позволяет располагать линию марок в заданном направлении. Выполнение призменного отражателя в виде блока призм позволяет вести измерения при взаимных продольных и поперечных смещениях измеряемых объектов, не меняя сущности физических явлений. Thus, the execution of the first reflector in the form of a triple prism allows one to establish an unambiguous dependence of the measured quantity — the distance between the indices — only on the angle between the line of marks and the direction of the edges of the rectangular reflector; lens adjustment provides the ability to change the distance between controlled objects; installation of the block of marks with the possibility of rotation around the optical axis of the lens allows you to position the line of marks in a given direction. The implementation of the prism reflector in the form of a block of prisms allows measurements at mutual longitudinal and transverse displacements of the measured objects, without changing the nature of physical phenomena.
Пример конкретного исполнения (по п.4 Формулы изобретения, см. фиг.1). На нашем предприятии была создана, аттестована и передана Заказчику установка для переноса вектора направления из плоскости отражателя блока I в плоскость элемента привязки блока 2 и далее на контролируемый объект. An example of a specific implementation (according to claim 4 of the claims, see figure 1). At our enterprise, an installation was created, certified and handed over to the Customer for transferring the direction vector from the plane of the reflector of block I to the plane of the binding element of block 2 and further to the controlled object.
Блок I был выполнен из 18 призменных отражателей типа БР - 180, фокус объектива 3 составил 1800 мм, расстояние между марками составляло 44 мм, микрообъективы 10, 11 выполнены с увеличением - 1, расстояние между объектами варьировалось в диапазоне 3 ± 0,5 м. Block I was made of 18 prismatic reflectors of the BR - 180 type, lens focus 3 was 1800 mm, the distance between the marks was 44 mm, micro lenses 10, 11 were magnified by 1, and the distance between objects varied in the range of 3 ± 0.5 m.
Базовое направление задавалось перпендикуляром к линиям ребер прямоугольного призменного отражателя 1. The basic direction was set perpendicular to the lines of the edges of the rectangular prism reflector 1.
Для обеспечения автоматизации измерений выходной информации, т.е. расстояния между индексами на выходе, прибор снабжен фотоэлектрическим приемным устройством с зарядовой связью (ФППЗ) и призменным блоком сведения 13, жестко связанным с ФПУ и обеспечивающим приведение обоих индексов на фоточувствительный регистр. Фоточувствительный регистр прибора содержит 2048 элементов шириной 13 мкм каждый (шаг ФПЗС) и высотой 40 мкм и размещается в плоскости изображений микрообъективов 10, 11. ФПУ совместно с электронным блоком обработки сигналов преобразует пространственное положение световых индексов на фоточувствительном регистре ФППЗ во временную развертку видеосигналов, при этом измеряется временной интервал между видеосигналами, что адекватно расстоянию между индексами. To provide automation of measurements of the output information, i.e. the distance between the output indices, the device is equipped with a charge coupled photoelectric receiving device (FPPZ) and a prism information unit 13, tightly connected to the FPU and providing both indices to the photosensitive register. The photosensitive register of the device contains 2048 elements with a width of 13 microns each (PPS step) and a height of 40 microns and is placed in the plane of the images of micro lenses 10, 11. The FPU together with the electronic signal processing unit converts the spatial position of the light indices on the photosensitive FPPZ register into a time scan of video signals, when this measures the time interval between the video signals, which is adequate to the distance between the indices.
Приемы точного позиционирования световых индексов на регистре ФППЗ с помощью электронной обработки видеосигналов известны и здесь не рассматриваются. Techniques for precise positioning of light indices on the FPPZ register using electronic video processing are known and are not considered here.
Для передачи направления вектора на расстояние материализовали линию марок, относительно которой определяется искомый угол рассогласования. Для этой цели использовали жестко установленный на блоке марок элемент привязки, задающий контролируемое направление в плоскости переноса направления вектора. Элемент привязки был выполнен в виде прямоугольного зеркала, ребро которого установлено параллельно линии марок. Установка элемента привязки на блок марок возможна с некоторым углом между линией марок и элементом привязки, обусловленным технологическими допусками. Этот угол измеряется при изготовлении оптической системы, паспортизуется и является поправкой при измерениях для каждой конкретной оптической системы. В нашем случае он составлял 32". To transmit the direction of the vector over a distance, a line of marks was materialized, relative to which the desired mismatch angle is determined. For this purpose, an anchor element rigidly mounted on the block of marks was used, defining a controlled direction in the plane of transfer of the direction of the vector. The anchor element was made in the form of a rectangular mirror, the edge of which is installed parallel to the line of marks. The installation of the anchor element on the block of marks is possible with some angle between the line of marks and the anchor element, due to technological tolerances. This angle is measured in the manufacture of the optical system, certified and is a correction in the measurements for each specific optical system. In our case, it was 32 ".
В процессе измерении удобно пользоваться показанием электронного блока N = Kм × α, где Км - коэффициент масштабного преобразования линейной дискреты ФПУ в угловую дискрету; α- угол взаимного разворота блоков I и II. In the measurement process, it is convenient to use the reading of the electronic unit N = Km × α, where Km is the coefficient of the scale transformation of the linear discrete of the FPU into the angular discrete; α is the angle of mutual reversal of blocks I and II.
Калибровка устройства может осуществляться любыми способами. Для калибровки устройства использовали дополнительную триппельпризму, установленную с возможностью ввода-вывода из оптического тракта. Размер триппельпризмы был выбран из условия захвата двух пучков, выходящих из объектива. Если триппельпризму ввести в ход лучей за объективом вместо призменного отражателя 1, то она благодаря своим свойствам отразит падающие лучи в том же направлении, при этом световые индексы на входе ФПУ займут положение, адекватное нулевому углу рассогласования между ребром прямоугольного отражателя и линией марок. Calibration of the device can be carried out by any means. To calibrate the device, an additional triple prism was used, installed with the possibility of input-output from the optical path. The size of the triple prism was chosen from the condition of capturing two beams emerging from the lens. If trippelprism is introduced into the ray path behind the lens instead of prism reflector 1, then due to its properties it will reflect the incident rays in the same direction, while the light indices at the input of the FPU will occupy a position corresponding to the zero mismatch angle between the edge of the rectangular reflector and the line of marks.
Показание No электронного блока обработки сигналов, соответствующее этому положению, фиксируют и заносят в долговременную память блока обработки информации. Оно может быть проверено (обновлено) с любой требуемой периодичностью. Indication No. of the electronic signal processing unit corresponding to this position is recorded and recorded in the long-term memory of the information processing unit. It can be checked (updated) at any required frequency.
Перенос направления вектора на расстояние осуществляли разворотом или блока марок, или блока II вокруг оси объектива до тех пор, пока показания электронного блока не станут равными Nт=No+Na, где Na - поправка на угол α между линией марок и элементом привязки. The direction of the vector was transferred to the distance by turning either a block of marks or block II around the axis of the lens until the readings of the electronic block became equal to NT = No + Na, where Na is the correction for the angle α between the marks line and the anchor element.
При аттестации устройства предельная ошибка определения угла взаимного разворота объектов составила 5'' для предельных углов разворота 1,5o, предельная ошибка переноса азимутального направления при использовании устройства в качестве вертикального канала передачи азимута составила 7''.When certifying the device, the marginal error in determining the angle of mutual rotation of the objects was 5 `` for the limiting angles of rotation of 1.5 o , the marginal error of the transfer of the azimuthal direction when using the device as a vertical channel for transmitting azimuth was 7 ''.
Предложенное устройство позволяет обеспечить высокую точность и высокую степень надежности пространственной ориентации объектов при любом расстоянии между ними. Предложенное устройство многофункционально, оно с одинаковым успехом решает задачи взаимной ориентации объектов, переноса направления вектора из одной плоскости в другую, определение параллельность плоскостей и т.д. The proposed device allows for high accuracy and a high degree of reliability of the spatial orientation of objects at any distance between them. The proposed device is multifunctional, it equally successfully solves the problems of mutual orientation of objects, transferring the direction of a vector from one plane to another, determining parallelism of planes, etc.
На нашем предприятии проведена конструкторская проработка и изготовлен первый опытный образец устройства пространственной ориентации объектов. Устройство паспортизовано и после успешных испытаний передано заказчику. В настоящее время разрабатывается техническая документация для серийного выпуска устройств по предложенному изобретению. Our company carried out design studies and produced the first prototype of the device for spatial orientation of objects. The device is certified and, after successful testing, transferred to the customer. Currently, technical documentation is being developed for serial production of devices according to the proposed invention.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001112886A RU2182311C1 (en) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | Device for spatial orientation of objects |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001112886A RU2182311C1 (en) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | Device for spatial orientation of objects |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2182311C1 true RU2182311C1 (en) | 2002-05-10 |
Family
ID=20249532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001112886A RU2182311C1 (en) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | Device for spatial orientation of objects |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2182311C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2478185C1 (en) * | 2011-08-22 | 2013-03-27 | Открытое акционерное общество "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" | Apparatus for determining spatial orientation of objects |
| RU2488777C1 (en) * | 2011-12-14 | 2013-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ") | Test bench |
-
2001
- 2001-05-10 RU RU2001112886A patent/RU2182311C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2478185C1 (en) * | 2011-08-22 | 2013-03-27 | Открытое акционерное общество "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" | Apparatus for determining spatial orientation of objects |
| RU2488777C1 (en) * | 2011-12-14 | 2013-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ") | Test bench |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4330212A (en) | Triaxis laser alignment system and method | |
| CN105424322A (en) | Self-calibration optical axis parallelism detector and detection method | |
| CN110207588B (en) | Method for assembling and adjusting optical vertex aiming device of pyramid prism | |
| CN1916561A (en) | Interferometer for measuring perpendicular translations | |
| CN102607472B (en) | Measuring device and measuring method of wide-range flatness | |
| CN107421470B (en) | A kind of two-way autocollimator | |
| CN101672726B (en) | Spatial light communication terminal communication detector locating test device and method | |
| RU2635336C2 (en) | Method of calibrating optical-electronic device and device for its implementation | |
| RU2182311C1 (en) | Device for spatial orientation of objects | |
| CN110082071B (en) | Device and method for measuring optical parallel difference of right-angle prism | |
| CN102721529A (en) | High-reflectivity scanning and measuring multi-wavelength integrated method of large-aperture reflection optical element | |
| RU2523736C1 (en) | Measurement of dihedral angles at mirror-prismatic elements and device to this end | |
| CN109458959A (en) | A kind of change inclination angle phase shift grazing-incidence interferometer measuring device and method | |
| US3347130A (en) | Optical measuring instruments | |
| RU2478185C1 (en) | Apparatus for determining spatial orientation of objects | |
| CN202471022U (en) | Measuring device for large-range planeness | |
| CN205642307U (en) | Long -range shape of face measuring apparatu | |
| RU2569072C2 (en) | Angle of rotation sensor | |
| CN113933024B (en) | Method for measuring absolute polarization azimuth angle of analyzer in optical remote sensor | |
| SU769316A1 (en) | Device for monitoring object rotation angles | |
| SU1303819A1 (en) | Device for measuring perpendicular alignment error of angle standards | |
| RU1573985C (en) | Direction maintenance device | |
| CN115164783A (en) | Optical axis verticality detection method | |
| SU1744444A1 (en) | Device for measurement of linear dimensions | |
| SU1633277A1 (en) | Method of checking the right-angle error of mirror/prism members |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100511 |