RU2712780C1 - Method of segmented mirror adjustment and device for its implementation - Google Patents

Method of segmented mirror adjustment and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2712780C1
RU2712780C1 RU2019121739A RU2019121739A RU2712780C1 RU 2712780 C1 RU2712780 C1 RU 2712780C1 RU 2019121739 A RU2019121739 A RU 2019121739A RU 2019121739 A RU2019121739 A RU 2019121739A RU 2712780 C1 RU2712780 C1 RU 2712780C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mirror
segments
segment
radiation
coordinates
Prior art date
Application number
RU2019121739A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Канцеров
Владимир Константинович Качурин
Андрей Алексеевич Румянцев
Сергей Степанович Щесняк
Original Assignee
Акционерное общество "Научный центр прикладной электродинамики" (АО "НЦ ПЭ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научный центр прикладной электродинамики" (АО "НЦ ПЭ") filed Critical Акционерное общество "Научный центр прикладной электродинамики" (АО "НЦ ПЭ")
Priority to RU2019121739A priority Critical patent/RU2712780C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2712780C1 publication Critical patent/RU2712780C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/245—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures using a plurality of fixed, simultaneously operating transducers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/185—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors with means for adjusting the shape of the mirror surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/147—Reflecting surfaces; Equivalent structures provided with means for controlling or monitoring the shape of the reflecting surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/16—Reflecting surfaces; Equivalent structures curved in two dimensions, e.g. paraboloidal
    • H01Q15/165—Reflecting surfaces; Equivalent structures curved in two dimensions, e.g. paraboloidal composed of a plurality of rigid panels

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention can be used to control the shape of the surface of segmented reflectors of space and ground-based telescopes. Alignment of segmented mirror includes supply of radiation from radiator in the form of unit of rigidly fixed to each other emitters, number of which coincides with number of segments of mirror, and the radiation pattern of each radiator is rigidly fixed in space and provides for supply of radiation from each i element to the i segment of the mirror located at the distance of double focus from the mirror. Unit is configured to control each radiator element. Projected light spots from the mirror segment i are recorded with a matrix photodetector lying also at a distance of double focus from the mirror. Distribution of intensity and coordinates of centers of gravity of projected light spots and their deviation from sizes and coordinates of centers of gravity of light spots, which correspond to ideal mutual alignment of mirror segments, and signals are generated, which control positions of segments by displacement and inclination.
EFFECT: simplicity and convenience of complete adjustment of segmented mirror due to adjustment of each segment of mirror along longitudinal displacement and inclination.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для контроля формы поверхности сегментированных рефлекторов.The invention relates to a measurement technique and can be used to control the surface shape of segmented reflectors.

Известен развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата и способ его изготовления, включающий настройку и контроль формы рабочей поверхности рефлектора при положениях его раскрывом вверх или раскрывом вниз путем определения отклонений вертикальных координат точек рабочей поверхности сетеполотна в результате измерения с помощью лазерного сканера и осуществления изменения положения этих точек с помощью стяжных нитей до требуемого приближения их с положениями теоретических точек, принадлежащих расчетной поверхности требуемой формы, отличающийся тем, что вышеуказанные операции осуществляют с использованием измерительной системы с лазерным сканером, который прикрепляют к плоской цилиндрической плите, затем прикрепляемой к одному из двух взаимно симметрично расположенных горизонтированных плоских оснований технологического приспособления рабочего места, причем в исходном положении оптическую ось вертикального лазерного луча сканера и продольную ось цилиндрической плиты совмещают с продольной осью рефлектора, определяют погрешность измерения измерительной системы, измерительную систему периодически контролируют по точности функционирования. Развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата, включающий в себя центральный узел в виде сооснорасположенных основания и фланца с центром, находящимся вблизи вершины рефлектора, а также силовой каркас, выполненный в виде спиц, соединенных с основанием, механически связанный через формообразующую структуру с сетеполотном, при этом формообразующая структура содержит узлы, в осевом направлении соединенные стяжными нитями со спицами, реперные точки на рабочей поверхности сетеполотна, расположенные напротив соответствующих узлов формообразующей структуры, и на поверхности ячеек сетеполотна в центре, телескопическую мачту, прикрепленную к основанию, единым центром соединенную с гибкими оттяжками, связанными с указанными спицами, отличающийся тем, что на поверхности фланца на максимально возможном одинаковом удалении от его центра по направлениям осей симметрии раскрыва рефлектора нанесены реперные точки, а к центру фланца на период настройки и контроля формы рабочей поверхности рефлектора прикреплен размеростабильный, например, изготовленный из инвара, стержень эталонной длины, например, с длиной, равной 25% глубины рефлектора, продольная ось которого совпадает с осью рефлектора, проходящей через его вершину, а на свободном торце стержня нанесена реперная точка в его центре, через которую проходят продольные оси стержня и рефлектора (патент РФ №2449437, H01Q 15/16, опубл. 27.04.2012).A deployable large-sized reflector of a spacecraft and a method for its manufacture are known, including adjusting and controlling the shape of the reflector’s working surface when it is opened up or open down by determining the deviations of the vertical coordinates of the points of the working surface of the net-plate as a result of measurement using a laser scanner and realizing the change of position of these points with by means of tightening threads to the required approximation of them with the positions of theoretical points belonging to the calculated surface the required shape, characterized in that the above operations are carried out using a measuring system with a laser scanner, which is attached to a flat cylindrical plate, then attached to one of the two mutually symmetrically arranged horizontal bases of the technological device of the workplace, and in the initial position the optical axis of the vertical the laser beam of the scanner and the longitudinal axis of the cylindrical plate are combined with the longitudinal axis of the reflector, the error is measured The measuring system and the measuring system are periodically monitored for accuracy. A deployable large-sized reflector of the spacecraft, which includes a central node in the form of a coaxially located base and a flange with a center located near the top of the reflector, as well as a power frame made in the form of spokes connected to the base, mechanically connected through a forming structure with a net-shaped structure. the structure contains nodes axially connected by coupling threads with knitting needles, reference points on the working surface of the net canvas, located opposite the corresponding the nodes of the forming structure, and on the surface of the cells a net-cloth in the center, a telescopic mast attached to the base, connected by a single center with flexible braces associated with these spokes, characterized in that on the surface of the flange at the maximum possible equal distance from its center along the axes Reference points are plotted to the symmetry of the reflector aperture, and a dimensionally stable one is attached to the center of the flange for the period of adjustment and control of the shape of the working surface of the reflector, for example, made of and Vara, a rod of a reference length, for example, with a length equal to 25% of the depth of the reflector, the longitudinal axis of which coincides with the axis of the reflector passing through its top, and on the free end of the rod there is a reference point in its center through which the longitudinal axes of the rod and reflector pass (RF patent No. 2449437, H01Q 15/16, publ. 04/27/2012).

Устройство содержит лазерный сканер, включающий электромеханическое устройство развертки по углу сканирования. Такие устройства являются устройствами точной механики. Поэтому дороги в изготовлении и могут не обеспечивать долговременную стабильность параметров измерения в процессе эксплуатации. Неточность определения расстояний до опорных точек контролируемой поверхности лазерным сканером будет в основном определяться его подвижными элементами, что ограничивает класс точности настройки формы поверхности рефлектора космического аппарата.The device includes a laser scanner, including an electromechanical scanning device according to the scanning angle. Such devices are precision mechanical devices. Therefore, they are expensive to manufacture and may not provide long-term stability of measurement parameters during operation. The inaccuracy of determining the distances to the reference points of a controlled surface by a laser scanner will be mainly determined by its moving elements, which limits the accuracy class of adjusting the surface shape of the spacecraft reflector.

Известен датчик волнового фронта, который содержит модуль (212) сканирования светового пучка, линзу (220) фокусирования фронта парциальной волны, детектор (222) с несколькими светочувствительными участками и процессор для вычисления последовательно получаемых центроидов множества фокусируемых световых пятен от фронтов парциальных волн, чтобы определить аберрацию поступающего волнового фронта. Способ автофокусирования и/или автокоррекции астигматизма содержит этапы последовательного проецирования множества фронтов парциальных волн по эпициклу волнового фронта на линзу фокусирования фронта парциальной волны и детектор; вычисления центроида светового пятна от каждого фронта парциальной волны, фокусируемого на изображение вне следа центроида и, следовательно, дефокусирования и/или астигматизма; регулирования фокуса и/или астигматизма оптической системы формирования изображения перед датчиком волнового фронта таким образом, чтобы дефокусирование и/или астигматизм сводились к минимуму. Изобретение позволяет упростить конструкцию датчика (патент РФ №2431813, G01J 9/00, опубл. 20.11.2011).A wavefront sensor is known which comprises a light beam scanning module (212), a partial wave front focusing lens (220), a detector (222) with several photosensitive sections, and a processor for calculating sequentially obtained centroids of a plurality of focusable light spots from the partial wave fronts to determine aberration of the incoming wavefront. The method of autofocusing and / or auto-correction of astigmatism comprises the steps of sequentially projecting a plurality of partial wave fronts along the wavefront epicycle onto the focus wave lens of the partial wave front and a detector; calculating the centroid of the light spot from each front of the partial wave focused on the image outside the centroid trace and, therefore, defocusing and / or astigmatism; adjusting the focus and / or astigmatism of the optical imaging system in front of the wavefront sensor so that defocusing and / or astigmatism are minimized. The invention allows to simplify the design of the sensor (RF patent No. 2431813, G01J 9/00, publ. 20.11.2011).

Недостатком датчика является то, что он содержит устройство сканирования волнового фронта для последовательного сдвига падающего волнового фронта в поперечном направлении. Такие устройства являются устройствами точной механики. Поэтому дороги в изготовлении, обладают большим весом и могут не обеспечивать долговременную стабильность параметров измерения в процессе эксплуатации. Устройства механического сканирования так же не обладают высоким быстродействием.The disadvantage of the sensor is that it contains a wavefront scanning device for sequentially shifting the incident wavefront in the transverse direction. Such devices are precision mechanical devices. Therefore, roads in manufacturing are heavy and may not provide long-term stability of measurement parameters during operation. Mechanical scanning devices also do not have high speed.

В основу изобретения положена задача создания простого и удобного способа юстировки сегментированного зеркала и устройства для его осуществления, которое позволяет производить полную юстировку зеркала за счет настройки каждого сегмента зеркала и по продольному перемещению, и по наклону.The basis of the invention is the creation of a simple and convenient method of aligning a segmented mirror and a device for its implementation, which allows for full alignment of the mirror by adjusting each segment of the mirror for both longitudinal movement and tilt.

Решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что в способе юстировки сегментированного зеркала, включающем подачу излучения от излучателя, на сегмент зеркала и регистрацию спроецированного сегментом излучения матричным фотоприемником, и определение координаты и площади проецируемого светового пятна, в качестве излучателя используют блок жестко скрепленных между собой излучателей, число которых совпадает с числом сегментов зеркала, диаграмма направленности каждого излучателя жестко фиксирована в пространстве и обеспечивает подачу излучения от каждого i элемента на i сегмент зеркала, расположенный на расстоянии двойного фокуса от зеркала, при этом вышеупомянутый блок выполнен с возможностью управления каждым элементом излучателя; проецируемые световые пятна от i сегмента зеркала регистрируют матричным фотоприемником, расположенным также на расстоянии двойного фокуса от зеркала, при этом дополнительно определяют распределение интенсивности и координаты центров тяжести проецируемых световых пятен, затем определяют отклонения отображаемых на матричном фотоприемнике световых пятен от размеров и координат центров тяжести световых пятен, соответствующих идеальной взаимной юстировке сегментов зеркала, затем формируют сигналы, управляющие положениями сегментов по перемещению и по наклону, приводящие к минимуму отклонения размеров и координат световых пятен от размеров и координат, соответствующих идеальной взаимной юстировке сегментов зеркала.The solution of the technical problem is provided by the fact that in the method of alignment of a segmented mirror, including the supply of radiation from the emitter, to the mirror segment and registration of the projected radiation segment by a photodetector array, and determining the coordinate and area of the projected light spot, a block of hard-coded emitters is used as an emitter , the number of which coincides with the number of mirror segments, the radiation pattern of each emitter is rigidly fixed in space and seals the supply of radiation from each i element to the i segment of the mirror located at a double focus distance from the mirror, while the aforementioned unit is configured to control each element of the emitter; projected light spots from the i segment of the mirror are recorded by a matrix photodetector located also at a double focus distance from the mirror, while the intensity distribution and the coordinates of the centers of gravity of the projected light spots are additionally determined, then the deviations of the light spots displayed on the matrix photodetector from the sizes and coordinates of the light gravity centers spots corresponding to the perfect mutual alignment of the mirror segments, then generate signals that control the positions of the segments and displacement of the slope leading to minimum deviations of dimensions and coordinates of the light spots on the dimensions and coordinates corresponding to a perfect mutual alignment of mirror segments.

Для осуществления этого способа предлагается устройство для юстировки сегментированного зеркала, которое включает излучатель и матричный фотоприемник для определения координат и площадей проецируемых световых пятен, при этом в качестве излучателя использован блок жестко скрепленных между собой излучателей, число которых совпадает с числом сегментов зеркала, диаграмма направленности каждого излучателя жестко фиксирована в пространстве и обеспечивает подачу излучения от каждого i элемента на i сегмент зеркала, блок жестко скрепленных между собой излучателей и матричный фотоприемник размещены на расстоянии двойного фокуса от зеркала, при этом с блоком жестко скрепленных между собой излучателей связано устройство связи блока жестко скрепленных между собой излучателей с ЭВМ, выполненное с возможностью включения, выключения и временной модуляции каждого элемента блока жестко скрепленных между собой излучателей, а матричный фотоприемник связан через устройство связи матричного фотоприемника с ЭВМ, при этом в ЭВМ, связанной с сегментами сегментированного зеркала устройством управления сегментированным зеркалом, установлено программное обеспечение, выполненное с возможностью управления наклонами и продольными перемещениями сегментов сегментированного зеркала.To implement this method, a device for aligning a segmented mirror is proposed, which includes an emitter and an array photodetector for determining the coordinates and areas of projected light spots, while a block of emitters rigidly attached to each other, the number of which coincides with the number of mirror segments, is used as an emitter, and the radiation pattern of each the emitter is rigidly fixed in space and provides a radiation supply from each i element to the i segment of the mirror, the block is rigidly fastened x between each other the emitters and the photodetector are located at a double focus distance from the mirror, while the communication unit of the hard-coupled radiators with a computer is connected to the block of radiators rigidly connected to each other, made with the possibility of switching on, off, and temporarily modulating each element of the hard-block between the emitters, and the matrix photodetector is connected through a communication device of the matrix photodetector with a computer, while in a computer connected with segments of a segmented mirror By means of a segmented mirror control, software is installed that is capable of controlling the slopes and longitudinal movements of segments of a segmented mirror.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом изобретении используется блок жестко скрепленных между собой излучателей, число которых совпадает с числом сегментов зеркала, диаграмма направленности каждого излучателя жестко фиксирована в пространстве и обеспечивает подачу излучения от каждого i элемента на i сегмент зеркала с возможностью управления его функциями при помощи ЭВМ и матричный фотоприемник. Оба эти устройства имеют небольшие габариты и вес, могут быть выполнены как единое устройство с высокой стабильностью их взаимного расположения. Эти свойства и простота технического исполнения позволяют использовать предлагаемое изобретение для разработки телескопов космического и наземного базирования. В качестве излучателя может быть использована матрица излучателей.The technical result is achieved by the fact that in the present invention, a block of emitters rigidly attached to each other is used, the number of which coincides with the number of mirror segments, the radiation pattern of each emitter is rigidly fixed in space and provides a radiation supply from each i element to the i segment of the mirror with the ability to control its functions using computers and a matrix photodetector. Both of these devices have small dimensions and weight, can be performed as a single device with high stability of their relative position. These properties and the simplicity of technical performance allow the use of the invention for the development of space-based and ground-based telescopes. As the emitter, a matrix of emitters can be used.

Изобретение поясняется фиг. 1, на которой показана схема устройства юстировки сегментированного зеркала.The invention is illustrated in FIG. 1, which shows a diagram of a device for adjusting a segmented mirror.

Устройство для юстировки сегментированного зеркала 3 включает блок жестко скрепленных между собой излучателей, число которых совпадает с числом сегментов зеркала, диаграмма направленности каждого излучателя жестко фиксирована в пространстве и обеспечивает подачу излучения от каждого i элемента на i сегмент зеркала 1 и матричный фотоприемник 2 для определения координат и площадей проецируемых световых пятен. Каждый i элемент блока жестко скрепленных между собой излучателей 1, диаграмма направленности каждого излучателя жестко фиксирована в пространстве и обеспечивает подачу излучения от каждого i элемента на i сегмент зеркала 3 связан с областью элементов матричного фотоприемника 2. блок жестко скрепленных между собой излучателей 1, и матричный фотоприемник 2 размещены на расстоянии двойного фокусного расстояния от зеркала 3. С блоком жестко скрепленных между собой излучателей 1 связано устройство связи 5 с ЭВМ 8 блока жестко скрепленных между собой излучателей, выполненное с возможностью включения, выключения и временной модуляции каждого элемента блока жестко скрепленных между собой излучателей 1. Матричный фотоприемник 2 связан через устройство связи матричного фотоприемника 6 с ЭВМ 8. ЭВМ 8 связана с сегментами 4 сегментированного зеркала 3 устройством управления сегментированным зеркалом 7, установлено программное обеспечение, и выполнено с возможностью управления наклонами и продольными перемещениями сегментов сегментированного зеркала. Блок жестко скрепленных между собой излучателей может быть выполнен в виде прямоугольной матрицы излучателей.A device for adjusting a segmented mirror 3 includes a block of emitters rigidly fastened to each other, the number of which coincides with the number of mirror segments, the radiation pattern of each emitter is rigidly fixed in space and provides radiation from each i element to the i segment of mirror 1 and a photodetector 2 for determining coordinates and areas of projected light spots. Each i element of the block of radiators 1 rigidly bonded to each other, the radiation pattern of each radiator is rigidly fixed in space and ensures the supply of radiation from each i element to the i segment of mirror 3 is associated with the region of the elements of the matrix photodetector 2. block of radiators 1 rigidly bonded to each other, and the matrix the photodetector 2 is placed at a distance of double focal length from the mirror 3. A communication device 5 is connected to a block of radiators rigidly fastened to each other 5 and a computer 8 of a block rigidly fixed between a set of emitters, configured to turn on, off and temporarily modulate each element of the block of radiators 1. The matrix photodetector 2 is connected via a communication device of the matrix photodetector 6 to a computer 8. The computer 8 is connected to the segments 4 of the segmented mirror 3 by the device for controlling the segmented mirror 7 , software installed, and configured to control the slopes and longitudinal movements of the segments of the segmented mirror. The block of radiators rigidly fastened together can be made in the form of a rectangular matrix of radiators.

Блок жестко скрепленных между собой излучателей 1, число которых совпадает с числом сегментов настраиваемого зеркала 3, диаграмма направленности каждого излучателя жестко фиксирована в пространстве и обеспечивает подачу излучения от каждого i элемента на i сегмент зеркала. Блок жестко скрепленных между собой излучателей помещается на двойном фокусном расстоянии от зеркала. Управление блоком жестко скрепленных между собой излучателей 1 (включение, выключение, временная модуляция) осуществляется блоком 5, осуществляющим связь с ЭВМ 8. i-й излучатель жестко скрепленных между собой излучателей 1 с координатами (X1, Y1) освещает i-й сегмент 4 настраиваемого зеркала 3, который на матричном фотоприемнике 2 формирует изображение i-го излучателя с координатами (X2, Y2). Таким образом, на матричном фотоприемнике 2 формируются изображения всех излучателей 1. Каждое изображение связано со своим сегментом 4 зеркала 3. Матричный фотоприемник 2 через устройство связи с матричным фотоприемником 6 связан с ЭВМ 8. Координаты, форма и размеры изображений при помощи устройства связи с матричным фотоприемником 6 и ЭВМ 8 с использованием вычислительных алгоритмов выполняемых ЭВМ 8 и устройства управления 7 сегментами сегментированного зеркала 3 преобразуется в сигналы управления наклонами и продольными перемещениями сегментов зеркала 3. В качестве методов обработки сигналов для определения координат центров тяжести, формы и размеров изображений, формируемых сегментами зеркала 3, могут быть использованы методы вычисления основных моментов изображений. Критерием оптимальной настройки зеркала будет ориентация всех сегментов зеркала 3, приводящая к минимальным площадям световых пятен, формируемых каждым сегментом и координатам их центров тяжести соответствующих идеальной взаимной юстировке сегментов зеркала.A block of emitters 1 rigidly bonded to each other, the number of which coincides with the number of segments of the adjustable mirror 3, the radiation pattern of each emitter is rigidly fixed in space and ensures the supply of radiation from each i element to the i segment of the mirror. A block of radiators rigidly fastened together is placed at a double focal distance from the mirror. The control of a block of emitters 1 rigidly bonded to each other (switching on, off, temporary modulation) is carried out by a unit 5 that communicates with a computer 8. The i-th emitter of emitters rigidly bonded to each other 1 with coordinates (X1, Y1) illuminates the i-th segment 4 of the adjustable mirror 3, which on the matrix photodetector 2 forms an image of the ith emitter with coordinates (X2, Y2). Thus, images of all emitters 1 are formed on the matrix photodetector 2. Each image is connected to its segment 4 of the mirror 3. The matrix photodetector 2 is connected to a computer 8 through a communication device with the matrix photodetector 8. The coordinates, shape and size of the images using a matrix communication device using a photodetector 6 and computer 8 using computing algorithms performed by computer 8 and a control device 7 segments of a segmented mirror 3 is converted into control signals for tilting and longitudinal displacements segments of the mirror 3. As methods of signal processing to determine the coordinates of the centers of gravity, the shape and size of the images formed by the segments of the mirror 3, methods can be used to calculate the main points of the images. The criterion for the optimal mirror setting will be the orientation of all segments of the mirror 3, leading to minimum areas of light spots formed by each segment and the coordinates of their centers of gravity corresponding to the ideal mutual alignment of the mirror segments.

Claims (3)

1. Способ юстировки сегментированного зеркала, включающий подачу излучения от излучателя на сегмент зеркала, регистрацию спроецированного сегментом излучения матричным фотоприемником и определение координаты и площади проецируемого светового пятна, отличающийся тем, что в качестве излучателя используют блок жестко скрепленных между собой излучателей, число которых совпадает с числом сегментов зеркала, диаграмма направленности каждого излучателя жестко фиксирована в пространстве и обеспечивает подачу излучения от каждого i элемента на i сегмент зеркала, расположенный на расстоянии двойного фокуса от зеркала; при этом вышеупомянутый блок выполняют с возможностью управления каждым элементом излучателя; проецируемые световые пятна от i сегмента зеркала регистрируют матричным фотоприемником, расположенным также на расстоянии двойного фокуса от зеркала, при этом дополнительно определяют распределение интенсивности и координаты центров тяжести проецируемых световых пятен, затем определяют отклонения отображаемых на матричном фотоприемнике световых пятен от размеров и координат центров тяжести световых пятен, соответствующих идеальной взаимной юстировке сегментов зеркала, затем формируют сигналы, управляющие положениями сегментов по перемещению и по наклону, приводящие к минимуму отклонения размеров и координат световых пятен от размеров и координат, соответствующих идеальной взаимной юстировке сегментов зеркала.1. A method for adjusting a segmented mirror, including supplying radiation from the emitter to the mirror segment, registering the projected radiation segment with an array photodetector, and determining the coordinate and area of the projected light spot, characterized in that a block of emitters fixed to each other is used as the emitter, the number of which coincides with by the number of mirror segments, the radiation pattern of each emitter is rigidly fixed in space and ensures the supply of radiation from each i element i on segment mirror disposed at a distance from the double focus mirror; wherein the aforementioned unit is configured to control each element of the emitter; projected light spots from the i segment of the mirror are recorded by a matrix photodetector located also at a double focus distance from the mirror, while the intensity distribution and the coordinates of the centers of gravity of the projected light spots are additionally determined, then the deviations of the light spots displayed on the matrix photodetector from the sizes and coordinates of the light gravity centers spots corresponding to the perfect mutual alignment of the mirror segments, then generate signals that control the positions of the segments and displacement of the slope leading to minimum deviations of dimensions and coordinates of the light spots on the dimensions and coordinates corresponding to a perfect mutual alignment of mirror segments. 2. Устройство для юстировки сегментированного зеркала, включающее излучатель и матричный фотоприемник для определения координат проецируемых световых пятен, отличающееся тем, что в качестве излучателя использован блок жестко скрепленных между собой излучателей, число которых совпадает с числом сегментов зеркала, диаграмма направленности каждого излучателя жестко фиксирована в пространстве и обеспечивает подачу излучения от каждого i элемента на i сегмент зеркала, блок жестко скрепленных между собой излучателей и матричный фотоприемник размещены на расстоянии двойного фокуса от зеркала, при этом с блоком жестко скрепленных между собой излучателей связано устройство связи блока жестко скрепленных между собой излучателей с ЭВМ, выполненное с возможностью включения, выключения и временной модуляции каждого элемента блока жестко скрепленных между собой излучателей, а матричный фотоприемник связан через устройство связи матричного фотоприемника с ЭВМ, при этом в ЭВМ, связанной с сегментами сегментированного зеркала устройством управления сегментированным зеркалом, установлено программное обеспечение, выполненное с возможностью управления наклонами и продольными перемещениями сегментов сегментированного зеркала.2. A device for adjusting a segmented mirror, including a radiator and a matrix photodetector for determining the coordinates of projected light spots, characterized in that a block of radiators rigidly bonded to each other, the number of which coincides with the number of mirror segments, is used as a radiator, the radiation pattern of each radiator is rigidly fixed in space and provides a supply of radiation from each i element to the i segment of the mirror, a block of emitters rigidly fastened together and a matrix photodetector IRs are placed at a double focus distance from the mirror, while a communication device of a unit of hard-coupled radiators with a computer is connected to the block of radiators rigidly bonded to each other, configured to turn on, off, and temporarily modulate each element of the block of rigidly bonded radiators, and the matrix the photodetector is connected through a communication device of the matrix photodetector with a computer, while in a computer connected to the segments of the segmented mirror by the segmented mirror control device, software is installed that is capable of controlling the slopes and longitudinal movements of segments of a segmented mirror. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в качестве излучателя использована матрица излучателей.3. The device according to claim 2, characterized in that a matrix of emitters is used as the emitter.
RU2019121739A 2019-07-09 2019-07-09 Method of segmented mirror adjustment and device for its implementation RU2712780C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019121739A RU2712780C1 (en) 2019-07-09 2019-07-09 Method of segmented mirror adjustment and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019121739A RU2712780C1 (en) 2019-07-09 2019-07-09 Method of segmented mirror adjustment and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712780C1 true RU2712780C1 (en) 2020-01-31

Family

ID=69625439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019121739A RU2712780C1 (en) 2019-07-09 2019-07-09 Method of segmented mirror adjustment and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712780C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100195227A1 (en) * 2009-02-03 2010-08-05 Steven Russell Green System and Method of Focusing Electromagnetic Radiation
RU2416783C2 (en) * 2005-06-28 2011-04-20 Скэнэлайз Пти Лтд System and method of measuring and mapping surface relative reference mark
RU2431813C2 (en) * 2006-01-20 2011-10-20 Клэрити Медикал Системс Wave front transducer
RU2449437C1 (en) * 2010-10-04 2012-04-27 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" Deployable large-size spacecraft reflector and method of its manufacturing
RU2534811C1 (en) * 2013-06-25 2014-12-10 Открытое акционерное общество "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" Device to determine spatial orientation of objects

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2416783C2 (en) * 2005-06-28 2011-04-20 Скэнэлайз Пти Лтд System and method of measuring and mapping surface relative reference mark
RU2431813C2 (en) * 2006-01-20 2011-10-20 Клэрити Медикал Системс Wave front transducer
US20100195227A1 (en) * 2009-02-03 2010-08-05 Steven Russell Green System and Method of Focusing Electromagnetic Radiation
RU2449437C1 (en) * 2010-10-04 2012-04-27 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" Deployable large-size spacecraft reflector and method of its manufacturing
RU2534811C1 (en) * 2013-06-25 2014-12-10 Открытое акционерное общество "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" Device to determine spatial orientation of objects

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9791272B2 (en) Surveying device
CN100568074C (en) The equipment and the method that are used for beam drift compensation
CN112577446B (en) In-place surface shape splicing measuring device and method for large-caliber planar optical element
US10107624B2 (en) Geodetic surveying device with a microlens array
CN106537060B (en) The monitoring and measuring of multiple light sources, especially heliostat
CN101126905B (en) Direct-writing lithography device with focusing device
CN106199992A (en) A kind of wireless light beam reflected alignment method and device
CN104111592A (en) Method for realizing variable free lighting pupil based on micro-reflector array
KR20060125568A (en) Pattern writing apparatus and block number determining method
CN102879110B (en) Adaptive optical system based on modulation and modulation-free combined pyramid wave-front sensor
CN107036550A (en) Radio astronomical telescope Active Reflector edge sensor system and its detection method
CN111367138A (en) Novel laser scanning projection device
RU2712780C1 (en) Method of segmented mirror adjustment and device for its implementation
IL198045A (en) Image sensor system
CN103838088B (en) A kind of focusing leveling device and focusing and leveling method
US20210286150A1 (en) Optical system having secondary mirror focusing mechanism
CN109946711B (en) Synthetic aperture optical imaging test system with telescopic and rotary base line
CN103869632A (en) Lighting model generating device for high-numerical-aperture projection lithography system
CN114755818B (en) Device and method for adjusting large-aperture telescope garage light path
WO2019060959A1 (en) Method, system and apparatus for collecting and concentrating radiant energy from a source
JPH0682542A (en) Data acquiring device and communication system having device thereof
CN102313541B (en) Method for controlling laser impact point position based on movable reflector
RU2785768C1 (en) System for shaping and guidance on the target of the laser radiation of emitters with fibre-optic leads
CN112629680B (en) Aviation camera focus detection device and method based on shack-Hartmann wavefront sensing
RU2793613C1 (en) System for forming and directing laser radiation of emitters with optical fiber outputs to a target