SU1767333A1 - Устройство дл определени пространственного положени объекта - Google Patents

Description

1

(21)4877455/10 (22)25.10.90 (46)07.10.92. Бюл. № 37

(71)Московский институт инженеров геодезии , аэрофотосъемки и картографии

(72)Я.М.Ивандиков, ААМайоров и Е.В.Ты- рин

(56)Авторское свидетельство СССР Г 1451544, кл. G 01 С 15/00, 27.02.87. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТА

(57)Использование: геодезическое приборостроение , дл  определени  пространственных линейных и угловых координат. Сущность изобретени : устройство содержит последовательно установленные на оптической оси излучающий блок 3-7 и

светоделитель 8, первый отражающий блок с маркой 13 и плоским зеркалом 11, оптически сопр женным через светоделитель с излучающим блоком 3-7, приемный блок 9-10, оптически сопр женный с первым отражающим блоком, и второй отражающий блок с маркой 14 и плоским зеркалом 12. расположенный на оптической оси после светоделител  8 ортогонально первому отражающему блоку, выполненный идентично ему, жестко скрепленный с ним, и оптически сопр женный с излучающим блоком 3-7 и через светоделитель 8 с приемным блоком 9-10. При атом кажда  марка 13,14 установлена перед соответствующим плоским зеркалом 11,12 и удалена от него на рассто ние, равное рассто нию от зеркала до плоскости фокусировки излучающего блока 3-7. 1 ил

V4

Оч

N4

Сл СО

ы

Изобретение относитс  к геодезическому приборостроению, в частности, к оптическим измерительным системам дл  определени  координат контролируемого объекта.

Известна автоколлимационна  марка (АКМО), разработанна  в МИИГА и К и позвол юща  одновременно измер ть угловые и линейные мещени  контролируемого объекта. AKMt)pa6ojaeT Ьовместно с авто- коллимэцйонной трубой и состоит из двух, расположенных другом, зеркально линзЪвых отражателей (ЭПО), каждый из ко- торыу состоит из объектива и зеркала, расположенного в фокальной плоскости этого объекта. Дл  измерени  линейных смещений используетс  первый ЗЛО, а угловых - оба ЗЛО.

Рассматриваемый аналог обладает следующими недостатками Во-первых, при измерении требуетс  перефокусировка эвтоколлимационной трубы: при измерении углов автоколлимационна  труба фокусируетс  на бесконечность, а при измерении линейных смещений - на плоскость переднего фокуса объектива первого ЗЛО. Во-вторых, при работе с АКМО происходит значительное виньетирование автоколлимационного пучка, что уменьшает диапазон работы.

За прототип прин то устройство дл  определени  пространственного положени  контролируемого объекта. Оно состоит из активной оптико-электронной системы (ОЭС), включающей в себ  коллиматор, полупрозрачное зеркало (ППЗ), объектив и приемник лучистой энергии (ПЛЭ), а также комбинированный отражатель, содержащий базовое зеркало и марку. ОЭС жестко св зана с контролируемым объектом, который перемещаетс  в пространстве относительно неподвижного основани , на котором закреплен комбинированный отражатель . В плоскости ПЛЭ одновременно формируетс  изображени  автоколлимационной марки, полученной от базового зеркала и характеризующей угловые разворота объекта и марки линейных координат объекта . Недостатками рассмотренного устройства  вл ютс  неоднозначность в определении пространственного положени  объекта: устройство позвол ет измер ть лишь четыре координаты - две угловые и две линейные, а также обладает низкой точностью измерени  угловых координат.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет одновременного измерени  относительно оптической .оси поперечного смещени  в меридиональной плоскости и углового разворота в сагиттальной плоскости

Цель достигаетс  тем, что о устройство введен отражающий блок, расположенный на оптической оси после светоделител  ортогонально первому отражающему блоку,

выполненный идентично ему, жестко скрепленный с ним, и оптически сопр женный с излучающим блоком и через светоделитель с приемным блоком, при этом марка каждого отражающего блока установлена перед

соответствующим зеркалом и удалена от него на рассто ние, равное рассто нию от плоского зеркала до плоскости фокусировки .

На чертеже приведена оптическа  схема устройства дл  определени  пространственного положени  объекта с указанием хода лучей.

Устройство состоит из ОЭС 1, жестко св занной с неподвижным основанием, и

двух отражающих блоков жестко скрепленных в корпусе 2, установленных на контролируемом объекте. ОЭС 1 состоит из коллиматоров 3, содержащего источник 4 излучени , конденсатор 5, сетку 6 и обьектив 7, ППЗ 8, объектив 9 и ПЛЭ 10. Отражающие блоки состо т из зеркал 11 и 12, расположенных под углом 90°, перпендикул рно оптической оси. и марок 13 и 14, выполненных в виде перекрестий на

прозрачной подложке. Коллиматор 3 формирует через ППЗ 8 пучки лучей, сход щихс  после отражени  от зеркал 11 и 12 в точках О и OL В точке О устанавливаетс  марка 13, в точке От - марка 14. Точки О и От оптически

сопр жены с точкой О ПЛЭ 10 через ППЗ 8 и объектив У.

Устройство работает следующим образом .

При линейном смещении объекта по

ос м X, Y и Z (или происходит смещение марок 13 и 14, что приводит к смещению центров изображений указанных марок в плоскости ПЛЭ 10 относительно точки О. При угловых разворотах объекта на углы

у, ру и fa происходит поворот автоколлимационного пучка, отраженного от зеркал 11 и (или 12), чтб приводит к смещению центра автокоплимационного изображени  сетки 6, в плоскости ПЛЭ 10 относительно

точки О. Очевидно, что дл  удобства распознавани  образцов марок угловых и линейных координат в качестве ПЛЭ целесообразно использовать видикон.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  определени  пространственного положени  объекта, содержащее последовательно установленные на оптической оси излучающий блок с плоскостью фокусировки и светоделитель, первый

   отражающий блок с маркой и плоским эер-женный не оптической оси после светодекалом , оптически сопр женным через све-лител  ортогонально первому отражающстоделитель с излучающим блоком, иму блоку, выполненный идентично ему.

   приемный блок, оптически сопр женный с жестко скрепленный с ним, и оптически со- первым отражающим блоком, отличаю щ- 5 пр женный с излучающим блоком и через

   е е с   тем, что, с целью расширени  функ-светоделитель с приемным блоком, при

   циональных возможностей за счет одновре-этом марка каждого отражающего блока усменного измерени  относительнотановлена перед соответствующим зеркаоптической оси поперечного смещени  влом и удалена от него на рассто ние, равное

   меридиональной плоскости и углового раз-10 рассто нию от плоского зеркала до плосковорота в сагиттальной плоскости, в негости фокусировки, введен второй отражающий блок, располо