Стенд определения элементов внутреннего ориентирования предназначен для фотограмметрической калибровки оптических звёздных датчиков, разрабатываемых в ИКИ РАН. На стенде определяются основные параметры оптической системы: фокусное расстояние, координаты главной точки и коэффициенты полинома, описывающего дисторсию объектива. При серийном и мелкосерийном производстве приборов стенд позволяет сократить или полностью отказаться от проведения натурных испытаний и калибровок по реальному звёздному небу. В работе предложена математическая модель стенда. Определены системы координат, матрицы и углы поворота. Выделены и оценены погрешности стенда: отклонения деталей и осей вращения от идеальных положений. Предложены формулы для имитации работы прибора с учётом всех погрешностей. Проведено моделирование работы стенда. Разработанное на базе модели программное обеспечение позволяет генерировать выходные данные, получаемые со стенда, аналогичные реальным измерениям. Предложены методы измерения погрешностей стенда при помощи теодолитных измерений. ключевые слова: математическая модель, стендовое оборудование, наземная фотограмметрическая калибровка, элементы внутреннего ориентирования, фокусное расстояние, главная точка, обобщённая дисторсия объектива, звёздный датчик, оптическая система, оптические измерительные приборы
Актуальным вопросом для современных астрометрических задач является повышение точности определения координат звезд. Среди факторов, которые накладывают определенные ограничения на точность звездного датчика, можно выделить аберрации объектива, кривизну поверхности фотоприёмника и неточности сборки звездного датчика. Для снижения влияния этих факторов необходима разработка стендового оборудования, предназначенного для высокоточного определения оптических характеристик звёздных датчиков как фото-грамметрических приборов. При определении оптических характеристик требуется учесть условия, в кото-рых будет эксплуатироваться звездный датчик. Существенное влияние оказывает давление среды, в которой находится звездный датчик. Из-за того, что эксплуатация звёздных датчиков происходит в условиях вакуума, определение фотограмметрических параметров необходимо проводить также в условиях вакуума. Авторами разработана методика определения фотограмметрических параметров звездных датчиков, предусматриваю-щая определение фокусного расстояния и параметров дисторсии в условиях нормального давления, проведе-ние контроля качества фокусировки оптической системы и определение величины изменения фотограмметри-ческого фокусного расстояния звездного датчика при переходе из нормального давления в вакуум. Для про-ведения работ по данной методике были разработаны стенды. В статье также приводится описание стендов.Ключевые слова: стендовое оборудование, фокусное расстояние, фотограмметрия, звездный датчик Одобрена к печати: 14.02.201714.02. DOI: 10.21046/207014.02. -7401-2017 Для решения некоторых астрометрических задач, например, координатной привязки изображений земной поверхности субметрового разрешения, требуется с высокой точно-стью определять собственную ориентацию аппаратуры в космическом пространстве. Ана-лиз современных подходов при построении звездных датчиков (ЗД) такими производите-лями, как Sodern, Jena-Optronic, ИКИ РАН и др. (Аванесов и др., 2015), показывает, что появление новой элементной базы позволяет реализовать в ЗД алгоритмы, компенсирую-щие расчетным путем влияние конструктивных погрешностей, что приводит к увеличению точности звездного датчика.Для определения углового расстояния между наблюдаемыми звездами ЗД использует разность между координатами изображения этих звезд и значение фокусного расстояния.Таким образом, для перевода из линейных координат в угловые используется значение фокусного расстояния, которое, как правило, полагается постоянной величиной по всему полю зрения и для всех спектральных классов звезд. Однако такое упрощение допусти-мо лишь при невысоких требованиях к точности прибора. Существенную погрешность, зависящую от угла падения, также вносят неточности сборки прибора, например, непер-пендикулярность оптической оси объектива к фоточувствительному полю приемника изо-бражения. К тому же для линзовых объективов необходимо учесть хроматические абер-рации, поэтому процесс определения элементов внутренней ориентации ЗД с линзовыми объективами должен учитывать хроматизм оптической системы.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.