No abstract

The improved autocollimation system for measuring three-dimension angular deformations of pipe sections at large constructions as support tube of radio telescope mirror is analyzed. New type of the reflector for autocollimators is researched. The reflector is the trihedral mirror composition of three reflecting sides. It advantage is the measurement pitch, yaw and torsion as three angular rotation of controlled object. The second advantage of reflector is the measurements on the large work distances. Causes are the small value of the conversion coefficient and two orthogonal reference axes of trihedral reflector. The technical characteristics of the experimental setups of new reflector are presented. The features of trihedral reflector as the reflectors for optic-electronic autocollimators are discussed.

Рассматривается задача увеличения рабочей дистанции оптико-электронного автоколлиматора при определении углового положения объектов. Предлагается использовать отражатель в виде четырехугольной пирамиды. Синтезирован ал-горитм измерения для автоколлиматора с предлагаемым отражателем. Рассмот-рены отражательные свойства пирамидальных систем зеркал. Выполнено срав-нение таких зеркальных систем и предложенного пирамидального отражателя. Ключевые слова: автоколлимационные измерения, контроль точности со-пряжения, контроль деформаций, определение трех углов поворота объекта, пирамидальный отражательВведение. Высокоточные измерения углов являются типовой операцией в приборо-и машиностроении [1][2][3][4]. При этом широко используется автоколлимационный метод, позво-ляющий выполнять бесконтактные измерения. В качестве конкретных примеров применения автоколлимации можно привести: 1) измерение угловых перемещений частей и блоков крупногабаритных сооружений с целью контроля точности их сопряжения и обеспечения неизменности взаимного расположе-ния [5,6];2) контроль в реальном масштабе времени деформаций и прогибов нагруженных эле-ментов промышленных и транспортных сооружений [7];3) установка и юстировка оптических компонентов приборов по автоколлимационным точкам [8].Для решения перечисленных задач эффективно использовать двухкоординатные опти-ко-электронные автоколлиматоры, широко представленные на рынке контрольно-измерительной техники, например, приборы фирм Оптротех (Россия), Taylor Hobson (США), Möller-Wedel и Trioptics (Германия) [9][10][11][12]. Серийные модели имеют высокую точность (по-грешность измерения не превышает единиц угловых секунд), однако рабочая дистанция не превышает 3-5 метров, что затрудняет их использование при решении указанных метроло-гических задач.Структура оптико-электронной автоколлимационной системы. Оптико-электрон-ная автоколлимационная система включает в себя автоколлиматор, который установлен на неподвижном основании, и отражательный элемент, размещенный на контролируемом объекте (рис. 1). Автоколлиматор содержит канал формирования излучаемого пучка и приемный ка-нал, измеряющий угловое положение отраженного пучка.

No abstract

Представлены результаты экспериментального исследования двух алгоритмов автоколлимационных измерений пространственного поворота объекта, основанных на матричной и кватернионной математических моделях. Эксперименты выполнялись на макете трехкоординатной автоколлимационной системы, использующей отражатель в виде стеклянного тетраэдра, двугранные углы между отражающими гранями которого имеют малые отклонения от прямого. Показано преимущество кватернионного алгоритма по критерию уменьшения погрешности измерения.