Details

Предмет исследования. Лазерные системы с контрольными световозвращающими элементами для определения пространственного положения элементов конструкций оптико-механических устройств. Цель работы. Разработка высокоточного способа и устройства лазерного измерительного канала для определения пространственного положения элементов конструкций, в том числе и трансформируемых. Методы. Снижение погрешности определения координат основано на использовании широкопольных световозвращающих элементов, имеющих возможности кодировки, цифровой регистрации и обработки полученных отраженных сигналов. Основные результаты. Разработан лазерный контрольный канал со световозвращающими контрольными элементами, обеспечивающий измерения пространственного положения подвижных элементов конструкций с высокой точностью. Предложены конструкция световозвращающих элементов, позволяющая получить углы световозвращения, близкие 180 градусам, и методы кодировки, обеспечивающие идентификацию отдельных контрольных элементов. Изготовлены образцы световозвращающих элементов, подтверждающие их расчетные характеристики. Совокупность предложенных решений позволяет создавать лазерные контрольные каналы для высокоточного контроля координат поверхности элементов конструкций, в том числе трансформируемых устройств, работающих в условиях космического пространства. Практическая значимость. Предложенные в работе световозвращающие оптические элементы с большим полем зрения и системой идентификации позволяют создавать контрольные каналы с наибольшей погрешностью определения пространственных координат до 1,5 мм, что дает возможность определять положение подвижных элементов в конструкциях космических аппаратов. Результаты проведенного исследования развивают и дополняют существующие средства и методы контроля пространственного положения трансформируемых конструкций с применением лазерного измерительного канала.

Subject of study. Laser systems with control retroreflective elements for determining the spatial position of structural elements of optical-mechanical devices. Aim of study. Development of a high-precision method and arrangement of a laser measuring channel for determining the spatial position of structural elements, including transformable ones. Method. The method of reducing the error in determining coordinates is based on the use of wide-field retroreflective elements with the encoding feature, digital registration and processing of the received reflected signals. Main results. The laser control channel with retroreflective control elements allowing the spatial position of movable structural elements to be measured with high accuracy is developed. A design scheme of retroreflective elements enabling us to obtain retroreflective angles close to 180 is proposed. Encoding methods are proposed to ensure the identification of individual control elements. Samples of retroreflective elements with the confirmed design characteristics have been produced. The combination of the proposed solutions enables us to develop laser control channels for high-precision control of the coordinates of the surface of structural elements, including transformable devices operating in outer space. Practical significance. The retroreflective optical elements with a large field of view and identification system proposed in the work allow us to create control channels with the largest margin of error up to 1.5 mm in determining spatial coordinates, which permits determination of the position of movable elements in spacecraft structures. The results of the study develop and complement the existing means and techniques for monitoring the spatial position of transformed structures using a laser measuring channel, which constitutes their practical significance.