сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Отражатель с цилиндрической гранью и непрямым углом между плоскими для трехкоординатных измерений
https://doi.org/10.17586/0021-3454-2025-68-8-696-703
Аннотация
Рассматривается контрольный элемент автоколлимационной системы (отражатель), представляющий собой зеркальный тетраэдр, нижняя грань которого заменена на цилиндрическую поверхность, при этом угол между плоскими гранями не равен 90°. Синтезирована математическая модель данного отражателя, описывающая изменение изображения в зависимости от углов поворота. Проанализирована возможность применения модели для измерения характерных параметров изображения. Построена компьютерная модель автоколлимационной системы (автоколлиматор АКТ-60) в средстве программного обеспечения Zemax. Представлен алгоритм измерения углов поворота контрольного элемента, основанный на определении характерных параметров изображения. На основании результатов моделирования с помощью метода наложения доказана согласованность математической и компьютерной моделей. Полученные результаты могут быть применены в системах, требующих точного углового позиционирования элементов, например при исследовании прогибов и деформаций экспериментальных конструкций, установке и сборке крупногабаритных частей изделий, монтаже авиационных и корабельных стапелей.
Об авторах
М. М. Никитин
Университет ИТМО
Россия
Россия
Михаил Михайлович Никитин — соискатель; Высшая инженерно-техническая школа; инженер
Санкт-Петербург
И. А. Коняхин
Университет ИТМО
Россия
Россия
Игорь Алексеевич Коняхин — д-р техн. наук, профессор; инженерно-исследовательский факультет; профессор
Санкт-Петербург
Список литературы
1. Nogin A. A., Konyakhin I. A. The Position Monitoring Robotic Platforms of the Radiotelescope Elements on Base of Autocollimation Sensors // Studies in Systems, Decision and Control. 2019. Vol. 174. P. 297–304.
2. Nogin A. A., Konyakhin I. A. Optoelectronic SEMS for Preventing Object Destruction // Studies in Systems, Decision and Control. 2020. Vol. 261. P. 199–204.
3. Konyakhin I. A., Dang D., Turgalieva T. V. Autocollimation Sensor for High-Accuracy Line and Angular Localization of SEMS Blocks in Technogenic Environment // Studies in Systems, Decision and Control. 2022. Vol. 419. P. 221–233.
4. Yanhe Y., Sheng C., Yanfeng Q. Design, fabrication, and verification of a three-dimensional autocollimator // Applied Optics. 2016. Vol. 55, N 35. P. 9986–9991.
5. Turgalieva T., Konyakhin I. Research of autocollimating angular deformation measurement system for large-size objects control // Proc. SPIE. 2013. Vol. 8788. Р. 878832.
6. Konyakhin I. A., Li R., Smekhov A., and Kleshchenok M. Trihedral Reflectors for Three-Axis Angular Autocollimation Measurements // Latin America Optics and Photonics Conference, OSA Technical Digest. 2014. P. LTh4A.49.
7. Коняхин И. А., Моисеева А. А., Хоанг Ван Фонг. Оптико-электронный автоколлиматор для двухкоординатных угловых измерений // Изв. вузов. Приборостроение. 2016. Т. 59, № 7. С. 563–570.
8. Ханох Б. Ю. Оптические отражатели тетраэдрического типа в активных системах. Минск: Изд-во БГУ, 1982. 160 с.
9. Konyakhin I. A., Timofeev A. N., Konyakhin A. I. Three-axis optic-electronic autocollimation system for the inspection of large-scale objects // Proc. SPIE. 2013. Vol. 8788. P. 87882C.
10. Arakantsev K. G., Konyakhin I. A., and Timofeev A. N. Inner-base optoelectronic system for the control of linear displacements // Key Engineering Materials. 2010. N 437. P. 237–241.
11. Yong Ruan, Quiqin Hua, Tao Yang, Tianrong Xu, Jing Jiang, Zhiqiang Zhao, Tao Tang. Rate control of tip-tilt mirror using position sensors for an image-based tracking loop // Optical Engineering. 2020. Vol. 59, N 1. Р. 017102–017102.
12. Никитин М. М., Коняхин И. А., Добрых Ф. Г. Алгоритм измерения углов поворота объекта автоколлимационным методом при т использовании триэдрического отражателя с цилиндрической гранью // Изв. вузов. Приборостроение. 2022. Т. 65, № 4. С. 262–270. DOI: 10.17586/0021-3454-2022-65-4-262-270.1.
13. Li R., Xiao H., Xie L., Feng T., Ma Y., Guo J., Zhou M., Nikitin M., Konyakhin I. Autocollimation angle-measurement method with a large range based on spot deformation // Optics express. 2022. Vol. 30, N 21. P. 38727–38744.
14. Li R., Zhen Y., Di K., Wang W., Nikitin M., Tong M., Zhang Y., Zou X., Konyakhin I. Three-degree-of-freedom autocollimator with large angle-measurement range // Measurement Science and Technology. 2021. Vol. 32, N 11. P. 115005.
15. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Под ред. И. Г. Арамановича. М.: Наука, 1973. 832 с.
16. Иванов П. А. Автоколлиматоры и гониометры. Обзор современных моделей // Фотоника. 2018. № 1(69). С. 66–74.
Рецензия
Для цитирования:
Никитин М.М., Коняхин И.А. Отражатель с цилиндрической гранью и непрямым углом между плоскими для трехкоординатных измерений. Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2025;68(8):696-703. https://doi.org/10.17586/0021-3454-2025-68-8-696-703
For citation:
Nikitin M.M., Konyakhin I.A. Reflector with a Cylindrical Face and a Non-right Angle Between the Flat Ones for Three-coordinate Measurements. Journal of Instrument Engineering. 2025;68(8):696-703. (In Russ.) https://doi.org/10.17586/0021-3454-2025-68-8-696-703
Просмотров:
43
Послать статью по эл. почте 