Измеритель линейных перемещений

Авторы патента:

Захаров Антон Викторович (RU)

Терешкин Денис Олегович (RU)

Ляпидевский Александр Валерьевич (RU)

Жмудь Вадим Аркадьевич (RU)

G01C3/00 - Приборы для измерения расстояний по линии визирования; оптические дальномеры (измерение расстояний с помощью рулеток, мерных цепей и дисков G01B; дальномеры, комбинированные с фотоаппаратами, G03B)

Владельцы патента RU 2522742:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к измерительной технике, может использоваться в геодезии, строительстве, системах контроля состояния сложных инженерных сооружений для выполнения высокоточных бесконтактных измерений и представляет собой измеритель линейных перемещений, включающий два источника радиосигналов, два приемника радиосигналов, два средства измерения временных интервалов и средство анализа и индикации. На входе каждого источника установлены генераторы гладкой модуляции и признаков времени, определяющие индивидуальные признаки сигналов. Сигнал каждого источника поступает на входы каждого приемника. К выходам каждого приемника входы соответствующего средства измерения временных интервалов подключены через два канала, каждый из которых содержит средства распознавания гладкой модуляции и распознавания признаков времени, причем выход средства распознавания гладкой модуляции соединен с дополнительным входом средства распознавания признаков времени, выход которого является выходом канала обработки сигналов. Каждое средство измерения временных интервалов своим выходом соединено с соответствующим входом средства анализа и индикации. Техническим результатом является повышение точности измерения линейных перемещений. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в геодезии, строительстве, системах контроля состояния сложных инженерных сооружений: ГЭС, плотин, мостов и др. для выполнения высокоточных бесконтактных измерений.

Для высокоточных бесконтактных измерений линейных перемещений и размеров применяют методы, основанные на известной скорости распространения оптических волн или радиоволн. Измерительные устройства преобразуют измеряемое линейное расстояние во время задержки отраженного сигнала, которое затем измеряется специальными электронными средствами - измерителями интервалов или фаз. Недостатком оптических измерительных устройств является зависимость точности измерений от метеоусловий, влияющих на скорость распространения оптических волн в воздухе, а также необходимость прямой оптической видимости между источником излучения и приемником излучения. Недостатком радиотехнических измерительных устройств является сложность конструирования источника узконаправленного излучения и отражателя радиоволн и сложность настройки таких устройств, а также возникновение помех от сторонних объектов, которые сложно устранить.

Известен оптический измеритель линейных перемещений, схема которого приведена на рис.1, где 1 - источник оптического излучения, 2 - передающая оптическая система, 3 - объект, 4 - приемная оптическая система, 5 - фотоприемник, 6 - средство обработки, 7 - вычислительное средство, 8 - среда распространения излучения [М.И.Мусяков, И.Д.Миценко. Оптико-электронные системы ближней дальнометрии. Москва: Радио и связь. 1991. с.4]. В этом измерителе излучение от источника оптического излучения 1 через передающую оптическую схему 2 поступает в среду распространения излучения 8, где распространяется до объекта 3 и обратно к приемной оптической системе 4. Фотоприемник 5 преобразует оптический сигнал в электрический, который поступает на средство обработки 6, где определяются соотношения фаз, частот или иных характеристик принятого сигнала, по которым вычислительное средство 7 вычисляет расстояние от измерителя перемещений до объекта. На прохождение через среду 8 в прямом и обратном направлении оптическое излучение затрачивает некоторое время вследствие конечной скорости распространения света в этой среде. Измерение этой задержки позволяет измерять расстояние до объекта. Для измерения этой задержки может использоваться сравнение с сигналом, поступающим на этот же или на дополнительный фотоприемник минуя путь к объекту или обратно. Или же в сигнале, распространяющемся к объекту и обратно, могут содержаться несколько модуляционных частот. Одинаковая задержка по времени в сигналах на различных частотах приводит к разным фазовым сдвигам в принимаемых сигналах, что позволяет вычислить величину задержки во времени. Это вычисление осуществляет средство обработки, а средство вычисления преобразует ее выходные сигналы в форму, удобную для восприятия человеком или регистрирующим устройством. Недостатком этого измерителя является зависимость результата измерения от метеоусловий, таких как давление и температура, изменяющих скорость света в среде 8, которой является воздух, что снижает точность измерений. Другим недостатком является необходимость прямой оптической видимости на всей измерительной длине между элементами 2, 3 и 4.

Известен также измеритель линейных перемещений, схема которого приведена на рис.2, где 1 - источник электромагнитных волн, 2 - объект; 3 - приемник электромагнитных волн; 4 - синхронизатор; 5 - индикатор [А.П.Сивере, Н.А.Суслов, В.И.Метельский. Основы радиолокации. Ленинград: Судпромгиз. 1959 г. с.9].

Этот измеритель линейных перемещений работает следующим образом. Синхронизатор 4 формирует связанные по времени сигналы на входы источника электромагнитных волн 1 и приемника источник электромагнитных волн 3. Источник электромагнитных волн 1 по сигналу синхронизатора 4 со своей антенны посылает сигнал, часть которого отражается объектом 2 и поступает на антенну приемника электромагнитных волн 3. Время поступления этого сигнала на приемник 3 сравнивается со временем поступления сигнала от синхронизатора и по запаздыванию во времени поступления отраженного сигнала по сравнению с сигналом синхронизатора ΔT определяется расстояние до объекта 2, равное произведению скорости распространения локационного сигнала V на запаздывание ΔT. Результат измерения отображается на индикаторе 5. Таким образом, система позволяет определить расстояние между местом размещения источника электромагнитных волн и приемника электромагнитных волн и объектом 2.

Недостатком этого устройства является недостаточно высокая точность измерений, обусловленная тем, что в нем используется сигнал радиотехнического диапазона, отраженный от объекта сложной формы, что вызывает искажение формы отраженного сигнала. Применение специального отражателя довольно сложно и при этом недостаточно эффективно в связи с противоречивостью требований его узконаправленного действия и малого искажения фазы.

Известен измеритель линейных перемещений, принятый за прототип [Измеритель линейных перемещений, патент на полезную модель №87252, опубликовано 27.09.2009, Бюл. №27].

Схема этого измерителя приведена на рис.3. Она содержит:

- 1 и 2 - источник радиосигналов;

- 3 и 4 - приемник радиосигналов;

- 5 и 6 - средство измерения временных интервалов;

- 7 - средство анализа и индикации.

Выходом измерителя является информация, накапливаемая в средстве анализа и индикации 7.

Этот измеритель линейных перемещений работает следующим образом.

Источники радиосигналов 1 и 2 излучают сигналы, которые легко могут быть отличены друг от друга, причем каждый из таких сигналов содержит периодически появляющиеся признаки времени или фазы встроенного генератора или эталона времени.

Каждый приемник воспримет сигнал каждого источника, различая их по характерным признакам. Предположительно, таким признаком отличия сигналов от разных передатчиков является различная несущая частота. Принятые сигналы вместе с содержащимися в них признаками времени поступают на средства измерения временных интервалов. Каждое из средств измерения временных интервалов определяет разность моментов этих признаков. Обозначим время обнаружения временного признака в сигнале от передатчика с номером N на приемнике с номером М как t_NM. Тогда, если приемники и источники выстроены в прямую линию, начинающуюся первым источником, проходящую через первый приемник, затем через второй приемник и после этого через второй источник, то отличие разности моментов возникновения временных признаков Δt=(t₁₁-t₂₁)-(t₂₁-t₂₂) пропорционально расстоянию между приемниками.

Эта разница зависит только от искомого расстояния между приемниками, а также от скорости радиоволны. Это позволяет вычислить величину искомого расстояния, не используя отражатели сигнала.

Таким образом, устройство позволяет измерять расстояние между антеннами двух приемников. В устройстве не требуется отражатель электромагнитных волн радиочастотного диапазона, что упрощает его конструкцию и удешевляет, устраняет зависимость результата измерения от качества такого отражателя. Это позволяет повысить точность измерений. В результате достигается упрощение системы и повышение точности измерений.

Второй источник выполняется в виде ретранслятора сигнала от первого источника, который работает на другой несущей частоте. В этом случае признаком времени первого может служить модуляционная частота от собственного низкочастотного генератора, а признаком времени второго передатчика может служить эта же модуляционная частота, которая получена путем демодуляции принятого сигнала от первого передатчика. При этом оба приемника содержат два селекторных каскада, два демодулятора и в качестве средства измерения временных интервалов содержат дифференциальный фазометр.

Недостатком прототипа является недостаточно высокая точность измерений. Одна из причин недостаточной точности состоит в высокой погрешности определения точных моментов поступления признаков времени.

Признак времени может содержаться в явном или неявном виде в форме огибающей функции сигнала, передаваемого каждым из передатчиков. Явным признаком времени может служить, например, фронт импульса или момент инвертирования фазы передаваемого сигнала. Неявным признаком может служить, например, точное значение относительно медленно изменяющейся гармонической огибающей функции. Трудность точного определения явного признака времени состоит в следующем. Во-первых, он является одним из видов быстрого изменения сигнала, и, следовательно, спектр сигнала, содержащего этот признак, очень широкий. При передаче по радиочастотному каналу, имеющему, как правило, не слишком широкий спектр, часть исходного спектра не проходит через приемопередающий спектр. Оставшийся сигнал приобретает искажения, вызывающие изменение точного момента определения характерного признака времени, например фронт импульса растягивается, а момент переключения фазы сглаживается соответствующим переходным процессом. Во-вторых, если применять, например, корреляционный метод отыскания признака времени, то алгоритм реализации этого метода чрезвычайно усложняется, поскольку зависимость корреляционной функции от ошибки настройки коррелятора существенно не плавная, поэтому производная этой функции по ошибке многократно изменяет знак. Это приводит к тому, что возможны ошибочные настройки на локальные экстремумы корреляционной функции. Трудность точного определения неявного признака связана с несущественным изменением сигнала ошибки настройки при небольшой ошибке, то есть с низкой чувствительностью метода.

Предлагаемое изобретение решает задачу повышения точности измерителя линейных перемещений.

Поставленная задача решается тем, что предлагается измеритель линейных перемещений, включающий два источника радиосигналов, два приемника радиосигналов, два средства измерения временных интервалов и средство анализа и индикации, подключенное своими входами к выходам каждого средства измерения временных интервалов, которые своими входами соединены с выходами соответствующих приемников радиосигналов, а каждый приемник радиосигналов соединен своими входами с выходами каждого источника радиосигналов, при этом на входах каждого источника радиосигналов установлены генератор гладкой модуляции и генератор признаков времени, а между выходами каждого приемника радиосигналов и входами соответствующих средств измерения временных интервалов имеется пара каналов обработки сигналов, каждый из которых содержит подключенные к его входу средство распознавания гладкой модуляции и средство распознавания признаков времени, причем выход средства распознавания гладкой модуляции соединен с дополнительным входом средства распознавания признаков времени, выход которого является выходом канала обработки сигналов, при этом каждый приемник радиосигналов снабжен парой отдельных выходов, каждый из которых соединен с входом соответствующего канала.

Каждое средство распознавания гладкой модуляции может содержать включенные в петлю генератор гладкой модуляции, коррелятор и средство экстремальной настройки, выход которого является выходом этого средства распознавания гладкой модуляции, а его входом является второй вход коррелятора.

Каждое средство распознавания признаков времени может содержать включенные в петлю генератор признаков времени, коррелятор и средство экстремальной настройки, дополнительный вход которого является дополнительным входом этого средства распознавания признаков времени, а его входом является второй вход коррелятора.

Этот измеритель позволяет использовать одновременно два признака времени, один из которых - неявный и служит для робастного (грубого, приближенного) отыскания признака времени и настройки на него, а второй - явный и служит для точного определения признака времени, например, путем настройки фазы собственного (гетеродинного) генератора на этот признак времени. С этой целью в устройство введены два генератора гладкой модуляции и генератор признаков времени на входах каждого передатчика, а также между выходом каждого приемника и входом каждого средства измерения временных интервалов введены параллельно включенные два канала обработки сигналов.

Схема этого измерителя перемещений приведена на рис.4. Она содержит:

1 и 2 - источники радиосигналов;

3 и 4 - приемники радиосигналов;

5 и 6 - средства измерения временных интервалов;

7 - средство анализа и индикации;

8 и 9 - генераторы гладкой модуляции;

10 и 11 - генераторы признаков времени;

13, 14, 15 и 16 - каналы обработки сигналов I, II, III и IV;

17 - средство распознавания гладкой модуляции (в каждом из каналов);

18 - средство распознавания признаков времени (в каждом из каналов).

Выходом измерителя является информация, накапливаемая в средстве анализа и индикации 7.

Этот измеритель линейных перемещений работает следующим образом.

Источники радиосигналов 1 и 2 снабжены двумя генераторами для модуляции передаваемых сигналов: генератором гладкой модулирующей функции и генератором признаков времени. Каждый из источников 1 и 2 излучает сигналы с индивидуальными признаками, например, на индивидуальной несущей частоте. Каждый из двух передаваемых сигналов имеет два вида модуляции. Каждая модуляция осуществляется сигналами с выходов соответствующих генераторов. Генератор гладкой модуляции формирует сигнал, осуществляющий гладкую модуляцию. Эта модуляция содержит неявные признаки времени и служит для робастной (грубой, предварительной) настройки каналов обработки сигналов. Генератор признаков времени формирует сигналы, содержащие явные признаки времени. Эти сигналы служат для модуляции, которая используется для точного определения моментом поступления признаков времени. Разные виды модуляции могут вводиться путем их суммирования или любым иным путем, например одна модуляция может быть амплитудной, а другая частотной. Каждый из приемников принимает сигнал каждого из источников и распознает их по индивидуальному признаку. Распознанный сигнал от каждого источника подается на индивидуальный канал обработки. Каждый из каналов обработки сначала путем распознавания гладкой модуляции для робастной (грубой, предварительной) настройки определяет моменты поступления неявных признаков времени, содержащихся в гладкой модуляции, вводимой в сигналы генераторами 8 или 9, после чего путем распознавания признаков времени более точно определяет моменты поступления явных признаков времени, вводимых в передаваемые сигналы генераторами признаков времени 10 или 11. Результатом действия каналов обработки сигналов 13, 14, 15 и 16 является точное определение моментов поступления явных признаков времени. Сигналы, отмечающие эти моменты, поступают на входы средств измерения временных интервалов 5 и 6, которые определяют разность времени поступления явных признаков времени от различных приемников. Результаты измерений поступают на средство анализа и индикации. Это средство вычисляет разность этих результатов, которая пропорциональна расстоянию между приемниками. Этот результат является выходом всего измерителя и отображается на индикации и (или) отправляется на дальнейшую обработку, например, для мониторинга состояния плотин.

Наличие в принятых сигналах гладкой модуляции позволяет легко осуществить робастную (грубую, предварительную) настройку, что исключает настройку на локальные экстремумы и повышает надежность и быстродействие системы. Наличие в принятых сигналах явных признаков времени позволяет осуществлять более точную окончательную настройку, что повышает точность измерения.

Таким образом, поставленная задача повышения точности решена.

Каждый из каналов обработки сигналов 13, 14, 15 и 16 может быть, например, выполнен по схеме, показанной на рис.5.

Каждый канал содержит средство распознавания гладкой модуляции и средство распознавания признаков времени, причем входной сигнал каждого из этих каналов поступает на каждое из этих средств, и, кроме того, дополнительный сигнал грубой настройки поступает из средства распознавания гладкой модуляции на вход средства распознавания признаков времени. Этот сигнал позволяет более успешно (быстро и надежно) определять приближенное значение моментов поступления признаков времени.

Например, средство распознавания гладкой модуляции может содержать включенные петлей генератор гладкой модуляции, коррелятор и средство экстремальной настройки. Генератор гладкой модуляции 17 полностью идентичен генератору 8 или 9, подключенному к передатчику. Коррелятор сравнивает сигнал с выхода генератора гладкой модуляции 17 с сигналом, поступающим на другой его вход с выхода приемника. Выходной сигнал корреляции характеризуется гладкой зависимостью от ошибки настройки, производная этого сигнала по ошибке плавно изменяет свою величину и редко изменяет свой знак. Это позволяет средству экстремальной настройки надежно и безошибочно настроить фазу генератора гладкой модуляции 17, обеспечив близкое соответствие этой фазы фазе принятого сигнала. Сигнал автоподстройки с выхода средства экстремальной настройки используется средством распознавания признаков времени для предварительной настройки. Средство распознавания признаков времени может работать по такому же принципу и иметь аналогичную структуру, то есть содержать генератор признаков времени 20, идентичный генератору 10 или 11, коррелятор и средство экстремальной настройки. Это средство экстремальной настройки 22 использует информацию, поступающую с выхода средства распознавания гладкой модуляции для предварительной настройки генератора признаков времени. Это ускоряет процесс настройки и исключает настройку генератора признаков времени на локальный экстремум, следовательно, повышает точность определения моментов поступления признаков времени.

Практическая реализация этого устройства может быть осуществлена на быстром микропроцессоре с соответствующей программой или на специализированном цифровом вычислительном устройстве на основе программируемых логических матриц.

В качестве генератора гладкой модуляции может, например, использоваться генератор гармонической функции, аппаратный или программный.

В качестве генератора признаков времени может, например, использоваться программный или программно-аппаратный генератор длинной и сложной псевдослучайной последовательности импульсов.

Источники сигналов могут быть выполнены как обычные радиопередатчики, использующие амплитудную, фазовую или иную модуляцию.

Средствами измерителей временных интервалов, как и в прототипе, могут служить счетчики времени или фазометры при условии обеспечения требуемой точности.

Средством анализа и индикации, как и в прототипе, может служить персональный компьютер, оснащенный соответствующими средствами связи и программой для обработки сигналов.

1. Измеритель линейных перемещений, включающий два источника радиосигналов, два приемника радиосигналов, два средства измерения временных интервалов и средство анализа и индикации, подключенное своими входами к выходам каждого средства измерения временных интервалов, которые своими входами соединены с выходами соответствующих приемников радиосигналов, а каждый приемник радиосигналов соединен своими входами с выходами каждого источника радиосигналов, отличающийся тем, что на входах каждого источника радиосигналов установлены генератор гладкой модуляции и генератор признаков времени, а между выходами каждого приемника радиосигналов и входами соответствующих средств измерения временных интервалов имеется пара каналов обработки сигналов, каждый из которых содержит подключенные к его входу средство распознавания гладкой модуляции и средство распознавания признаков времени, причем выход средства распознавания гладкой модуляции соединен с дополнительным входом средства распознавания признаков времени, выход которого является выходом канала обработки сигналов, при этом каждый приемник радиосигналов снабжен парой отдельных выходов, каждый из которых соединен с входом соответствующего канала.

2. Измеритель по п.1, отличающийся тем, каждое средство распознавания гладкой модуляции содержит включенные в петлю генератор гладкой модуляции, коррелятор и средство экстремальной настройки, выход которого является выходом этого средства распознавания гладкой модуляции, а его входом является второй вход коррелятора.

3. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что каждое средство распознавания признаков времени содержит включенные в петлю генератор признаков времени, коррелятор и средство экстремальной настройки, дополнительный вход которого является дополнительным входом этого средства распознавания признаков времени, а его входом является второй вход коррелятора.

Изобретение относится к способу определения экспозиции склона и может быть использовано для определения экспозиции склона лавинного очага. Сущность: с помощью лазерного дальномера, размещенного в долине, определяют расстояние (L1) до контрольной точки А на склоне, азимут и угол зондирования (β).

Способ юстировки направления визирной оси двухкамерной телевизионной системы и устройство для его осуществления // 2504915

Изобретение относится к телевизионной технике. Техническим результатом является повышение точности регулировки направления визирной оси телевизионной системы при сохранении различия в эксплуатационных значениях угловых полей зрения каждой из телекамер путем организации второго лазерного зондирования и формирования совмещенного изображения.

Способ юстировки направления визирной оси двухкамерной телевизионной системы и устройство для его осуществления // 2469493

Изобретение относится к телевизионной технике, а именно к аппаратуре прикладного телевидения, используемой в составе систем поиска, обнаружения и сопровождения удаленных объектов.

Устройство для съемки сечений камерных выработок // 2469268

Изобретение относится к приборам, используемым в горной промышленности для съемки сечения выработанного пространства. .

Устройство регистрации частиц космического мусора и микрометеороидов // 2454628

Изобретение относится к области космического приборостроения и может быть использовано для сбора данных о параметрах движения космических объектов - частиц космического мусора и микрометеороидов.

Способ слежения за подвижным объектом // 2453810

Изобретение относится к способам управления, а более конкретно к способам слежения за подвижным объектом. .

Портативное оптическое устройство для измерения расстояний // 2442958

Изобретение относится к измерительным устройствам. .

Способ определения погрешности измерения расстояний наземным лазерным сканером // 2429450

Способ установки измерительного прибора в рабочее положение и устройство для его осуществления // 2428656

Изобретение относится к области приборостроения и технике измерений, преимущественно - геодезического приборостроения и геодезических измерений, и может быть использовано при установке измерительного прибора в рабочее положение.

Оптический вычислитель координат // 2426068

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптических устройствах измерения расстояний, отклонений и смещений, исчисляемых в линейных единицах.

Лазерный целеуказатель-дальномер // 2522784

Изобретение относится к области лазерного целеуказания и дальнометрии и касается лазерного целеуказателя-дальномера. Лазерный целеуказатель-дальномер включает в себя приемопередатчик, систему наведения с измерителями горизонтального угла и угла места, треногу, источник питания, блок синхронизации со встроенной спутниковой навигационной системой и электронным измерителем барометрического давления, устройство для ориентирования на местности в виде лазерного гирокомпаса с опорным элементом для установки и фиксации на поворотной платформе системы наведения, оптический визир, а также радиостанцию для взаимодействия с внешними абонентами. Технический результат заключается в повышении автономности и точности наведения артиллерийских и авиационных средств поражения. 5 з.п. ф-лы, 22 ил.

Способ функционирования рельсового транспортного средства // 2524410

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам. Способ функционирования рельсового транспортного средства, при котором на участке пути установлена точка движения по инерции, при достижении которой отключают тягу транспортного средства и оно движется по инерции до конца участка пути. Для участка пути сохраняют несколько точек движения по инерции, с которыми сопоставлены расстояние до конца участка пути и временной интервал движения до достижения конца участка пути. При прохождении участка пути непрерывно проверяют первое условие, согласно которому текущее определенное расстояние до конца участка пути меньше, чем постоянное расстояние до конца участка пути, и второе условие, при котором текущий временной интервал движения до конца участка пути больше или равен постоянному временному интервалу движения до конца участка пути. При выполнении обоих условий сигнализируется возможное отключение тяги транспортного средства, а при их невыполнении другая из сохраненных точек проверяется на выполнение обоих условий. Решение направлено на повышение энергосбережения режима движения рельсового транспортного средства. 19 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Способ определения состояния поверхности покрытия автомобильной дороги по ее геометрическим параметрам // 2526793

Изобретение относится к области геодезического контроля в дорожно-строительной отрасли. Техническим результатом изобретения является определение достоверных и точных значений геометрических параметров поверхности покрытия автомобильной дороги с помощью наземного лазерного сканера. Согласно способу определения состояния поверхности покрытия автомобильной дороги по ее геометрическим параметрам, вычисляют относительные отметки точек поверхности покрытия и выполняют планово-высотное обоснование на измеряемом участке автомобильной дороги. Определяют пространственные координаты по осям X, Y, Z точек отражения лазерного луча от поверхности автомобильной дороги и ее элементов. Передают результаты сканирования в компьютерную программу. Регистрируют в ней сканы со всех станций и получают фактическую цифровую точечную трехмерную (3D) модель поверхности покрытия измеряемого участка автомобильной дороги и с помощью специальной компьютерной программы получают фактическую цифровую векторную трехмерную (3D) модель поверхности покрытия измеряемого участка автомобильной дороги. Моделируют проектную цифровую трехмерную модель поверхности покрытия измеряемого участка автомобильной дороги, совмещают ее с полученной фактической цифровой векторной трехмерной (3D) моделью поверхности покрытия измеряемого участка автомобильной дороги и формируют с заданной дискретностью поперечные сечения. Определяют расхождения между значениями измеряемых геометрических параметров и соответствующими значениями проектной цифровой векторной трехмерной (3D) модели поверхности покрытия измеряемого участка автомобильной дороги. 2 ил.

Оптический способ измерения размеров и положения объекта и дальномер-пеленгатор // 2533348

Изобретение относится к области определения взаимного положения объектов, один из которых служит источником электромагнитного излучения в оптическом диапазоне, а второй - ее измерителем, и может использоваться для создания оптических дальномеров, пеленгаторов и другой оптической аппаратуры аналогичного назначения. Дальномер-пеленгатор для реализации стереоскопического способа состоит из двух параллельных оптических устройств, жестко установленных на базе, плоскости измерений, механизма поворота базы по двум осям, устройств управления изменением размеров базы и отстояния плоскости измерений от центров проектирования, систем переноса отображений на плоскость измерений, блока управления и блока вычислений, блок управления подключен к механизмам поворота базы по двум осям и устройствам изменения длины базы и отстояния измерительных плоскостей от центров оптических устройств. Причем плоскости измерений в виде матриц установлены на общей плоскости, параллельной базе, выходы которых подключены к блоку вычислений. Дополнительно установлены две параллельные матричные измерительные плоскости на той же базе, ортогональные первым, чувствительные поверхности которых обращены друг к другу, выход которых подключен к блоку вычислений. Техническим результатом является повышение разрешающей способности измерений положения и размеров объекта оптическим устройством за счет использования двойной парной проективной системы координат, обеспечивающей одновременное проектирование положения и размеров объекта в функции тангенса и котангенса параллактического угла. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Лазерный целеуказатель-дальномер // 2535240

Изобретение относится к военной технике, а именно к аппаратуре лазерного целеуказания и дальнометрии. Лазерный целеуказатель-дальномер содержит приемопередатчик с выходным зрачком излучающего канала, разъемом питания внешних абонентов, блоком накачки излучающего канала и элементом регулировки энергии накачки, датчиком стартового сигнала, устройством фотоприемным с фотодиодом и формирователем стопового сигнала в виде светодиода, блоком управления с измерителем временных интервалов, формирователем контрольного времени задержки, импульсным генератором питания формирователя стопового сигнала, строб-генератором, узлом опорной частоты, тестер энергии лазерного излучения, включающий фотоприемный блок с входным объективом, оптически сопрягаемым с выходным зрачком излучающего канала, и пульт управления и индикации, тестер частоты, включающий тактовый генератор, блок частотомера с индикаторами соответствия или несоответствия частоты повторения или кодовой последовательности импульсов лазерного излучения нормированным значениям с фотоприемником, оптически сопрягаемым с выходным зрачком излучающего канала. Технический результат - сокращение времени проверки готовности лазерного целеуказателя-дальномера к боевому применению и обеспечение указанной проверки в автономных условиях. 10 ил.

Лазерный целеуказатель-дальномер // 2539773

Изобретение относится к аппаратуре лазерного целеуказания и дальнометрии. Лазерный целеуказатель-дальномер содержит источник первичного питания, лазерный излучатель с лампой накачки, блок управления, блок питания лазерного излучателя, включающий источник заряда емкостного накопителя энергии и источник дежурной дуги для лампы накачки, которые содержат схемы управления, и обратноходовые импульсные преобразователи напряжения, включающие силовые ключи с датчиками тока индуктора, контроллеры преобразователей напряжения с узлами управления амплитудой тока силовых ключей, силовые трансформаторы и высоковольтные выпрямители. Причем схема управления источника дежурной дуги снабжена задатчиком форсированного, с повышенной мощностью, и экономичного, с пониженной мощностью, режимов работы преобразователя напряжения. Задатчик подключен к входу узла управления амплитудой тока силового ключа. Блок управления снабжен каналом управления источником дежурной дуги в части включения форсированного режима работы преобразователя напряжения перед разрядом и после разряда емкостного накопителя энергии на лампу накачки, а также каналом управления источником заряда емкостного накопителя энергии в части включения форсированного режима работы преобразователя напряжения при работе лазерного излучателя на повышенных частотах повторения, подключенным к узлу управления амплитудой тока силового ключа. Технический результат - повышение эксплуатационной надежности лазерного целеуказателя-дальномера при одновременном уменьшении массы и габаритов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство стереоскопической камеры, способ коррекции и программа // 2539804

Изобретение относится к методике измерения расстояния до предмета с использованием стереоскопических изображений. Стереоскопическая камера включает в себя две камеры и блок вычисления, который вычисляет расстояние до предмета на основе изображений, полученных двумя камерами. Блок вычисления включает в себя блок обработки изображения, который ищет соответствующие точки изображений, полученных двумя камерами, и вычисляет два параллакса на основе разностей координат положения у соответствующих точек на изображениях. Блок вычисления значения смещения вычисляет значения смещений параллакса по всем изображениям на основе двух параллаксов. Блок статистической обработки выполняет статистический анализ над распределением значений смещений параллакса и определяет оптимальное значение среди значений смещений параллакса, причем оптимальное значение используется в качестве параметра коррекции. Технический результат - обеспечение коррекции смещения параллакса независимо от формы предмета, момента времени, места и независимо от того, перемещается ли предмет. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ определения координат контрольной точки объекта с применением наземного лазерного сканера // 2540939

Изобретение относится к области геодезического контроля и может быть использовано для определения координат контрольной точки любых сложных конструкций, используя в качестве геодезической марки любой участок, принадлежащий этим конструкциям. Поставленная задача достигается за счет того, что в способе определения координат контрольной точки объекта с применением наземного лазерного сканера, согласно изобретению, предлагается основанный на использовании пересечения трех аппроксимированных в данные наземного лазерного сканирования геометрических примитивов «плоскость». Для этого при помощи НЛС выполняют сканирование заранее визуально определенного контролируемого элемента конструкции объекта с наличием физического пересечения трех плоскостей, с линейной дискретностью шага сканирования в пределах от 1 до 10 мм и средней квадратической погрешностью аппроксимации геометрических примитивов «плоскость» в соответствии с эксплуатационной документацией (ЭД). Далее на основе пересечения трех геометрических примитивов «плоскость» определяют трехмерные координаты точки геометрического центра образованной фигуры, после чего производят построение цифровой векторной трехмерной (3D) модели точки, в пространстве, далее называемой трехмерной виртуальной маркой. Технический результат - повышение точности измерения координат контрольных точек объекта. 1 ил.

Установка для бестрассовой проверки лазерного дальномера // 2541677

Изобретение относиться к устройствам контроля дальности действия и чувствительности лазерных дальномеров без полевых испытаний и оценки предельных отклонений этих характеристик. Установка может быть испытана с любым лазерным дальномером, в котором дальность определяется по времени прохождения светового импульса от дальномера к наблюдаемому объекту и от объекта к прибору. Установка для бестрассовой проверки лазерного дальномера, содержащая ослабитель мощности лазерных импульсов проверяемого дальномера, устройство формирования стартового импульса, устройство сопряжения, персональный компьютер, источник питания лазерного излучателя, лазерный излучатель, оптическую систему формирования лазерного пучка, систему, обеспечивающую требуемую мощность импульса, приходящего в приемный канал дальномера, оптическую систему сопряжения с приемным каналом дальномера, через которую заводится с помощью оптической системы сетки и куб-призмы прицельная сетка в дальномер, питающаяся от отдельного источника питания. Технический результат - обеспечение измерения дальности действия дальномера, точности измерения дальности и чувствительности. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Система управления степенью производимого монтажа в судовом плавучем доке // 2581103

Изобретение относится к области судостроения и касается, в частности, монтажа блоков остова корабля в судовом плавучем доке. Предложена система управления степенью проведения монтажа в судовом плавучем доке, которая включает в себя: узел наблюдения, включающий в себя датчик осадки, расположенный в доке и измеряющий степень изгибания днища дока, и узел фотографирования, расположенный снаружи дока и измеряющий состояние боковых стенок дока; узел измерения, который размещается в доке и измеряет состояние блоков остова корабля, смонтированных в доке, в реальном времени; узел управления степенью монтажа, который размещается в доке и управляет степенью проведения монтажа в доке, которая изменяется согласно воздействию блоков остова корабля, смонтированных в доке; и контроллер, который анализирует текущую ситуацию дока и текущую ситуацию степени монтажа на основе информации, измеренной посредством узла наблюдения и узла измерения, и управляет узлом управления степенью монтажа, чтобы управлять степенью проведения монтажа в доке согласно результату анализа. Технический результат заключается в повышении эффективности проведения монтажных работ в судовом плавучем доке. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.