автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Исследования возможности и созданиевысокостабильного лазерного прибора для выверкипротяжённых створов.

Московский ордена Ленина институт инженеров геодезии аэрофотосъемки и картографии.

г б—ад-

На правах рукописи

5 ДПР 1993

Воробьёв Евгений Евгеньевич

Исследования возможности и создание внсокостабильного лазерного прибора для внверки протяжённых створов.

05.11.07-0птические и оптико-электронные приборе

Автореферат диссертации иа соискание учёной степени кандидата технических надк

Иосква 1992г.

- г -

Работа выполнена па кафедре электротехники,автоматики и электроники /ЭйиЗ/ Московского института ннвенеров геодезии,аэрофотосъёмки и картографии по катеркалак ГСПИ. Надчннй руководитель -

доктор технических наук, профессор A.B. Зацаринный Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор В.М.Климков кандидат технических иадк В.В.Нефёдов Ведущая организация - Московский государственный технический университет им. Н.Э.Бауиана.

Защита диссертации состоится " "___— 193? г. в

часов на заседании специализированного совета К063.01.04 по заците диссертации на соискание учёной степени кандидата технических надк при Носковском институте икиенеров геодезии аэрофотосгёики и картографии по адресу: 103064, г. Москва, К-64, Гороховский пер., 4 (аудитория 321).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке институ-

та.

Автореферат разослан

Зчённй секретарь совета

доктор технических профессор

Актуальность проблемы.

Данная работа является одним из элементов НИР И ОКР. выполненных для создания Ускорительно-накопительного комплекса (ИНК ) вблизи г. Серпухова, предназначенного для проведения уникальных исследований по физике. Одним из элементов истиро-вочннх работ является выполнение створных измерений со средней квадратической погрешностью 0.05 мм. при длине створа 100 м.

При выполнении створных измерений вирокое распространение получили лазерные измерительное устройства.При измерениях на протяжённых створах в сложных производственных условиях существенное влияние на результаты измерений оказывают азимутальные деформации- оснований и нестабильность отдельных элементов лазерного створного прибора.Это положение подтверждается отсутствием серийно выпускаемых высокоточных створных приборов как у нас в стране, так и за рубежом.

Второй, проблемой при заполнении таких измерений является согласование диаметра лазерного луча и анализатора согласующего устройства.

На основании анализа отечественной .и зарубевной литературы установлено, что перечисленные задачи наиболее успенно могут бить реженн при использовании лазерных лучевых систем.

Существенным вкладом в ренение поставленный задач является работы выполненные коллективом под руководство» A.M. 5ил-кина. Однако выбранное ими направление приводит к необходимости создания сложных электромеханических систем.требусщих больяих затрат при создании оборудования и высокой квалификации персонала при'обслуживании.Поэтому остаётся актуальным поиск других направлений решения поставленных задач.

Сведений о теоретическом анализе я комплексной решении

поставленных задач е технической литературе содержится недостаточно.

Цель работы.

Автор поставил целы» данной работы исследование возможности создания высокостабильного лазерного створного прибора для протяжённых створов; проведение теоретического обоснованна метода высокостабильной пространственной фиксации референтной линии; разработку функциональной схемы лазерного створного измерительного прибора, обеспзчиващего возможность раздельного измерения линейных смешений и азимутальных разворотов и фотоэлектрического регистрирующего устройства СФЭРУ) с болыим диапазонам измерений; комплексное исследование характеристик макетных образцов разработанных приборов; внедрение в практику Измерений опытных образцов приборов.

Иетоды исследования.

Ренение поставленной задачи проведено с использованием методов геометрической оптики, векторной алгебры,комплексиро-вания и светотехники.Использовалось экспериментальное исследование макетных образцов разработанных приборов и сравнительный анализ результатов.Для обработки результатов исследований применялся вероятностно-статистический метод.

Научная новизна.

Научная новизна работы состоит:

-в анализе и разработке принципов построения высокостабильного лазерного створного прибора для выполнения измерений на протяжённых створах в условиях наличия азимутальных деформаций оснований;

-в разработке метода компенсации погреиности изготовления трипельпризмы;

гВ разработке методики расчета анализатора с диффузно-ассеивавдим экраном.

Практическая ценность.

В результате выполнения работы получены следующие резуль-аты, которые непосредственно можно использовать на практике: -разработан и исследован лазерной створный прибор, беспечивавдий внсокув точность измерений при наличии азиму-зльных деформаций оснований;

-разработано и исследовано ФЗРЗ с анализатором в виде (ффузнорассеивакцего экрана, обеспечивавшего внсокув точность ¡гистрации положения лазерного пятна практически лвбого диэдра;

-разработана методика калибровки створного прибора в по-вых условиях с минимальным использованием дополнительного орудования. *>

Реализация и внедрение результатов исследования По результатам исследований разработана и передана заказ-ку измерительная система для определения положения' лазерного тна, вклвчаюдая в себя два ФЗР9 с анализаторами в виде диф-знорассеивавщих экранов и пульт обработки инфорнацик.Система пользовалась для получения информации о нестабильности опта-:кого тракта крупногабаритной лазерной установки, необходи-. к для определения периодичности котировочных работ в прахе эксплуатации.

Также разработана и передана ИФВЭ лазерная геодезическая ерительная система (ЛГИС) и комплект технической документа-.Практическое применение ЛГИС повнжает достоверность изме-ий при работе в слохных производственных условиях. Экономией эффект, подтверждённой актом о внедрении, составил

- б -

70000 рублей в год (в ценах 1991 года).

Действующий макет ЛГИС использован б МНИГАиК й учебно процессе на кафедре ЗЯяЗ.

Апробация работы.

Результаты работы были обсуждены на Республиканском семи наре "Автоматизация инженерно-геодезических работ при опреде лении деформации земной поверхности и инженерных сооружений* проходившем в декабре 1389 года в г. Киеве.

По результатам работа было опубликовано три статьи / ; 4, 5 /.Основные технические решения защищены двумя авторски: свидетельствами / 1, 2 /. На основании проведённой нау но-исследовательской работы создан ряд измерительных ус ройств, на которые получено весть авторских свидетельств / ! 7. 8, 9. 10. 11 /.

Иакет измерительной системы в поставе .комплекта геодез «Г.

четких приборов для строительных и монтажных работ экспонир вался на ярмарке НТД, проводимой ВДНХ СССР в 1989 году и б удостоен серебряной медали.

Объём работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырёх п и заключения, изложена на 149 страницах машинописного тека иллпстрируется рисунками и таблицами на 22 страницах.Библш рафия содержит 37 наименований.

Основные положения, представляемые к защите:

-результаты математического моделирования и анализ ва антов различных схем фиксации референтного направления поз ляют утверждать, что создание высокостабильного створного п бора для измерений на протяжённых створах возможно на осн использования для задания.створа двух оптических створных з

ков в совокупности с двухлучевым лазерным измерительным устройством;

-погревность измерения, возникающая из-за неточности изготовления трипельпризмы при использовании её в качестве створного знака, может выть устранена путём выполнения измерений двумя приёмами с обратной последовательностью отражений;

-при выполнении измерений на протяжённых створах согласование диаметров лазерного пучка и ФЗРУ можно осуществить, используя в качестве анализатора диффузнорассеивавчий экран СДЭ).

Содержание работы.

В первой главе отмечено, что отсутствие среди серийно выпускаемых лазерных лучевых створных приборов высокоточных средств измерений для протяжённых створов, обусловлено в первую очередь нерешённостью проблемы- создания высокостабильного референтного направления.

В обцем виде полная погревность для лазерной лучевой системы может быть записана в виде:

М2= М2рл + М2Ф + М2пс + 1?вц где М рл - средняя квадратическая погревность формирования референтной линии,

Н ф - средняя квадратическая погрешность анализатора фотоэлектрического регистрирующего устройства,

М пс - средняя квадратическая погревность преобразования сигнала,

Н ву - средняя квадратическая погрешность,оОусловленная влиянием вневних условий.

В данной работе рассматриваются первые два источника погрешностей. Следует отметить ,что разрабзгач?ай в диссертации

метод измерений поэ: зяает уменьзить влияние рефракции и турбулентности атмосферы, а его приборная реализация позволяет методически исключить влияние дрейфа нуля измерительного устройства.

В погреаность формирования референтной линии наибольжий вклад вносит нестабильность оси диаграмма направленности- (ОДН) лазера.Рассмотрены пассивные и активные методы стабилизации ОДН.Среди пассивных матсдаз наиболее вироко распространен» системы двойного изображения.В этих системах референтной линией является их оптическая ось.Достаточно простые и надёжные пс конструкции эти системы не обеспечивают высокой стабильности референтной линии при наличии азимутальных деформаций оснований, что приводит к больвим погрешностям измерений на протяжённых створах.

Активные системы стабилизации референтного направлен» требуют реализации двухконтурной следящей системы, обеспечивающей привязку лазерного луча к референтному направлению в дву] точках.Реализация таких систем является сложной научно-технической задачей, а их эксплуатация требует высококвалифицированного персонала.Поэтому поиск иных методов стабилизации референтного направления сохраняет своп актуальность.

Увеличение дальности действия до сотен метров требуе-согласования диаметра лазерного пучка и анализатора.

Известные методы, такие как увеличение диаметра свето чувствительных площадок приёмника, применение согласующей оп тики и сканирующих систем, снижает точность и усложняв конструкцию измерительной системы.

Таким образом,при исследовании возможности создания внео костабильного лазерного створного прибора для работы на протя

ж&нных створах необходимо ремить следувдие основные задачи:

1. Провести теоретическое обоснование метода и анализ средств высокостабильной пространственной фиксации референтной линии, что обеспечит возможность создания надежного лазерного лучевого прибора для протяженннх створов.

2. Разработать Функциональнув схему лазерного лучевого измерительного прибора , обеспечивавдего возможность раздельного измерения линейных смещений и азимутальных разворотов ФЭ-РЯ. Это позволит не только расширить функциональные возможности прибора, но и обеспечит возможность введения поправки , исклвчавцей влияние азимутальных разворотов ФЭРУ на точность створных измерений.

3. Разработать простой и надежный анализатор для ФЭРУ с больвим диапазоном измерений, что позволит обеспечить согласование ФЭРУ с лазерным пучком больного диаметра при измерениях на протяженннх створах.

Во второй главе проведено теоретическое обоснование функциональной схемы створной измерительной системы.Проведён анализ оптических средств фиксации референтного направления следующих типов: коллиматор, открытый коллиматор (отличается от обычного тем, что объектив и сетка нитей установлены на отдельных основаниях ), плоское зеркало, створные знаки.

Анализ выполнен методом математического моделирования с использованием аппарата векторной алгебры.

Найдено аналитическое выражение величины угла 0 между исходным направлением 0? и проекцией на горизонтальная плоскость ИОУ параметра, определявшего референтное направление после деформации основания для различных устройств закрепления референтной линии.

- 10 -

Величина угла 0 для коллиматора и плоского зеркала, а такие ..ля открытого коллиматора и створных знаков ииеет равные значения. Например, для коллиматора

Ол - агс1е (СсогНз1пи51пи+ 51пНсо5и) / /С-з1пНз1п0з1пи +со$Нсо50 >). для открытого коллиматора

8м ^ 2С (1 + 2 51пН) / ( ¥ - 2В( 1 + 2з1пН)) где Н,и,и- угловые деформации, С,В - линейные деформации, Р - фокусное расстояние объектива.

Анализ полученных результатов показывает , что наибольвей стабильностью обладапт открытый коллиматор и система из двух створных знаков , но створные знаки оказываптся предпочтительнее , так как определяет не только направление , но и линейные координаты референтной линии.

В качестве створного знака в данной работе предложено использовать трипельпризму и методами геометрической оптики проанализированы её свойства. Определена погревность с которой должен определяться оптический центр трипельпризмы , чтобы при повороте призмы вокруг него выходящий луч оставался в пределах заданного допуска относительно входящего луча:

Р = 2<Ш 51пН

где Р - допустимая величина смещения выходящего луча, <№ - погревность совмещения оптического центра трипельпризмы с вертикальной осьв створофиксатора, Н - допустимая величина азимутального разворота призмы. Полученная формула позволяет определить допуск на погревность совмещения оптического центра трипельпризмы с вертикальной осьв створофиксатора в зависимости от предполагаемой вели-

- П -

чины азимутальных разворотов и требуемой стабильности референтной линии.

При использовании трипельпризмы в качестве створного знака необходимо учитывать , что неточность изготовления прямых двугранных углов между отражающими грачами трипельпризмы может вногить существенную погрешность в результаты измерения.

С использованием методов матричной оптики и векторной алгебры показана возможность методической компенсации погрем-ности измерений, обусловленной неточностью изготовления прямых двугранных углов трипельпризменного отражателя.

Анализ матриц, описывающих отражающее действие трипельпризмы, имеющей погрешность изготовления прямых двугранных углов и неперпендикулярность фронтальной грани к её оптической оси, показывает, что для противоположных последовательностей отражений ( т.е. для отражений 1.2,3 и 3.2,1; 2,3,1 и 1,3,2 ; 3,1,2 и 2,1,3 ) члены этих формул, обусловленные погренностями изготовления прямых двугранных углов входят с противоположными знаками.

Это обстоятельство позволяет исключить погрешности измерения нестворности из-за наличия погрешности изготовления двугранных углов путем выполнения измерений двцмя полуприёмами. Для суммарного вектора Й5 справедливо следующее выражение: Оэ = 1/2ССТ123 + Т321)+ 2/3 (Н-1КТМ23 +Т'321)8) где Т123С321) -матрица действия отражающей системы из грех зеркал, определяемая следующим выражением:

-1 +2Ц +2 И Т123С321) = Т20 -1 +2Н +21] +2И -I

- 12 -

И,И,и,- величины отступления двугранных углов трипель-призмы от 90 градусов,

Т'123(321) - матрица,учитывавшая изменение направления преломленных на входной грани световых лучей, определяемая следующим выражением:

Т'123( 321)-

0 +(2й-и+Ц) ±(Н4и+ги) ±С-2Н+1М/) 0 +С-Н+2 1Ы»

±(-ч~и-ги) ±(и-2и+0) о

М = С 1+Сп -1)/(ЧН4) к

п - показатель преломления материала призмы,

Н4 - нормаль к входной грани.

Преобразовывая это выражение и удерживая только величины первого порядка малости, будем иметь:

аз = -о

'Полученный результат показывает, что предложенный метод измерений позволяет исклвчить не только погрежность, обусловленную неточностью изготовления пряиых двугранных углов; но и погрешность из-за неперпендикулярности расположения фронтальной грани трипельпризмы к ее оптической оси.

Синтез -функциональной схемы осуществлен на основании метода комплексирования измерительных устройств (ИН).

При коиплексировании оказывается возможным вместо многократного последовательного измерения физической величиям одним прибором осуществить одновременное параллельное измерение этой величины несколькими одинаковыми приборами , погрежности которых являются взаимно независимвми случайными величинами . Как при последовательных , так и при параллельных измерениях точ-

ностъ результата измерения повивается за счет того .что дисперсия среднего арифметического уменьшается по сравнении с дисперсией каждой составлявшей пропорционально числу составлявших. Однако способ усреднения результатов параллельных комплексных измерений имеет принципиальное преимущество, поскольку он позволяет контролировать бистро изменявшиеся физические 1роцессы Следовательно, введение избыточной информации дает ювое качество , заключавшееся в возможности усреднения слу-гайных погрешностей при измерении физических величин , изменявшихся но времени.

Для исключения влияния угловых разворотов лазерного осве-ителя на результаты измерений , при синтезе функциональной хемы использовался вариант, при котором на компоненты 1 и 2 зменение углового положения лазерного осветителя оказывает ротивоположное действие.

С учетом этого была разработана схема лазерной геодези-еской измерительной системы (ЛГИС) , в которой функции ство-офиксаторов выполняет трипельпризменнне световозвращатели 1/.

Принцип действия ЛГИС поясняет рис. 1 , где показан ход :евых лучей

Величина нестворности I и азимутального разворота II опре-шявтся по формулам :

Ь - [.в Ха / 21 + [.а Хв /21 О = агЬд (( Ха - X в )/ 2( Ьа +1.В П

где () - искомый угол азимутального разворота;

Ха, Хв - измеряемые величин« смещений;

Ьа.Ьв - расстояние от лазерного измерительного устройства ( П1Ш до створофиксаторой.

I - длина створа.

Методическая погрешность измерения нестворнооти разработанным способом при условии Ха<ч1.а и Хв<<1.в определяется следующим выражением :

о 2 Т /2

М - аа!.в/21.) ((Ххаг1а)% (КхвЛвГГ

где Мха, Мхв - средние квадратические погреинрсти (СКП) измерения смещения энергетических центров лазерных пучков.

При Мха - Кхв - Их. 1.в - I. - 1.а. К - 1а/1 это выражение можно привести к виду :

НЬ - Их К1 где К) - 0.5С2КСК-1 )+1)1у/2

Если принять, что с изменением расстояний 1.а и 1в по; влиянием, дестабилизирующих факторов Мха и Мхв увеличивает линейно до есть

Иха - Ко (1 + 1а/!.)

Кхв - Ко (( 1вЛ) где Ко - инструментальная погрешность измерительной марю то получив для МЬ следующий формулу: Ш - «о К2

где К2 - 0.5 (1 + 2У?а-¥2))У2

Йнализ полученных результатов показывает, что разработан нпя устройство обладает минимальной методической ногреакосп, при выполнении измерений в середине створа и одинаковой пог ревность») в начальной и конечной точках створа, то есть по ха рактерц распределения погрешности, разработанный способ изме рения эквивалентен измерительной системе с автоматической ст билизаци.;' референтной линии в начальной и конечной точка

СТРОрй.

- 15 -

Характер изменения погренкости при нагички злияния внешних условий показывает , что разработанный способ измерений эквивалентен измерительной системе с автоматической стабилизацией референтной линии в начальной и конечной точках створа.

Глава 3 посвящена исследование возможности создания анализатора ФЗРЯ на основе диффузнорассеивапщего экрана С ДЭ) /2,3/.

Принцип работы оптического анализатора с ДЭ поясняет схема. приведенная на рис 2.На пути референтного луча I установлен ДЗ 2, за которым симметрично относительно оптической оси анализатора расположены фотоприёмники 3. В общем случае энергетическая ось лазерного луча смещена относительно оптической оси анализатора. При взаимодействии лазерного луча с ДЭ происходит формирование вторичного диффузного источника излучения.

Поскольку вторичный источник также смещен относительно оптической оси анализатора, то его центр, отстоит от центров ротоприёмкиков на различном расстоянии , фотоприёмники освеща-гтея пучками лучей, идущими под различными углами излучения , з их светочувствительные площадки расположены под различными углами к осевым лучам освещающих их пучков.Совокупное действие зтих факторов приводит к различной освещенности светочувстви-гельных площадок фотоприёмников. Это различие пропорциональна величине смещения энергетической оси лазерного пучка 1 относительно оси анализатора, т.е. разность электрических сигналов, формируемых фотоприёмниками, оказывается пропорциональной ветчине линейного смещения энергетического центра лазерного луга в плоскости ДЭ.

В работе обсуждены практические вопросы, связанные с реа-

лизацией анализатора с ДЭ.Получено оптимальное соотношение

между основными геометрическими параметрами анализатора при <

его работе в режиме центрирования. *

Получено выражение для статической характеристики ФЭРЗ. Оно имеет следцвщий вид:

«Я = rloSG <(1*0.143(1-X/L)2f? (l-O.HSd+X/L)2)"3)^2

где dJ - разность фототоков,

Го - сила света излучения падащего на ДЗ,

г - коэффициент пропускания (отражения ) ДЭ. '

S - интегральная чувствительность фотодиода,

G - площадь светочувствительной поверхности фотодиода,

h - расстояние междд плоскостьп экрана и плоскость!

расположения фотоприёмников,

X - величина смещения энергетического центра лазерного пятна,

L - половина расстояния между центрами фотоприёмников.

Определена инструментальная погрешность при работе ФЭРН i

ДЭ в режиме центрирования:

2 2 2 2 2 (Mxo/L) = 0.46СС Mi/J) + 4(Mh/h) + CMs/s) + (Kr/r) +

+ (Ho/Io)2)

где М1,2/Л - относительная СКП, обусловленная муками фо топриёмника,

Vh/h - относительная СКП, обусловленная изменением reo метрического параметра h (см. рис. 2 ) из-за неплоскостност ДЭ и деформации корпуса измерительного преобразователя,

Ms/S - относительная СКП из-за неравномерности чувстви тельноети приёмника излучения по приёмной площадке,

Вг/г - относительная СКП из-за неравномерности коэффицк ента пропускания (отражения) ДЭ,

- 17 -

Mo/Io - относительная СКП из-за нестабильности силы света источника излучения.

Для проверки полученных теоретических результатов был изготовлен макет ФЗРЗ с анализатором на основе ДЗ.

Измерительный преобразователь ФЗРЗ устанавливался на оптический столик с возможностыэ перемещения перпендикулярно оптической оси. Перемещения с точностьв 0.005 мм задавались с помоцы) аикрометренного винта оптического столика. При обработке сигналов с ФЗРЗ использовался суммарно-разностный метод.

Точность центрирования характеризуется величиной среднего квадратического отклонения случайной погрешности, определяемой по Формуле

При п = 20 среднее квадратическое отклонение случайной погрешности по вертикали при размере зрачка 40 мм составило

Нх= 0.01 мм

По горизонтали при размере зрачка 100мм My = 0.025 мм

Относительная средняя квадратическая погрешность в обоих случаях составила 0.025 X .

Полученный результат показывает перспективность использования ФЗР9 с анализатором на основе ДЗ для создания створннх приборов, используемых на трассах большой протяжённости, для которых характерны сравнительно больмие диаметры референтных лазерных пучков.

В главе 4 приведены результаты экспериментальных исследований макета ЯГИС, выполненных с цельв проверки основных теоретических положений диссертации и определения технических характеристик макетного образца.

- 18 -

Приведено описание конструкции макета и организации работ г применением ЯГИС.

Исследования были выполнены в помещении компараторной НФ-ВЭ на створе длиной 62 м.

Были проведены следующие эксперименты:

- исследование зависимости погревности ЛГИС от азимутальных разворотов ЛИЯ,

- исследование погревности горизонтирования ЛИЗ,

- исследование погревности горизонтирования створофикса-

тора,

- исследование статической характеристики ЛГИС,

- исследование величины поперечного -смещения референтной линии от величины азимутального разворота створофиксатора,

- исследование изменения величины погрешности ЛГИС вдоль створа,

- сравнительные испытания ЛГИС в производственных условиях.

Первые пять пунктов исследований выполнялись на калибровочном стенде, который имел четыре втулки,расположенные друг от друга на расстоянии 250 мм.

При выполнении исследований створофиксаторы устанавливались во втулки и ориентировались друг на друга с помощью целиков. ЛИ9 устанавливался между ними. Створофиксаторы и ЛИН го-ризонтировались с помощью установленных на них уровней. В качестве датчика линейных перемещений использовались индикаторы часового ткпа ИЧ1 к ИЧ10.

Программа экспериментальных исследований предусматривала получение среднеквадратической погревности (СКП) путём многократных изиереьлй с последувщей-обработкой по формуле

Г ~

I -1

гДе < =/5" „ •

V — х 15

I -д

Совместно с сотрудниками ИФВЗ на экспериментальном створе длиной 18 м. в тоннеле строящегося УПК были проведена сравнительные испытания ЛГИС.

В качестве базы для сравнения был использован струнно-оп-тический метод измерений, разработанный и исследованный в ИФВЗ. По результатам исследований, выполненных сотрудниками ИФВЗ, средняя квадратическая погревность струнно-оптического метода составила 30 мкм на створе длиной 100 ы.

СКП измерения нестворности на экспериментальном створе из 12 измерений составила величину (по внутренней сходимости): Мй = 7.1 мкм

Разность результатов измерения нестворности двумя методами составила 40 ыкм.

Проведённые исследования показали , что экспериментальный образец ЛГИС обладает высокими метрологическими характеристиками .

Инструментальная погревность ЛГИС по результатам исследований может быть определена следующей формулой.

*2Л М2ц + М2гл + 2 К 2гс где Иц - погревность центрирования ЛИЗ Мгл - погрежность горизонтирования ЛИЗ, Мгс - погревность горизонтирования створофиксатора. После подстановки полученных экспериментальных значений

К! - (6Л,.- 7.6) мкм. Указанное значение погревности справедливо при азимуталь-

них разворотах створофиксатора "в диапазоне угловградусов и азимутальных разворотах ЛИЗ, при которых линейное смещение лазерного пятна на ДЭ анализатора измерительной марки находите? в диапазоне±5 мм.

Сравнительные испытания ЛГИС подтвердили эффективность предложенного метода компенсации погрешности изготовления прямых двугранных углов трипельпризмы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведённый комплекс теоретических и экспериментальных работ позволяет сделать вывод о возможности создания высокоточного створного прибора на основе ФЗР9 с диффузнорассвивающим анализатором.

Основные результаты работы можно сформулировать следующим образом.

Разработан способ створных измерений с использованием для фиксации референтного направления трипельпризменных створо-фиксаторов Для привязки к референтному направленно разработан двухлучевой осветитель и сдвоенное ФЗР9 с ДЗ.Зто позволяет обеспечить высокую надёжность и точность измерений за счёт искличенкя влияния азимутальных разворотов измерительного оборудования на результаты измерений и снижения методической погревности измерений.

Разработан и. подтвервдён теоретически и практически метод исключения погревности обусловленной неточностью изготовления, двугранных углов трипельпризмы.

Разработан ФЭРЫ нового типа с анализатором на. основе ДЭ, обеспечивающий высокоточное определение положения энергетического центра лазерного пятна практически любого диаметра.

Выполнен расчёт основных характеристик этого ФЗРЗ.

ерспективность и высокие петрологические характеристики этого ЗРЛ подтвержден« экспериментально.

Экспериментальные исследования показали, что макетный об-13ец ЛГИС обладает высокими метрологическими характеристика-I. которые сохраняются при значительных азимутальных разворо-[X измерительных блоков.

Результаты работы были практически внедрены при выполне-и высокоточных геодезических измерений ГСПИ на различных ъектах по хоздоговорам.

Полученные теоретические и практические результаты работы г.ут бить использованы при решении широкого круга вопросов, язанных с разработкой средств высокоточных измерений линей-(■и угловых величин.

ЯИТЕРШРА

1.A.С. N 1566870. СССР, МКИ G 01 С 15/00. Е.Е. Воробьёв, A.M. Травников Способ определения взаимного смещения точек объектов.

2.А.С. N 803695. СССР. ККИ G 05 Д 3/12.Фотоэлектрическое устройство для определения положения лазерного пучка / Е.Е. Воробьёв, К.Г. Кулаков, C.B. (данов, В.Г. Куликов // Открытия. Изобретения. 1986. К 24. с.285.

3.Воробьёв Е.Е.,Куликов В.Г. Результаты исследования фотоэлектрического датчика для автоматизированных встировоч-ных систем многоканальных оптических установок // Вопроса атомной науки и техники Сер. Проектирование и строительство.- И.: ЦНИИатоминформ.- 1383,- Вып.3(16), с.57.

4.Исследование нестабильности оптического тракта лазерной установки / Воробьёв Е.Е..Гостев А.И..Куприянов В.В. и

- 22 -

др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер.. Проектир! ванне и строительство.-!!.: ЦШШатоыанформ 1990.-8нп.1с. 67-75.

5.Воробьёв Е.Е,Расчёт статической характеристики опт ческого анализатора с. диффузнорассеиващим экраном д лазерных геодезических створных и центрирующих прибор // Вопросы атомной науки и техники.Сер.Проектирование строительство,- И.: ЦНИИатоминформ,- 1991.-Вып.2.- е./

6.Й.С. Н 1126048. СССР, ИКИ ¥ 24 3 3/02 Е.Е. ВоробЫ А.В. Хлобыстов, fi.il. Травников. Устройство для пстиро! составного плоского зеркала.

7.(1.С. Я И82860. СССР. ИКИ Р 24 1 3/02 Е.Е. Воробь А.К. Травников., А.В. Хлобыстов. Устройство для пстиро составного плоского зеркала.

б.Й.С. К 1183257. СССР, ККИ С 05 Д 3/12 Е.Е. Воробь Й.В. Хлобыстов. Фотоэлектрическое устройство для опрс ления положения оси лазерного пучка,

9.й.С. К 1270586. СССР, ККИ 6 01 С 5/04 Е.Е. Вороб! А.В. Хлобыстов. Измерительная головка гидростатичеа нивелира.

10.А.С. N 1344017. СССР. Ш Е 01 В 11/00 Е.Е. Вороб А.В; Хлобыстов. Оотоприёмное устройство для измер отклонения от опорной лазерной плоскости.

И.А.С.' К 1344020. СССР, МКН Е 01 С 15/02 Е.Е. Воров К.Н. Касьянов, В.В. Вторм, Позиционно-чувствительны( левой знак.

Рис.1

4

Л/

iq

- Р \ \ г u--- v-'

/ u

>á¿¿

h)

/ у / ? Г У ~

Л--

Рис.2

J

\ -Г ч___