автореферат диссертации по инженерной геометрии и компьютерной графике, 05.01.01, диссертация на тему:Проектирование вiдбиваючих способов обеспечения визуальной информацией (СОВИ) постов управления с ограниченным полем обзоркости
Автореферат диссертации по теме "Проектирование вiдбиваючих способов обеспечения визуальной информацией (СОВИ) постов управления с ограниченным полем обзоркости"
КИЇВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ РГ8 (^БУДІВНИЦТВА і АРХІТЕКТУРИ
: '• -Нір
На правах рукопису ТАМУРОВ Володимир Івановим
ПРОЕКТУВАННЯ ВІДБИВАЮЧИХ ЗАСОБІВ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВІЗУАЛЬНОЮ ІНФОРМАЦІЄЮ (ЗЗВІ) ПОСТІВ УПРАВЛІННЯ З ОБМЕЖЕНИМ ПОЛЕМ ЗОРУ
05.01.01. — «Прикладна геометрія та Інженерна графіка»
Литорефсрат
дисертації на здобуття ученого ступеня кандидата технічних наук
КИЇВ - 1994
. Дисертацією с рукопис. '
РоЗогу виконано у Донецькій державній Академії управління та
• - у Донецькому держивноілу університеті.
Науковий керівник кандидат технічних наук,
■ доцент ІЗ.Ы.Кавун.
Офіційні опоненти’: доктор технічних наук,
процесор К.О.Сазонов,
' кандидат технічних наук,
процесор 10. в. Гаоздев. Ъадуча організація Донецьке відділенім Хар, ківського науково-дослі...-
_ ного інституту судових
експертиз ім.М.О. Еокаріус^і . / ДВ ХНДІСЕ /
' Захист відЗудетьсп " 20 " квітня і9')4р. С_13_______
годині на засіданні спеціалізованої наукової ради Д О^Ц.05.03 при Київськоиу державному технічному уніворсі.'і еті будівництва і архітектури, 25205?,Київ,Повітряно ї летевши; проспект,31 ,;зуд.319 З дисертацією цс>:на ознайои'и гисії у бібліотеці Київського державного технічного університету будівництва і архітектури.
Автореферат розіслано 18 » 5ЄРЄЗНЯ________1954р.
Ученик секретар спеціалізованої ради, . кик'рдат технічних, наук
Актуальність. Сучасне економічне станов:ще країни з усією зчевидніс та диктує необхідність створення побої високопродуктивної і знсококомфоргабельної техніки,яка б а успіхом пикористову-залась як для внутрішні:: потреб, гак і була б конкурентоздатного і;а світовому ринх/.Однією а во,гливих проблем при проектуванні постів управління з обмеженим полом зору є проблема забезпечення, оператора необхідною інформацією у мо-гах функціональних зон мавшій,що• підгчіцуе продуктивність праці і рівень безпеки робіт.Питаннями но-р\.узаннп та контролю оглядс.їих якостей різноманітних транспортних засобів постійно заіімались і продовжують дослідження як спеціальні міжнародні організації,так і галузеві' міністерства, ./Кремі науково-дослідні установи та виробничі підприємства,однак ані однних норм,ні едпних иетодіис контро-.’з досі не створено,при тому, ио існуючі методика мають у здебільпому суттєві пади,навіть неодноразові спроби створення єдиних норм під егідрта 004 усп.іхои не увінчалися.У останнє десятиріччя деяке розповсюдження в різних галузях набула методика проектування і контролю сглядовості,розроблена К).М.Кавуном,одна к -указана методика стосується липе пропускаючих ЗЗВІ і не передбачає проектування відбиваючи:: засобів,хоча у їх застосуванні є наявна потреба для значної більшості транецорт-•:;і.т засобів.Отановишо посилюється ще й тим фактом,цо проектудан-нч підбиваючих поверхонь :іп лі Різних ^орм відображене у дуже магій кількості робіт-і лпае .-.окілька торкаються графічних способів,які иаить неабияке значення,навіть при духе розвинені"; системі автоматна? ції- проектування. ■
Подана дигертапіГша робота приївлчог.а питанням геометричного моделювання об'єктів організації оглядовості,принципам урахування динамічних характеристик дередовига,графічним-.способам визначення параметрів оглядовості ,автоматизаці ї процесів проекту-зан-ня нідопгивцих ЗЗВІ.
. Лиосртаці.’:) написано на матеріалах розробок,які виконано на замовницю кількох підприємств,«о зсйііаятьск ішооитуї'Єіппи та виробництвом різних транспортних засобів. ■ . •
чети роботи. Розробка гра^о-аналітичнчх мотелів аналізу і . прогнозування с-лядоїості через відбиваючі' поверхні ,ь ормоутгорсн-нг таких псьерхонь,їх роокіщеі;’.«» та визначення орієнтації.;,;; тако:':
идтоматизаиії указаних процесів на різних стадіях створення постів управління з обмежений полем 'зору.
•Для досягнення наміченої меті:, необхідно зврішення таїціх задач: ' , .
Л. Розробити графічний спосіб визначення (¿лискучих точок на довільній відбиваючій поверхні при заданих точці зору і точці-об* екті. ■ ' . •
• 2. Розробити плоску геометричну модель дикаиічкого середовища. ‘ ■ .
. 3. Побудувати алгориум графічних операцій для визначення параметрів організації оглядовоеті через відбиваючі поверхні.
4. Вивести аналітичні співвідновення параметрів моделювання огсяксвості через ЕІдбиваючі ЗЗВХ,розробити алгорчтии їх автоматизованого визначення,програмно реалізувати методику автонатизовано-го проектування відбиваючих ЗЗВІ. ■ ■
.. % Запропонувати формулу для кількісної характеристики огля-
доЕості,пка забезпечується'відбиваючими поверхнями
- б. Впровадити результати теоретичних досліджень у практику
проектування оглядовооті реальних транспортних засобів. '*
. Методика досліджень. У роботі використано методи дискретного
, моделювання,центрального проектування,реконструкції зобра;;:§нь,оптики, і акустйки та ергономіки. . . .
, Теоретичною базою поданих досліджень с труди: , .
' - по геометричному моделюванню поверхоньї'.^М.Ф.Євстіфсєва,
С.М.Ков£льова,С.М.Колотова,В.С.Пихайленка,В,О.Осипова,О.В.Павлова, О.Л.Пігдорного,_К.О.Сазонова,П.В.Філіпова; .
'• - по оптиці'і. акустиці - В.І.Арнольда,О.Н.Варчєнко,В.І.В'пл-
. кова,Дж.Бруса,В.Р,Гамільтоно,М.Герцбергера,О.Є.Денісова,П.Дкібліна; ’Л.Зонне$едьда.'і£,0,Ігнатова,0.Ю.Луцика,В.Є,Миханленка,0.Л.Підгорно-
і’г,М,1і,Егсі}і4Рї!а,И.0.Риніна,Ю,В. Чеі'анова,Б.І.Чернікова,0,П.Щербака,
' - 1 ' ■■ ' ’ 'і ' и •
■ по проблемам-вдосконалення оглядових якостей машин та по-
ліпшення умов праці - 0,0.Авенаріуса,М*0.Андроновз,В.ІіАполосова,
0.М.Еолобаепа^.Н.Болт'енкова^.О.Вакнштейна^.В.Гаврилова^.О.Губа-рьова,В.Я.Дадйленка,В,Я,Дішерського,В.Т.Дубовенка,В.Н.Ввсфіфєєва,
1. М. Ілініча, Ю. М. Кавуна, Є. X. Кальченка, В. Ф, Клоса, Ю, И. Німцова, В, М. 06-
лівіна.З, Б. Про ценка,В.’Н. Ситника, Є. І. Сухова,С,0, Тернова, Л.К,Чучалія ігд,З.Ю.Шзвченка, І,Шунке,П.М.Ї!ербакова. ,
. Наукова новизна результатів д-;;:лід*еиь:
- спосіб визначення блкскучи , .зчок на довільній відбиваючій
поверхні; ;
- геометричний принцип проектування з обмежено» нногини .центрів; ' ■
- комплекс алгоритмів для визначення параметрів організації
оглядовості через відбиваючі ЗЗВІ,які задовольняли б необхідні умочи ; ■'
- формула кількісної характеристики оглядсвості,забезпечуваної відбйваюч:і:лі поверхнями і загальної. . ' . ' 1
Практична цінність. Розроблені принципи, і методи проектування відбиваючих ЗЗВІ дозволяють здійснити проектування поста управління,який відповідає нормативним вимогам,а також вимогам візуального комфорту,що значмо поліпшує умови праці,підвищує продуктивч' • ність і безпеку виконання робіт. .
На захист виносяться: • .
1. Графічний спосіб визначення блискучих точок на дозільній відбиваючій поверхні,зокрема,-на поверхні обертання.' '
2. Геометричний принцип проектування з обмеженої множини центрів з метою створенкя графічної моделі -дунпамічного середовища.
3. Комплекс графічних ріпень позиційних задач,зв’язаних з
проектуванням відбиваючих поверхонь. •
4. Принципи і алгоритми визначення параметрів організації оі> '
лядовості через відбиваючі ЗЗВІ, ' .
5. Функція кількісної характеристики оглядовості.
Реалізація роботи. Практичне впровадження результатів дисертаційної роботі: 'здійснено: ' . ,
. - у Челябінській філії НАТІ при розрахунках дзеркал заднього виду машино-тракторних агрегатів;. ..
_- на Ухтомському вертольотному заводі імені Г1.1.Канова при проектуванні відб^ааючих СЗВІ; ■ .
- у науково-дослідному інституті ЕЯДІ буддсрміїс при проекту- • занні задньої оглядовості будівельних і дорожнії:: машин.
Економічний в'Зект від упровадження указаних розроблсі.ь склав 60,2 тче. карбованців за цінами''1959 року.
Апробація роботи. Основні полокення роботи ;;окладено і оСговорено: • ' “
- на Всесоюзному науково-технічному семінарі "Стан і перспектив1! ::уг;о. .нього конструювання тракторів і сільгоспмашин.Поліпшення умтч граці механізаторів" Г.'іпськ, 'ІЗЄ??.;
- на Всесоюзній науково-технічній коїкі-ереннії "Отпн і перс-
ИЯКТИБИ розвитку ергономіки '¿' ЛІСОоаі ОТІВСіИЬІІІК промисловості і лісному господарстві" ,г„.Красноярськ,^^'?.;
- ца науково-технічних радах лабораторії охороні; праці ти ергономіки .ЦЕДІМЯ, .193?, 1933рр.;
- на Всесоюзній конференції "С^ц^сні проблеми іьЛоріїатнми, обчислювальної техніки і автоматизації",Москва,1980р.;
- на Всесоюзній науково-технічній конференції "Геометричне
моделювання інженерних об’єктів і процесі?..С’.-.отеиоїехнічкі аспекти”
и,Вологда,1989?, і . .
- на науково-технічній конференції Макіївського інженерно-будівельксго інституту, 1989?. і
- па паукЬво-техніЧ!.и:: конференціях Донецького державного
унізгрситєту,199С-1992?р.ї •
' -на наукових семінарах :и$гцрі: нарнснсї геометрії,інженерної та нашитої графіки Київського дергавногс технічного університету будівництва і архітектури, 1993,199'.'РР.
■ Обсяг роботі;. Дисертація складається з чотирьох глав,закінчення, списку 'влкорисїаної літератури / 1НЗ назви/.Робота містить 92 сторінки машинописного тексту, 5^ рисунка, 1 таблицю.
' ■ . ЗМІСТ ЇОЕОТИ °
. З початі^ роботи обгрунтосано актуальність питання,наведено огляд літератури по проблемі,проаналізовані досягнення і недоліки існуючих методів проектування оглядовості,сформульовано мету і поставлено задачі дослідження.
■ • Авгорами.багатьох робіт наводиться перелік об’єктів або зон які повинні постіГшр чи тимчасово знаходитись у полі зору оператора на протязі виробничого процесу,але котрі,при деяких обставинах, або не попадають у зону огляду,або їх спостерігання зв’язане з необхідністю порушення безперервності продуктивного процесу,гнтрат часу на переключення уваги,підзиценняи стомлювання,Ці негативні явища, докреыь,поялкіоіотьйя або відсутністю ЗЗБІ,або їхнім невірним розміщенням,або недосконалістю діючих норм.Багато авторів як одну з прлчни називають відсутність задовільних методик проектування і оцінки оглядовості.
Для створення методики проектування відбиваючих ЗЗВ1 на геометричній основі з метоп перенесення на реальні об’єкти розвинених у геометрії методів установлення вл' е-.ивоетєй і взаємних залежносте'! її елементів зроблено класицік. ;о об’єктів організації огля-
с
довості і встановлено У.::іт гсопзтркчну структуру.
З метою скорочення кількості гра&ічпкі операції" ,або уп-рощешія ,а також у зв'язку о необхідністю вст'лног.лоиип властивостей геометричнії:: об'єктів і способі?, геометричнії:: ріаень зг.’дгч, • яки:: Сракус у дапсгу аспекті,розроблено.зокрема.спосіб дкдиачок-ня блксі:учи:с точок на доіЛпьніи позор.:лі.Осного;з способу с побудування точки перетину двох гоивііх гіхііі; :іа зідб.чидичі:: поверхні -
геометричного МІСЦЯ ТОЧОК ПСреТКПу .іОрМ"ЛЄЙ ДО ІІСЗЗрХІІІ,Про:!СіїЄ-
них через'прпиу,пка з'єднує. .-очку сгостврігиння і точку-сї'скт, і їеоілетричного місг.г. пскглодооркальних точох,Яі<і Судупїьен для ' проекц;.“; точок спостерігання і об'єкту на площині'перерізів по- . аерхні.Псевдодзсркал.ті точк.і мізна-’автьоп таіз::і чипси.Ло л/.кії перерізу лрогодпіь у оале;.:ног:ті від потрібної точності кілька йор-иалек і відносно ко-х.іої з ¡ш;с будується точка,симетрична,чс.приклад, точні спостерігання,яка г ’ є«нузіься а -іочкоіо-об'ектсі.! прямою лінією.Точка першину цієї" пр':::.:ої з відювід..ою г.ормалли - то є блискуча точка єквіднетантп лінії перерІзу.Криа,утворена п ¡з:;;іх точок,перетинам ліг,і;:1 переріжу у псондо г-еркальпіі'. тсчці,'іч.і>'то у точці,яка,у загалькоі.'у випадку,не « блискучою точкоо погл.чжггі.. Блискуча точка,яка оналодитьог: соред ішояиьи нсевдодзоркалі.них точок,повинна збігатися з точкою пер.гп.иу поверхні відповідною зидеознзченоіз нормаллю. ' _
Найбільш роапозсид-лс&шіми :іовер:,шяші,які застосовуються у техніці,є поверхні обертання,тому у роботі багато уг>пги приділено питанню визначення блискучих точок сане для таки:: ііовгрхсііь.Визнається за доцільна побудування блискучих точок із застосуванням площин,перпендикулярні:» осі обертання.7 такому Випадку зада'а пошуку блискучої точім зводиться до плоского ьцріанту,коли л:нієк> перерізу є даеркально коло.Слідування загальній схемі у онслітіічн Лій ;7ормі приводить до рілняпіш розв'язуючої кривої: .
07,яка проводить ;юр?Л центр О лі.арізку ЛВ / рпо.І /.Пор-.'.'іі.іі.пя одержаної ’ Горнули з рішпкЛя.ч з.ідсл-ої криго- - косої егре; о
ХУ,
де (Х^, 7^) - коордпіпти точки спостерігання Л,
Ур) - координати точки-об’єкту В у, прямокутні її дЄі«фтовііі системі координат :: нпчял,)!.' у центрі О гзергг.льнзго гола бісйк.
Схема визначень,! блискучої точки на дзеркальному колі
гШД]
Ніс. 1 О .
призводить до висновку,що особливий ¿окус Р строфоіди вирікається через координати точок А і В так:
„ т Т2-У1 • , А " У1У2 '
Лр = і*----- --- , » —■--------- , - •
р 1 у2 + у1 ; у2 - 7і •
. Ця властивість строфоіди дозволяє побудувати її відомий про-
стим способом із використанням точки Р також і для недоступних об* єктів. • ' . ' .
■ У подальших дослідженнях виявлено деякі о (1 -тико-геометричні властивостістро» ф о і д и,які мають практичний інтерес.Так,наприклад,при виборі ' ' взаємного, розташування ’ точок А, В,0 і. блискучої точки б можуть бути корисними такі факти,що усі пари спряжених точок стро^оідл,у оптичному смислі',зв’язані між собою як точки А і В,для нескінченно- віддаленої точки-об’єкту В / точки сходу / точка зору А збігається з фокусом Р строфоіди і таке інше. '
За різними даі;:;:я:,час сприйняття інформації та її переробки знаходиться у межах від 0,3 до 0,Єс.У деяких кра-їнах розрахунковий час терміну реакції водія автомобіля приймають рівним 2-Зс,наприклад, при визначенні відстані обгону.У складних незнайомих ситуаціях час реакції може збільшуватися до 5с.3а ствердженнями- спеціалістів, водій нвтомобіля дивиться у дзеркало заднього виду приблизно 3,'ІЯ' робочого часу.Такі дані•визначають потребу урахування ¿актору ди-•наміки при проектуванні відбиваючих ЗЗВІ.Необхідні для аналізу і документування графічні моделі динамічного середовила у цьому випадку втрачають як другорядну потребу точного відображення пропорцій картини,яку сприи;:ае воді’/.,тому з’являється можливість змен-шення'операцій і спрощення процесу побудування такої моделі.В зв’язку з цим запропоновано гра ф і.ч ну модель дана- ' «ічного середовища, яка утворюється проектуванням ' з обмеженої -множини центрів на дві площини проекцій.Множина центрів проектування утворюється як сукупність точок,симетричних точці зору відносно площин,дотичних до відбиваючої поверхні.Проекція контрольної точки одержується як точка перетину площини проекції" _ з{урямою,лка з’єднує центр проектування,точку дотику і точку-ори-гінал.Горизонтальну площину проекцій доцільно обрати па рівні опорної. ,площини пересування транспортного засобу.Друга .площина проекцій,у залежності від форми відбиваючої поверхні,мохе бути або перпендикулярною до продольнбї осі машини,або паралельною осі Відб -
ваючої поверхні обертання,або з: вибраною сі іншіх .ліркузань зручності побудування і аналізу графічної подолі.Горизонтальна проекцій динамічної оитуації дає уявлення пре дійсні траєкторії об'єктів руху у горизонтальних площина',:,друга проекція - про взаємні просторові переміщення елем'ентіь.Для побудування і аналізу моделі динаміки поле бути використано координатну або кубову сітку,нанесену на площшш проекцій / рис.2 /. 2 практичному застосуванні графічних моделей динамічного середовища к:о:::е бути корисним розподіл картини на рухоиі і нерухомі елспісчгн і зображення їх різних аарі-аптії) па двох комплектах прозорих пластин.Траєкторії рухоїшх елементі:! повніші бути прогрс.,ду!1овині у одиницях параметрів ру;:у. Суміщення таких картин дозволяє комбінувати і аналізувати різні динамічні ситуації.У загальному зипадку геоь'етрпчне ідісце центрів проектування являє собоп просторовий варіант сртотокіїси,тобто гоиотетіп подери відбиваючої! поверхні з центром у точці спостерігання і ксе-*\ уіцієїітом ¿.Практично це дає зиогу безпосередньої заміни ортотоиік 'ОБОл;атацк,і-!КІ пеляіогь ссЙою відповідні таїаїн ортотомікам каусти-Ы1,2Р. допомого» , відомого метода конічних перерізів.
Проектування відбиваючих 3?ВІ містить у собі аадачі. визиачени її« иісня !>'х роз гашування і кількості ,4-орі.'.:: відзиваючих поверхонь,їх : орієнтації і метричних характеристик.Оспоьні етапи проектування:
, , . 1. Визначеная меж иожлкього розміщення відбиваючого ЗЗВІ.
2. Дібір опорної точки відбиваючої поверхні.
' 3. Визначення ррієктації відбираючого ЗЗВІ."
■ ' ' 4. Побудуго/шя відображень контрольних екстремальних точок
при заданій <£ор:„і поверхні.або вибір іормі; поверхні прк заданих ці-С!І"Х ві,;обра;;еень контрольних точок.
. 5.' Визначення розмірів відбиваючих ЗЗБІ.
. ’ Для визначення иея мояливого розміщення ЗЗВІ необхідно побуду-
вати ситуаційну модель,яка відображує насиченість інформацією зон безпосереднього огляду через пропускаючі ЗоВІ.Таку модель доцільно ’виконувати у іориі плоскої топологічної картини оглндоаості за методом Ю.Н.Кавуна,точу що вана може бути застосована і для проектуванні! загальної оглядовосгі.На ситуаційній моделі для розміщення відбиваючих ЗЗВІ впоираєгься зона,найменш насичена контрольною інформацією,і реконструюється у свої ортогональні проекції.Така зона оо’аекена конічною або пірамідальної- поверхнею.Перетин цісї поверхні . и поверхнею,яка об:мт.ув конструктивно можливе розміщення відбиваючих ЗЗВІ,визначає ріпеппя задачі перыого етапу проектування.
Ai
О V
2у
3<р
О
На другому етапі визначається так звана опорна точка від- , блвйючох поверхні,яка для зовнішніх дзеркал є точкою переткну ,
променя,спрямованого з точки зору у частину зони розміщення дзеркала, відповідну по характеру еквтремальності контрольній екстремальній точці,і площини,дотичної до поверхні транспортного засобу,яка проходить через екстремальну контрольну точку.При цьому екстремальна точка вибирається такою,щоб дотична площина створювала з головним напрямом зрру найменший кут.Для внутрішніх дзеркал вибір опорної точки залежить від виду транспортного засобу, конфігурації пропускаючого ЗЗВІ,конфігурації,яку утворюють контрольні точки.Так,для машини,яка мас площину симетрії і симетричне відносно цієї площини розташування контрольних еляментів,доцільно вибрати опорну точку у площині симетрії поста управління, ' якщо це конструктивно можливо,у перегині прямої,яка з’єднує центри фігур пропускаючого ЗЗВІ і контрольних еленвнтів і площини,дотичної до затіняючої поверхні машини,яіса містить в собі екстремальну точку,таку,що гострий кут иіж вищеозначелога і горизонтальною площинами є найбільший. '
' Точка спостерігання,опорна та контрольна точки утворюють
кут з вершиною,у опорній точці.Перпендикулярна до бісектриси ука- -заного кута площина - то е площина,дотична до проектуємо!- відбиваючої поверхні.Якщо псісрхия має сферичну форму і задано її радіус, іо центр сфери визначається як точка на продовженні бісектриси,яка лежить на відстані радіусу від опорної.Для інших поверхонь обертання така точка належить до осі обертання.Іще одну точку осі можна одержати за допомогою аналогічних побудувань відносно другої екстремальної контрольної точки,вибір якої здійсниється з міркувань одержання відображення інформації найбільш сприятливого сприйняттю опєратора»Якщ6 не задано мінімальної кількості метричних характеристик відбивайчої поверхні,то вони визначаються за допомогою визначеного на першому етапі об’єму можливого-розташування відбиваючих ЗЗВІ побудуванням кількох опорних точок, які є відображенням відповідних контроль^ .х точок об'єктів.Такцм чином визначається ррієнтація відбиваючих поверхонь.
Після цього на відбиваючій поверхні будуються відображення ренти контрольних точок і окреслюється контур,створений такими відображеннями.Іим самим визначаються метричні характеристики . відбиваючого ЗЗВІ. . ' _
Побудовані на дзеркальній поверхні точки зображуються у лі' • • - 12 . . ‘
рійній перспективі для документування і аналізу сприйняття оператором дійсної картини,а для кількісної оцінки оглядовості через відбиваючі ЗЗВІ одержані на них зображення будуються'на топологічній картині оглядовості,яка має.властивість рівновеликос-тз^площ з їх сферичною перспективою. • ,
■' ■ По приведеній схемі розроблено комплекс гра-, ф і ч н и х операцій проектування відг б и в а' ю ч и х ЗЗВІ.Кріи того,окремий пунктом розглянуто близько сотні позиційних задач-для відбиваючих поверхонь обертання, у яких по ..зьох заданих елементах оптико-геометричної моделі’ відбиття визначається всі інші її елементи,що має практичне значення і проектуванні відбиваючих ЗЗВІ,або при створенні нормативних вимог до. розташування об’єктів оглядовості. , '
Длв скорочення часу проектування,звільнення інженера від , копіткої роботи при необхідності вибору'з великої кількості.варіантів передбачено автоматизацію процейу проектування відбиваючих ЗЗВІ. у інтерактивному режимі.Для цього визначено етапи авто-матизованрго проектування,його'методи і алгоритми,виведено формули аналітичних залежностей параметрів оглядовості,розроблено ' математичну цодель,створено пакет прикладних програм.Для кількісної 0'Л.нки оглядовості через відбиваючі ЗЗВІ запропоновано формулу; , .
н
Affldt A[t)dt
/“ffffldt /s (t)dt
1-
ІІрЧГ tP+t„ ;
+ /mwt fam | Arndt] ( /rttidf
/ Mt)dt 7“(p(t)(ft +l /l(t)dtJt "/m(t]dt
де ci(t} .. - площі відповідно видимої частини і усього конт-
рольного об’єкту,визначені у рівновеликій проекції у момент часу t; ,
; sc(t), s(t) - площі відповідно частини дзеркала,яка не затінює інформативної зони безпосереднього огляду і усього дзеркала,визначені у рівновеликій проекції у момент часу t j . '
- найбільший кут огляду зображення об’єкту відповідно у горизонтальному і вертикальному напрямках у момент 4acyt;
- найбільший кут огляду об’єкту з точки зору оператора відповідно у горизонтальному і вертикальному напрямках у момент часу t;
h(i), r(t) - максимальна відстань найбільшої горизонтальної підповідно вертикальної хорди зображення об’єкту на відбиваючій поверхні від геодезичної,яка з’єднує кінці хорди,у момент часу t і 1(f), лі 0) - довжина найбільшої горизонтальної відповідно вер-
тикальної хорди зображення об’єкту на відбиваючій поверхні у момент часу f; '
tlbtp - необхідний і відповідно реальний час перебування контрольного об’єкту у полі зору оператора.
Перший доданок у квадратних дужках характеризує відносну кількість сприйнятої інформації, другий - кутові викривлення огляду і третій - нелінійні викривлення.У разі,коли- об’єктом С■лінія,площі замінюються відповідними довжинами у еквідистантній , проекції об’єкту;коли об’єктом є точка,по визначеним,лариі яка • множники першого доданку,другий і третій доданки,дорівнюють одиниці,якщо зображення об’єкту знаходиться у полі зору мінімально необхідний час і дорівнюз нулю,якщо цього не відбувається.Гнтег-■рпли можуть бути обчислені за формулами трапецій,або Оімпсона, або другими чисельними методами,причому достатки) точнісіь забезпечуватиме розбиття інтервалу інтегрування на частини довжиною у
0,1с,що дорівнює мінімальному часу реакції олергітора.Формулу мого бути застосовано і при оцінці оглядовості через пропускаючі ЗЗВІ,при цьому,ло визначення,другий мнокник першого доданку дорівнює одиниці/другий і третій доданок дорівнпють одиниці,якщо об’єкт перебуває мінімальний необхідний час у полі зору і дорівнюють нулю,пк.цо цього не відбувається.
■ Легко бачити,що есі значення К знаходяться у інтервалі,(0;і]і
тoi’f с можливість виразити коефіцієнт оглядовості у процентах. • a;v! необхідності формулу і.:о:їє бути доповнено ваговими коефіцієнтами у залежності від важливості об'єкту,або тієї чи іншої характеристики ЙОГО огяядовооі і. .. _ .
Далі у роботі наведено конкретні приклади застосування роз-
■ облени,: кс-тодів у авточобілібудіИ!іиі;тві,у тре.кторойудівництві,_ .г‘:> г ; .. ;л- с глл;.;оеості доресіш::. і бу;;і вил^нлмавд:н,п тіко?
голі.отів.
Перспективи застосування наведених розробок містять у со', і можливість упровадження игтодики у практику проектуьаініч, це питании оглядоьоєїі мають досить актуальне значення,наприклад,у забезпеченні ог.ілдо-Енсті операторів ыигських та річних суден,при проектуванні т.'.-ляоЬіїх концентраторів та аналізу наслідків іелпо-ьої де£ор«лації відбиваючих поверхонь,при вирішенні задач озвітлен-¡¡а,теорії механічних пружних зіткнень,акустиіси та багатьох інших задач фізики,де иаіже для кожного розділу існують математичні моделі процесів,пов’язаних з відбиттям,тоїцо. .
Шодо розвитку теоретичних питань,які миють практично значенії?, заслуговують на увагу такі: принципи і методи конотруюван-ня відбуваючих поверхонь а наперед заданими властивостями ьшфио-лйннн,з окрема,локально-неперервного характеру;геометричні принципа проектування опіичних систем,виправляючих викривлення відображення, відбиття при криволінійному переміщенні його агенту,а також при криволінійному проектуванні,моделювання динаміки при взаємному переміщенні елементів оптичної ситуації,виявлення оптико-геометричних йластивосгей еквідистант різних кривих і поверхонь, проектування з обмеженої множини центрів ьа нелінійні поверхні, тощо.
ВИСНОВКИ
1. ІЬзроблеио графічний спосіб Ві»жкачення блискучих точок на довільній відбиваючій поверхні.
2. Виявлено деякі оптико - геометричні властивості кривої третього порядку - косої стро$оіди,як розв’язуючої Кривої при визначенні блис^сучих точох на найбільш поширених у техніці поверхнях - поверхнях обертання.Виявлені властивості маять практичне значення при вирішенні ряду задач проектування відбиваючих.
ззяг. ■
3. Запропоновано спрощену графічну модель контроля динаміч-
ного герєдовижа,яка отримується за допомогою проектування з обмеженої множини центрів на дві площини проекцій.Множинри центрів є просторовий варіант ортотомікн відбиваючої поверхні.Вказано, на можливість вибору інших картинних поверхонь,а також заміні; пно:-:и-ни центрів проектування. .
' 4. .Розроблено алгоритми і графічні способи визітч-гннг: пмро-
иотрІЕ організації оглндосссїі черев відбиваючі ЗЗВІ - місця їх і".озтихуьаніш, орієнтації,метричних характеристик. '
Розроблено' графічні розв’язання більшості позиційних задач, виникаючих гіра проектуванні відбиваючих поверхонь обертання.
• 1 ’ о. Розроблено пррграмний комплекс для ав--ти за ції процесів визначення параметрів організації оглядовостії через відбиваючі ЗЗВІ.
7.Запропоновано формулу кількісної характеристики огяядовості ■-¡¿рез відбивайчі поверхні з урахуванням динаміки відображеная.Фор-
ч.")лу ноже бути використано також для загальної оцінки оглядовості.
-8.Запропоновано структурну схему конструкторських робіт при проектуванні відбиваючих ЗЗВІ. ■ .
. 9*Розглянуто перспективи застосування розробленої методика,а тккож,розвитку її змістовної частини.
■ 10. Результати дисертаційної роботи впроваджено при проекту,-
никні відбиваючих ЗЗВІ у ВО ІЖІ!АШ,у Чй НЛТІ,у ЯВО НДІбуддор.маш,ьа У;:томському вертольотному заводі ім.Канова.Економічний е^ект складає 60,2 тис.рублів за цінами 1989р. '
Основні положення дисертації опубліковано у таких роботах:
. 1.Кавун Ш.М.,Тамуров В.ИІ. К вопросу проектирования обзорно-
сти транспортних средств/'/Прикладная геометрия и инженерная графика.- Киев,Будівельник, 1982,зип.оЗ - с.ЄЗ-84.
' ‘ ' 2.ТаиуроЕ В.И. Один'.грайический способ определения блестя-
ц?.п точки на окру иости. - Киез:УкрНЭД'ШТИ,19вЗ, N 2031-УкЕ8.
. З.Тамуров В.И. Некоторие оптико-геомэтрические свойства од-
ної' кривей третьего порядка.- Киэь:УкрНИИНТИ,1909,N 21ЭЗ-УкС9.
З.Тамуров В.И. Ноэиционние ьадачи п^оекті’рочаний оптических гоктуацпй с отражающими поверхностями вращения. - Киев:ЗГкрНИИН5И, 19;'0,м 11?0-Ук90.' ' ■ .
З.Тамуров В.И.•Графическая модель контроля динамической среды чех>ез отрехающиэ поверхности. — Киев: ГІГІВ Укрсини, 1994-, N 269-Ук94. ' ’ . '
б.Тануров В.И. К вопросу проектирования отражающих поверхностей.- К:;ев: 1'НТБ Украикж, 199‘*ч N 270-Ук9^.
-
Похожие работы
- Анализ и оценка языков систем визуализации программного обеспечения
- Разработка и исследование алгоритмов первичного анализа и схем индексации изображений в визуальных информационных системах
- Автоматизация технологического процесса контроля качества при производстве интегральных схем
- Система визуального конструирования временных диаграмм управляющих алгоритмов беспилотных ЛА
- Визуальная технология решения задач проектирования технических устройств и систем