Please use this identifier to cite or link to this item: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/28881

Title: Optical system for control of antenna mirror shape
Other Titles: Оптична система для контролю форми дзеркала антени
Authors: Зелінський, Ігор
Паламар, Михайло Іванович
Яворська, Мирослава Іванівна
Zelinskyi, Igor
Palamar, Mykhaylo
Yavorska, Myroslava
Affiliation: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, Ukraine
Bibliographic description (Ukraine): Zelinskyi I. Optical system for control of antenna mirror shape / Igor Zelinskyi, Mykhaylo Palamar, Myroslava Yavorska // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2019. — Vol 93. — No 1. — P. 92–101. — (Instrument-making and information-measuring systems).
Bibliographic description (International): Zelinskyi I., Palamar M., Yavorska M. (2019) Optical system for control of antenna mirror shape. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 93, no 1, pp. 92-101.
Is part of: Вісник Тернопільського національного технічного університету, 1 (93), 2019
Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 1 (93), 2019
Journal/Collection: Вісник Тернопільського національного технічного університету
Issue: 1
Volume: 93
Issue Date: 16-Apr-2019
Submitted date: 7-May-2019
Publisher: ТНТУ
TNTU
Place of the edition/event: Тернопіль
Ternopil
DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2019.01.092
UDC: 681.518
Keywords: оптична тріангуляція
лазер
оптичний пристрій
дзеркальна антена
optical triangulation
laser
optical device
mirror antenna
Number of pages: 10
Page range: 92-101
Start page: 92
End page: 101
Abstract: Проаналізовано можливості методу оптичної тріангуляції (метод трикутника) із постійною вимірювальною базою для дослідження форми дзеркала антени. Встановлено, що для проведення вимірювань координат поверхні з точністю порядку (0.3−0.5) мм необхідно проводити кутові вимірювання з точністю ~ (1.1−1.8) секунд. Такі вимоги призводять до потреби використання дорогого за собівартістю вимірювального обладнання. Автори статті пропонують певну модифікацію методу, а саме метод оптичної тріангуляції зі змінною вимірювальною базою, який дозволяє у кілька разів знизити вимоги до точності кутових вимірювань. При вказаній вище точності вимірювань форми поверхні вимоги до кутових вимірювань зменшуються і складають ~ (5−7) секунд. Крім цього, зменшується загальна кількість кутових вимірювань за рахунок проведення лінійних вимірювань зміни довжини бази. Необхідна точність контролю величини бази складає у даному разі (0.1−0.2) мм , що не є технічно складною задачею. На основі методу розроблено відповідну схему оптичного пристрою. Особливістю схеми є спосіб формування марок на дослідній поверхні. Використання спеціальної форми амплітудної фільтруючої лазерне випромінення діафрагми дозволяє формувати малорозмірні марки, діаметром порядку 0.3 мм зі збереженням їх величини на глибину 2−3 метри по ходу лазерних пучків. Малі розміри марок дозволяють збільшити точність взаємного суміщення марок в методі оптичної тріангуляції і тим самим збільшити точність вимірювань координат точок поверхні. З метою зменшення кількості кутових вимірювань запропоновано дискретно-направлене опромінення поверхні в різних площинах. Для цього застосовано фазову дифракційну решітку, яка створює множину світлових марок з фіксованими напрямками розповсюдження. На основі розробленої схеми виготовлено діючий макет оптичного пристрою та проведено його експериментальне опробування. В якості об’єктів дослідження вибрано завідомо плоску розсіюючу світло поверхню та параболічне дзеркало антени. Результати опробувань засвідчили, що розроблений метод оптичної тріангуляції зі змінною вимірювальною базою та відповідний оптичний пристрій дозволяють проводити контроль форми дзеркала антени з необхідною в антенобудуванні точністю. Для перерахунку координат точок поверхні, отриманих у системі координат пристрою до системи координат дослідної поверхні, розроблено відповідний математичний апарат
The possibilities of optical triangulation method (triangle method) for investigation of antenna mirror shape are analyzed. It is shown that developed by the authors method of optical triangulation with the variable measuring base reduces the requirements for measurement accuracy by replacing a part angular measurements by linear ones. On the basis of the method the scheme of optical device is designed, the working model is constructed and its experimental testing is carried out. The obtained results proved that the developed method and scheme of the optical device make it possible to control the mirror surface shape with the necessary in antenna engineering accuracy.
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/28881
ISSN: 2522-4433
Copyright owner: © Ternopil Ivan Puluj National Technical University, 2019
References (Ukraine): 1. Поляк В. С., Бервалдс Є. Я. Прецизионные конструкции зеркальных радиотелескопов: опыт создания, проблемы анализа и синтеза. Рига: Зинатне, 1990. 526 с.
2. Axel Donges, Reinhard Noll. Laser Measurement Technology. Fundamental and Applications. ISBN: 978-3-662-43633-2.
3. Бойко С. В. Автоматизація підготовки виробництва корпусних деталей методом зворотнього інжирінгу. Вісник ЧДТУ. 2013. № 2 (65). С. 78−85.
4. Паламар М., Зелінський І., Яворська М. Пристрій для дистанційного вимірювання параметрів антенних рефлекторів. Вимірювальна техніка та метрологія. № 76. 2015.
5. Белянский П. В., Терехова Г. А. Методы измерения профиля отражающей поверхности больших наземных и космических антенн. Зарубежная радиоэлектроника. № 2. 1985. С. 68−84.
6. Натансон И. П. Краткий курс высшей математики. Москва: Наука, 1968. 727 с.
References (International): 1. Poliak V. S., Bervalds Ye. Ya. Pretsyzonnye konstruktsyy zerkal’nykh radyoteleskopov. Opyt sozdanyia, problemy analyza y synteza [Precision constructions of mirror radiotelescopes: Experience of creation, problems of analysis and synthesis]. Ryha: Zynatne, 1990. 526 p.
2. Axel Donges, Reinhard Noll. Laser Measurement Technology. Fundamental and Applications. ISBN: 978-3-662-43633-2.
3. Boiko S. V. Aytomatyzatsiia pidhotovky vyrobnytsva korpusnykh detalei metodomzvorotn’oho inzhyrinhy [Automation of preparation of production of body parts by themethod of reverse engineerin]. Visnyk ChDTU. 2013. № 2 (65). Рp. 78−85. [Іn Ukraine].
4. Palamar M., Zelinsky I., Yavorska M. The device for remote measuremrnts of parameters of antenna reflectors. Vymiriuval'na tekhnika ta metrolohiia. № 76. 2015. [Іn Ukraine].
5. Belianskyj P. V., Terekhova H. A. Metody yzmerenyia profylia otrazhaiuschej poverkhnost bol'shykh Nazemnykh y kosmycheskykh antenn [Methods for measuring the reflecting surface profile of large terrestrial and space antennas]. Zarubezhnaia radyoelektronyka. № 2. 1985. Рp. 68−84 [Іn Russia].
6. Natanson I. P. Kratkij kurs vy’sshej matematiki [Short course in advanced mathematics]. Moscow: Nauka, 1968. 727 p. [Іn Russian].
Content type: Article
Appears in Collections:Вісник ТНТУ, 2019, № 1 (93)



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.