681.518

оптична тріангуляція, лазер, оптичний пристрій, дзеркальна  антена.
optical triangulation, laser, optical device, mirror antenna.

Аналізуються 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 приводять до потреби використання дорогого по собівартості вимірювального обладнання. Авторами статті пропонується певна модифікація методу, а саме метод оптичної тріангуляції із змінною вимірювальною базою, який дозволяє у декілька разів  знизити  вимоги  до точності кутових вимірювань. При вище вказаній 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  являється спосіб формування світлових  марок на дослідній поверхні. Використання спеціальної  форми  амплітудної  фільтруючої  лазерне  випромінення  діафрагми  дозволяє формувати  малорозмірні  марки , діаметром порядку 0.3 мм із 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 пропонується 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 вибирались завідомо плоска  розсіююча  світло  поверхня та параболічне дзеркало антени. Результати опробувань засвідчили, що розроблений метод оптичної тріангуляції із змінною вимірювальною базою та відповідний  оптичний  пристрій  дозволяють  проводити контроль форми дзеркала антени з необхідною в антенобудуванні точністю. Для перерахунку координат точок поверхні, отриманих  в 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.

1. Поляк В.С. Прецизионные конструкции зеркальных радиотелескопов: Опыт создания, проблемы анализа и синтеза/ В.С.Поляк, Є.Я.Бервалдс.-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.-(технічні  науки).
4. Palamar M., Zelinsky I., Yavorska M. The device for remote measuremrnts of parameters of antenna reflectors. 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 / Натансон И.П.- Москва: Наука,  - 1968. -  727 с.

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), pp.78-85[in 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 [in 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, pp.68-84 [in Russia].
6. Natanson I.P. Kratkij kurs vy’sshej matematiki  [Short course in advanced mathematics]. Moscow: Nauka,1968,-727 p. [in Russian].