Л и т е р а т у р а
1. Артес А. Э. Развитие кузнечно-прессового производства в отечественном машиностроении // Вестник МГТУ «СТАНКИН». 2010. № 2. С. 6—12.
2. Пономарев А. С., Сосенушкин Е. Н., Артес А. Э., Климов В. Н.
Влияние обработки давлением на микроструктуру и качество изделий из высокопрочного чугуна // Вестник МГТУ «СТАНКИН». 2011. № 3. С. 115—120.
3. Окунькова А. А. Проектирование и изготовление формообразующих деталей пресс-форм при помощи интегрированных cad/cam-систем (на примере использования pro/engineer) // Вестник МГТУ «СТАНКИН». 2010. № 3. С. 56—60.
4. Окунькова А. А. Комплекс контроля геометрических параметров продукции термопластавтомата: разработка структурной схемы // Вестник МГТУ «СТАНКИН». 2011. № 2. С. 75—79.
5. Окунькова А. А. Автоматизация технологической подготовки производства деталей пресс-форм на оборудовании с чпу методом электроэрозионной проволочной обработки // Вестник МГТУ «СТАНКИН». 2008. № 4. С. 76—81.
6. Артес А. Э., Сосенушкин Е. Н., Третьюхин В. В., Окунькова А. А., Гуреева Т. В. Новые ресурсо- и энергосберегающие технологии изготовления деталей обработкой давлением // Вестник машиностроения. 2013. № 5. С. 72—74.
7. Козочкин М. П., Кочинев Н. А., Сабиров Ф. С. Диагностика и мониторинг сложных технологических процессов с помощью измерения виброакустических сигналов // Измерительная техника. 2006. № 7. С. 30—34.
8. Григорьев С. Н., Козочкин М. П., Сабиров Ф. С., Сино-пальников В. А. Проблемы технической диагностики станочного оборудования на современном этапе развития // Вестник МГТУ «СТАНКИН». 2010. № 4. С. 27—36.
9. Козочкин М. П., Сабиров Ф. С. О перативная диагностика при металлообработке — проблемы и задачи // Вестник МГТУ «СТАНКИН». 2008. № 3. С. 14—18.
10. Козочкин М. П., Порватов А. Н., Сабиров Ф. С. Оснащение технологического оборудования информационно-измерительными системами // Измерительная техника. 2012. № 5. С. 29—32.
11. Grigoriev S. N., Kozochkin M. P., Sabirov F. S., Kutin A. A. Diagnostic systems as basis for technological improvement // Proc. CIRP. 2012. V. 1. P. 599—604.
12. ГОСТ 2789—73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.
13. Демин В. А., Еськова И. А., Николаев А. Б., Окунькова А. А., Приходько М. В. Программно-моделирующий комплекс создания аналитико-имитационных моделей для поддержки жизненного цикла дорожно-строительной техники // Вестник МГТУ «СТАНКИН». 2014. № 1 (28). С. 75—80.
14. Díaz L. A., Torrecillas R., Montes-Morán M. A., Peretya-gin P. Y., Vladimirov Y. G., Okunkova A. A., Moya J. S. Zirconia-alumina-nanodiamond composites with gemological properties // J. Nanopart. Res. 2014. V. 16. N. 2. P. 2257.
15. Gutierrez-Gonzalez C. F., Fernandez-Garcia E., Fernandez A., Torrecillas R., Lopez-Esteban S. Processing, spark plasma sintering, and mechanical behavior of alumina/titanium composites // J. Mater. Sci. 2014. V. 49. N. 10. P. 3823—3830.
16. López-Esteban S., Bartolomé J. F., Esteban-Tejeda L., Moya J. S., Díaz L. A., Prado C., López-Piriz R., Torrecillas R. Mechanical performance of a biocompatible biocide soda-lime glassceramic // J. Mech. Behaviour Biomed. Mater. 2014. V. 34. P. 302—312.
Дата принятия 27.05.2015 г.
ЛИНЕЙНЫЕ И УГЛОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
537.87:621.371
Локационные измерения и их погрешности
С. Н. ГУЗЕВИЧ
Гэсударственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт,
С.-Петербург, Россия, e-maii.Guzevich@yandex.ru
Рассмотрена систематическая погрешность локационных измерений, связанная с временем прохождения сигнала. Показано, что расстояния до объектов зависят от углов их обзора, а временная зависимость является опосредованной. Локационные измерения выполнены в проективной системе координат, применение в которой одного измерительного прибора приводит к появлению двух измерительных зон и систематической погрешности.
Кпючевые слова: локация, зрение, детерминированность, проективная система координат, отображение, образ, луч, проекция.
The systematic error of radar measurements associated with the measurement of signal transit time is considered. It is shown that the distance to objects depends on the survey angle and the time dependence is mediate. The location measurements are performed in projective coordinate in which the application of one measuring instrument brings to appearance of two measuring zones and sistematic errors.
Key words: location, vision, determinacy, projective coordinate system, mapping, image, beam, projection.
Локация является одним из средств получения информации об окружающем пространстве и используется для определения местоположения и размеров объектов. Лока-
торы — устройства, обеспечивающие вытолнение косвенных измерений линейных размеров и положения объекта, находящегося на расстоянии от них. Локацию можно прово-
дить в воздушной, водной или плотной средах и применять для решения различных прикладных задач, методология проведения которых аналогична. Подобные задачи обобщает использование волновых средств передачи информации, характеризующихся такими параметрами, как мощность и частота, а различия этих задач заключаются в реакции окружающей среды на воздействие волнового движения и, как следствие, изменение основных параметров, обеспечивающих их распространение. Локацию применяют как биологические объекты, которые используют ее с высокой эффективностью, достоверностью, точностью и разрешающей способностью, так и в технических устройствах.
Ближайший биологический аналог локации — зрение, которое для человека является эталоном точности и достоверности. Геометрические построения и проективная система координат — основа для построения образов объектов [1]. Использование геометрических правил для построения образов объектов гарантирует достоверность отображений и детерминированность их описания.
Для модельного описания локационных измерений используют физические зависимости, построенные на ряде допущений и описываемые в системе координат Декарта. В начальной стадии представление о моделях всегда формулируют приближенно. Всякое допущение является отступлением от наблюдаемого процесса и ведет к трансформируемой погрешности [2], которая может проявиться в других условиях, внешне слабо связанных. В настоящее время локационные измерения размеров объектов выполняют на основе итерационных процессов или же метода последовательных приближений [3, 4]. Использование локационных средств в сложных метеорологических условиях приводят к не имеющим четкого физического объяснения авариям в авиации и на флоте. Поэтому необходима общая, проводимая вне зависимости от среды, методика описания локационных процессов, в которой результат ы измерений будут детерминированы, достоверны, а также представлены с требуемой разрешающей способностью и точностью. Совмещение нескольких процессов в локации требует выделения главного из них, т. е. обеспечивающего получение новой, наи-
Рис. 1. Модель построений образов объекта локатором при использовании одного измерителя
более полно отражающей реальность, информации. [5]. Возможность использования полученных данных для решения прямой и обратной задач является основным функциональным свойством информации.
Исключение стохастичности локационных измерений достигается при использовании линейных геометрических построений. Аттестация достоверности и разрешающей способности таких измерений играет решающую роль при метрологической оценке безопасности их применения.
Модель измерений положения объекта. В настоящее время общепринята модель локационных измерений, в которой постулировано постоянство скорости распространения процессов в среде, а измерение расстояний до объекта выполнено по оценкам времени с момента излучения до момента приема отраженного от объекта сигнала. В этом случае скорость распространения информации V расценивают как векторную или скалярную величину, а время t - как скаляр. Тогда расстояние до объекта Я можно рассматривать по оценке скорости, т. е. R = vt. Однако постоянство скорости распространения информации в различных средах не подтверждается, и возникает необходимость ее анализа с помощью дополнительных устройств и методических измерений. В гидролокации, например, применяют отдельные приборы для измерения скорости звука в воде.
В качестве методик повышения точности измерений используют фазовый метод, сущность которого заключается в определении времени между отображениями волнового процесса, имеющими одинаковое фазовое состояние, и лежащими в двух точках на известном отдалении (базе). В этом случае утверждение о постоянстве скорости распространения информации сохраняется. Возникает вопрос: всегда ли это допущение можно использовать, если его достоверность опровергается практикой, и какой постулат необходим, чтобы результат измерений был достоверен? Попытаемся ответить.
Измерение локатором расстояний до объекта при постулировании постоянства скорости и использовании одного приемного устройства. Рассмотрим модель локационных измерений приближающегося объекта при использовании одного измерительного прибора. На рис. 1 показан процесс изменения образа принимаемого сигнала А1 при приближении объекта а к локатору С, имеющему постоянный угол раскрытия антенны др. Объект а движется по направлению оси наблюдений У и проходит две зоны, обозначенные . Объект имеет два отображаемых параметра, лежащих в плоскости ГО, ортогональной оси У: амплитуду принимаемого сигнала А1 и протяженность отображения а, которые в зависимости от зоны измерений имеют обозначения А1, А2, аЯ1, аЯ2. В локационных измерениях протяженность отображения объекта обычно не учитывают, хотя она обязательно присутствует в принимаемом сигнале на оси Г и играет решающую роль в характере измерений его положения. Точка перегиба графика амплитуд А1 (см. рис. 1) является границей разделения зон локации и характеризуется расстоянием Я0, при котором линейное раскрытие антенны равно размеру объекта а, амплитудой А0 и полным перекрытием угла др наблюдаемым размером объекта. Проанализируем процесс измерений в каждой из зон.
Локационный процесс описывается с помощ
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.