Способ определения пространственных координат протяженных объектов

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является установление пространственной ориентации объекта при расположении точек наблюдения и объекта в средах с различными коэффициентами преломления и при заданной форме поверхности раздела сред за счет определения пространственных координат трех фиксированных зон на объекте. Способ реализуется следующей последовательноС|Тью операций. На объекте выбирают три фиксированные рамы Т1, Т2, ТЗ и две точки (,2) наблюдения , измеряют длину .базового.отрезка между точками наблюдения. Для каждой точки наблюдения выбирают измерительную плоскость R(,2), не проходящую через точку наблюдения. Измеряют координаты Х, Y , Е„(,2) векторов Н, опущенных перпендикулярно из точек 0(,2) наблюдения ,на соответствующие измерительные ;плоскости. Выбирают двумерную систему iкоординат на каждой измерительной плоскости и измер5шт координаты Х, к ) точек начала отсчета двумерных систем координат. Измеряют ; двумерные координаты J, (К 1,2; ,2,3) видимого положения фиксированных зон объекта на каждой измерительной плоскости. По измеренным величинам с учетом длины базового отрезка , формы поверхности раздела сред и коэффициента преломления определяют координаты (X;, Y-, Z;(,2,3) протяженных объектов. (Л Слд QO

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1а Of) А1 ц ф G 01 В 21/00

УСРгпЩ 1ЩУ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3994301/24-28 (22) 20.12.85 (46) 15.08.87. Бюл. 11- 30 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) В.И. Лисицын, А.И. Красин, И.M. Моргенштерн и А.П. Белоногов (53) 531. 7 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 332310, кл. G 01 В О/00, 1972. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ КООРДИНАТ ПРОТЯЖЕННЫХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является установление пространственной ориентации объекта при расположении точек наблюдения и объекта в средах с различными коэффициентами преломления и при заданной форме поверхности раздела сред за счет определения пространственных координат трех фиксированных зон на объекте.

Способ реализуется следующей последовательностью операций. На объекте выбирают три фиксированные рамы Tt, Т2, ТЗ и две точки О„ (К=1,2) наблюдения, измеряют длину .базового. отрезка между точками наблюдения. Для каждой точки наблюдения выбирают измерительную плоскость R (К=1,2), не проходящую через точку наблюдения. Измеряют координаты Х„„, Y„„, Z,„(К=1,2) векторов Н„, опущенных перпендикулярно из точек 0Ä(K=1,2) наблюдения ,на соответствукицие измерительные

;плоскости. Выбирают двумерную систему координат на каждой измерительной плоскости и измеряют координаты Х„

Y„„, Е „„(К=1,2) точек начала отсчета двумерных систем координат. Измеряют двумерные координаты с „, „ (К=1,2;

i=1,2,3) видимого положения фиксированных зон объекта на каждой измерительной плоскости. По измеренным величинам с учетом длины базового отрезка, формы поверхности раздела сред и коэффициента преломления определяют координаты (Х;, У;, 2;(i=1,2,3) протяженных объектов.

7„к

Х -Х еE г1 К «

„Хггг.Хг

9К

Х9к 11.к

K гН Х +2

«к

13304

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для анализа динамики перемещения промышленных объектов с шестью

5 степенями свободы.

Цель изобретения — установление пространственной ориентации объекта при расположении точек наблюдения и объекта в средах с различными показателями преломления и при заданной форме поверхности раздела сред эа счет определения пространственных координат трех фиксированных эон на объекте. 15

Способ осуществляют следующей последовательностью операций.

На объекте выбирают три фиксиро- ванные зоны Т, Т и Т„ и две точки

О, и О наблюдения, измеряют длину В 20 базового отрезка между точками наблюдения. Для каждой точки 0„ наблюдения (К=1,2) выбирают. измерительную плоскость qк (К=l,2), не проходящую через точку наблюдения. Измеряют ко- 25 ординаты Х„, Y и Е„„ векторов Нк

1 к 9 (K=1,?), опущенных перпендикулярно из точек наблюдения на соответствующие измерительные плоскости. Выбирают двумерную систему координат jE к) на а«| каждой измерительной плоскости (К=1,2). Измеряют координаты точек начала отсчета двумерных систем координат Х„,, У„„ и Z „ (К=1,2). Измеряют двумерные координаты видимого Ъ" положения фиксированных зон объекта на каждой измерительной плоскости ! к и 99 к (K=1 2; i=1,2,3) . Вычисляют трехмерные координаты видимого положения фиксированных зон объекта на каждой из измерительных плоскостей, при условии, что оси Я „,К=1,2) двумерных систем координат параллельны указанной плоскости.

64 2 блюдения в видимые положения фиксированных зон объекта на поверхности раздела сред по соотношениям:

1 Х, кк 2 +2 к

Yw к к Х| +У +Z к к

1 к

5 к z

9 гХ г +2" +2 к к к

9 F (X,, Y„, Z „) /3Р (— ) +(— ) +(— ) ах а az (Р=Х, Y, Z; К=1, 2; i=1, 2, 3)

Определяют пространственные координаты фиксированных зон объекта Х, Y и Z (i= 1,2,3) по следующим соотношениям:

«|9г Х г гк

1 1 f

aa l а: «2

DI а В

«г Ч вЂ” 1 — Л вЂ” l+« ——

D (В

Х =В

Y. =В

Из уравнения прямой, проходящей через К-ю точку наблюдения вдоль единичного, вектора с координатами S кх

S„ и S,, и из уравнения поверхности раздела сред F(X, Y, Z )=0 определяют координаты Х „, У „э и Z „видимого положения фйксированной зоны объекта.на поверхности Г.

Тогда расстояние Ьк от точки Q наблюдения до видимого положения фиксированной зоны объекта на поверхнясти раздела сред и координаты g „ единичного вектора, нормального к йоверхности раздела сред, определяют из соотношений:

Y -Y к «к

; 12г +2г„, I

Z -Z

К «К

55 где «||, Н = Х2 «12 +Z> (К=1, 291 19293) Вычисляют координаты единичных векторов, направленных иэ точек наS „+ Ч| (« „,n) ° g, кр

X,„

Of к ,гХг +Yг

«К >К

Х«, Yl к — |1

Н„ Х„К + „ "„ г а 92

Z =Y —. (Ч

f 1 в = а«х

<Ч ХЧ вакх

1 кгпв

1 акх кЧ

«9Х

1 Si2 2a,ÿ

«119 S

1К 1Ч з

/(и 1 ) cos P „cos Я„

Я »э +) и отношение коэффициента преломления среды, в которой находится объект к показателю преломления среды, в которой находятся точки наблюдения; номер фиксированной зоны на объекте,. i=1,2,3; номер точки наблюдения, К=1,2; ось декортовой системы координат, начало которой выбрано в одной иэ точек наблюдения, а ось

Х направлена в сторону другой точки наблюдения, Р=Х, Y, Z.

Способ определения пространственных координат протяженных объектов, заключающийся в выборе двух фиксированных зон на объекте, двух точек наблюдения и измерении длины базового

Составитель С. Конюхов

Редактор А. Ревин Техред И.Попович Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3570/42 Тираж 676 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1330464 отрезка между точками наблюдения, отличающийся тем, что, с целью установления пространственной

1 »»К » В» Г» g ) ориентации объекта при расположении точек наблюдения и объекта в средах с различными показателями преломлепв ния и при заданной форме поверхности раздела сред, на объекте выбирают

10 третью фиксированную зону, для каждой точки наблюдения выбирают измерительную плоскость, не проходящую

1 через точку наблюдения, измеряют координаты вектора, опущенного перпен16 дикулярно на измерительную плоскость иэ точки наблюдения, выбирают двумерную систему координат на измерительной плоскости, измеряют координаты точки начала отсчета двумерной системы координат, измеряют двумерные координаты видимого положения

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я фиксированных эон объекта на каждой из измерительных плоскостей и по измеренным величинам с учетом длины

25 базового отрезка, формы поверхности раздела сред-и коэффициента преломления определяют координаты протяженных объектов.