Исследование и разработка многоканального оптико-электронного комплекса для контроля линейных перемещений элементов планарных инженерных и строительных сооружений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.07, кандидат наук Сычева, Елена Александровна

• Сычева, Елена Александровна
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Сычева, Елена Александровна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОНЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ СМЕЩЕНИЙ

1.1 Принципы и методы контроля формы поверхности и взаимного расположения ее элементов

1.1.1 Методы контроля прямолинейности с позиций метрологии

1.1.2 Методы контроля плоскостности с позиций метрологии

1.1.3 Методы контроля взаимного расположения элементов поверхности крупногабаритных строительных сооружений с позиций геодезии

1.2 Критический анализ оптико-электронных систем контроля пространственного положения элементов строительных конструкций

1.2.1 Геодезические системы

1.2.2 Лазерное сканирование

1.2.3 Фотограмметрические измерительные системы

1.2.4 Видеоинформационные оптико-электронные системы контроля смещений

1.3 Сравнительный анализ существующих решений

1.4 Выводы по главе

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ПОСТРОЕНИЮ МНОГОКАНАЛЬНЫХ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПЛЕКСОВ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛАНАРНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ И

СТРОИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ

2.1 Обобщенная структура универсальной МОЭК КЛП для мониторинга формы поверхности конструкций

2.1.1 Общие принципы получения информации в многоканальных системах

2.1.2 Обобщенная структура универсальной МОЭК КЛП с активными марками при контроле формы поверхности сооружений

2.2 Особенности формирования опорной плоскости с помощью нескольких оптико-электронных каналов

2.2.1 Координатная привязка соседних измерительных каналов в МОЭК КЛП

2.2.2 Формирование единой опорной плоскости в МОЭК КЛП

2.2.3 Исследование методов описания и восстановления формы поверхности

2.2.4 Исследования погрешности восстановления формы контролируемой поверхности для разных методов дискретизации

2.3 Описание структур оптической части каналов МОЭК КЛП

2.3.1 Описание особенностей структуры оптической части каналов МОЭК КЛП реализующей прямую створную схему контроля положения марок

2.3.2 Описание особенностей структуры оптической части каналов МОЭК КЛП по схеме прямого и обратного створа

2.3.3 Базовый алгоритм вычисления координат КМ и РМ в оптической схеме канала МОЭК КЛП в прямом и обратном ходе

2.3.4 О потенциальной точности канала МОЭК КЛП в схеме прямого и обратного створа

2.4 Теоретические основы построения структур активных реперных и контрольных марок МОЭК КЛП

2.4.1 Возможные структуры реперных и контрольных марок для МОЭК КЛП

2.4.2 Описание компьютерной модели и алгоритма обнаружения и вычисления координат структурированной активной марки

2.4.3 Исследование вероятностных характеристик обнаружения структурированной марки на матричном поле анализа на случайном неоднородном фоне при наличии помех

2.5 Выводы по разделу

3 МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ МОЭК КЛП И ЕЁ ЭЛЕМЕНТОВ

3.1 Исследование взаимосвязей параметров оптической системы базового блока МОЭК КЛП и ее элементов

3.1.1 Исследование взаимосвязей параметров оптической системы базового блока МОЭК КЛП и ее элементов с характеристиками источников и приемников оптического излучения

3.1.2 Исследование ограничений по выбору фокусного расстояния объектива ББ81

3.1.3 Исследование возможностей применения полупроводниковых источников оптического излучения в МОЭК КЛП

3.1.4 Особенности применения матричных приемников оптического излучения

3.2 Исследование ослабления влияния вертикального градиента температуры воздушного тракта при створной схеме работе МОЭК КЛП с цветными реперными марками

3.2.1 Особенности применения дисперсионного метода в МОЭК КЛП

3.2.2 Исследование неисключенной составляющей погрешности при регистрации отображений марки на цветном матричном поле

3.2.3 Исследования влияния составляющих неисключенной погрешности компенсации воздействия вертикального градиента температуры воздушного тракта на её величину

3.2.4 Экспериментальные исследование возможностей ослабления влияния вертикального градиента температур воздушного тракта

3.2.5 Методика выбора основных параметров позиционно-регистрирующей части ББ

3.3 Габаритно-энергетические расчеты оптической системы базовых блоков

3.4 Условие взаимного расположения каналов и блоков МОЭК КЛП при контроле планарности поверхности

3.5 Выводы по разделу

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ НА РАБОТУ МОЭК КЛП И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА КАНАЛА

МОЭК КЛП

4.1 Анализ влияния погрешностей на работу МОЭК КЛП

4.1.1 Погрешность, обусловленная внутренними шумами ПОИ

4.1.2 Погрешность, вызванная неточностью задания дистанции до марки

4.1.3 Погрешность от неточности задания дистанции до ББ

4.1.4 Погрешность, вызванная неточностью задания фокусного расстояния объектива

4.1.5 Оценка погрешности, обусловленной нерегулярностью структуры матричного поля ПОИ

4.1.6 Погрешность, вызванная температурной деформацией корпуса ББ

4.1.7 Оценка погрешности системы от воздействия температуры окружающей среды на ПИД

4.1.8 Оценка погрешности системы от временной деградации характеристики ПИД

4.1.9 Оценка суммарной погрешности работы измерительного канала

4.2 Описание конструкторской разработки универсального решения оптико-электронного канала МОЭК КЛП

4.2.1 Алгоритм расчета отклонения положений марок от плоскости

4.2.2 Описание модулей разработанного универсального канала МОЭК КЛП

4.3 Экспериментальные исследования характеристик модулей МОЭК КЛП на стенде для испытания технологических образцов

4.3.1 Описания стенда для испытания технологических образцов модулей МОЭК КЛП

4.3.2 Комплексные исследования модулей МОЭК КЛП на стенде для испытания технологических образцов

4.4 Выводы по разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

139

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ББ - базовый блок

БПО - блок предварительной обработки

БПМ - блок питания марки

И - информационный модуль

ИИ - источник излучения

ИТВ - источник теплового воздействия

КИ - измерительный канал

КМ - контрольная марка

КСМ - канал связи с марками

МОЭК КЛП - многоканальный оптико-электронный комплекс контроля линейных перемещений

МПО - модуль предварительной обработки

МРОЭС - многоканальные распределенные оптико-электронные системы

МСУ - модуль сопряжения и управления

МУИ - модуль управления

ОБ - объектив

ОС - оптическая система

ОЭС - оптико-электронная система

ПОИ - приемник оптического излучения

ПОС - передающая оптическая система

ПУМ - пульт управления маркой

ПИД - полупроводниковый излучающий диод

РМ - реперная марка

СКО - среднее квадратическое отклонение ФМ - фотоприемный модуль

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка многоканального оптико-электронного комплекса для контроля линейных перемещений элементов планарных инженерных и строительных сооружений»

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время при активном развитии промышленности и инфраструктуры наблюдается не только строительство новых, иногда уникальных по сложности, инженерных и строительных сооружений, но также увеличение нагрузки на существующие объекты. Для обеспечения безопасности эксплуатации объектов необходимо производить своевременный контроль их технического состояния для предотвращения аварийных ситуаций, связанных с нарушениями целостности конструкций. По статистике более чем в 80% случаях обрушение инженерных и строительных сооружений происходят из-за совокупности нарушений, допущенных на различных этапах строительства и эксплуатации сооружений, в том числе из-за отсутствия контрольно-измерительных мероприятий. Обеспечение должного уровня технического контроля при эксплуатации крупногабаритных объектов различного функционального назначения (жилые и промышленные помещения, мосты, крупногабаритные суда, антенны радиотелескопа и прочее) является комплексной проблемой и требует поиска различных технических решений [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10].

Получение объективной информации о фактических характеристиках объектов в жестких условиях непрерывной работы аппаратуры является актуальной проблемой. При решении этой проблемы особое место занимает задача повышения точности определения пространственных координат в изменяющихся условиях эксплуатации контролируемого объекта. Наибольший практический интерес в решении задачи технического контроля состояния объектов представляет определение смещений элементов поверхности от заданной плоскости.

Оптические и оптико-электронные средства в ряде случаев, эффективно решают задачу контроля пространственного положения элементов с помощью активных марок, положение которых определяется на матричных приемниках оптического излучения методами технического зрения и анализа изображений [1, 11 , 12, 13. 14, [15, 16, 17]. Однако, реализации методов контроля затрудняется невозможности обеспечения стабильного пространственного положения блоков

определяющих координаты, да и в среде распространения оптического излучения присутствуют достаточно большие градиенты температуры сильно искажающие процесс контроля координат [18]. Поскольку контролируемые конструкции могут эксплуатироваться в различных условиях, необходимо учитывать, как изменение суточной и сезонной температуры окружающей среды, так и воздействие локальных источников тепла, что делает необходимым разработку систем, контролирующих форму поверхностей в реальном режиме времени.

Следовательно, актуальным для совершенствования процесса контроля и уменьшения вероятности возникновения аварийных ситуаций является проведение исследований, направленных на повышения точности измерения и выявление путей ослабления основных влияющих факторов на процесс измерения в автоматизированных комплексах, позволяющих осуществлять непрерывный контроль смещений элементов поверхности с предоставлением своевременной информации о форме объекта.

Современные оптико-электронные системы (ОЭС) и методы обработки измерительной информации позволяют формировать каналы контроля смещений на основе рационального сочетания аппаратных и программных средств для выполнения требований по обеспечению необходимого диапазона и точности контроля параметров в реальном режиме времени [19, 20, 21].

Степень научной проработанности проблемы

Существенный вклад в исследование и развитие оптико-электронных приборов и систем контроля пространственного положения объектов внесли такие ученые как Якушенков Ю.Г., Порфирьев Л.Ф., Панков Э.Д., Ямбаев Х.К, Торшина И.П., и др. Коллективами под руководством указанных ученых проводились исследования в области контроля прямолинейности и соосности с помощью ОЭС в строительстве и других областях техники. В их работах отражены основные вопросы проектирования систем данного класса, как на основе геодезических методов, так и на основе методов оптико-электронного приборостроения, с использованием пассивных марок. Рассматриваются факторы, влияющие на функционирование систем и пути повышения точности. Однако в

этих работах недостаточно рассматриваются вопросы ослабления влияния пространственного поворота на процесс контроля линейных смещений крупногабаритных объектов, а также контроля формы деформируемой поверхности с помощью активных марок.

Объект исследований оптико-электронные комплексы для контроля линейных перемещений (МОЭК КЛП) элементов планарных инженерных и строительных сооружений.

Предмет исследования - особенности построения многоканального комплекса и его каналов, алгоритмов обработки измерительной информации в комплексе, составляющие погрешности контроля смещений, их взаимосвязи и влияние на суммарную погрешность контроля.

Целью диссертационной работы является исследование и разработка многоканального оптико-электронного комплекса для контроля линейных перемещений конструктивных элементов планарных инженерных и строительных сооружений.

Комплекс позволяет осуществлять непрерывный контроль смещения точек поверхности от номинальных значений в изменяющихся условиях эксплуатации и может использоваться для восстановления требуемой формы поверхности.

Задачи диссертационной работы:

1. Критический анализ оптико-электронных методов и средств контроля смещения элементов инженерных и строительных сооружений.

2. Теоретический анализ подходов к построению структуры МОЭК КЛП на основе рационального сочетания аппаратных и программных средств.

3. Разработка алгоритмов обработки информации о координатах марок в каналах МОЭК КЛП.

4. Исследование характеристик обнаружения активных марок в реальных условиях эксплуатации.

5. Анализ и оценка степени влияния основных источников погрешностей в каналах МОЭК КЛП, и нахождение путей ослабления этого влияния на результаты

контроля.

6. Экспериментальные исследования характеристик опытных образцов блоков МОЭК КЛП.

Научная новизна работы

- Предложен новый подход к контролю линейных смещений управляемых элементов планарных инженерных и деформируемых строительных сооружений, заключающийся в регистрации координат отображений активных марок встречными оптико-электронными системами, сопряженными по концам створа и позволяющий расширить диапазон измерений смещений и уменьшить погрешность посредством компенсации воздействия вертикального градиента температуры воздушного тракта.

- Определено условие инвариантности преобразований сигналов при разворотах блоков, вызванных деформациями поверхности, которое заключается в совместной обработке координат отображений активных марок сопряженными по концам створа встречными оптико-электронными системами на матричном фотоприемном поле анализа.

- Предложен алгоритм координатной привязки множеств параллельных каналов по сопряженным активным маркам, координаты которых определяются встречными оптико-электронными системами.

Положения, выносимые на защиту

- Применение сопряженных по концам створа встречных оптико-электронных систем с обработкой координат отображений активных марок с помощью методов технического зрения, позволяет расширить диапазон измерения линейных перемещений элементов планарных инженерных и строительных сооружений и уменьшить погрешность определения смещения посредством компенсации воздействия вертикального градиента температуры воздушного тракта.

- Совместная обработка координат отображений активных марок сопряженными по концам створа встречными оптико-электронными системами

позволяет исключить влияние разворотов блоков, вызванных деформациями контролируемой поверхности.

- Использование дисперсионного метода с первичной обработкой результатов контроля перемещений в длинноволновом диапазоне излучения с последующей корректировкой результатов по измерениям в более коротковолновом диапазоне, позволяет обеспечить минимальную величину неисключенной составляющей погрешности контроля смещений марки при компенсации воздействия вертикального градиента температуры.

Теоретическая и практическая значимость работы

1. Сформирована обобщенная структура МОЭК КЛП, которая за счет гибких алгоритмов работы позволяет определять координаты точек поверхности, и может быть трансформирована, с учетом требований к контролю ее формы.

2. Предложено математическое описание формирования опорной плоскости путем координатной привязки пересечений областей множеств каналов МОЭК КЛП по сопряженным точкам базовых плоскостей в каждом измерительном канале.

3. Разработана компьютерная модель для оценки вероятности обнаружения структурированных активных марок на случайном неоднородном фоне при возможной генерации заданного отношения сигнал/шум и разрядности аналого-цифрового преобразования сигналов с матричного фотоприемника.

4. Определено выражение для вычисления координат марок по фокусным расстояниям оптических систем и расстояниям до встречных оптико-электронных каналов, позволяющее оценить погрешность определения координат марок, при заданных дистанциях контроля.

5. Определено условие для расположения каналов МОЭК КЛП относительно линии установки марок, учитывающее непересечение полей перемещений марок на матричном поле анализа базового блока.

6. Предложены новые технические решения аппаратных и программных средств МОЭК КЛП (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № № 2017660467 от 21.09.2017 и № 2017660690 от 25.09.2017).

Методология и методы исследования

Для решения поставленных задач в диссертационной работе использовались базовые методы геометрической оптики, математические методы теории оптико-электронных приборов, методы системного анализа и цифровой обработки сигналов и изображений. Экспериментальные исследования проводились методами компьютерного моделирования в программах MATLAB, Lab View, Mathcad, Zemax, а также методами физического моделирования.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 153 наименований. Общий объем работы составляет 154 страницы, включая 56 рисунков, 5 таблиц.

Во введении показана актуальность работы, указаны ее цели и задачи, научная новизна работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен аналитический обзор методов и средств контроля перемещений, условий их применения, классификация систем, обоснование цели и задач исследований.

Во второй главе

Рассмотрены теоретические подходы к построению многоканальных оптико-электронных комплексов контроля линейных смещений элементов планарных инженерных и строительных сооружений. Приведена обобщенная структура МОЭК КЛП. Рассмотрены принципы формирования базовой плоскости и координатной привязки каналов МОЭК КЛП. Приведено описание структур оптической части каналов при использовании полностворного метода в прямом и обратном ходе и приведен базовый алгоритм вычисления координат марок при реализации системы полностворным методом. Рассмотрены теоретические вопросы построения структурированных активных марок.

В третьей главе

Приведены исследования взаимосвязей параметров оптической системы базовых блоков в каналах МОЭК КЛП, показаны основные соотношения, связывающие параметры и характеристики оптико-электронных каналов с

используемой элементной базой. Результаты исследования ослабления влияния вертикального градиента температуры воздушного тракта при полноствором методе работы с активными марками. Приведена методика выбора параметров и габаритно-энергетического расчета базового блока.

В четвертой главе

Приведены исследования влияния погрешностей на работу каналов МОЭК КЛП и экспериментальные исследования характеристик модулей МОЭК КЛП на стенде для испытания экспериментальных образцов.

В Заключении даны выводы и результаты по проделанной работе.

Практическая реализация результатов работы

Результаты работы отражены в 10 отчетах по НИР, проводимых коллективом Научно-исследовательского центра оптико-электронного приборостроения и Международной лаборатории техносферной безопасности Университета ИТМО, что подтверждено 3 актами использования материалов при выполнении НИР, а также актом внедрения в учебный процесс кафедры оптико-электронных приборов и систем Университета ИТМО.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 11 конференциях: II, III, IV Всероссийском конгрессе молодых ученых (Санкт-Петербург, Россия, 2013-2017 гг.); XLI, XLII XLIII, XLVI научных и учебно-методических конференциях Университета ИТМО (Санкт- Петербург, Россия, 2012-2014); X, XI Международная конференция «Прикладная оптика» (Санкт-Петербург, Россия, 2013, 2016); Международная конференция SPIE Optical Metrology (Германия, Мюнхен, 2017 г.), Международная конференция SPIE Photonics Europe (Бельгия, Брюссель, 2018).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, из них 2 статьи в изданиях из перечня ВАК, 5 статей в изданиях, включенных в систему цитирования Web of Science и Scopus, 2 свидетельства о регистрации программы

для ЭВМ, 4 публикации в иных изданиях.

Работа выполнена на кафедре оптико-электронных приборов и систем Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики.

1 АНАЛИЗ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОНЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ СМЕЩЕНИЙ

Целью анализа является рассмотрение современных оптических и оптико-электронных систем контроля перемещений, которые могут быть усовершенствованы и затем объединены в комплексы для обеспечения непрерывного контроля пространственного положения элементов строительных сооружений.

Основная задача контроля технического состояния строительных сооружений заключается в измерении геометрических параметров, характеризующих техническое состояние объекта и его положение в пространстве, сравнении их с допустимыми значениями и определении категории технического состояния объекта по этим признакам. Измеряемые параметры и предельные отклонения от них, как правило, заранее заданы нормативно-техническими документами [1, 22].

Для сравнения эффективности использования тех или иных каналов для мониторинга и управления формой поверхности предлагается сравнивать системы по метрологическим принципам и подходам с позиций инженерных геодезических измерений [8, 18, 22].

1.1 Принципы и методы контроля формы поверхности и взаимного расположения ее элементов

В метрологии [ 23 ] под отклонением от прямой понимается наибольшее расстояние от точек измеренного профиля до прилегающей прямой, а под отклонением от плоскости - наибольшее расстояние от точек измеренной поверхности до прилегающей плоскости [24].

В инженерной геодезии [25, 26] и адаптивных оптических системах [27, 28, 29, 30] с целью сокращения времени восстановления управляемой формы базовой прямой или плоскости часто принимают прямую или плоскость, рассчитанные из условия минимума суммы квадратов отклонений контролируемых точек от их прямолинейного расположения.

1.1.1 Методы контроля прямолинейности с позиций метрологии

При контроле прямолинейности наиболее распространёнными методами являются принцип оптической автоколлимации параллельных пучков и микронивелирование [23].

В методе автоколлимации параллельных пучков лучей [31] используют автоколлиматор, который сфокусирован на бесконечность, плоское зеркало или отражатель эквивалентный ему, поворот которого (кроме перпендикулярного к его плоскости оси) вызывает двойное смещение отраженного пучка, что регистрируется автоколлиматором.

Особый интерес в аспекте нахождения прямолинейности результатов измерений представляет шаговый метод (рисунок 1.1 а). Согласно этому методу возвышениеу1 точки Л1 определяется как у = Btg(а.), где В - базис отражателя,

С - угол возвышения, или

у=в^12гак, ал)

где Лу - смещение точки относительно предыдущей (Лг-1). Последнее свидетельствует, что повышение чувствительности метода связано с увеличением фокусного расстояния автоколлиматора /'ак, а уменьшение погрешности метода достигается уменьшением базиса отражателя В .

Рисунок 1.1 - Шаговый метод измерений прямолинейности (а- автоколлимации параллельных пучков, б - микронивелирования)

Определение прямолинейности промежуточных отсчетов обычно заключается в принятии линии, соединяющей точки Д и Д за базовую, в геодезии называемой створной линией. В этом случае пересчетом к ней величин

непрямолинейности всех контрольных точек нг:

h=yL Z y=yL/H,

(1.2)

где Ь и Н - расстояние и возвышение между крайними точками.

При методе микронивелирования [23, 32] также пошагово (рисунок 1.1 б) с

помощью уровня измеряются углы С, а расчет непрямолинейности контрольных точек Нг осуществляется также по выражению (1.2).

Шаг измерения выбирается в зависимости от того, насколько точно должен быть определен профиль проверяемой поверхности. При контроле с помощью уровня шаг I можно определять с учетом задаваемой погрешности измерения непрямолинейности а из формулы

где а - среднее квадратическое отклонение, l - шаг измерения, м, L - длина проверяемой поверхности, м, H - отклонение от прямолинейности, мкм, А -коэффициент зависящий от цены деления уровня (А=6,7 для уровня с ценой деления 0,02 мм/м [23])

При обработке результатов съемок положение каждого элемента определяется из условия минимума суммы квадратов отклонений контролируемых

точек от их прямолинейного расположения D52 = min (рисунок 1.2).

Если y{= cx+d - искомое уравнение вероятнейшей прямой (прямая,

рассчитанная из условия минимума D52 = min), то

где (у) - измеренные уклонения отдельных элементов сооружения от оси прямолинейного участка канала, Хг - расстояния до соответствующих элементов сооружения от точки 2 (рисунок 1.2).

Коэффициенты с и й рассчитывают по формулам:

(1.3)

b=cxi+d-(y)u

(1.4)

I(У) -(х), й = -1—

п1(У\хг -с1 (У),I

X

с = ■

I2 - (1х )2

Рисунок 1.2 - Схема определения вероятнейшей прямой по результатам измерений

п п п ___

Приняв а = 1 х,; Ь = 1 х2; I = 1 (у); к = 1 (у\ I х,, получим

1 1 1

пп

11

2 2 с = (пк - а1 )/(пЬ - а ); й = (Ь1 - ак)/(пЬ - а ).

(1.5)

Таким образом, уравнение вероятнейшей прямой запишется следующим образом:

у = [(пк - а1) / (пЬ - а2)~\х + (Ь1 - ак) / (пЬ - а2). (1.6)

Отклонения контролируемых точек от этой вероятнейшей прямой вычисляют по формуле.

пк-а1 Ь1 -ак , ч

5,.=--т X,. +--Т + ( у)

(1.7)

пЬ -а2 ' пЬ -а2

Таким образом, можно сказать, что, при контроле прямолинейности способами автоколлимации параллельных пучков и микронивелированием, применяется шаговый метод измерения, результаты измерения которого представляются в виде отклонения контролируемых точек от вероятнейшей прямой.

1.1.2 Методы контроля плоскостности с позиций метрологии

За отклонение от плоскостности в метрологии принимают расстояние от наиболее удаленной точки поверхности до прилегающей плоскости [23, 24, 33]. Однако, положение прилегающей плоскости нельзя определить, не зная рельефа

п

проверяемой поверхности. На практике метод измерения неплоскостности основан на определении отклонений от прямолинейности в отдельных сечениях продольных Х1, Х2, ..., Хп (рисунок 1.3) и поперечных сечений 2 2 , ..., Zп от контрольной плоскости Х02.

Рисунок 1.3 - Схема определения неплоскостности по результатам измерений

Для привязки между собой продольных и поперечных сечений проверяют и диагональные сечения.

Количество продольных и поперечных сечений выбирается в зависимости от того, насколько точно нужно изучить проверяемую поверхность.

Обработка результатов измерений в сечениях проводится аналогично контролю прямолинейности (подраздел 1.1.1).

1.1.3 Методы контроля взаимного расположения элементов поверхности крупногабаритных строительных сооружений с позиций геодезии

При контроле пространственного положения строительных конструкций зданий и сооружений применяются прямые и косвенные виды геодезических измерений, в которых измеряемые величины могут быть получены непосредственно или дистанционно [34].

Как правило, в геодезии контроль формы крупногабаритных строительных сооружений осуществляется путем нивелирования в несколько ступеней [35, 36]:

- 1 - построение локальной сети;

- 2 - построение локальных сетей и ходов для контроля деформаций каждого здания или сооружения;

- 3 - построение локальных сетей и ходов для контроля деформаций оборудования различного вида, размещенного внутри зданий и сооружений;

Заключительный этап - построение связи между указанными ступенями.

Такой подход предполагает, что первая ступень служит для контроля осадки здания и оценки неподвижности исходных марок.

Вторую ступень прокладывают по маркам, установленным на конструкциях зданий и сооружений и разделяют их на основные и вспомогательные:

- проектирование основных ходов представляется в виде системы полигонов по маркам при этом длины плеч при нивелировании принимают не более 25 метров;

- проектирование вспомогательных ходов происходит от марок основных ходов в виде висячих ходов с минимальным числом станций и при этом точность измерения превышения в дальнейшем при расчетах принимают равной точности основного хода.

Третья ступень служит для контроля геометрических параметров оборудования внутри сооружений.

В геодезии точность нивелирования в каждой ступени характеризуют средней квадратической погрешностью измерения превышения на станции 5г(а) и определяют расчетом [84, 36], в котором исходные данные - предельные погрешности измерения параметров 5г(а) и геометрические характеристики нивелирной сети, определяемые на основании составленной архитектуры.

Как показывает анализ методов контроля установки или контроля положения строительных конструкций и технологического оборудования относительно монтажных осей решается путём раздельного определения прямолинейности или нестворности контролируемых точек и их положения по высоте. В геодезии наиболее эффективным и точным способом контроля смещений являются метод общего (полного) створа [25, 37]. В этом случае один из пунктов контроля

смещений, например А (рисунок 1.4), принимают за начальный, второй, т. е. пункт В, принимают за конечный. Отклонением от створной линии у1, у2, или у (прямая, проходящая через два опорных пункта) в геодезии называют длину перпендикуляра, опущенного из какой-либо точки на створную линию.

Контрольные марки

В

Створная линия

Базовая плоскость

Рисунок 1.4 - Схема расположения пунктов и измерения смещений по методу полного створа в прямом и обратном ходе

В практике геодезических сооружений наибольшее распространение получил визирный метод [ 38 ], в котором створ задается коллимационной плоскостью оптических приборов - теодолитов или алиниометров. При установке оптических приборов на одном из опорных пунктов створа и визировании на другой опорный пункт их коллимационная плоскость совмещается с базовой плоскостью с погрешностью обусловленной прибором. В этом случае смещения (нестворности) могут измеряться непосредственно до створной плоскости, с помощью марок различной конструкции и точности [1, 22, 25].

Среднюю квадратическую погрешность измерения смещений 5ф в схеме

полного створа определяют погрешностью установки оптического прибора 5баз при провешивании створа, обусловленной СКО погрешности оптического прибора в

угловой мере 5А и собственно погрешностью регистрации марки

5ф ==§5а (18)

где 5д- СКО измерения малого угла оптическим прибором с точки А, 2г -

расстояние от точки А до контролируемой марки.

При контроле смещений по, методу полного створа (рисунок 1.4) в прямом и обратном ходе нестворность уг каждой точки относительно общего створа определяется в прямом и обратном направлениях.

Наблюдения в прямом и обратном направлении производят с целью исключения различных погрешностей (эксцентриситет в положении визирной оси створного прибора относительно его основной оси вращения, ошибки фокусирования зрительной трубы, временная нестабильность положения створного прибора). В случае прямого и обратного хода, величину смещения у[ в любой точке г определяют по формуле

11 "

И = ^^ (1.9)

где у'г - величина нестворности, измеренная с точки А; у'\ - величина нестворности, измеренная с точки В.

Среднее квадратическое отклонение результата измерения прямого и обратного ходов с учетом выражений в работах [1, 22, 25] можно определить по формуле

3* 2()2 + 2[(^ - 2 ]2 ] / п (1.10)

где и 5В- СКО измерения малого угла оптическим прибором соответственно с точки А и точки В, п- число измеренных разностей в прямом и обратном ходе. Если 5а=5в, то

3 = а^2[2 + 202/ 22 - 2^/ 2]] / п (1.11)

Сравнивая выражения (1.8) и (1.11) нетрудно заметит, что они отличаются сомножителем

величина которого для п = 2 больше единицы до половины дистанции, а затем становится меньше, что указывает на преимущество работ по программе на больших дистанциях.

К положительным сторонам метода полного створа измерений следует отнести простоту обработки результатов измерений, в то время как недостатком -необходимость постоянной видимости по всему створу.

При исследованиях и разработки современных МОЭК КЛП для мониторинга и управления формой формы поверхности сооружений целесообразно воспользоваться описанными выше методами геодезии [30] с учетом основ и принципов метрологии [23].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сычева, Елена Александровна, 2018 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Жуков Б. Н. Геодезический контроль сооружений и оборудования промышленных предприятий //Новосибирск: СггА. - 2003. - Т. 356.

2 ГОСТ 16504 - 81. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 2003.

3 ГОСТ 21778-81 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Основные положения. М.: Издательство стандартов, 1981.

4 ГОСТ 21779-82 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Технологические допуски. — М.: Издательство стандартов, 1983.

5 ГОСТ 21780-2006 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Расчет точности. М.: Стандартинформ, 2007 год

6 ГОСТ 23615-79 (СТ СЭВ 5061-85) Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Статистический анализ точности (с Изменением N 1). М.: ИПК Издательство стандартов, 2003 год

7 ГОСТ 23616-79 (СТ СЭВ 4243-83) Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Контроль точности (с Изменением N1). М.: ИПК Издательство стандартов, 2003 год

8 Жуков Б. Н., Жуков Н. Б., Кузубов В. Ю. Структура и принципы геодезического контроля технических состояний сооружений //Вестн. СГГА. - 1997. - С. 34-39.

9 Чупырин В. Н., Никифоров А. Д. Технический контроль в машиностроении //М.: Машиностроение. - 1987.

10 Болонкина, И. И. Точность и производственный контроль в машиностроении. Справочник / И. И. Болонкина, А. К. Кутай, Б. М. Сорочкин, Б. А. Тай - М.: Машиностроение, -1983. -368c.

11 Шубарев В.А., Михайлов А.Н., Молев Ф.В., Коняхин И.А., Тимофеев А.Н., Васильев А.С. Оптико-электронный преобразователь контроля смещений элементов крупногабаритных конструкций //Вопросы радиоэлектроники Центральный научно-исследовательский институт "Электроника" (Москва) Том 1, №2, 2014. С.53 -

62 ISSN: 0233-9950

12 Aleksandr S. Vasilev; Igor A. Konyakhin; Alexander N. Timofeev; Oleg U. Lashmanov; Fedor V. Molev Electrooptic converter to control linear displacements of the large structures of the buildings and facilities // Proc. SPIE. 9525, Optical Measurement Systems for Industrial Inspection IX, 95252W. (June 22, 2015) doi: 10.1117/12.2184528

13 Sergey V. Mikheev, Igor A. Koniakhin, Oleg Barsukov Optical-electronic system for real-time position control of roofs supporting structure// Optical Measurement Systems for Industrial Inspection IX, edited by Peter Lehmann, Wolfgang Osten, Armando Albertazzi G. Jr., (Munchen, 25-29 June, 2017), Proc. of SPIE Vol. 9525, 2017. p.p. 952542-1 952542-8 doi: 10.1117/12.2184837

14 Богатинский Е. М., Коротаев В. В., Мараев А. А., Тимофеев А. Н. Исследование путей ослабления влияния воздушного тракта в распределенных оптико-электронных системах предупреждения техногенных катастроф // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. - 2010.-№ 3 (67). - С. 130.

15 Valery V. Korotaev, Anton V. Pantiushin, Mariya G. Serikova, Andrei

G.Anisimov Deflection measuringsystemfor floating drydocks //Ocean Engineering (2016), pp. 39-44, DOI information: 10.1016/j.oceaneng.2016.03.012

16 Sergey V. Mikheev, Igor A. Konyakhin, Oleg A. Barsukov Optical-electronic system for real-time structural health monitoring of roofs [9896-49] // Optics, Photonics and Digital Technologies for Imaginёёg Applications - part of SPIE Photonics Europe 2016, Brussels, 3-7 April 2016, Proc. of SPIE Vol. 9896, p.p. 98961C-1 98961C-6 doi: 10.1117/12.2227862

17 Коротаев В. В., Пантюшин А. В., Тимофеев А. Н. Оптико-электронные системы контроля положения реперных меток //Путь и путевое хозяйство: - M.: Трансжелдориздат, 2012. - N 11. - С. 34-37. - ISSN 0033-4715

18 Дементьев В.Е. Современная геодезическая техника и ее применение /Учебное пособие для вузов. М.: Академический Проект, 2008. - 591 с.

19 Коротаев В.В., Мараев А.А., Тимофеев А.Н. Телеориентирование в луче с оптической равносигнальной зоной. Монография - СПб.: Университет ИТМО, 2015.339 с

20 Лашманов О.Ю., Пантюшин А.В., Тимофеев А.Н., Ярышев С.Н. Исследование возможности применения спектрозонального метода для ослабления влияния воздушного тракта в оптико-электронных системах контроля положения // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО, 2011. 3 (73). - С. 5-9

21 Ivan S. Nekrylov; Alexandr N. Timofeev; Sergey N. Yaryshev; Anton V. Nikulin The research of the nonexcluded air control error component using the optical-electronic system based on the dispersion method //Proc. SPIE. 9525, Optical Measurement Systems for Industrial Inspection IX, 95253M. (June 22, 2015) doi: 10.1117/12.2184719

22 Шеховцов Г. А. Современные геодезические методы определения деформаций инженерных сооружений: монография; / Г.А. Шеховцов, Р.П. Шеховцова; -Н. Новгород: Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т, 2014. - 256 с

23 Медянцева Л.Л., Горбачева В.В., Шарова Е.Е. Контроль прямолинейности и плоскостности поверхностей. М., Издательство стандартов, 1972

24 ГОСТ 2.308-2011 Единая система конструкторской документации. Указания допусков формы и расположения поверхностей. М.: Стандартинформ, 2012г.

25 Ямбаев Х.К. Геодезический контроль прямолинейности и соосности в строительстве. - М.: Недра, 1986. - 264 с., ил.

26 Карасев В. И. и Монэс Д. С. Монтаж паровых турбин с помощью оптических приборов. М, «Энергия», 1976

27 Воронцов М. А., Корябин А. В., Шмальгаузен В. И. Управляемые оптические системы. — М.: Наука, 1988.

28 Бузян А.Т. Исследование оптико-электронных систем измерения деформаций элементов конструкции полноповортного радиотелескопа. Дис. канд. техн. наук: 05.11.07/ Бузян Артем Тимофеевич - СПбГУ ИТМО, 2007. - 142 с.

29 Михеев С.В. Исследование оптико-электронной системы контроля положения объекта методом триангуляции. Дис. канд. техн. наук: 05.11.07 / Михеев Сергей Васильевич - СПбГУ ИТМО, 2007. - 128 с.

30 Буюкян С. П. Разработка теоретических основ и методов решения специальных задач прикладной геодезии на основе видеоизмерений. Дис. доктора

техн. наук: 25.00.32 / Буюкян Сурен Петросович - МИГАиК, 2016. - 168 с.

31 Афанасьев В.А., Усов В.С. Оптические приборы и методы контроля прямолинейности в инженерной геодезии. - М.: Недра, 1973.

32 Макаров, К. Н. Инженерная геодезия: учебник для вузов / К. Н. Макаров. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Издательство Юрайт, 2016. — 349 с. — (Серия: Специалист). — ISBN 978-5-9916-9166-6

33 ГОСТ 26189-84 (СТ СЭВ 4146-83) Станки металлорежущие. Метод комплексной проверки параллельности и прямолинейности двух плоских поверхностей образца-изделия. М.: Издательство стандартов, 1984 год

34 Шеховцов Г. А., Шеховцова Р. П., Евсеев Д.А. О непосредственных и дистанционных определениях геометрических параметров пространственного положения строительных конструкций // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. -М, -2007, -№3. - С. 70-76

35 Методика геодезического мониторинга технического состояния высотных и уникальных зданий и СООР [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://zakon.kadastr61.ru/mainmenu/biblioteka/o-geodezii/2013-04-26- 10-05-12.html (дата обращения 01.08.2017)

36. Жарников В. Б., Жуков Б. Н. Проектирование технологий геодезического контроля осадок и деформаций инженерных комплексов: Учеб. пособие //Новосибирск: НИИГАиК. - 1989.

37 Лукин А.С., Жуков Б.Н. Геодезические работы при строительстве инженерных сооружений и монтаже технологического оборудования: Лабораторно-практ. работы по створным измерениям. - Новосибирск: НИИГАиК, 1984. - 54 с.

38 Карлсон А. А. Руководство по натурным наблюдениям за деформациями гидротехнических сооружений и их оснований геодезическими методами //М.: Энергия. - 1980. - С. 35-41.

39 Компания Гексагон [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://geosystems.ru/ (дата обращения 10.10.2017)

40 Геодезические приборы для измерения деформаций сооружений [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.drillings.ru/geopribor2 (дата обращения 10.10.2017)

41 Фирма Г.Ф.К. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.gfk-leica.ru/ (дата обращения 10.10.2017)

42 Дементьев В.Е. Современная геодезическая техника и ее применение /Учебное пособие для вузов. М.: Академический Проект, 2008. - 591 с.

43 Научно-исследовательская лаборатория инженерных исследований и мониторинга строительных конструкций [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://nociimsk.ru (дата обращения 10.10.2017)

44 Резник Б.Е. Непрерывные геодезические измерения деформаций строительных конструкций эксплуатируемых сооружений // Геопрофи, № 4, 2008.

45 Оньков И.В., Семенов С.В. Технология создания пространственной сети опорных марок для съемки фасадов зданий // Геопрофи, № 4, 2010, с. 20-22.

46 Локтионов К.С. Геодезические системы Leica Geosystems для мониторинга деформаций инженерно-технических сооружений // Геопрофи, № 6, 2010, с. 25-27.

47 Неумывакин Ю.К. Автоматизация геодезических измерений в мелиоративном строительстве. - М.: Недра, 1984.- 128 с.

48 Прилепин М. Т., Голубев А. Н. Инструментальные методы геодезической рефрактометрии // Итоги науки и техники. Геодезия и аэрофотосъемка. М.: ВИНИТИ, 1979. 91 с.

49 Williams D. C. (ed.). Optical methods in engineering metrology. - Springer Science & Business Media, 2012.

50 Компания СОДИС ЛАБ [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://sodislab.com/rus/ (дата обращения 10.10.2017)

51 Leica-geosystems [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://leica-geosystems.com/ (дата обращения 10.10.2017)

52 Использование технологии лазерного сканирования [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://nus-ural.ru/archive/2011/3/340/544/ (дата обращения 10.10.2017)

53 Компания Триметари [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://trimetari.com (дата обращения 10.10.2017)

54 Информационный портал компании «АКРОПОЛЬ-ГЕО» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.3dls.ru (дата обращения 10.10.2017)

55 Бруевич П. Н. Фотограмметрия [Учеб. по спец." Маркшейд. дело"]. - Недра,

1990.

56 Краснопевцев Б.В. Фотограмметрия. - М.: УПП "Репрография" МИИГАиК, 2008. - 160 с

57 Назаров А. С. Фотограмметрия //Минск: ТетраСистемс. - 2006. - Т. 368.

58 Лобанов А. Н. Фотограмметрия: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп //М.: Недра. - 1984.

59 Фотограмметрические методы и архитектура [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.nestor.minsk.by (дата обращения 10.10.2017)

60 Инжиниринговая компания ТЕСИС [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://tesis.com.ru (дата обращения 10.10.2017)

61 Riveiro B. et al. Validation of terrestrial laser scanning and photogrammetry techniques for the measurement of vertical underclearance and beam geometry in structural inspection of bridges //Measurement. - 2013. - Т. 46. - №. 1. - С. 784-794.

62 Marzolff I., Poesen J. The potential of 3D gully monitoring with GIS using high-resolution aerial photography and a digital photogrammetry system //Geomorphology. - 2009. - Т. 111. - №. 1-2. - С. 48-60.

63 Позняк И. И., Полторак А. В., Артемьева Г. С. Сбор геодезических данных методами лазерного сканирования и фотограмметрии //Славянский форум. - 2017. -№. 2. - С. 134-140.

64 Фотограмметрические методы получения 3D модели для инженерных изысканий и строительства как альтернатива методу лазерного сканирования [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.alcomp.ru/about-company/statii/item/155-doklad-fotogrammetricheskie-metod y-polucheniya-3d-modeli-dlya-inzhenernykh-izyskanij-i-stroitelstva-kak-alternativa-metod

u-lazernogo-skanirovaniya (дата обращения 10.10.2017)

65 Научно-производственное предприятие "Фотограмметрия" [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://fotogrammetria.ru (дата обращения 10.10.2017)

66 Усик А. А. Исследование и разработка многоматричной оптико-электронной системы контроля смещений элементов зеркальной системы радиотелескопа миллиметрового диапазона. Дис. канд. техн. наук: 05.11.07 / Усик Александр Александрович - Университет ИТМО, 2014. - 109 с.

67 Усик А. А., Коняхин И. А. Исследование многоматричной оптико-электронной системы контроля элементов радиотелескопа РТ-70 "Суффа" //Оптический журнал. - 2013. - Т. 80. - №. 12. - С. 70-73.

68 Ciang C. C., Lee J. R., Bang H. J. Structural health monitoring for a wind turbine system: a review of damage detection methods //Measurement Science and Technology. -2008. - Т. 19. - №. 12. - С. 122001.

69 Oh B. K. et al. Vision-based system identification technique for building structures using a motion capture system //Journal of Sound and Vibration. - 2015. - Т. 356.

70 Xu Y., Brownjohn J., Kong D. A non - contact vision - based system for multipoint displacement monitoring in a cable - stayed footbridge //Structural Control and Health Monitoring. - 2018.

71 Feng D., Feng M. Q. Computer vision for SHM of civil infrastructure: From dynamic response measurement to damage detection-A review //Engineering Structures. -2018. - Т. 156. - С. 105-117.

72 Park J. W. et al. Vision-based displacement measurement method for high-rise building structures using partitioning approach //NDT & E International. - 2010. - Т. 43. -№. 7. - С. 642-647.

73 Lee J. J., Shinozuka M. A vision-based system for remote sensing of bridge displacement //Ndt & E International. - 2006. - Т. 39. - №. 5. - С. 425-431.

74 Santos C. A., Costa C. O., Batista J. A vision-based system for measuring the displacements of large structures: Simultaneous adaptive calibration and full motion

estimation //Mechanical Systems and Signal Processing. - 2016. - Т. 72. - С. 678-694.

75 Ye X. W. et al. Vision-based structural displacement measurement: System performance evaluation and influence factor analysis //Measurement. - 2016. - Т. 88. - С. 372-384.

76 Park S. W. et al. 3D displacement measurement model for health monitoring of structures using a motion capture system //Measurement. - 2015. - Т. 59. - С. 352-362.

77 Патент 2146039 Российская Федерация, МКП G01B11/00. Способ измерения положения объекта / Карфидов Ю.Н.; Иерусалимов И.П., заявитель и патентообладатель "Нижнетагильский металлургический комбинат". заявл. 26.11.1997, опубл.27.02.2000.

78 Устройство контроля деформаций протяженных объектов [Текст]: Пат. на изобретение Рос.Федерации 2445572 заявка 2010145639/28 Рос.Федерация: МПК G 01 B 11/16, G 01 B 21/32 / Коротаев В.В., Тимофеев А.Н., Горбачёв А.А., Пантюшин А.В., Алеев А.М., Кулешова Е.Н., заявл. 09.11.2010; опубл. 20.03.2012

79 Способ определения пространственного положения объекта и устройство для его осуществления: пат. 2492420 Рос.Федерация: МПК G01B11/00 G01S5/16 / Коротаев В. В., Тимофеев А.Н., Серикова М.Г., Горбачёв А.А., Пантюшин А.В., Мараев А.А., заявка 2011134657, заявл. 18.08.2011 г., опубл.10.09.2013

80 Ворона А.М. «Исследование и разработка оптико-электронных автоколлимационных систем измерения деформаций элементов конструкции полноповоротного радиотелескопа». Дис. канд. техн. наук: 05.11.07/ Ворона Алексей Михайлович - СПбГУ ИТМО, 2008. - 107 с.

81 Молев Ф. В. Исследование оптико-электронной системы определения взаимного рассогласования элементов космического телескопа. Дис. канд. техн. наук: 05.11.07 / Молев Федор Владимирович. Университет ИТМО, 2014. - 143 с.

82 Wahbeh A. M., Caffrey J. P., Masri S. F. A vision-based approach for the direct measurement of displacements in vibrating systems //Smart materials and structures. - 2003. - Т. 12. - №. 5. - С. 785.

83 Алеев А.М., Пантюшин А.В., Горбачёв А.А., Коротаев В.В.

Экспериментальное исследование случайной погрешности оптико-электронного докового прогибомера // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики -2011. - № 4(74). - С. 7-11

84 Жарников В. Б., Дьяков Б. Н., Жуков Б. Н. Геодезическое обеспечение эксплуатации промышленных предприятий. - 1992.

85 Тарасов В.В., Якушенков Ю.Г. Двух- и многодиапазонные оптико-электронные системы с матричными приемниками излучения. - М.: Университетская книга; Логос, 2007. - 192 с.;

86 Сарвин А.А. Системы бесконтактных измерении геометрических параметров. - Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1983, 144 с.

87 Порфирьев Л.Ф Основы теории преобразования сигналов в оптико-электронных системах: Учебник. - 2-е изд., - СПб: Издательство «Лань», 2013-400с

88 Парахуда Р. Н., Литвинов Б.Я. Информационно-измерительные системы: Письменные лекции . - СПб.: СЗТУ, 2002, - 74 с.

89 Мишунин, В.В. Информационно - измерительные и управляющие систем: Учебно-методическое пособие / В.В. Мишунин, Е.В. Корсунова, В.И. Ищенко, А.В. Курлов. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2010. - 129 с.

90 Коротаев В.В., Краснящих А.В. Видеоинформационные измерительные системы / Учебное пособие. - СПб: НИУ ИТМО, 2012. - 124 стр.

91 Форсайт Д., ПонсЖ. Компьютерное зрение. Современный подход — М.:«Вильямс», 2004. — 928 с. — ISBN 5-8459-0542-7

92 Можаров Г.А. Основы геометрической оптики. - М.: Издательский дом ЛОГОС, 2006 - 280 с.

93 Белов, В.М. Теория информации. Курс лекций [Электронный ресурс]: учеб. пособие / В.М. Белов, С.Н. Новиков, О.И. Солонская. — Электрон. дан. — Москва : Горячая линия-Телеком, 2012. — 143 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/5119. — Загл. с экрана.

94 Дмитриев В. И. Прикладная теория информации: Учебник для студентов вузов. - Высшая школа, 1989.

95 Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. Издание 3-е, исправленное, дополненое //М.: Техносфера. - 2012. - Т. 1104.

96 Даджион Д., Мерсеро Р. Цифровая обработка многомерных сигналов (1984 ориг.). - Мир, 1988.

97 Матвеев Ю.Н., Симончик К.К., Тропченко А.Ю., Хитров М.В. Цифровая обработка сигналов Учебное пособие по дисциплине "Цифровая обработка сигналов". - СПб: СПбНИУ ИТМО, 2013. - 166 с

98 Коняхин И.А., Тимофеев А.Н.,Панков Э.Д., Син Сянмин Анализ частных инвариантных преобразований в оптико-электронных системах контроля пространственного положения. Изв. вузов. Приборостроение. 2007. Т.50, №7.С.5-9.

99 Коняхин И.А., Тимофеев А.Н., Панков Э.Д., Порфирьев Л.Ф., Чиков К.Н. Анализ инвариантных преобразований в информационных оптико-электронных системах позиционирования //Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. Выпуск 30. Фундаментальные и прикладные исследования информационных систем и технологий /Главный редактор д.т.н., проф. В.Н.Васильев. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2006. с.76 - 80

100 Син Сянмин. Определение параметров контрольного элемента углоизмерительной оптико-электронной системы с избирательной инвариантностью // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. Выпуск 26 Исследования в области приборостроения. / Главный редактор д.т.н., проф. В.Н.Васильев. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2006. с 230-234

101 Аникст Д. А. и др. Оптические системы геодезических приборов. М //Недра. - 1981.

102 Захаров А.И. Новые теодолиты и оптические дальномеры, -М., Недра. 1970.

-261 с.

103 Sycheva E.A., Vasilev A.S., Lashmanov O.U., Korotaev V.V. Active marks structure optimization for optical-electronic systems of spatial position control of industrial

objects // Proceedings of SPIE - 2017, Vol. 10330, pp. 103301H

104 Тудоровский А. И. Теория оптических приборов, ч. 1 //М.: Изд-во АН СССР. - 1956.

105 Волосов Д.С., Цивкин Н.В. Теория расчета светооптических систем. М., Искусство, 1960. - 215с

106 Коротаев В.В., Мараев А.А., Тимофеев А.Н. Телеориентирование в луче с оптической равносигнальной зоной. Монография - СПб.: Университет ИТМО, 2015. - 339 с.

107 Ишанин Г.Г., Козлов В.В. Источники оптического излучения СПб.: Политехника, 2009, - 412с.

108 Konyakhin, I., Timofeev, A., Usik, A., Zhukov, D., The experimental research of the systems for measuring the angle rotations and line shifts of the large aperture radio-telescope components // Sixth International Symposium on Precision Engineering Measurements and Instrumentation, edited by Jiubin Tan, Xianfang Wen, Proceedings of SPIE Vol. 7544 (SPIE, Bellingham, WA 2010) 75443P.

109 Жуков Д.В., Коняхин И.А., Усик А.А. Аналитический обзор способов определения координат изображений точечных источников //Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2007. Т.43. С.212.

110 Великотный М.А. Структура поля излучения светодиодов полусферической конструкции // Труды ЛИТМО.- 1975. Вып. 81.- с. 44-49.

111 Betlux [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.betlux.com (дата обращения 01.02.2018)

112 Kingbright [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.kingbright.com (дата обращения 01.02.2018)

113 СМП [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.smd.ru (дата обращения 01.02.2018)

114 flight [Электронный ресурс] Режим доступа: https://arlight.ru/ (дата обращения 01.02.2018)

115 Rомпаниz ПЛАТАН [Электронный ресурс] Режим доступа:

http://www.platan.ru (дата обращения 01.02.2018)

116 Сычева Е.А., Лашманов О.Ю., Горбачев А.А., Коротаев В.В. Оценка влияния угла поворота излучающего диода на определение энергетического центра структурированной марки / XLV Научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО, 2-6 февраля 2016 г.

117 Мараев А. А Исследование оптико-электронных систем с полихроматической оптической равносигнальной зоной для контроля смещений. Дис. канд. техн. наук: 05.11.07 / Мараев Антон Андреевич- Университет ИТМО, 2014. -153 с.

118 Мараев А.А. О возможности использования RGB-светодиодов в системах с двухволновой оптической равносигнальной зоной//Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых - 2012. - № 2. - С. 414

119 Березин В.В., Умбиталиев А.А., Фахми Ш.С., Цыцулин А.К., Шипилов Н.Н. Твердотельная революция в телевидении: Телевизионные системы на основе приборов с зарядовой связью, систем на кристалле и видеосистем на кристалле. М.: Радио и связь, 2006. - 312 с.

120 Донец В. В., Муравский Л. И. Особенности применения приемников излучения в бортовых гиперспектрометрах // Космiчна наука i технолоия. - 2012. - Т. 18, № 3. - С. 20-37.

121 Гусаров В.Ф. Влияние характеристик матричных фотоприемников на точность оптико-электронной системы с оптической равносигнальной зоной // Сборник трудов V Всероссийского конгресса молодых ученых. Том 1.- СПб: Университет ИТМО, 2016. С. 124-128.

122 Konnik M.V., Welsh J.S. On numerical simulation of high-speed CCD/CMOS-based wavefront sensors in adaptive optics // SPIE Optical Engineering + Applications. - 2011.

123 Лашманов О.Ю., Пантюшин А.В., Тимофеев А.Н., Ярышев С.Н. Исследование возможности применения спектрозонального метода для ослабления влияния воздушного тракта в оптико-электронных системах контроля положения //

Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО, 2011. 3 (73). - С. 5-9

124 Ivan S. Nekrylov; Alexandr N. Timofeev; Sergey N. Yaryshev; Anton V. Nikulin The research of the nonexcluded air control error component using the optical-electronic system based on the dispersion method //Proc. SPIE. 9525, Optical Measurement Systems for Industrial Inspection IX, 95253M. (June 22, 2015) doi: 10.1117/12.2184719

125 Вагнер Е.Т. Лазеры в самолетостроении. - М.: Машиностроение, 1982-184с

126 Грановский В.А., Сирая Т.Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. - Л.: Машиностроение, 1990. - 287с.

127 Слепова С.В. Основы теории точности измерительных приборов: учебное пособие. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. - 192 с.

128 Сычева Е.А., Коротаев В.В., Мараев А.А., Тимофеев А.Н. Компенсация погрешности определения пространственного положения реперных марок, вносимой воздушным трактом. Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2018. Т. 61. № 4. С. 348-355.

129 Лашманов О.Ю., Пантюшин А.В., Тимофеев А.Н., Ярышев С.Н. Исследование возможности применения спектрозонального метода для ослабления влияния воздушного тракта в оптико-электронных системах контроля положения // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО, 2011. 3 (73). - С. 5-9

130 Мараев А.А., Пантюшин А.В., Тимофеев А.Н., Ярышев С.Н. Исследование метода спектрозональной селекции в оптико-электронной системе предупреждения техногенных катастроф //Приборостроение, том 54, № 12, 2011. - с. 80-81.

131 Мараев А.А., Тимофеев А.Н., Ярышев С.Н. Исследование метода спектрозональной селекции при перекрестных связях в каналах цветных видеокамер //Приборостроение, № 4, 2012. - с.17 - 22.

132 Андреев А.Л. Автоматизированные видеоинформационные системы. -СПб: НИУ ИТМО, 2011. - 120 с.

133 Андреев А.Л. Моделирование и расчет автоматизированных видеоинформационных систем наблюдения за объектами. Методические указания к лабораторным работам. - СПб: НИУ ИТМО, 2013. - 82 с.

134 Андреев А. Л., Коротаев В. В., Пашковский Д. М. Селекция изображений малоразмерных объектов на неоднородном фоне в условиях помех //Приборостроение, том 56, № 10, 2013. - с. 88-93

135 Сычева Е.А., Коротаев В.В., Некрылов И.С., Тимофеев А.Н., Клещенок М.А., Пуга Коэлью Родригеш Ж. Выбор параметров оптико-электронных систем контроля смещений с активными реперными марками // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики - 2018. - Т. 18. - № 2(114). - С. 205-211

136 Анисимов А.Г. Исследование и разработка оптико-электронной системы контроля соосности элементов турбоагрегатов большой единичной мощности // Дис. канд. техн. наук: 05.11.07 / Анисимов Андрей Геннадьевич. СПб.: НИУ ИТМО, 2012. - 163 с.

137 Пантюшин А.В. Разработка и исследование оптико-электронных систем контроля положения железнодорожного пути в продольном профиле и плане относительно реперных меток. // Дис. канд. техн. наук: 05.11.07 / Пантюшин Антон Валерьевич. СПб.: НИУ ИТМО, 2013. - 155 с.

138 Кирилловский В.К. Современные оптические исследования и измерения: Учебное пособие. - СПб: Издательство «Лань», 2010 - 304 с.: (Учебник для вузов. Специальная литература).

139 Margarita Shavrygina, Igor Konyakhin, Aleksandr Timofeev, Ekaterina Verezhinskaia, Optical-electronic system controlling the position of a railway track with the help of reference marks // Proc. of SPIE Vol. 9896 (2016), pp. 988916-1 - 988916-7.

140 Anna Trushkinaa, Mariya Serikovaa, and Anton Pantyushina, Position estimation for ducial marks based on high intensityretroreective tape // Proc. of SPIE Vol. 9896, (2016), pp. 98961H-1 - 98961H-6.

141 Lashmanov O., Nuzhin A. Application of CCDs matrix for alignment of optoelectronic devices with lasers // IEEE Photonics Technology Letters. 2015. - T. Volume 27, Issue 15, C. 1636-1638.

142 СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. - М.: Стройиздат. 1986. - 35 с

143 Сычева Е.А. Оптимизация взаимного расположения модулей оптико-электронной системы контроля смещений точек планарных конструкций. Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых, Выпуск 2. -СПб: НИУ ИТМО, 2013

144 Тарасов В. В., Торшина И. П., Якушенков Ю. Г. Инфракрасные системы 3-го поколения. - 2011.

145 Кирчин Ю.Г. Применение приборов с зарядовой связью для определения положения оптической равносигнальной зоны. // Изв. высш. учебных заведений. Приборостроение. - 1991 - XXXIV - № 7 - с. 88-93.

146 Латыев С. М. Конструирование точных (оптических) приборов. СПб: Лань, 2015. 560 с.

147 Кузнецов С.М., Путилин Э.С., Лисицын Ю.В., Старовойтов С.Ф., Большанин А.Ф., Нужин А.В., Карасёв Н.Н., Машехин В.Т., Слободянюк А.А. Оптическая технология / Учебное пособие. - СПб: СПб ГУ ИТМО, 2006. - 108 с.

148 Кривовяз Л. М., Пуряев Д. Т., Знаменская М. А. Практика оптической измерительной лаборатории» М: Машиностроение 1974. - 332 с.

149 Никифоров С. Температура в жизни и работе светодиодов. Часть 1 //Компоненты и технологии. - 2005. - №. 53

150 Никифоров С. Температура в жизни и работе светодиодов. Часть 2 //Компоненты и технологии. - 2006. - №. 54.

151 Диоды излучающие [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.niipp.ru/catalog/detail.php?ID=157 (дата обращения: 26.02.2017)

152 Исследование параметров семейства светодиодов Cree Xlamp. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://kit-e.ru/articles/led/2006_11_42.php (дата обращения: 26.02.2017).

153 Кустикова М. А. и др. Методические указания к лабораторным работам по разделу "Оптико-электронные газоанализаторы" курса "Экологический мониторинг" //СПб: СПбГИТМО (ТУ)-2003.-139 с. - 2003.