Исследование многокоординатных оптико-электронных автоколлимационных систем измерения параметров пространственного перемещения объекта тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Данг Динь Зуан

• Данг Динь Зуан
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Данг Динь Зуан

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Реферат

Synopsis

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ И УГЛОВЫХ ПОВОРОТОВ ОБЪЕКТОВ

1.1 Оптико-электронные системы измерения линейных и угловых

перемещений

1.1.1 Измерительные системы на основе лазерных сканирующих устройств (трекеры, теодолиты, радары)

1.2 Системы измерения линейного перемещения и углов поворота объекта методами фотограмметрии и триангуляции

1.3 Измерение линейных и угловых перемещений методом автоколлимации72

1.3.1 Типовая система измерения линейных смещений методом автоколлимации в сходящемся пучке лучей

1.3.2 Типовая система измерения углов поворота объекта методом автоколлимации в параллельном пучке лучей

1.3.3 Структура систем измерения линейных смещений и угловых поворотов объекта автоколлимационным методом

1.4 Выводы по Главе 1; определение цели и задач диссертационного исследования

1.5 Структура и принцип действия исследуемой автоколлимационной системы измерения линейных смещений и углов поворота объекта

1.5.1 Выбор типа отражателя, используемого в качестве контрольного элемента исследуемой многокоординатной измерительной системы

1.5.2 Выбор вида пучка, формирующего изображения излучающей марки в плоскости анализа приёмного канала автоколлиматора; синтез структуры

излучающего канала автоколлиматора

1.6 Выводы по Главе

2 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОПИСАНИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МНОГОКООРДИНАТНЫХ АВТОКОЛЛИМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

2.1 Синтез алгоритма измерения угловых и линейных перемещений исследуемой автоколлимационной системой

2.1.1 Разработка метода определения координат изображений излучающей марки автоколлиматора, сформированных пучкам, отражёнными от призменного отражателя

2.1.2 Алгоритм измерения координат изображений излучающей марки в отражателе

2.1.3 Алгоритм измерения координат вторичных изображений излучающей марки на матричном фотоприёмнике автоколлиматора

2.2 Определение координат изображения и излучающей марки в отражателе с использованием аппарата линейной алгебры (матриц)

2.3 . Описание функционирования отражателя при поворотах в пространстве с использованием кватернионов и бикватернионов Ортогональных преобразований линейного перемещения и пространственного вращения отражателя с использованием бикватернионов

2.3.1 Использование кватернионов для описания поворотов отражателя

2.3.2 Использование аппарата бикватернионов для описания смещений и поворотов отражателя

2.4 Сравнение известных способов описания автоколлимационной измерительной системы

2.5 Разработка метода теоретического описания исследуемой автоколлимационной измерительной системы

2.6 Сравнение алгоритмов измерения линейных смещений и углов поворота автоколлимационной системой при использовании матричного и специального кватернионного методов по критерию уменьшения

погрешности измерения

2.7 Заключение по Главе

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПУТЕЙ УМЕНЬШЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ МНОГОКООРДИНАТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ АВТОКОЛЛИМАЦИОНЫМИ СИСТЕМАМИ

3.1 Анализ алгоритмов измерения пятикоординатной оптико-электронной автоколлимационной системы

3.2 Анализ действия основных видов зеркально-призменных систем как

контрольных элементов при автоколлимационных измерениях

3.2.1 Контрольный элемент на основе трёхгранного зеркала и эквивалентных призм

3.3 Оптимизация параметров тетраэдрического отражателя при многокоординатных измерениях

3.4 Анализ шестикоординатной оптико-электронной автоколлимационной системы на основе кватернионнов

3.4.1 Трехточечная оптико-электронная система для измерения линейных смещений положения и углов поворота

3.4.2 Шестикоординатная оптико-электронная автоколлимационная система

3.4.3 Сравнение двух оптико-электронных измерительных систем

3.5 Заключение по результатам исследований в Главе

4 АНАЛИЗ СОСТАВЛЯЮЩИХ СУММАРНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

4.1 Структура и принципы моделирования АК

4.1.1 Алгоритм моделирования

4.2 Исследование составляющих погрешности измерения угловых и линейных смещений многокоординатными автоколлимационными

системами вследствие отклонений параметров измерительной цепи

4.2.1 Погрешность измерения из-за неточности выставления дистанции в

пятикоординатной измерительной системе

4.2.2 Составляющая погрешности измерения вследствие неточной калибровки или изготовления фокусного расстояния объектива автоколлиматора

4.2.3 Исследование составляющей погрешности многокоординатных измерений вследствие отклонения углов между гранями отражателя

4.2.4 Исследование влияния отклонения взаимного расположении двух

излучающих марок в 6-ти координатной системе

4.3 Заключение по Главе

5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОКООРДИНАТНОЙ АВТОКОЛЛИМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

5.1 Компьютерная и физическая модель (макет) исследуемой системы

5.2 Моделирование смещения изображений на матричном фотоприёмнике приёмного канала анализатора в технологии Zemax

5.2.1 Модель автоколлимационного хода пучка

5.2.2 Модель перемещения изображений в плоскости анализа автоколлиматора при оптимальном соотношении между параметрами отражателя

5.2.3 Модель перемещения изображений в плоскости анализа автоколлиматора при практическом варианте соотношении между параметрами отражателя

5.3 Экспериментальные исследования макета многокоординатной автоколлимационной измерительной системы

5.4 Экспериментальное исследование измерения параметров поворота

5.5 Заключение по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Приложение A: АКТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Приложение Б: Основные публикации по теме диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование многокоординатных оптико-электронных автоколлимационных систем измерения параметров пространственного перемещения объекта»

Реферат

При решении многих измерительных задач в машиностроении, приборостроении, самолётостроении, создании установок для производства энергии необходимо определение параметров, определяющих как статическое положение объектов в пространстве, так и их поступательное перемещение с сопутствующим вращением.

Примеры задач, решаемых системами измерения пространственного перемещения:

1. Метрологические обеспечение производства крупногабаритных сборных объектов и блоков, в самолетостроении и кораблестроении.

2. Контроль правильности установки энергоблоков, агрегатов и оборудования в сферах энергетики, строительства, промышленного производства при монтаже и эксплуатации.

3. Сборка и выравнивание положения элементов крупногабаритных объектов: сегментных зеркал, антенн и оснований радио- и телескопов проходческих щитов туннелепроходческих машин.

4. Картирование погрешностей координатно-измерительных машин и станков.

5. Юстировка компонентов крупных конструкций и установок для научных исследований: коллайдеров, ускорителей, гравитационных детекторов.

6. Контроль линейных и угловых деформаций опорных балок, падуг, колонн несущих частей промышленных, транспортных бытовых строений с целью обеспечения эксплуатационной безопасности.

7. Измерение сложных деформаций типа «сдвиг-кручение» при испытаниях новых материалов, компонентов машин, физических моделей новой техники, работающих при повышенных нагрузках.

К параметрам измерительных средств, используемых для решения указанных метрологические задач предъявляются следующие требования:

- измерение углов поворота в диапазоне единиц градусов, при среднем

квадратическом отклонении погрешности измерения не более единиц угловых секунд;

- измерение линейных перемещений в диапазоне десятков миллиметров при среднем квадратическом отклонении погрешности измерения не более единиц сотых долей миллиметра;

Таким образом, общим требованием при измерении угловых и линейных перемещений является относительная погрешность измерений, не выходящая за нижнюю границу интервала 0,1.. .0.01%. Указанные параметры должны обеспечиваться на рабочей дистанции от единиц метров до 15.20 метров.

Фактически необходимо измерить линейные перемещения q, и, г начала координат О1 системы , связанной с контролируемым

объектом, на котором расположена визирная цель, в системе координат XYZ, связанной с базовым объектом, на котором установлен приёмно-излучающий блок измерительной системы и три угла поворота 01, 02, 03 относительно этих осей (Рисунок 1).

Рисунок 1 - Измеряемые линейные перемещения и углы поворота объекта

Указанным требованиям соответствуют оптико-электронные и лазерные контрольно-измерительные комплексы различных видов: лазерные сканеры и радары, фотограмметрические и триангуляционные, а также автоколлимационные системы.

Несомненным преимуществом при решении указанных практических задач обладают автоколлимационные системы, имеющие простую структуру и относительно небольшую стоимость, при использовании которых на контролируемом объекте располагается малогабаритный призменный или зеркальный отражатель, являющийся визирной целью измерительной системы.

Большинство известных многокоординатных автоколлимационных систем представляют собой комплекс из двух раздельных приборов: автоколлиматора для измерения углов поворота и автоколлиматора для измерения линейных перемещений.

Автоколлимационные системы для измерения отдельно углов поворота и линейных смещений достаточно хорошо изучены. В частности, в работах Панкова Э.Д, Процко С.В., Джабиева А.Н. подробно исследованы автоколлиматоры для измерения трёх углов поворота 01, 02, 03 Также в работах Коротаева В.В., Тимофеева А.Н. рассматривались автоколлиматоры для измерения линейных перемещений.

Общим недостатком таких приборных комплексов является сложность их структуры, значительные габариты, наличие дополнительных погрешностей измерения вследствие рассогласования измерительных баз отдельных приборов.

Известен ряд схем многокоординатных автоколлиматоров, измеряющих как угловые, так и линейные перемещения, в частности, предложенные в работах Усова В.С., Молева Ф.В., Бондаренко И.Д.. Недостатком предложенных проектов является значительная сложность оптической схемы, содержащая до десятков оптических компонентов,

необходимость переналадки при переключении режима измерения «угол/смещение», наличие нескольких матричных фотоприёмников в различных плоскостях анализа и нескольких обрабатывающих процессоров.

Таким образом, исследование принципов построения и методик расчёта параметров элементов простых по структуре высокоточных многокоординатных автоколлимационных систем является актуальной задачей исследования.

Целью диссертационной работы является разработка принципов построения и исследование автоколлимационной оптико-электронной системы измерения углового и линейного перемещения с упрощённой структурой, единым измерительным каналом при увеличенной точности определения параметров пространственного положения контролируемого объекта.

Для достижения данной цели в рамках диссертации были поставлены и решены следующие задачи.

1. Выполнить аналитический обзор систем измерения линейных и угловых координат при монтажных и юстировочных операций, а также при мониторинге сложных деформаций. Определить объект, предмет, цель и направление исследований.

2. Синтезировать упрощённую структурную схему системы измерения угловых и линейных координат объекта. Построить теоретические (математические модели) измерительной цепи: Излучающий канал -Контрольный элемент - Приёмный канал - Подсистема обработки изображения, разработать алгоритм многокоординатных измерений.

3. Синтезировать контрольный элемент для автоколлимационных измерений линейных и угловых координат, определить оптимальные соотношения параметров по критерию уменьшению погрешности измерения.

4. Построить компьютерные модели функционирования автоколлимационной системы контроля угловых и линейных координат;

оценить чувствительность и составляющие погрешности измерения.

5. Спроектировать и реализовать макет исследуемой системы, выполнить экспериментальные исследования, практически проверить достоверность разработанных теоретических положений.

Методы_исследования при теоретическом анализе

автоколлимационных систем включают операции линейной алгебры, алгебры бикватернионов и кватернионов, соотношения геометрической оптики. В экспериментальной области для исследования взаимосвязей между параметрами системы использовались детерминированные компьютерные модели, выполненные в технологии 7ешах, имитационные компьютерные модели, а также макет многокоординатной автоколлимационной системы с соответствующими программными средствами обработки изображений и анализа результатов измерений.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Использование автоколлимационной системы, содержащей излучающую марку, расположенную в плоскости выходного зрачка объектива, контрольный элемент виде стеклянного тетраэдра, двугранные углы между отражающими гранями которого имеют заданное отклонение от прямого и матричный фотоприёмник, позволяет измерять как угловые, так и линейные перемещения контролируемого объекта при более чем двукратном уменьшении количества функциональных элементов по сравнению с реализованными или предложенными проектами автоколлимационных систем.

2. Алгоритм измерения автоколлимационной системой угловых и линейных перемещений, основанный на разработанном варианте метода кватернионов, при использовании которого кватернионами описываются не только повороты, но и линейные перемещения контролируемого объекта, позволяет не менее чем на 30% уменьшить время обработки результатов измерений по сравнению с традиционным алгоритмом на основе

бикватернионов, а также уменьшить более чем в 10 раз методическую погрешность измерения по сравнению с алгоритмом на основе матричной алгебры для диапазонов измерения линейных и угловых перемещений, превышающих 1 мм и 1 угл. градус, соответственно.

3. Использование в качестве контрольного элемента многокоординатной автоколлимационной системы отражателя в виде стеклянного тетраэдра, отклонения от 90° трех двугранных углов которого связны соотношением:

1, -1; , где ю- угол поворота отражённого пучка

относительно основного неизменного направления отражателя, позволяет уменьшить погрешность измерения линейных перемещений не менее чем в 2, а угловых перемещений объекта не менее чем в 3,5 раза по сравнению с используемой измерительной системой на основе метода триангуляции.

Научная новизна диссертации отражена в следующих пунктах.

1. Доказана возможность использования простой по структуре автоколлимационной системы, содержащей излучающую марку, расположенную в плоскости выходного зрачка объектива, контрольный элемент виде стеклянного тетраэдра, двугранные углы между отражающими гранями которого имеют заданное отклонение от прямого, для измерений как угловых, так и линейных перемещений контролируемого объекта с точностью, достаточной для решения актуальных практических задач.

2. Предложен новый метод теоретического исследования многокоординатных автоколлимационных измерительных систем, представляющий собой ранее не использовавшийся вариант метода кватернионов, позволяющий выполнять анализ действия их отражательных систем при измерении как линейных, так и угловых перемещений.

3. Доказана возможность оптимизации параметров отражающего элемента в виде стеклянного тетраэдра при многокоординатных измерениях по критерию минимизации погрешности измерения вследствие шумов

матичного фотоприёмника.

Научно-техническая задача, решаемая в диссертации, заключается в создании теоретических основ построения, разработки на их основе схемных решений с последующей практической реализацией многокоординатной автоколлимационной системы измерения линейных смещений и углов поворота объекта с уменьшенной погрешностью измерения.

Объектом_исследования является многокоординатная

автоколлимационная система измерения линейных смещений и углов поворота.

Предметом исследования являются алгоритмы автоколлимационных измерений линейных смещений и углов поворота объекта, соотношения и методы расчёта параметров, а также особенности практической реализации многокоординатных автоколлиматоров, метрологические характеристики контрольных элементов автоколлимационных многокоординатных измерительных средств.

Теоретическая значимость результатов диссертационной' работы состоит в создании принципов построения и теоретических основ расчёта параметров простой по структуре автоколлимационная системы, включающей не более 5 основных функциональных элементов и позволяющей измерять угловые и линейные перемещения объекта с требуемой для актуальных практических приложений точностью.

Практическая значимость р езультатов диссертационной' работы состоит в:

- Разработке алгоритма измерения линейных смещений и углов многокоординатной автоколлимационной системой;

- Разработке варианта кватернионного метода расчета отражателей, упрощающего анализ функционирования автоколлимационной системы при многокоординатных измерения;

- Определении оптимальных параметров отражателей в форме

тетраэдров по критерию уменьшения погрешности измерений при многокоординатных измерениях;

- Синтезе компьютерных моделей для оценки влияния различных составляющих погрешности измерения компонентов на точность определения линейных и угловых координат контролируемого объекта;

- Практической реализации и экспериментальном исследовании макета многокоординатной автоколлимационной системы, результаты экспериментов с которым подтвердили правильность теоретических соотношений и методик расчета параметров элементов.

Достоверность полученных результатов обеспечивается строгостью доказательств и утверждений при теоретическом анализе, корректным использованием математического аппарата, адекватностью применяемых математических моделей, сопоставимостью результатов теоретических исследований и экспериментальных результатов, полученных на компьютерных моделях и реализованном макете пятикоординатной автоколлимационной системы измерения линейного перемещения и углов поворота объекта в пространстве, а также обсуждением результатов исследований на российских и международных конференциях.

Внедрение результатов работы

Алгоритмы измерения угловых и линейных координат, основанных на разработанном варианте метода кватернионов, позволяющие уменьшить время обработки результатов измерений и методическую погрешность измерения по сравнению с известными алгоритмами, использованы в проекте РНФ (соглашение № 23-91-06503 от 18.12.23) НИР 224002 «Разработка оптических преобразователей линейных и угловых перемещений нанометрового, субмикронного и микронного разрешения и технологии их производства» Научно-исследовательского центра световодной фотоники, что подтверждается Актом использования от 06.05.2024.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 8 конференциях, 6 из которых - международные: SPIE Optical Metrology - 2021 (Мюнхен, Германия); SPIE Photonics Asia - 2022, 2023 (Пекин, Китай); Прикладная оптика - 2022 (СПб, Россия); X, XI Конгрессы молодых учёных - 2021, 2022 (СПб, Россия); LI, LII Учебная и научно-методическая конференция университета ИТМО - 2022,2023 (СПб, Россия);

Личный вклад автора.

Постановка цели и задач диссертационной работы проведены совместно с научным руководителем. Все результаты, приведённые в диссертации, составляющие её научную новизну и выносимые на защиту, получены лично автором или при его непосредственном участии. Проектирование макета исследуемой системы, его экспериментальные исследования выполнены лично автором. Статьи подготовлены автором совместно с научным руководителем, содержание статей, определяющее основу защищаемых положений, составлено лично автором.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка из 110 наименований. Общий объем работы составляет 209 страниц, включая 59 рисунков, 1 таблицу.

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Данг Динь Зуан

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе диссертационных исследований получены следующие результаты

1. В соответствии с поставленными задачами исследования, синтезирована схема простой по структуре автоколлимационной системы с единым каналом измерения как линейных перемещений, так и углов поворота, особенностью которой является работа отражателя в квазипараллельном пучке, формируемом малоразмерной излучающей маркой, установленной непосредственно в плоскости выходного зрачка объектива автоколлиматора, а также использование в качестве отражателя стеклянного тетраэдра, двугранные углы между отражающими гранями которого имеют малые отклонения от 90°.

2. Установлено, что матричный и бикватернионный подходы в принципе позволяют описать алгоритмы измерения 6-ти пространственных координат автоколлимационными системами, однако вследствие сложности получаемых аналитических зависимостей, они не могут использоваться для теоретических исследований. При численных расчётах трудоёмкость вычислений по бикватернионным выражениям значительно превышает трудоёмкость матричных алгоритмов.

Значительное упрощение аналитических выражений при координатных измерениях возможно при использовании матричного метода, но только при малых измеряемых величинах: до 1° по углу поворота и до 1 мм по линейным смещениям.

Описание функционирования 6-ти координатных измерительных систем на основе кватернионов менее сложное по сравнению с матричным и менее трудоёмко при численных расчётах по сравнению с бикватернионным описанием.

Недостатком классического кватернионного описания

многокоординатных измерений является невозможность анализа измерения линейных перемещений.

2. Для анализа функционирования многокоординатых автоколлимационных систем при взаимодействии отражателя с квазипараллельным пучком разработан вариант кватернионного метода анализа отражательных систем многокоординатных измерений, использование которого позволяет описать функционирование автоколлимационной системы как при измерении углов поворота, так и при измерении линейных перемещений. В результате экспериментов на разработанной компьютерной модели установлено:

- трудоёмкость вычислений измеренных угловых и линейных координат при использовании разработанного метода кватернионов в среднем на 30% меньше соответствующего времени при использовании метода бикватернионов;

- при меньшей трудоёмкости вычислений по разработанному варианту кватернионного метода по сравнению с бикватернионным, точность измерения линейных и угловых перемещений при использовании этих алгоритмов одинакова;

- при сравнении разработанного варианта кватернионного описания автоколлимационной системы с матричным методом установлено, что его применение позволяет уменьшить более чем в 10 раз методическую погрешность измерения по сравнению с алгоритмом на основе матричной алгебры для диапазонов измерения линейных и угловых перемещений, превышающих 1 мм и 1 угл. градус, соответственно.

3. Доказана эффективность использования тетраэдрического (триэдрического) отражателя для 5-ти и 6-ти координатных измерений, действующего в исследуемой автоколлимационной системе с вынесенным в выходной зрачок объектива автоколлиматора излучающей маркой. При

использовании отражателя, двугранные углы которого имеют малые отклонения д1, д2, 83 от прямого, отклонения отражённых пучков в процессе измерения невелики, что позволяет их регистрировать используемыми типовыми объективами с апертурой 40.. .60 мм.

4. В результате теоретического анализа получены соотношения между параметрами 81, 82, 83 тетрадрического отражателя, оптимальные по критерию уменьшения погрешности измерения измеряемых углов и линейных перемещений.

5. С использованием найденных оптимальных соотношений между углами 5 на разработанной имитационной модели выполнено сравнение исследуемой автоколлимационной системы с наиболее близкой к ней по структуре триангуляционной «трехточечной» оптико-электронной измерительной системы. В результате экспериментов на модели получен, что погрешности измерения линейных смещений не менее чем в 2 раза, а углов поворота не менее чем в 3,5 раза меньше для автоколлимационной системы.

6. С использованием разработанной трёхэтапной имитационной компьютерные модели установлено, что основными составляющими погрешности измерения исследуемой системы являются погрешности:

- вследствие влияния шумов матричного фотоприёмника;

- из-за неточности измерения расстояния от автоколлиматора до отражателя при 5-ти координатных измерениях (три угловых поворота и два линейных перемещения);

- по причине остаточного отклонения фокусного расстояния объектива от паспортного значения после калибровки;

- вследствие неточного значения двугранного угла между отражающими гранями отражателя;

- из за неточного измерения базового расстояния между излучающими марками автоколлиматора при 6-ти координатных измерениях.

По результатам моделирования получено, что при используемых в настоящее время точных методах измерения расстояний, размерного контроля и калибровки оптических элементов относительная погрешность измерения как линейных, так и угловых координат не превосходит 0,1%, что соответствует требованиям к системам измерения пространственного положения объектов

7. По результатам расчётов на детерминированной модели в системе Zemax подтверждена правильность алгоритма измерения линейных и угловых перемещений при использовании исследуемой системы.

8. Разработан вариант отражателя для практического использования при многокоординатных измерениях, при использовании которого при измерениях отсутствует зона нечувствительности при малых величинах измеряемых углов при незначительном (до 15%) увеличении погрешности измерения по сравнению с оптимизированным вариантом отражателя.

9. По результатам полученных соотношений спроектирован и реализован макет многокоординатной автоколлимационной измерительной системы, эксперименты на котором с использованием угловых и линейных подвижек среднего уровня точности которого показали следующие результаты:

- среднее квадратическое отклонение погрешности измерения линейных перемещений в диапазоне ± 10 мм составляет не более 0.013 тт;

- среднее квадратическое отклонение погрешности измерения углов поворота в диапазоне ± 17° не более 0.00023° (8 угл. секунд).

В результате экспериментов на компьютерных моделях и физических моделях (макете) подтверждена правильность теоретических положений, положенных в основу исследуемой многокоординатной автоколлимационной системы и доказана возможность выполнения высокоточных измерений при её применении.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Данг Динь Зуан, 2024 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

[1] C. L. Boleslaw Stasicki, "Advanced optical in-flight measurements on deformation of wings and propeller blades," Society of Flight Test Engineers, 22-24, 2008.

[2] I. K. C. E. S. C. a. F. V. Leandro R. Lustosa, "Aided Inertial Estimation of Wing Shape," American Institute of Aeronautics and Astronautics, 4450, 2020.

[3] Z. L. S. a. H. X. Deng, "Uncertainties evaluation of coordinate transformation parameters in the large-scale measurement for aircraft assembly," Sensor Review, 38, 4, 542-550, 2018.

[4] A. Kniat, "Optimization of transformation," Polish Maritime Research, 16, 4, 32-37, 2009.

[5] J. Wang, J. Zhuang, Y. Su va X. Bi, "Inhibition and Hydrodynamic Analysis of Twin Side-Hulls on the Porpoising Instability of Planing Boats," J. Mar. Sci. Eng, 9, 50, 2021.

[6] О. Семакина, Монтаж, эксплуатация и ремонт оборудования отрасли: учебное пособие, Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2015, 177.

[7] В. Барвинок, Ю. Федотов и Н. Родин, Монтажно-испытательные процессы в производстве летательных аппаратов. Ч.1. Методы и средства монтажа и испытаний боков-емкостей в производстве летательных аппаратов. Учеб. Пособие, Самара: Извод: Изд-во Самар. Гос. Аэрокосм. Ун-та, 2007, 80.

[8] N. V. G. A. V. e. a. W. Cuypers, "Optical measurement techniques for mobile and large-scale dimensional metrology," Opt. Lasers Eng, 47, 3, 292-300, 2009.

[9] M. G. D. M. L. M. F. Franceschini, "Large-scale dimensional metrology (LSDM): from tapes and theodolites to multi-sensor systems," Int. J. Precis. Eng. Manuf., , 15, 1739-1758, 2014.

[10] M. G. P. G. M. K. J. S. Adam G^ska, "IDENTIFICATION AND CORRECTION OF COORDINATE MEASURING MACHINE GEOMETRICAL ERRORS USING LASERTRACER SYSTEMS," Advances in Science and Technology - Research Journal, 7, 20, 22-27, 2013.

[11] N. G. F. H. K. W. S. Moustafa, "COMPARISON OF ERROR MAPPING TECHNIQUES FOR COORDINATE MEASURING MACHINES USING THE PLATE METHOD AND LASER TRACER TECHNIQUE," Materials Science, 2009.

[12] S. Z. Ahmed Elmelegy, "Comparative study of error determination of machine tools," The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 124, 4575-4602, 2023.

[13] J. R. Michal Holub, "Geometric Accuracy of Large Machine Tools," Acta Mechanica Slovaca, 24, 3, 56-62, 2020.

[14] W. W. H. W. Y. S. Y. P. J. Q. Y. X. Q. C. M. L. Y. S. J. L. Y. L. Y. X. C. Z. Shangmin Lin, "A High-Precision Dynamic Six Degree-of-Freedom Pose Measurement of the Subreflectors of Large Antennas Based on a Position Sensitive Detector and Laser Array," Advances in Astronomy, 2022.

[15] J. Q. W. W. G. L. F. Y. a. Y. B. J. Y. C. Jiang, "The Measurement of Sub-reflector's Displacements of Large Radio Telescopes by PSD Method," Acta Astronomica Sinica, 6, 60, 98-107, 2019.

[16] Y. M. O. G. Yoshito H. Ono, "Overview of AO activities at Subaru Telescope," SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation, 2020.

[17] H. T. S. O. Yutaka Hayano, "Commissioning status of Subaru laser guide star adaptive optics system," Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 2010.

[18] Y. D. Y. D. e. a. Y. Hou, "Calibration of adjusting mechanism for subreflector of a 65 meters radio telescope," China Mechanical Engineering, 24, 2013.

[19] Q. Pei, Qi, F. Ma va Cui, "Resistance of Gable Structure of Nuclear Island to Progressive Collapse in Conventional Island Shield Building of Nuclear Power Plants," Building, 13, 1257, 2023.

[20] В. Ремнев, А. Морозов и Г. Тонких, Обследование технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта., М.: Маршрут, 2005, 196.

[21] В. В. Леденёв va В. П. Ярцев, Леденёв, В. В. Обследование и мониторинг строительных конструкций зданий и сооружений : учебное пособие, Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВО «ТГТУ», 2017, 252.

[22] Система мониторинга технического состояния мостов [электронный ресурс] < http://cae-cube.ru/sistema-monitoringa-mostov.html.>.

[23] Мониторинг деформаций земной поверхности, зданий и сооружений спутниковыми системами. [электронный ресурс] < http: //markscheidergeo .ru/article/6 5 -monitoringsputnikami.>.

[24] А. Проскоков и А. Платунов, «А.Б. Экспериментальное определение деформации материала при свободном резании,» Современные проблемы науки и образования, Т. %1 из %23 [электронный ресурс]< http://science-education.ru/ru/article/view?id=9422 >, 2013.

[25] И. Сазыкин, Обследование и испытание сооружений: Учебное пособие, М.: РГОТУПС, 2003, 48.

[26] А. Землянский, Обследование и испытание зданий и сооружений: Учебное пособие, М.: Изд-во АСВ, 2001, 240.

[27] Н. Б. Владимир, "Теоретические основы применения лазерных тахеометров в измерительной системе, привязанной к корпусу судна," Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология, 2, 13-19, 2011.

[28] J. C. J. S. a. R. A. A. C. Majarena, "R. Acero, "A New MethodoloA New Methodology for KinematicR. Acero, "A New Methodology for Kinematic Parameter Identification in Laser Trackers," Kinematics, 2017.

[29] D. A. Hubler, R. J. Salerno, J. M. Calkins, and T. Mclean, "Using Real -Time, 6D Object Tracking to Assemble Large Aerospace Components,"

The Boeing Company.

[30] Y. X. a. D. H. J. M. W. Brownjohn, "Vision-based bridge deformation monitoring," Front Built Environ, 3, 2017.

[31] Б. В. К., "Опыт применения лазерных технологий в судостроении," Вестник технологии судостроения и судоремонта, 20, 2012.

[32] Ц. К. С. О. Кипреев Е.В., "Условия использования результатов лазерного сканирования для виртуальной контрольной сборки изделий," Морской Вестник, 53-60, 2021.

[33] К. А. В, "Актуальность внедрения современной аппаратуры лазерного контроля на принципах лазерного сканировния на основных этапах судостроительного производства," Судостроение, 4, 86-96, 2013.

[34] К. А. В, "Производственный опыт автоматизированного контроля геометрических параметров судовых корпусных деталей и конструкций с использовпнием лазерного тахеометра," Вестник

технологии судостроения и судоремонта, 20, 2012.

[35] Х. А.Н, "Лазерные технологии в судостроении," Судостроение, 3, 58-89, 2010.

[36] Y. L. e. al., "An Accurate Calibration Method of Large-Scale Reference System," IEEE Trans Instrum Meas, 69, 9, 6957-6967, 2020.

[37] Y. Q. F. W. a. Y. L. D. Lao, "Error Modeling and Parameter Calibration Method for Industrial Robots Based on 6-DOF Position and Orientation," Applied Sciences 2023, 13, 19n, 10901, 2023.

[38] M. G. P. G. M. K. a. J. S. A. G^ska, "IDENTIFICATION AND CORRECTION OF COORDINATE MEASURING MACHINE GEOMETRICAL ERRORS USING LASERTRACER SYSTEMS," Advances in Science and Technology. Research Journal, 7, 20, 17-22, 2013.

[39] S. P. a. D. S. B. Muralikrishnan, "Laser trackers for large-scale dimensional metrology: A review," Precis Eng, 44, 13-28, 2016.

[40] G. L. S. L. a. X. H. W. Chu, "Posture adjustment method of large aircraft components based on multiple numerical control positioners," International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 126, 5-6, 2159-2174, 2023.

[41] X. H. W. F. a. S. L. Y. Zhu, "Trajectory Planning Algorithm Based on Quaternion for 6-DOF Aircraft Wing Automatic Position and Pose Adjustment Method," Chinese Journal of Aeronautics, 23, 6, 707-714, 2010.

[42] Z. Z. e. al, "Multi-Camera-Based Universal Measurement Method for 6-DOF of Rigid Bodies in World Coordinate System," Sensors 2020, 20, 19, 5547, 2020.

[43] A. P. D. P. F. B. a. P. M. E. Cervera, "Improving image-based visual

servoing with three-dimensional features," International Journal of Robotics Research, 22, 10-11, 821-839.

[44] Y. L. Z. Z. a. T. S. Y. Liu, "Improvement of Robot Accuracy with an Optical Tracking System," Sensors 2020, 20, 21, 6341, 2020.

[45] K. C. L. S. C. a. S. H. S. J. Lee, "Computer Vision-Based Structural Displacement Measurement Robust to Light-Induced Image Degradation for In-Service Bridges," Sensors 2017, 17, 10, 2317, 2017.

[46] W.-C. Chang and A. S. Morse, "Six degree-of-freedom task encoding in vision-based control systems," IFAC Proceedings Volumes,, 32, 2, 796801, 1999.

[47] У. А. К. Е. Михеев С.В., "Многоканальная оптико-электронная система контроля деформаций сооружений," Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО, 4, 74, 159-160, 2011.

[48] G. C. G. B. a. M. D. W. J. B. Coulaud, "Stability analysis of a vision -based control design for an autonomous mobile robot," IEEE Transactions on Robotics, 22, 5, 1062-1069, 2006.

[49] Z. S. a. J. Z. S. Yu, "Robust optical displacement measurement of bridge structures in complex environments," ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 192, 395-408, 2022.

[50] O. T. a. F. C. R. T. Fomena, "Distance-based and orientation-based visual servoing from three points," IEEE Transactions on Robotics, 27, 2, 256267, 2011.

[51] B. P.-E. e. al., "Complete Singularity Analysis for the Perspective-Four-Point Problem," Int J Comput Vis, 129, 4, 1217-1237, 2021.

[52] O. T. a. F. C. R. Tatsambon Fomena, "Visual servoing from three points using a spherical projection model," Proc IEEE Int Conf Robot Autom, 5537-5542, 2010.

[53] D. S. e. al, "The Impact of Control Point Dispersion on Measurement Accuracy in a New Type of Light-Pen Coordinate Measuring System," IEEE Access, 9, 76015-76023, 2021.

[54] F. C. a. P. M. S. Briot, "Revisiting the determination of the singularity cases in the visual servoing of image points through the concept of hidden robot," IEEE Transactions on Robotics, 33, 3, 536-546, 2017.

[55] Y. X. a. J. M. W. Brownjohn, "Review of machine-vision based methodologies for displacement measurement in civil structures," J Civ Struct Health Monit, 8, 1, 91-110, 2018.

[56] Y. M. a. P. M. H. Hadj-Abdelkader, "Points-based visual servoing with central cameras," Lecture Notes in Control and Information Sciences, 401, 295-313, 2010.

[57] Д. Д. Ж. И. М. В. Барышников Н.В., "Теоретическое и экспериментальное исследование триангуляционного метода измерения формы поверхности," Метрология, 11, 3-14, 2014.

[58] I. K. Gleb Vasilev, "Optic-electronic system for measurement the position of Millimetron's space telescope segments of main mirror," Proc. SPIE, 110562X, 2019.

[59] С. И. Савицкий А.М., "Вопросы проектирования систем контроля облегченных главных зеркал космических телескопов.," Оптический журнал, 76, 10, 2009.

[60] У. А. К. Е. Михеев С.В., "Многоканальная оптико-электронная система контроля деформаций сооружений," Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО, 4, 159-160, 2011.

[61] Ж. А. У. В. Афанасьев В.А., Автоколлимационные приборы, Недра: 144, 1992.

[62] А. Б. А. С. В. Процко, "Автоколлимационные свойства

световозвращателей в форме трехгранных углов," Известия ВУЗов "Приборостроение", 6, 1988.

[63] K. I. M. F. Ezhova K., "Determination of parameters and research auto -reflection scheme to measurement errors relative position of the optical elements of the Space Telescope," Proc. SPIE, 9131, P. P.91311V-1 -91311V-8, 2014.

[64] F. M. I. K. Kseniia Ezhova, "Research of the use of autoreflection scheme to measure the error of the optical elements in space telescope's relative position," Proc. SPIE, 95261, 9526E, 2015.

[65] L. R. Z. M. D. D. D. N. M. Konyakhin Igor, "A 2D quadrangular pyramid photoelectric autocollimator," OPTOELECTRONICS LETTERS, 17, 8, 471, 2021.

[66] А. Б. А. С. В. Процко, "Автоколлимационные свойства световозвращателей в форме трехгранных углов," Известия ВУЗов "Приборостроение", 6, 1988.

[67] К. А. М. Ф. Тимофеев А.Н., "Синтез отражателей для трехкоординатных автоколлиматоров с совмещенным матричным полем," Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 56, 11, 21-25, 2013.

[68] П. Г.В, Юстировка оптических приборов, Машиностроение, 1982.

[69] А. Д. И. К. Э. Коняхин, Автоколлимационные углоизмерительные средства мониторинга деформаций, СПб: СПбГИТМО(ТУ),, 2000.

[70] С. И. Савицкий А.М., "Вопросы проектирования систем контроля облегченных главных зеркал космических телескопов," Оптический журнал, 76, 2009.

[71] У. А. К. Е. Михеев С.В., "Многоканальная оптико-электронная система контроля деформаций сооружений," Научно-технический

вестник СПбГУ ИТМО, 4, 74, 159-160, 2011.

[72] М. С. В. Коняхин И.А., "Моделирование ОЭС измерения пространственных координат на основе метода," Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО, 17, 404c, 2005.

[73] К. И. Толочёк Н.С., "Разработка оптико-электронной системы определения пространственных координат контррефлектора радиотелескопа миллиметрового диапазона длин волн," Сборник статей конференции "Прикладная оптика-2012, 76-80, 2013.

[74] I. A. D. D. D. T. T. V. Konyakhin, "Autocollimation Sensor for High-Accuracy Line and Angular Localization of SEMS Blocks in Technogenic Environment," Studies in Systems, Decision and Control, 419, 221-233, 2022.

[75] I. N. A. B. S. M. V. K. I. K. Maksim Kleshchenok, "Parameter optimization of measuring and control elements in the monitoring systems of complex technical objects with triple reflector," Proc. SPIE, 110534C, 2019.

[76] К. В. Т. А. Клещенок М.А., "Исследование физической модели оптико-электронной системы контроля соосности в многофункциональном комплексе техносферной безопасности," Прикладная оптика-2014, 1, 218-223, 2014.

[77] К. В. Н. И. Т. А. С. Е. Б. А. Ж. Р. Клещенок М.А., "Оптико-электронные датчики с ретрорефлекторами для контроля пространственного положения элементов турбоагрегатов," Изв. вузов. Приборостроение. - СПб, 61, 9, 771-778, 2018.

[78] L. O. T. A. K. V. Kleshchenok M. A. Anisimov A.G., "Alignment control optical-electronic system with duplex retroreflectors," Optical Modelling and Design III, 9131, 91311X, 2014.

[79] Т. А. Клещенок М.А., "Разработка оптико-электронной системы контроля соосности с дуплексным отражателем," Прикладная оптика-2012, 1, 81-84, 2012.

[80] D. D. K. I. L. R. X. H. Dang, "Autocollimator for measuring three angular and three linear deformations of industrial structures," Proceeding SPIE, 12319, 328-337, 2022.

[81] К. Н. Погарев Г.В., Разработка методики юстировки двухзеркального шарнира, ОМП, 1984.

[82] Y. L. L. H. Y. K. I. D. D. D. L. R. Feng Tao, "Research on Calibration Method of MEMS Gyroscope Mounting Error Based on Large-Range Autocollimator," IEEE Sensors Journal, 23, 18, 21197-21207, 2023.

[83] I. H. G. D. D. W. D. Konyakhin, "Calibration method of the right-angle error of a hollow corner-cube retroreflector based on an independent autocollimator," Applied Optics,, 63, 3, 668-675, 2024.

[84] Д. Д. Зуан, "Анализ вариантов построения автоколлимационных систем измерения линейных перемещений," Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых,, https://kmu.itmo.ru/digests/article/5997, 2021.

[85] K. L. R. Z. M. D. D. D. M. N. Igor, "A 2D quadrangular pyramid photoelectric autocollimator with extended angle measurement range," Optoelectronics Letters, 17, 8, 468-474, 2021.

[86] К. И. П. Э. Джабиев А.Н., "Автоколлимационные углоизмерительные средства мониторинга деформаций," СПбГИТМО(ТУ)), 197C, 2000.

[87] Н. И. Кручинина, "Разработка методики анализа и юстировки зеркально-призменных координатных преобразователей," trong диссертация на соискание учёной степени кандидата технических

наук, Ленинград, 1985, 155.

[88] К. И. Хоанг В.Ф., "Анализ погрешности измерения параметров поворота объекта методом автоколлимации с помощью компьютерных моделей на основе кватернионов," Приборостроение, 60, 12, 1157-1160, 2017.

[89] Х. В. Ф. Коняхин И. А., "Применение кватернионов для расчета параметров отражателя автоколлимационной углоизмерительной системы," Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 16, 5, 773-779, 2016.

[90] К. И. П. Э. Джабиев А.Н., "Автоколлимационные углоизмерительные средства мониторинга деформаций," СПбГИТМО(ТУ), 197, 2000.

[91] Д. А. В. Королев А. Ю., "Применение кватернионов для моделирования зеркальных систем в динамике," научно-технический вестник СПбГИТМО, 3, 6, 126-133, 2003.

[92] К. И. Хоанг В.Ф., "Анализ погрешности измерения параметров поворота объекта методом автоколлимации с помощью компьютерных моделей на основе кватернионов," Приборостроение, 60, 12, 1157-1160, 2017.

[93] X. W. W. Feng, "Dual Quaternion Blending Algorithm and Its Application in Character Animation," Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 11, 10, 5553-5562, 2013.

[94] G. L. P. B. G. Leclercq, "3D kinematics using dual quaternions: Theory and applications in neuroscience," Frontiers in Behavioral Neuroscience, 2013.

[95] W. L. Y. L. Y. W. M. Ding, "Dual quaternion singular value decomposition based on bidiagonalization to a dual number matrix using

dual quaternion householder transformations," Applied Mathematics Letters, 109021, 2024.

[96] Н. И. Кручинина, Разработка методики анализа и юстировки зеркально-призменных координатных преобразователей, Ленинград: диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук, 1985.

[97] К. И. Хоанг В.Ф., "Анализ погрешности измерения параметров поворота объекта методом автоколлимации с помощью компьютерных моделей на основе кватернионов," Приборостроение, 60, 12, 1157-1160, 2017.

[98] I. A. K. I. K. M.A., "Monitoring deformations of industrial objects using optical-electronic autoreflection system," Proc. SPIE , 9525, 95251, 2015.

[99] Д. Д. Зуан, "РАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТРИАНГУЛЯЦИОННОЙ И АВТОКОЛЛИМАЦИОННОЙ СХЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТА," Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых. Электронное издание. - СПб: Университет ИТМО, [2022], https://kmu.itmo.ru/digests/article/9255, 2022.

[100] M. F. K. A. L. Z. Konyakhin I.A., "Multipurpose optic-electronic autocollimators for measuring deformations of the axle with a millimeter wave range radiotelescope," Proceedings of SPIE, 94460L, 9446, 2015.

[101] D. D. K. I. L. R. X. H. Dang, "Analysis of autocollimator measurement system based on quaternion algorithm for 6-DOF," SPIE 2023, 12769, 245-255, 2023.

[102] Т. А. П. Э. С. С. Коняхин И.А., "Анализ частных инвариантных преобразований в оптико-электронных системах контроля

пространственного положения," Изв. вузов. Приборостроение, 50, 17, 5-9, 2007.

[103] К. Т. Коняхин И.А., "Трехкоординатный оптико-электронный автоколлиматор с увеличенной чувствительностью измерения угла скручивания," Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО, 10, 6(70), 9-11, 2010.

[104] С. Н.И., Теория планирования эксперимента и анализ статистических, Москва: Юрайт , 2011.

[105] Ф. А. К. Ж. Селиванов М.Н., Качество измерений: Метрологическая справочная книга, Москва: Лениздат, 1987.

[106] Е. И. К. И. А. Панфилова, "Использование оконного преобразования Хафа для поиска протяженных границ на изображении," Сенсорные системы, 34, 4, 340-353, 2020.

[107] S. M. S. Kundu, "Hough Transform-Based Angular Features for Learning-Free Handwritten Keyword Spotting," Sensors 2021, 21, 14, 4648, 2021.

[108] J. C. J. S. a. R. A. A. C. Majarena, "A New Methodology for Kinematic Parameter Identification in Laser Trackers," Kinematics, 2017.

[109] Y. L. e. al., "An Accurate Calibration Method of Large-Scale Reference System," IEEE Trans Instrum Meas, 69, 9, 6957-6967, 2020.

[110] D. D. K. I. A. Dang, "Optic-electronic autocollimation system for measuring line and angular deformation," Proc. SPIE , 11782, 465-472, 2021.