Разработка и исследование лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик оптико-электронных приборов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.07, кандидат технических наук Животовский, Илья Вадимович

• Животовский, Илья Вадимович
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Животовский, Илья Вадимович

Введение.

Глава 1. Постановочно-схемный анализ световозвращающпх систем и методов измерений энергетических световозвращательных характеристик

1.1. Постановка задачи измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП с целыо проектирования измерительного лазерно-электронного стенда.

1.2. Схемный анализ световозвращающпх систем.

1.3. Методы измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП.

1.4. Схемные модельные представления лазерио-электроиных систем измерения энергетических световозвращательных характеристик, идентифицирующих полунатурный измерительный процесс.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Математический анализ процесса преобразования сигналов в лазерно-электронной системе измерения энергетических световозвращательных характеристик, идентифицирующей полунатурный измерительный процесс.

2.1. Энергетические световозвращательные характеристики ОЭП как выходные параметрические характеристики лазерно-электронной измерительной системы.

2.2. Когерентная и некогерентная функции рассеяния световозвращателя

2.3. Когерентная и некогерентная передаточные функции световозвращателя

2.4. Структурные математические модельные представления лазерно-электроп-ной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик, идентифицирующей полунатурный шмерительный процесс.

2.5. Алгоритмическая модель оптического измерительного канала лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик

Выводы по главе 2.

Глава 3. Расчётные методы для предварительной оценки энергетических световозвращательных характеристик ОЭП.

3.1. Сравнительный анализ классических методов расчёта энергетических световозвращательных характеристик ОЭП.

3.2. Идентификация измеряемых энергетических световозвращательных характеристик современных ОЭП.

3.3. Полунатурный подметод "виртуальных диафрагм" для измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Разработка и экспериментальные исследования ПСВ-стенда для измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП.

4.1. Конструирование и изготовление де-факторной полунатурной стендовой модели лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП в виде полунатурного ПСВ-стенда.

4.2. Методика светоэнергетического расчета полунатурного ПСВ-стенда для измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП.

4.3. Особенности цифровой обработки распределения облучённости в функции рассеяния световозвращателя при измерении энергетических световозвращательных характеристик ОЭП.

4.4. Анализ погрешностей подметода "виртуальных диафрагм".

4.5. Экспериментальные исследования погрешности измерения энергетических световозвращательных характеристик разработанного ПСВ-стенда, идентифицирующих адекватность методики виртуальных диафрагм.

4.6. Экспериментальные исследования энергетических световозвращательных характеристик анализируемых ОЭП.

Выводы по главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик оптико-электронных приборов»

В современной лазерной оптике и локационной технике активная лазерная (оптическая) локация оптико-электронных приборов (ОЭП), основанная на эффекте свето-возвращения (ретроотражения), является одним из ведущих направлений для решения задач обнаружения, распознавания (селекции) и идентификации классов ОЭП при лазерном дистанционном зондировании. Эффект световозвращения проявляется в том, что при зондировании ОЭП оптическим излучением (обычно лазерным) излучение возвращается по направлениям, близким к обратному направлению по отношению к направлению падающего излучения. Иначе говоря, это специфическое ди-фракционно-геометрооптическое отражение, обусловленное особенностями конструкции оптических систем лоцируемых ОЭП. При этом оптическую систему, идентифицирующую процесс световозвращения, называют световозвращшощей оптической системой. В частности, лоцируемый ОЭП, включающий один или несколько световозвращшощих элементов принято называть световозвращателем (Свз).

Суть лазерной локации заключается в обнаружении и получении информации об объекте локации (цели) по параметрам ретроотраженного излучения, а в ряде случаев и распознавании лоцируемого объекта. Широкое практическое применение во многих областях современной науки и техники получили устройства дистанционного измерения расстояний, скорости и других параметров объекта, основанные на лазерной локации с использованием оптических Свз.

Способность ОЭП ретроотражать зондирующее лазерное излучение характеризуется световозвращатель! 1ыми характеристиками. В результате ретроотражения происходит преобразование энергетических, поляризационных, временных и спектральных информационных характеристик лазерного зондирующего излучения. Эти характеристики определяются конструктивными оптическими параметрами лоцируемого ОЭП, а также длиной волны зондирующего излучения и используются для решения ряда специфических задач, прежде всего обнаружения и распознавания лоцируемых объектов. Особое значение имеют энергетические световозвраща-тельные характеристики лоцируемых ОЭП. К ним относятся: распределение интенсивности в плоскости изображения когерентной функции рассеяния (КгрФР) оптической системы Свз, индикатриса ретроотражения, показатель световозвращения (ПСВ), пеленгационная и дисперсионная характеристики. Определяющей энергетической ретроотражательной характеристикой ОЭП является ПСВ, который определяется, как отношение силы излучения, отражённого в данном направлении, к обл лученности входного зрачка и измеряется в [м/ср]. Он показывает, как переизлучает область зрачка единичной площади в пределах единичного телесного угла.

Поэтому научной задачей, решению которой посвящена диссертация является разработка и исследование лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик оптико-электронных приборов. Наиболее эффективно она может быть решена в рамках модельного синтеза лазерно-электронной системы шмерения энергетических световозвращательных характеристик.

Вопросам исследования эффекта световозвращения посвящены работы Н.В.Барышникова, В.Е.Карасика, З.Г.Николавы, В.В.Рыбальского, Ю.В.Хомутского, А.М.Хорохорова, А.Ф.Ширанкова. В упомянутых работах рассмотрены расчётные методы определения энергетических световозвращательных характеристик, экспериментальные методы их измерения, а также приведены эти характеристики для некоторых ОЭП. При этом в рассмотренных работах приведены разрозненные данные и содержатся, в основном, оценочные значения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП. В то же время точные численные значения энергетических световозвращательных характеристик являются исходными данными при расчётах и проектировании оптико-локационной аппаратуры дистанционного контроля, и селекции ОЭП, систем лазерного мониторинга, устройств навигации и пеленгации, использующих оптические Свз. Кроме того, для того, чтобы учесть влияние погрешностей изготовления, а также сборки и юстировки оптической системы ОЭП на её световоз-вращательные характеристики, необходимо провести экспериментальные измерения характеристик на реальных образцах. Следует отметить, что экспериментальные данные энергетических световозвращательных характеристик ОЭП служат отличительными признаками классов лоцируемых световозвращателей, 1гго находит свое применение при решении задач селекции и идентификации. Современные ОЭП наблюдения, и появляющиеся новые типы Свз, имеют широкий диапазон ПСВ от 10"4 до 10"4 м^ср. Существующие к настоящему времени натурные и полунатурные экспериментальные установки для шмерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП позволяют находить ПСВ только свыше 5 м2/ср, так что с их помощью уже нельзя измерять характеристики многих современных ОЭП. Таким образом, актуальность диссертационного исследования обусловлена, прежде всего, необходимостью высокоточного измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП, а также создания банка данных этих характеристик, с целыо использования его для решения задач обнаружения, распознавания (селекции) и идентификации классов ОЭП при лазерном дистанционном зондировании.

Ограниченность существующих измерительных установок обусловлена устаревшей элементной базой. Поэтому актуальным является применение современной элементной базы, и прежде всего ФПЗС-матриц, на основе которой в рамках полунатурного метода измерений разрабатывается новый подметод измерений. Предложенный оригинальный подметод «виртуальных диафрагм», опирающийся на современную элементную базу, идентифицирует создание нового средства измерения в виде создаваемого лазерно-электронного измерительного стенда (ЛзЭлнИзмртл ПСВ-стенда, или ПСВ-стенда). В рамках подметода «виртуальных диафрагм» определение энергетических световозвращательных характеристик ОЭП с помощью ПСВ-стенда заключается в измерении показателя световозвращения на основе зарегистрированного с помощью ФПЗС-матрицы оцифрованного изображения функции рассеяния световозвращателя.

Цель работы

Разработка элементов теории лазерно-электронных систем измерения энергетических световозвращательных характеристик, создание на этой основе измерительного лазерно-электронного стенда и накопление банка данных в виде изображений когерентных функций рассеяния (КгрФР), показателей световозвращения (ПСВ), пеленгационных и дисперсионных характеристик.

Для достижения поставленной цели в диссертации решаются следующие залами:

1. Разработка инженерно-графовой методики полного модельного синтеза ла-зерно-элекгронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик на основе трёх основных графовых моделей: метаорграфа системы предметных и теоретических моделей, содержащего как известные модели, так и новые модели, созданные автором; девятиэтапного связного орграфа, задающего этапы разработки и исследования создаваемой системы; и предметно-физического графа, задающего предметную цель моделирования в виде лазерно-электронного измерителя.

2. Анализ схемных модельных представлений лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик. Построение структурной схемы системы, реализующей полунатурный измерительный процесс и функциональной схемы синтезируемой системы, определяющей все преобразующие элементы ПСВ-стенда. Идентификация принципиально нового полунатурного подметода измерения энергетических световозвращательных характеристик с помощью "виртуальных диафрагм", которые заменяют реальные измерительные диафрагмы в оптическом тракте приёмного канала ПСВ-стенда.

3. Формирование структурно-поведенческого математического прообраза синтезируемой системы и идентификация энергетических световозвращательных характеристик лоцируемого ОЭП как его выходных характеристик. Построение внешних структурных моделей лазерно-электронной системы и оптического измерительного канала. Разработка связного орграфа внутренней структурной модели оптического измерительного канала и построение на её основе математической модели поведения.

4. Создание расчётных методик и формирование оценочного диапазона измеряемых параметров и характеристик. Разработка на основе классических вычислительных приёмов методики расчёта энергетических световозвращательных характеристик систем скрытого видеонаблюдения с объективами типа «pinhole». Построение орцепи, идентифицирующей алгоритм вычислительного процесса расчёта ПСВ ОЭП на основе распределения облучённости в когерентной ФР Свз.

5. Проектирование на основе разрабатываемых модельных представлений технического объекта в виде лазерно-электронного измерителя энергетических световозвращательных характеристик ОЭП, представляющего собой лазерно-злектронный стенд для измерения показателя световозвращения (ЛзЭлнРЬмртлПСВ-стевд, или ПСВ-стенд).

6. Изготовление с помощью разработанной автором проектной документации ПСВ-стенда в виде де-факторной полунатурной стендовой предметно-физической модельной вариации системы на основе современной элементной базы.

7. Проведение анализа погрешностей подметода "виртуальных диафрагм", реализуемого на созданном лазерно-электронном стенде для измерения показателя световозвращения ОЭП. Оценка суммарной теоретической среднеквадратической погрешности и идентификация основных независимых составляющих.

8. Разработка методики цифровой обработки распределения облучённости в функции рассеяния световозвращателя на основе создаваемого алгоритма и проведение экспериментальных измерений энергетических световозвращательных характеристик лоцируемых ОЭП в рамках подметода "виртуальных" диафрагм.

9. Создание бант экспериментальных данных в виде совокупности энергетических визуальных и измеренных световозвращательных характеристик современных оптических и оптико-электронных приборов.

10. Внедрение полученных результатов в практику научных и прикладных исследований и в учебный процесс.

Научная новизна

Новизна работы включает в себя:

• инженерно-графовую методику модельного синтеза создаваемой системы на основе трёх основных графовых моделей: метаорграфа системы предметных и теоретических моделей, девятиэтапного связного орграфа и предметно-физического графа для разработки (проектирования и изготовления) и исследования синтезируемой системы;

• анализ 23-х схемных модельных представлений лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик, на основе которого идентифицирован принципиально новый полунатурный подметод измерения энергетических световозвращательных характеристик с помощью "виртуальных диафрагм" с целью автоматизации и повышения точности измерений;

• формирование структурно-поведенческого математического прообраза синтезируемой системы и идентификация энергетических световозвращательных характеристик лоцируемого ОЭП как его выходных характеристик с целыо построения внешних и внутренних структурных моделей системы и оптического измерительного канала для создания на их основе математической модели поведения;

• создание расчётных методик и формирование оценочного диапазона измеряемых параметров и характеристик с целыо вычисления энергетических световозвращательных характеристик систем скрытого видеонаблюдения с объективами типа «pinhole» и построения орцепи, идентифицирующей алгоритм вычислительного процесса расчёта ПСВ ОЭП на основе распределения облучённости в когерентной ФР Свз;

• накопление банка данных в виде изображений когерентных функций рассеяния, показателей световозвращения, пеленгационных и дисперсионных характеристик современных оптических и оптико-электронных приборов с помощью спроектированного и изготовленного ПСВ-стенда для решения задачи селекции различных видов лоцируемых световозвращателей.

Научные ноложення, выносимые на защиту

Создание элементов теории лазерно-электронных систем измерения энергетических световозвращательных характеристик, на основе которых спроектирован, изготовлен и исследован лазерно-электронный ПСВ-стенд, позволяет вынести на защиту следующие новые положения и результаты:

1. Новая инженерно-графовая методика модельного синтеза создаваемой системы на основе трёх основных графовых моделей: метаорграфа системы предметных и теоретических моделей, девятиэташюго связного орграфа и предметно-физического графа для разработки (проектирования и изготовления) и исследования синтезируемой системы.

2. Принципиально новый полунатурный подметод измерения энергетических свето-возвращательных характеристик ОЭП с помощью "виртуальных диафрагм".

3. Новые структурные математические модельные представления лазерно-электрон-ной системы измерения энергетических свеговозвращательных характеристик, идентифицирующие полунатурный измерительный процесс: внешние структурные модели ла-зерно-электронной системы и оптического измерительного канала, а также связный орграф внутренней структурной модели оптического шмерительного канала.

4. Новая алгоритмическая модель оптического измерительного канала на основе идентификации моделей поведения четырёх преобразующих элементов канала: фраунгоферовская алгоритмическая модель подводящего слоя пространства, одноступенчатая свёргочная модель огтпиеской системы зондируемого ОЭП, двухступенчатая свёргочная модель композиционного элемент "оптическая система Свз - отводящий фраунгоферовсю ш слой пространства", трёхступенчатая свёргочная модель огтпиеской системы приёмного коллиматора.

5. Ранее не существовавшая полная свёргочная модель, идентифицирующая результирующую функция рассеяния оптического измерительного канала, которая в приближении идеальных коллимационных объективов с 5-образной функцией рассеяния, представляет собой автосвёргку функции рассеяния оптической системы световозвращателя.

6. Новая методика расчёта в рамках графовой орцепи, идентифицирующей алгоритм вычисления ПСВ ОЭП на основе распределения облучённости в когерентной ФР Свз и подметодика цифровой обработки распределения облучённости.

Практическая ценность н применения результатов

Разработанная девятиэтапная инженерно-графововая методика модельного синтеза лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвраща-тельных характеристик ОЭП, структурно-функциональные схемы, математические модели, принципиально новый метод "виртуальных диафрагм" и алгоритм вычислительного процесса расчёта ПСВ ОЭП позволили создать лазерно-электронный ПСВ-стенд и сформировать банк данных. ПСВ-стенд позволяет измерять энергетические световозвращательные характеристики ОЭП на длинах волн Я = 0,53; 0,6328; 0,8; 0,9 и 1,06 мкм излучения зондирующего источника в широком диапазоне ПСВ (10'4 - 104 м2/ср) с погрешностью не превышающей 10%. Накопленный банк данных представляет собой совокупность энергетических визуальных и измеренных световозвращательных характеристик современных оптических и оптико-электронных приборов (ФР, ПСВ, пеленгационная и дисперсионная характеристики) для 17-ти различных наблюдательных приборов, работающих как в видимом, так и в ИК диапазонах спектра.

Результаты диссертации внедрены на предприятиях: ФГУП «КБточмаш им. А.Э.Нудельмана», ФГУП «3 ЦНИИ МО РФ» и НИИ РЛ МГТУ им. Н.Э.Баумана. Результаты работы использованы в учебном процессе в курсах "Проектирование оптико-электронных приборов" и "Проектирование лазерных оптико-электронных приборов", а также при выполнении курсовых и дипломных проектов, квалификационных работ бакалавров и магистров. Акты о внедрении и использования приложены к материалам диссертации.

Апробация работы

Материалы диссертационной работы докладывались на:

XI, XIII, XIV и XV Международных НТК "Лазеры в науке, технике, медицине" (Сочи 2000, 2002, 2003 и 2005) и XI Международной НТК "Лазерные системы и их применения" (Кострома 2004).

Публикации

Материалы диссертации опубликованы в 12-ти научных работах, в том числе, 4-х статьях, 5-ти тезисах докладов на международных НТК, патенте на изобретение и в 2-х научно-технических отчётах по НИР.

Содержание работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, списка литературы и приложения.

Заключение диссертации по теме «Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы», Животовский, Илья Вадимович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Созданы элементы теории лазерно-электронных систем измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП, представляющие собой совокупность научных положений, сформированных на основе предложенной автором инженерно-графовой методики полного модельного синтеза разрабатываемой и исследуемой лазерно-электронной системы. Последняя является частным случаем общей методики, которая построена в структурной теории оптико- и лазерно-электронных систем (СТ ОиЛзЭС) В.Б.Немтиновым на основе системно-модельного подхода, являющегося расширением классического системного подхода. Указано, что в рамках системно-модельного подхода изучаемая система считается заданной, если имеется какая-либо её модель, не обязательно математическая. Отмечено, что созданная автором инженерно-графовая методика по аналогии с общей методикой модельного синтеза включает в себя девять этапов разработки и исследования синтезируемой системы: постановочный, схемный, структурно-поведенческий математический, компьютерно-предметный, компьютерно-математический, конструкторский, технологический, изготовительный и экспериментальный.

Констатировано, что целыо предложенной автором инженерно-графовой методики полного модельного синтеза, в основе которой лежит тотальное единство всех существующих моделей синтезируемой системы, прежде всего математических моделей (ММ), является проектирование, изготовление и исследование лазерно-электронного измерителя. Он представляет собой предметно-физическую модельную вариацию создаваемой лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП, при разработке которой ведущая роль принадлежит проектным работам. Указано, что для оптимального увязывания этапных целей проектирования возникает необходимость последовательно-параллельного перебора моделей синтезируемой системы с помощью организованной системы моделей. Показано, что так как в СТ ОиЛзЭС перебор моделей идентифицируется на графовом языке, то модельный синтез создаваемой системы сводится к заданию последовательно-параллельных графовых модельных переходов, описывающих, в частности, этапы разработки проектной документации.

2. На псрпом документно-постановочном этапе модельного синтеза сформулирована цель диссертации - разработка элементов теории лазерно-электронных систем измерения энергетических световозвращательных характеристик, создание на этой основе измерительного лазерно-электронного стенда и накопление банка данных в виде изображений когерентных функций рассеяния (КгрФР), показателей световозвращения (ПСВ), пеленгационных и дисперсионных характеристик. Для достижения поставленной цели на языке математических модельных представлений на основе СТ ОиЛзЭС автором в рамках постановки задачи введены три основные графовые модели третьего структурно-поведенческого математического этапа: ме-таорграф системы предметных и теоретических моделей лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП; де-вятиэтапный связный орграф полного модельного синтеза, задающий этапы разработки и исследования создаваемой автором лазерно-электронной системы; и пред-метно-физическгш граф, идентифицирует предметную цель модельного синтеза.

Метаорграф содержит графовые оболочки известных моделей и по мере выполнения работы заполняется новыми моделями. Эти модели лежат в основе разработки и исследования средства измерения - проектируемого лазерно-электронного измерителя в виде лазерно-электронного стенда для измерения ПСВ (ЛзЭлнИзмртлПСВ-стенда, или ПСВ-стенда). Девятиэтапный связный орграф полного модельного синтеза представляет собой математический прообраз процессов разработки и исследования ПСВ-стенда. С целью формализации процесса проектирования синтез идентифицирован в виде двух разделов', в разделе I задана семиэтапная инженерно-графовая методика проекпгрования ЛзЭлнИзмртлПСВ-стенда (теоретическое изучение проблемы, расчёты и конструирование); раздел II посвящён двухэтапной изготовительно-экспериментальной реализации ПСВ-стенда. Предметно-физический граф идентифицирует разработку де-факторной полунатурной стендовой модели лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП в виде ЛзЭлнИзмртлПСВ-стенда.

В результате с помощью созданной автором методики полного модельного синтеза лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных харакгеристик (проектной реализации полного модельного синтеза системы) в рамках первых семи этапов решена первая главная практическая задача диссертации. На основе разрабатываемых модельных представлений спроектирован технический объект в виде лазерно-электронного измерителя энергетических световозвращательных характеристик ОЭП, представляющего собой лазерно-электронный стенд для шмерения показателя световозвращения (ЛзЭлнИзмртлПСВ-стенд, или ПСВ-стенд). На восьмом пзготовптельпом этапе в рамках шготовителыю-экспериментальной реалшации полного модельного синтеза решена вторая главная практическая задача диссертации. В МГТУ им. Н.Э.Баумана на основе разработанной автором проектной документации изготовлен ЛзЭлнИзмртлПСВ-стенд в виде де-факторной полунатурной стендовой предметно-физической модельной вариации системы. Стенд создан при непосредственном и активном участии автора с помощью современной элементной базы, которая легла в основу разработки принципиально нового подметода измерения "виртуальных диафрагм", защищён патентом и внедрён на ФГУП «3 ЦНИИ МО РФ». Принцип действия ПСВ-стенда основан на эффекте световозвращения и заключается в регистрации и последующей обработке дифракционно-геометрооптической ФР, формируемой ло-цируемым световозвращателем. На девятом экспериментальном этапе проведены исследования различных ОЭП и создан баше измеренных энергетических световозвращательных характеристик.

3. На первом постановочном этапе модельного синтеза сформулирована цель диссертации - разработка элементов теории лазерно-электронных систем измерения энергетических световозвращательных характеристик, создание на этой основе измерительного лазерно-электронного стенда и накопление банка данных в виде изображений ФР, ПСВ, пеленгационных и дисперсионных характеристик.

Обоснована актуальность создания принципиально новых метода и средства измерения на основе автоматизированного цифрового дифракционно-геометрооптического метода регистрации функции рассеяния световозвращателя, которая сводится к идентификации четырёх аспектов процесса измерения. Выделено: что измеряется, или объект измерения в виде совокупности энергетических световозвращательных характеристик; как измеряется, или полунатурный метод измерения с использованием реальных или "виртуальных" диафрагм; чем измеряется, или средство измерения в виде проектируемого ПСВ-стенда; и анализ погрешностей измерения. Разработано ТЗ, сформулированы технические предложения и обоснованы исходные данные. Рассмотрены основные классы световозвращающих ОЭП, измеряемые параметры и характеристики (ФР, ПСВ, пеленгационная и дисперсионная характеристики). Указаны диапазоны измерения ПСВ, а также режимы работы и допустимая погрешность измерения.

В рамках постановки задачи для разработки элементов теории на языке математических модельных представлений введён метаорграф системы предметных и теоретических моделей лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП. Он содержит графовые оболочки известных моделей и по мере выполнения работы заполняется новыми моделями. Эти модели лежат в основе разработки и исследования средства измерения в виде проектируемого лазерно-электронного стенда для измерения ПСВ, или ПСВ-стенда. С целью проектирования ПСВ-стенда реализован переход от метаорграфа к девятиэтап-ному связному орграфу полного модельного синтеза, задающему этапы разработай и исследования создаваемой автором лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик. Метаорграф наполняет модельным содержанием все этапы связного орграфа. В результате на графовом языке идентифицирована предметная цель моделирования и сформирован девятиэтапный математический прообраз процессов разработки и исследования ПСВ-стенда.

4. На втором схемном этапе создана исходное множество из 23 структурных и функциональных схем {исходная схемная парадигма арности 23), детализирующая структуру и поведение лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП. В рамках первого кардинального подмножества из 14-ти геометрооптических схем впервые построена структурная схема процесса лазерного зондирования в лазерно-электронной системе измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП и выделены Hetnbtfie Kaacaqa, идентифицирующие формирование зондирующего и ретроотражённого лазерного полей, а также регистрацию и обработку измерительных сигналов. Детапьно изучены основные виды световозвращателей (Свз): выпукло сферический зеркальный Свз, шаровой Свз, уголковый Свз и зеркально-линзовый Свз.

На основе второго кардинального подмножества из четырёх структурно-функциональных оптических схем, идентифицированы процессы лазерного зондирования и проведения натурного и полунатурного измерений энергетических световозвращательных характеристик ОЭП. Исследованы особенности методов измерения и введено понятие усреднённого ПСВ. Получены выражения для согласования результатов расчёта усреднённого ПСВ с помощью натурного и полунатурного методов измерения и рассмотрено определение ПСВ контролируемого световозвращателя с помощью эталонного световозвращателя с известным ПСВ.

В рамках третьего кардинального подмножества из пяти структурных и функциональных схем разработаны схемные прообразы лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП, идентифицирующие полунатурный метод измерения. Впервые построена структурная схема системы, реализующей полунатурный измерительный процесс. Разработана структурная схема лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП, идентифицирующая основные комплектующие изделия проектируемого ПСВ-стенда. В итоге впервые построена функциопачьпая схема лазерно-электронной измерительной системы, определяющая все преобразующие элементы ПСВ-стенда. В результате идентифицирован полунатурный подметод "виртуальных диафрагм", которые заменяют реальные измерительные диафрагмы в оптическом тракте приёмного канала ПСВ-стенда.

5. На третьем структурно-поведенческом математическом этапе продолжена дальнейшая разработка элементов теории лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик с целью проектирования ПСВ-стенда и сформирован математический прообраз системы. Рассмотрены энергетические световозвращательные характеристики ОЭП как выходные параметрические характеристики лазерно-электронной измерительной системы. Введены в рассмотрение: распределение интенсивности в плоскости изображения когерентной функции рассеяния световозвращателя, пространственная индикатриса ретроотражённого излучения, показатель световозвращения и пеленгационная характеристика световозвращателя. Построены когерентная (Кгр) и некогерентная (НеКгр) функции рассеяния (ФР) световозвращателя, которые идентифицируют вид дифракционно-аберрационного изображения бесконечно удалённого зондирующего точечного источника, формируемого оптической световозвращающей системой в области дифракции Фраунгофера. Исследованы пространственно-координатное, пространственно-частотное, угловое пространственно-координатное и угловое пространственно-частотное модельные представления Кгр и НеКгрФР. Найдено, что эти четыре модельные формы лежат в основе измерения введённых энергетических световозвращательных характеристики ОЭП. Для описания пространственно-частотных свойств ретроотраженного излучения введены когерентная и некогерентная, в частности оптическая, передаточные функции Свз.

6. Разработаны структурные математические модельные представления лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик, идентифицирующие полунатурный измерительный процесс. Построена внешняя структурная модель (ВншСМ) лазерно-электронной системы. Показано, что она задаёт синтезируемую систему в виде "чёрного ящика", поведение которого определяется формально заданным алгоритмическим оператором и сводится к трансформации зондирующего лазерного сигнального поля в выходные параметрические характеристики: индикатрису ретроотражения; показатель световозвращения ОЭП; наблюдаемую пеленгационпую характеристику Свз. Построена ВншСМ оптического измерительного канала. Разработан связный орграф этой ВншСМ, который идентифицирует измерительный канал в виде "оптического измерительного чёрного ящика", на выходе которого формируется распределение облучённости в КгрФР.

Разработан связный орграф внутренней структурной модели (ВнтрСМ) оптического измерительного канала. Показано, что переход от ВншСМ канала к его ВнтрСМ осуществляется в результате идентификации множества основных преобразующих элементов (ПЭ) канала. Введён алгоритмический оператор поведения измерительного канала, представляющий собой мультипликативную композицию задаваемых поэлементных операторов поведения. Идентифицирована peaлизуемая вариация алгоритмической модели оптического измерительного канала в результате идентификации операторов поведения четырёх основных ПЭ. Выделены подводящий слой пространства, оптическая система зондируемого ОЭП, композиционный элемент "оптическая система Свз - отводящий фраунгоферов-ский слой пространства" и оптическая система приёмного коллиматора.

7. Впервые разработаны математические модели поведения оптического измерительного канала лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик. Построена фраунгоферовская алгоритмическая модель подводящего слоя пространства, идентифицирующая КгрФР, которая является входным сигналом для оптической системы зондируемого ОЭП. Получена свёрточная модель оптической системы зондируемого ОЭП, в задней фокальной плоскости которой формируется одноступенчатая свёртка КгрФР подводящего слоя пространства с КгрФР световозвращателя. Построена свёрточная модель композиционного элемента "оптическая система Свз — отводящий фраунгоферовский слой пространства", на выходе которого формируется двухступенчатая свёртка входного одноступенчатого свсрточного сигнала с КгрФР световозвращателя. Найдена свёрточная модель оптической системы приёмного коллиматора, в задней фокальной плоскости которой формируется трёхступенчатая свёртка входного двухступенчатого свсрточного сигнала с КгрФР объектива приёмного коллиматора.

На основе построенных четырёх компонентных подмоделей поведения разработано трёхступенчатое свёрточное представление полной алгоритмической модели оптического измерительного канала лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик. Идентифицирован оператор поведения реального оптического измерительного канала в виде трёхступенчатой свёртки составляющих операторов поведения, который переводит КгрФР подводящего фраунгоферовского слоя пространства в результирующую ФР оптического измерительного канала. Рассмотрен частный случай идеальных коллимационных объективов с 5-образной функцией рассеяния, т.е. анаберрационных объективов, в которых дополнительно пренебрегают конечными размерами зрачка, т.е. не учитывают дифракционное размытие ФР. Найдено, что в этом случае результирующая функция рассеяния оптического измерительного канала представляет собой автосвёртку аберрационного оператора поведения световозвращателя.

8. На четвёртом компыотсрно-прсдметном и пятом компьютерно-математическом этапах модельного синтеза лазерно-электронной системы проведены вычисления и получен оценочный диапазон измеряемых параметров и характеристик в рамках созданных расчётных методик. Идентифицированы поведенческие аспекты создаваемых методов и методик в виде графовых моделей (обычно орце-пей). Показано, что этапы орцепн задают соответствующие шаги, реализующие осуществление метода или выполнения методики.

Проанализированы классические методы расчёта энергетических световозвращательных характеристик ОЭП. Исследованы параксиальный метод зон блеска, аберрацнонно-геометрооптический метод зон блеска и дифракционно-аберрационный метод. Показано, 1гго эти расчётные методы базируются на априорной информации об оптических параметрах и характеристиках оптической системы лоцируемого Свз. При отсутствии данных единственным способом определения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП является их измерение.

Разработана методика расчёта энергетических световозвращательных характеристик систем скрытого видеонаблюдения (СВИД) с объективами типа «pinhole», которая использована для исследования трёх таких Свз. Построены одномерные нормированные распределения интенсивности в аберрационной функции рассеяния, идентифицированы графические зависимости ПСВ и пелен-гационных характеристик от угла усреднения. Результаты расчёта подтверждают, что объективы типа "pinhole" имеют сверхнизкие значения ПСВ (1 - 100 см2/ср). Установлено приближенное равенство угловых размеров пеленгацион-ных характеристик и полей зрения оптических систем СВИД.

Проведена идентификация измеряемых энергетических световозвращательных характеристик современных ОЭП наблюдения. Рассмотрены методы уменьшения ПСВ ОЭП. Составлены сводные таблицы ПСВ и пеленгационных характеристик 16-ти таких приборов. Найдено, что современный класс ОЭП наблюдения различного тактического назначения имеет ПСВ в диапазоне 0,01 - 10м2/ср, а в случае применения комплексных мер уменьшения ПСВ нижнюю границу диапазона можно снизить до 10 см^ср. Исследованы виды дорожных Свз и рассмотрены их энергетические световозвращательные характеристики. Показано, что диапазон ПСВ дорожных Свз лежит в пределах 50.2000 см2/ср, а угловая ширина пеленга-ционной характеристики достигает 60°.

Таким образом, анализ энергетических световозвращательных характеристик современных ОЭП показывает тенденцию расширения диапазона ПСВ от 10"4 до 104 м2/ср и увеличения угловых размеров пеленгационных характеристик от 10' до 60°. Найдено, что для определения энергетических световозвращательных характеристик современных ОЭП необходима разработка принципиально новой измерительной аппаратуры.

9. В рамках полунатурного метода измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП разработан принципиально новый подметод "виртуальных диафрагм". Он основан на компьютерной обработке зарегистрированного с помощью ФПЗС-матрицы распределения облучённости в ФР световозвращателя в пределах максимального телесного угла, задаваемого размерами чувствительной площадки. Показано, что ФПЗС-матрица пригодна для измерения энергетических характеристик с погрешностью <1% в пределах рабочего динамического диапазона. Разработана принципиально новая методика "виртуальных диафрагм" для измерения ПСВ. Предложен расчётный алгоритм и построена десяти-этапная орцепь идентифицирующая вычислительный процесс расчёта ПСВ ОЭП на основе распределения облучённости в когерентной ФР Свз. С помощью созданной методики "виртуальных диафрагм" измеряются энергетические световозвращательные характеристики современных ОЭП (ФР, ПСВ, пеленгационная и дисперсионная характеристики).

10. В рамках шестого документпо-коиструьггопского и седьмого докумснтно-технологнческого этапов модельного синтеза лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП завершён процесс проектирования полунатурного ПСВ-стенда. Создан комплект конструк-торско-технологической документации. На восьмом этапе на основе конструкторско-технологической проработки оптических и электрических схемных реализаций по назначению с учётом компьютерного моделирования на ЭВМ при активном участии автора в МГТУ им. Н.Э.Баумана на основе принципиально новой элементной базы изготовлен полунатурный лазерно-электронный измерительный ПСВ-стенд. Он представляет собой экспериментальную установку, включающую в себя лазерный источник излучения, оптическую формирующую систему, контролируемый Свз и оптико-электронное регистрирующее устройство. Создана методика светоэнергетического расчёта полунатурного лазерно-электронного измерительного ПСВ-стенда для измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП, целью которой является выбор лазерных излучателей и фотоприемников для двух измерительных каналов с одноплощадочным ПИ и ФПЗС-камерой соответственно. На девятом эксперимснтально-исследовательс-ком этапе показано, что ПСВ-стенд позволяет измерять значения ПСВ вплоть до R = 5 см2/ср при требуемом отношении сигнал/шум Щрб не менее 20. В рамках разработанной методики получены выражения для реализуемого отношения сигнал/шум и/*фпЗС измерительных каналов. Найдено, что реализуемые значения отношений сигнал/шум превышают требуемое.

Исследованы особенности цифровой обработки распределения облучённости в ФР Свз при измерении энергетических световозвращательных характеристик ОЭП в рамках подметода "виртуальных диафрагм" на основе предложенного расчётного алгоритма. Проанализированы отдельные этапы алгоритма. Разработана методика оцифровки распределения облучённости в ФР Свз. Для повышения точности измерений исследованы особенности вычитание фона. Детально изучена цифровая фильтрация для подавления различных помех, возникающих при регистрации и оцифровке распределения облучённости в ФР Свз. Проведён сравнительный экспериментальный анализ линейного низкочастотного сглаживающего, нелинейного медианного и "взвешенного" медианного фильтров. Показано, что наиболее эффективным цифровым фильтром является нелинейный медианный фильтр, который позволяет избавиться от аддитивного и импульсного шумов, сохранив при этом перепады распределений облучённости в ФР Свз.

Разработан алгоритм вычисления потока излучения, проходящего через "виртуальную диафрагму". Для идентификации наибольшего телесного угла усреднения, в пределах которого регистрируется 95% энергии всего ретроотражённого от Свз излучения, введена круговая виртуальная область изображения ФР. Приведены экспериментальные результаты определения радиуса "виртуальной диафрагмы", ограничивающей виртуальную область изображения ФР для прицела "Алина" и прибора ночного ведения 1ПН93Ф.

11. Проведён сравнительный анализ погрешностей подметода "виртуальных диафрагм". Введено понятие суммарной теоретической среднеквадратической погрешности 5е. Она определяется как среднеквадратическое значение четырёх независимых составляющих. Первая погрешность 5ф связана с вычислением отношения лучистых потоков; вторая погрешность 5и определяется при измерении отношений напряжений; третья погрешность бяэтлн обусловлена точностью вычисления ПСВ эталонного Свз; четвёртая погрешность 5П возникает при определении отношения телесных углов. Найдено, что суммарная погрешность 8i. не превышает 7,6 %.

12. Проведёны экспериментальные исследования погрешностей измерения энергетических световозвращательных характеристик разработанного ПСВ-стенда, идентифицирующих адекватность методики "виртуальных диафрагм". Получена интегральная оценка энергетической погрешности созданного ПСВ-стевда в результате сравнения расчётной и экспериментальной функций рассеяния мононаправленного световозвращателя в веде апертурно ограниченного плоского зеркала. Экспериментально показано, что теоретическая и экспериментальная нормированные зависимости, определяющие долю полной энергии, которая соответствует виртуальной диафрагме заданного радиуса отличаются с погрешностью порядка 2%.

Осуществлена интегральная оценка погрешности измерения ПСВ с помощью эталонного выпукло сферического световозвращателя. Получено, что экспериментальные кривые ПСВ в пределах достаточно большого диапазона углов усреднения хорошо совпадают с теоретическими расчётными прямыми, так что относительная ошибка измерения ПСВ не превышает 5%.

Найдена интегральная оценка погрешности при измерении отношений напряжений для различных диаметров физических и "виртуальных" диафрагм. Показано, что при измерении отношения напряжений погрешность (2,8%) по методу "виртуальных диафрагм" не превосходит погрешности (3,3%) при использовании физических диафрагм. В результате экспериментально установлено, что суммарная погрешность измерения энергетических световозвращательных характеристик на ПСВ-стенде по методике "виртуальных диафрагм" не превышает 10%.

13. В результате экспериментальных исследований на разработанном автором ПСВ-стенде большого количества анализируемых ОЭП решена третья главная практическая задача диссертации - создан банк данных в виде совокупности энергетических визуальных и измеренных световозвращательных характеристик современных оптических и оптико-электронных приборов. При этом получение экспериментальных данных осуществлено как с использованием реальных, так и "виртуальных" диафрагм. Показано, что банк данных складывается из: 1) ансамбля зарегистрированных двумерных распределений облучённости в ФР Свз; 2) зависимостей ПСВ от угла усреднения на длинах волн зондирующего излучения; 3) пеленгационных характеристик; 4) дисперсионных характеристик. Проанализированы энергетические световозвращательные характеристики \l-mu различных наблюдательных приборов, работающих как в видимом, так и в ИК диапазонах спектрах для большого значения ПСВ (10" - 10 м /ср) и стандартного набора диаметров диафрагм d— 0,16; 0,5; 1,6; 5 мм. Построены графики ПСВ в зависимости от радиуса виртуальной и физической диафрагмы, а также от угла усреднения. Исследованы прицел Smidt&Bender (Я = 0,53; 0,6328; 0,8; 1,06 мкм), "Алина" (Я = 0,53; 0,6328 мкм), ПНВ CYCLOP-M1 (Я = 0,53; 1,06 мкм), жёлтая и серая светоотражающая плёнки (Я = 0,53; 0,8 мкм), тетраэдрический Свз (Я = 0,53; 0,8 мкм), объективы типа "pinhole" систем СВИД " (Я = 0,53; 0,6328 мкм и Др = 1; 3 мм), а также дорожные Свз СТ2 и КДЗ - "кошачий глаз" (Я = 0,53 мкм). Дополнительно рассмотрены прицелы: охотничий ПН-6К-02, ПН-6К-07, ПН-6К-08, AN/PVS-10, охотничий ночной ПН-1 и ночной бинокль КОМЗ - данные о которых сведены в таблицу. Для объективов типа "pinhole" и дорожных Свз псь строены экспериментальные пеленгационные характеристики. В результате обработки графиков ПСВ, параметризованных по длине волны X зондирующего излучения, получены дисперсионные характеристики при фиксированном угле усреднения. Они найдены для ОЭП, работающих в видимом диапазоне (прицелы "Алина" и AN/PVS-10), в ИК-диапазоне (ПНВ CYCLOP-M1 и ночной бинокль 1ПН98), а также для световых идентификаторов (тетраэдрический Свз и серая светоотражающая плёнка).

14. В результате получено, что использование разработанной автором методики "виртуальных диафрагм" на созданном лазерно-электронном ПСВ-стенде позволяет автоматизировать процесс измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП для длин волн Я = 0,53; 0,6328; 0,8; 0,9 и 1,06 мкм излучения зондирующего источника в широком диапазоне ПСВ (10-4 — 104 м2/ср) с погрешностью не превышающей 10%. При этом найдено, что по всем экспериментальным параметрам методика "виртуальных диафрагм" адекватна методике реальных физических диафрагм с погрешностью не превышающей 30%. Таким образом, банк накопленных экспериментальных данных, представляющий собой уникальную базу данных, обладает большой практической ценностью, так как может быть использован для селекции различных видов лоцируемых световозвращателей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Животовский, Илья Вадимович, 2006 год

1. Международный светотехнический словарь / Под ред. Д.Н.Лазарева.- М.: Рус. яз., 1979.-278 с.

2. Немтинов В.Б. Структурная теория и математическое моделирование оптико- и лазерно-электронных систем: Дисс. . докт. техн. наук. Москва, 2005. - 673 с.

3. Исследование световозвращательных характеристик оптико-электронных систем и разработка их информационной базы данных: Отчёт по НИР «Сигнатура» /МГТУ. Руководитель НИР В.Е.Карасик. ГР № 1192908, Инв. № 02456120970.-М., 2001.- 104 с.

4. Дроздов М.М., Карасик В.Е., Рыбальский В.В. Измерение отражательной эффективности зеркально-линзовых отражателей // Приборостроение: Тез. докл. III научн.-техн. конф. М., 1987. - С. 27.

5. Патент № 2201814 (РФ). Устройство для измерения показателя световозвращения оптико-электронных приборов / Н.В.Барышннков, В.Б.Бокшанский, М.В.Вязовых, И.В.Животовский, В.Е.Карасик, В.Б.Немтинов, Ю.В.Хомут-ский // Б.И. 2003- №11.

6. Кретов Е.С., Смирнов С.Ф., Степанов Н.Н. Методы измерения отражательных характеристик ОЭС // Оборонная техника. 1979. - №4. - С. 35-37.

7. Рыбальский В.В., Хорохоров A.M. К вопросу об измерении отражательных характеристик оптико-электронных систем // Оборонная техника. 1976. №10.-С 48-50.

8. Карасик В.Е., Лазарев Л.П., Пахомов И.И. Обобщенная оценка отражающих свойств световозвращателей // Применение лазеров в приборостроении, машиностроении и медицинской техники: Тез. докл. II Всесоюзной научн.-техн. конф. -М., 1979.-С. 436.

9. Муратов В.Р., Филимонов Ю.А., Ширанков А.Ф. О терминологии, связанной со световозвращающим излучением // Оптико-механическая промышленность. 1980. -№3. - С. 56-57.

10. Карасик В.Е., Рыбальский В.В., Хорохоров A.M. Измерение ПСВ световозвращателей для лазерной дальнометрии // Применение лазеров в приборостроении, машиностроении и медицинской техники: Тез. докл. II Всесоюзной научн.-техн. конф. М., 1979. - С.480.

11. Барышников Н.В., Карасик В.Е. Лабораторные исследования пространствен-но-частотпых характеристик оптических световозвращающих систем // Вестник МГТУ. Приборостроение. Лазерные и оптико-электронные приборы и системы. 1998. - Спец. выпуск. - С. 11-15.

12. Комаров В.М. Яцкевич Г.Б. Лазерные системы в локации и навигации // Зарубежная радиоэлектроника. 1978. - №2. - С. 88.

13. Мосягин Г.М., Немтинов В.Б., Лебедев Е.Н. Теория оптико-элетронных систем. М.: Машиностроение, 1990. - 432 с.

14. Малашин М.С., Каминский Р.П., Борисов Ю.Б. Основы проектирования лазерных локационных систем: Учебное пособие. М.: Высшая школа, 1983.-207 с.

15. Барышников Н.В., Карасик В.Е., Ширанков А.Ф. Анализ пространственно-частотных характеристик тетраэдрического световозвращателя // Изв. вузов СССР. Приборостроение. 1985. - Т. XXVIII, №7. - С. 67.

16. Барышников Н.В., Карасик В.Е., Ширанков А.Ф. Методика проектирования тетраэдрического световозвращателя с заданными отражательными характеристиками // Изв. вузов СССР. Приборостроение. 1991. - Т. XXXIV, №5. -С. 92-96.

17. Кравцов В., Сербии И. Уголковые отражатели // Квант. Приборостроение. -1976.-№5,-С. 7-9,46.

18. Сакин И.Л. Инженерная оптика. Л.: Машиностроение, 1976. - 288с.

19. Батраков А.С., Бутусов М.М., Гречка Г.П. Лазерные измерительные системы. -М.: Радио и Связь, 1981.-456с.

20. Патент № 2024038 (РФ). Светосильный широкоугольный объектив с вынесенным входным зрачком / А.Б.Анитропова, В.В.Бронштейн //Б.И. 1992. - №14.

21. Патент № 2094833 (РФ). Широкоугольный объектив с вынесенным входным зрачком / АОЗТ «Лептон», В.В.Матвеев // Б.И. 1996. - № 20.

22. Patent 4525039 (US). Objective lens / J-L Defuans France // Pat. 25.06.1985. Int. CI. G02B 9/60. U.S.C1. 359/739.

23. Патент № 2127892 (РФ). Телевизионный широкоугольный объектив с вынесенным входным зрачком и удлиненным задним фокальным отрезком II Б.И. -1999.-№8.

24. Патент № 21325(61 (РФ). Широкоугольный объектив с вьшесенным входным зрачком (Варианты) II Б.И. 1999. -№18.

25. Патент РФ № 2133488 (РФ). Широкоугольный объектив с вынесенным входным зрачком II Б.И. 1999. - №20.

26. Осииова Л.П., Горин А.И., Колмыков В.А. Способы уменьшения бликов от сеток оптических приборов // Вопросы оборонной техники. Сер.Х. 1979. -Вып.132. - С.17-21.

27. Рыбальский В.В., Хорохоров A.M., Ширанков А.Ф. Методика расчета обратного рассеяния телескопической системы с наклонной и дефокусированной сеткой // Указатель поступлений информационных материалов ЦИВТИ. -1977.-Вып. №12^134.-С. 32. u ' >л * *

28. Рыбальский В.В., Хорохоров A.M., Ширанков А.Ф. Метод снижения бликов обратного типа «биклин» // Указатель поступлений информационных материалов ЦИВТИ. 1977. - Вып. №12/134. - С. 47.

29. Коротков В.П., Грузевич Ю.К. / Исследования характеристик приемников излучения / Под. ред. Е.Н.Лебедева. М.: МВТУ им. Н.Э.Баумана, 1988. - С. 46.

30. Коротков В.П. Исследования характеристик приемников излучения / Под. ред. Е.Н.Лебедева. -М.: МВТУ им. Н.Э.Баумана, 1986. С.48.

31. Бокшанский В.Б., Карасик В.Е. Расчет характеристик фоточувствительных приборов с зарядовой связью. М.; МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002. - 52с.

32. Janesick, James R. Scientific charge-coupled devices. Washington: SPIE Press monograph, 2001. - 906p.

33. Подласкин Б.Г. Многоэлементные фотоприемники с интегральным принципом формирования сигнала для систем обработки оптической информации: Дис. . докт. физ.-мат. наук. -Спб., 1999.-С. 23.

34. Мишон Г. Приемники изображения на ПЗИ. М.: Мир, 1982. - С. 13-39.1. U ' Г1 J, • \

35. Пресс Ф.П. Фоточувствительные приборы с зарядовой связью. М.: Радио и связь, 1991.-261с.

36. Котов Б.А., Березин В.Ю. Принципы построен^ твердЬтельных фотоэлектрических преобразователей на приборах с переносом заряда // Электронная техника. Сер.4. 1978. - Вып. 5.(105). - С. 9-10.

37. Прэт У. Цифровая обработка изображений. М.: Мир, 1982. - 312с.

38. Kirsh P. Computer detrmination of the constituent structure of biological images // Computer Biomedical Researsh. 1972. - V.4, №3.- P.315-328.

39. Hamamatsu Technical data. / 1995.

40. Toyohiko H., Kusumi R., Myakawa M. Calibration of Linear CCD Cameras used in the Detection of the Position of the Light Spot // IEICETransactions on Information and Systems. 1993. - V.76, №8,- P. 912-920.

41. Lin C.E., Hou A.ls. Real-Time Position ah Attitude Sensing "Using CCD Cameras in Magnetic Suspension System Applications // IEE Transactions on Instrumentation and Measure. 1995. - V.44, №1. - P. 8-15.

42. Sid-Ahmed M.A. Photo grammetric Aerotriangulation Using Matrix CCD Cameras for Close Range Position // Sensing Computers in Industry. 1989. - V.12, №4.-P. 307-313.

43. Торг C.M. Краткий курс теоретической механики. М.: Наука, 1970. - 478с.

44. Троицкий И.Н., Устинов Н.Д. Статистическая теория голографии. М.: Радио и связь, 1981.- 327с.

45. Родионов С.А. Автоматизация проектирования оптических систем. JI.: Машиностроение, 1982.-270с. " "

46. Бахвалов Н.С. Численные методы. М.: Наука, 1975. - 245с.

47. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. М.: Наука, 1966.-123 с.

48. Калиткин Н.Н. Численные методы. М.: Наука, 1978. - 179 с.

49. Агурок И.П., Родионов С.А. Использование оптической передаточной функции для вычисления функции концентрации энергии // Оптико-мех. промышленность.- 1985.-№8.-С. 19-21.

50. Сойфер В.А. Методы компьютерной обработки изображений. М,: Физмат-лит, 2003. - 780с.

51. Борн М., Вольф М. Основы оптики* М.: Наука,970. 8*55с.

52. Карасик В.Е., Орлов В.М. Лазерные системы видения. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2001. - С.350.

53. Гудмен Дж. Введение в Фурье-оптику. М.: Мир, 1970. - С.364.

54. Михеев А.С., Рыбальский В.В. Методы расчета отражательных характеристик оптических приборов // Вопросы оборонной техники. Сер.Х 1978. -Вып.117. — С.68-72.

55. Рыбальский В.В., Хорохоров A.M. К вопросу об измерении отражательных характеристик оптико-электронных систем // Оборонная техника 1976. -№10. - С.15.

56. Ширанков А.Ф. Определение отражательных свойств оптических и оптико-электронных приборов через параметры двух вспомогательных лучей // Вопросы оборонной техники. Сер.Х- 1979. Вып.136. - С.14-22.

57. Барышников Н.В., Карасик В.Е. Современные задачи разработки локационной аппаратуры для дистанционного обнаружения оптических приборов // ЛАЗЕР-ИНФОРМ: Информационный бюллетень Лазерной ассоциации, 2003.-№4 (259).-С. 15.

58. Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. -М.: Советское радио, 1975. -248с.

59. Исследование возможности создания и разработка лазерной оптико-электронной аппаратуры обнаружения систем скрытого видеонаблюдения: Отчёт по НИР «Антисвид» / МГТУ. Руководитель темы В.Е.Карасик. ГР № 0182089208, Инв. № 02849807630. М., 2000. - 131 с.

60. Животовский И.В. Измерение отражательных характеристик методом цифровой обработки изображений функций рассеяния световозвращателя // Лазерные системы и их применения: Тез. докл. XI Международной научн.-техн. конф. Кострома, 2004. - С. 46.

61. Барышников Н.В., Животовский И.В. Цифровые методы измерения световозвращательных характеристик // ЛАЗЕРЫ 2003: Тез. докл. XIV Международной научн.-техн. конф. - Сочи, 2003. - С. 48.

62. Животовский И.В. Цифровой метод измерения отражательных характеристик // ЛАЗЕРЫ 2004: Тез. докл. XV Международной научн.-техн. конф. -Сочи, 2004. - С. 49.ил c4h. j33

63. Барышников Н.В., Бокшанский В.Б., Животовский И.В. Разработка аппаратуры второго поколения и методов измерения отражательных характеристик // Лазеры в науке, технике, медицине: Тез. докл. XIII Международной научн.-техн. конф. Сочи, 2002. - С. 67.

64. Барышников Н.В., Вязовых М.В., Животовский И.В. Экспериментальная установка для исследования отражательных характеристик ОЭП // Лазеры в науке, технике, медицине: Тез. докл. XII Международной научн.-техн. конф. -Сочи, 2001.-С. 77. ' *

65. Барышников Н.В., Вязовых М.В., Животовский И.В. Исследовани светоот-ражательных характеристик световозвращателей типа Pinhole // Лазеры в науке, технике, медицине: Тез. докл. XII Международной научн.-техн. конф. -Сочи, 2001.-С. 76.

66. Барышников Н.В., Вязовых М.В., Животовский И.В. Исследовани светоот-ражательных характеристик световозвращателей типа Pinhole // Радиооптические технологии в приборостроении: Тез. докл. I научн.-техн. конф. Сочи, 2003.-С. 72.

67. Барышников Н.В., Бокшанский В.Б., Животовский И.В. Автоматизация измерений световозвращательных х^ракт9ристик // Зестник МГТУ. Приборостроение. 2000. - №3(40). - С. 43-62.

68. Турыгин И.А. Прикладная оптика. М.: Машиностроение, 1965. - 362с.

69. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука, 1986. - 544 с.

70. Физический энциклопедический словарь словарь / Под ред. А.М.Прохорова. -М.: Советская энциклопедия, 1983. 378 с

71. Вереникина Н.М., Рожков О.В., Тимашова Л.Н. Синтез оптических систем когерентных процессоров для пространственно-частотной фильтрации изображений // Вестник МГТУ. Приборостроение. 1992. - №2. - С. 4-23.

72. Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография: Пер. с англ./ Под ред. Ю.И.Островского!. -М.: Мир, 1973j — 686с. > *