Застосування частотно-фазового методу для контролю геометричних параметрів обїєктів

Розглянуто можливість використання лазерних частотно-фазових далекомірних систем у радарному режимі для оцінки якості та форми контрольованих дифузно-відбиваючих поверхонь. Проведено аналітичні дослідження вихідної величини частотно-фазових систем при нерівномірності контрольованих поверхонь. Оцінен...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2017
Автори:	Брагинець, І.О., Кононенко, О.Г., Масюренко, Ю.О.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Інститут електродинаміки НАН України 2017
Назва видання:	Технічна електродинаміка
Теми:	Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/158981
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Застосування частотно-фазового методу для контролю геометричних параметрів обїєктів / І.О. Брагинець, О.Г. Кононенко, Ю.О. Масюренко // Технічна електродинаміка. — 2017. — № 6. — С. 88–93. — Бібліогр.: 10 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-158981
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1589812019-09-20T01:25:48Z Застосування частотно-фазового методу для контролю геометричних параметрів обїєктів Брагинець, І.О. Кононенко, О.Г. Масюренко, Ю.О. Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці Розглянуто можливість використання лазерних частотно-фазових далекомірних систем у радарному режимі для оцінки якості та форми контрольованих дифузно-відбиваючих поверхонь. Проведено аналітичні дослідження вихідної величини частотно-фазових систем при нерівномірності контрольованих поверхонь. Оцінено спектр вихідного сигналу системи у даному випадку та визначено амплітуди окремих складових спектру, значення яких характеризують стан поверхні або її профіль. Рассмотрена возможность использования лазерных частотно-фазовых дальномерных систем в радарном режиме для оценки качества и формы контролируемых диффузно-отражающих поверхностей. Проведены аналитические исследования выходной величины частотно-фазовых систем при неравномерности контролируемых поверхностей. Оценен спектр выходного сигнала системы в этом случае и определены амплитуды отдельных составляющих спектра, значения которых характеризуют состояние поверхности или ее профиль. Authors considered the possibility of using laser frequency-phase ranging systems in the radar mode for evaluating the quality and shape of the controlled diffuse-reflecting surfaces. We carried out analytical studies of the output value of frequency-phase systems for non-uniformity of controlled surfaces. The spectrum of the system output signal is estimated in this case and the amplitudes of the individual components of the spectrum are determined, the values of which characterize surface state or its profile. 2017 Article Застосування частотно-фазового методу для контролю геометричних параметрів обїєктів / І.О. Брагинець, О.Г. Кононенко, Ю.О. Масюренко // Технічна електродинаміка. — 2017. — № 6. — С. 88–93. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. 1607-7970 DOI: https://doi.org/10.15407/techned2017.06.088 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/158981 621.317 uk Технічна електродинаміка Інститут електродинаміки НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці
spellingShingle	Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці Брагинець, І.О. Кононенко, О.Г. Масюренко, Ю.О. Застосування частотно-фазового методу для контролю геометричних параметрів обїєктів Технічна електродинаміка
description	Розглянуто можливість використання лазерних частотно-фазових далекомірних систем у радарному режимі для оцінки якості та форми контрольованих дифузно-відбиваючих поверхонь. Проведено аналітичні дослідження вихідної величини частотно-фазових систем при нерівномірності контрольованих поверхонь. Оцінено спектр вихідного сигналу системи у даному випадку та визначено амплітуди окремих складових спектру, значення яких характеризують стан поверхні або її профіль.
format	Article
author	Брагинець, І.О. Кононенко, О.Г. Масюренко, Ю.О.
author_facet	Брагинець, І.О. Кононенко, О.Г. Масюренко, Ю.О.
author_sort	Брагинець, І.О.
title	Застосування частотно-фазового методу для контролю геометричних параметрів обїєктів
title_short	Застосування частотно-фазового методу для контролю геометричних параметрів обїєктів
title_full	Застосування частотно-фазового методу для контролю геометричних параметрів обїєктів
title_fullStr	Застосування частотно-фазового методу для контролю геометричних параметрів обїєктів
title_full_unstemmed	Застосування частотно-фазового методу для контролю геометричних параметрів обїєктів
title_sort	застосування частотно-фазового методу для контролю геометричних параметрів обїєктів
publisher	Інститут електродинаміки НАН України
publishDate	2017
topic_facet	Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/158981
citation_txt	Застосування частотно-фазового методу для контролю геометричних параметрів обїєктів / І.О. Брагинець, О.Г. Кононенко, Ю.О. Масюренко // Технічна електродинаміка. — 2017. — № 6. — С. 88–93. — Бібліогр.: 10 назв. — укр.
series	Технічна електродинаміка
work_keys_str_mv	AT braginecʹío zastosuvannâčastotnofazovogometodudlâkontrolûgeometričnihparametrívobíêktív AT kononenkoog zastosuvannâčastotnofazovogometodudlâkontrolûgeometričnihparametrívobíêktív AT masûrenkoûo zastosuvannâčastotnofazovogometodudlâkontrolûgeometričnihparametrívobíêktív
first_indexed	2025-07-14T11:31:07Z
last_indexed	2025-07-14T11:31:07Z
_version_	1837621754111983616
fulltext	88 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2017. № 6 ІНФОРМАЦІЙНО-ВИМІРЮВАЛЬНІ СИСТЕМИ В ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЦІ УДК 621.317 ЗАСТОСУВАННЯ ЧАСТОТНО-ФАЗОВОГО МЕТОДУ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ГЕОМЕТРИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ОБ’ЄКТІВ І.О. Брагинець, канд.техн.наук, О.Г.Кононенко, канд.техн.наук, Ю.О.Масюренко, канд.техн.наук Інститут електродинаміки НАН України, пр. Перемоги, 56, Київ, 03057, Україна, e-mail: masjuriy@ied.org.ua Розглянуто можливість використання лазерних частотно-фазових далекомірних систем у радарному режимі для оцінки якості та форми контрольованих дифузно-відбиваючих поверхонь. Проведено аналітичні дослід- ження вихідної величини частотно-фазових систем при нерівномірності контрольованих поверхонь. Оцінено спектр вихідного сигналу системи у даному випадку та визначено амплітуди окремих складових спектру, зна- чення яких характеризують стан поверхні або її профіль. Бібл. 10, рис. 2. Ключові слова: лазер, лінійна частотна модуляція, радар, ряди Фур'є, спектр сигналу. Для оцінки геометричних параметрів об’єктів з дифузно-відбиваючою поверхнею, у тому чи- слі об’єктів, що обертаються або мають високу температуру (вище 10000С), застосовуються оптичні методи безконтактного вимірювання відстані до відповідних об’єктів. Найбільш перспективними в цьому плані є вимірювальні системи на основі лазерних далекомірів, які є результатом подальшого розвитку технологій у сфері створення високоточних безконтактних систем для контролю геометрії та налагодження великогабаритних виробів. Вказана особливість, а також стан сучасної електронної елементної бази уможливлюють практичну реалізацію відомих методів вимірювання відстані та роз- робку нових типів лазерних далекомірів. Останнім часом, крім фазових лазерних вимірювачів відстані з модуляцією інтенсивності світ- лового випромінювання, які завдяки своїм відомим властивостям знаходять застосування при моніто- рингу багатьох об’єктів, використовується частотний метод вимірювання відстані. Суть методу поля- гає в частотній модуляції (ЧМ) лазерного випромінювання і зводиться до вимірювання приросту час- тоти за час розповсюдження ЧМ сигналу до відбивача (контрольованої поверхні), який знаходиться на відстані Lх, та в зворотному напрямку [2]. Якщо частота f випромінюваних коливань змінюється за лінійним законом, тобто збільшується або зменшується з постійною швидкістю dtdf , то зміна частоти за час cLxLx 22  , де с – швидкість світла, складає cLf xLx 22   . Вимірявши f , можна за формулою  2fcLx  обчислити значення Lх. Практичні реалізації частотних оптичних вимірювальних систем на основі лазерних далеко- мірів наведено, наприклад, у [1, 5]. Слід відзначити, що точність частотних систем залежить, в основ- ному, від похибки вимірювання f та стабільності значення  . Тому для отримання високої точнос- ті визначення відстані (не більше 0,1 мм) дуже жорсткі вимоги пред’являються до точності вимірю- вання f та стабільності  . В оптичній вимірювальній системі [1], яка створена на базі лазерного радара серії MV300 фірмою Metris (Бельгія), відстань визначається з точністю (10 мкм+2,5 мкм/м). Вказана точність досягається за допомогою лазерного далекоміра, при створенні якого використана запатентована технологія з частотною модуляцією лазерного когерентного радара. Така система є надзвичайно дорогою. Представляє інтерес комбінований (частотно-фазовий) метод вимірювання відстані, коли час- тота модуляції випромінюваних електромагнітних коливань Fm, що направляються на контрольова- ний об'єкт, не є постійною, як в фазових системах, а періодично змінюється за лінійним законом від початкового значення F0 до максимального (F0 +∆Fm), де ∆Fm – приріст частоти модуляції за вибра-  © Брагинець І.О., Кононенко О.Г., Масюренко Ю.О., 2017 ORCID ID: http://orcid.org/0000-0003-4209-1126 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2017. № 6 89 ний час її зміни Tп. Тоді кумулятивний фазовий зсув кум (набіг фази) огинаючих електромагнітного сигналу, що направляється на об’єкт, та відбитого від нього сигналу за час Тп визначається форму- лою [3] сFL mx   22кум . Звідси кутова частота вихідного сигналу частотно-фазової системи дорівнює [3] x mx kL Tc FL T     пп кум 0 4   , (1) де k – постійний коефіцієнт, п4 cTFk m  . Як бачимо із останнього виразу, 0 прямо пропорцій- на відстані до об’єкту, що визначає її як інформативний параметр. За принципом своєї дії частотно-фазові далекоміри можуть використовуватися в радарному режимі, тобто при наявності декількох поверхонь, що відбивають. У [6−8, 10] проаналізовано перет- ворювальні процеси в частотно-фазових далекомірах, де використовуються частоти НВЧ-діапазону. В таких системах, основний напрямок яких є радіолокація, похибка вимірювання в кращому випадку складає 0,6…1,0 см. Більш високу точність забезпечують частотно-фазові далекоміри оптичного діа- пазону. В [3] розглянуто особливості практичної реалізації частотно-фазового методу в лазерній да- лекометрії з використанням цифрової обробки досліджуваних сигналів, описано алгоритм функціо- нування далекоміра та його структурна схема, а також проаналізовано похибки вимірювання відстані. В попередніх дослідженнях, проведених авторами за цією тематикою, встановлено, що похибка вимі- рювання відстані в залежності від обраних параметрів перетворювальних процесів може складати 0,1…1,0 мм. Нами раніше була розглянута можливість застосування частотно-фазового методу для вимі- рювання переміщень із більш високою точністю за рахунок зменшення випадкових похибок, що ви- никають у фазових лазерних далекомірах. Частотно-фазові далекомірні системи, що працюють у ра- дарному режимі, можуть бути також використані при вимірюванні форми дифузійно-відбиваючих поверхонь з оцінкою характеру дефекту, кута нахилу поверхонь, наявності опуклостей або западин і т.п. Тому нами була поставлена задача проведення досліджень, спрямованих на аналіз роботи лазер- ного далекоміра у вказаному режимі. Метою даної роботи є оцінка спектру вихідної величини лазерного частотно-фазового дале- коміра при нахилі контрольованої поверхні або при її нерівномірності та можливості по складових спектру визначити стан дифузно-відбиваючої поверхні. Для досягнення вказаної мети спочатку визначимо та проаналізуємо вихідну величину частот- но-фазового далекоміру при наявності двох контрольованих поверхонь. Проілюструємо це на конк- ретному прикладі. Нехай контрольована поверхня знаходиться від приладу на відстані Lх = 4 м, а відповідне зна- чення кутової частоти вихідної величини далекоміра позначимо як 0. При ∆Fm = 75 МГц згідно з (1) п0 4 T  . Позначимо вихідну величину пристрою tUu m 01 sin . (2) Вважаємо, що є ще одна дифузно-відбиваюча поверхня, яка розташована на невеликій відста- ні від першої і має такий самий коефіцієнт відбиття. Тоді вихідна величина системи, обумовлена від- биттям оптичного випромінювання від другої поверхні, може бути подана у вигляді  ttUu m   02 sin , (3) де  – приріст частоти вихідного сигналу системи у порівнянні із сигналом (2),   0. Приймемо нормуючий сигнал по амплітуді 1mU . Результуюча величина, обумовлена від- биттям оптичного випромінювання одразу від двох поверхонь,   tttuuu  5,0cos5,0sin2 021  . (4) Визначимо складову у виразі (4), яка відповідає приросту частоти вихідної величини частот- но-фазової системи через наявність додаткової дифузно-відбиваючої поверхні. З цією метою викори- стаємо алгоритм обробки сигналів, який має місце в системах оптимальної оцінки частоти [9]. Для цього знайдемо величину 121 uuu   . (5) Після підстановки у (5) значень u і 1u відповідно із (4) та (2) та проведення математичних перетворень з урахуванням того, що   0 і Т0 1, маємо 90 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2017. № 6 ttu 0cos5,0   . (6) Далі знаходимо добуток 21 2 2cos15,0cos 0 0 uutttuu       , де tu   25,01 ; ttu   02cos25,02 . Розкладемо в ряд Фур'є на часовому відрізку 0...Т0 складову 1u із останнього виразу, оскіль- ки складова 2u має подвійну частоту і може бути відфільтрована. При цьому коефіцієнти ряду ви- значаються за формулами   0 00 0 2 T dtt T a  ;   0 0 0 0 cos2 T n dtnt T a  ;   0 0 0 0 sin2 T n dtnt T b  , де n – номер гармоніки. Після визначення коефіцієнтів ряду відзначимо, що в даному ряду відсутні косинусоїдальні складові, а сам ряд має вигляд        ...3sin 3 22sinsin225,01 0 0 0 0 0 00 tttu          . (7) Після проведених перетворень отримуємо спектр 1u з домінуючою (інформативною) складо- вою   t00 sin2   . Визначивши амплітуду цієї складової (індекс частотної модуляції), можна оці- нити лінійне зміщення другої контрольованої поверхні відносно першої. При контролі однієї нерів- номірної поверхні це дає можливість по знайденому спектру визначити характер її стану (наявність западин чи опуклостей). Розглянемо випадок, коли контрольована поверхня розташована нормально по відношенню до випромінювання або нахилена під кутом. У такому випадку може мати місце нерівномірність поверхні. При проведенні досліджень було обрано оптичну схему вимірювання відстані до дифузно- відбиваючої поверхні (ДВП), показану на рис. 1, а. При реалізації схеми світловий потік на виході лазерного напівпровідникового випромінювача (ЛНВ) спрямовується на дзеркало (Дз) і потім через об’єктив (Об) попадає на ДВП. Вважаємо, що відбите світлове випромінювання підкоряється закону Ламберта, а світлова пляма на досліджуваній поверхні має квадратну форму зі стороною квадрата L0 (рис. 1, б). Відбите світлове випромінювання за допомогою Об фокусується на площадку фотоприй- мача (ФП). Рис. 1 Методика дослідження полягає у наступному. Розбиваємо умовно поверхню, на яку попадає світлова пляма, на N ділянок (рис. 1, б), що представляють собою прямокутники зі сторонами L0 та NL0 . При цьому вважаємо, що приріст частоти вихідної величини частотно-фазової далекомірної системи, обумовлений просторовим положенням кожної такої ділянки, має постійне значення і може бути представлений у вигляді i Ni   0 , (8) де  – безрозмірний коефіцієнт, який визначається кутом нахилу поверхні α; i =1…N. З урахуванням того, що i « 0 , коефіцієнт 0LL  (рис. 1, а). Частоту 0 у виразі (8) для спрощення подаль- шого аналізу будемо представляти у відносних одиницях, тобто 0кум ' 0 T  , де Т0 – період вихід- ного сигналу системи в радіанах, 20 T . Відповідно у відносних одиницях далі буде представлено і ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2017. № 6 91 приріст частоти як i  . Якщо вибрати параметри перетворення в частотно-фазовій системі такими, що вказані в наведеному вище прикладі, то 2' 0  . Це ілюструє рис. 2, на якому uвих – вихідна вели- чина частотно-фазової системи в загальному вигляді. У випадку, що розглядається, досліджува- ний сигнал, викликаний відбиттям від площини кожної ділянки, може бути представлений у вигля- ді  xu ii   0sin . (9) У формулі (9) x виражено в радіанах. Після тригонометричного перетворення формули (9) з урахування того, що 1 i , вона набуває ви- гляду xxxu ii   sincossin 00 . (10) У виразі (10) друга складова виникає вна- слідок нахилу поверхні ДВП. Її можна визначити в частотно-фазовій системі при використанні опти- мального алгоритму перетворення сигналів для оцінки приросту частоти [9]. У цьому випадку із напруги (10) віднімається синфазна складова xuc 0sin , яка визначається при її формуванні в процесі вимірювання та обчислювальної обробки досліджуваного сигналу [3]. Далі отриманий ре- зультат перемножується з квадратурною складо- вою вихідної величини системи. Треба відзначити, що початковий фазовий зсув вихідної величини системи, який виникає внаслідок принципу її роботи, визначається в одному із тактів роботи системи [3]. У подальшому його значення при обробці сигна- лів враховується. Результуючу величину, обумовлену нахилом поверхні ДВП, можна представити у вигляді      N i xi N x N xu 1 00 sincos1  . (11) Виходячи із виразу (11), маємо, що нахил досліджуваної поверхні викликає появу додаткових спектральних складових. Для оцінки останніх вихідну величину (11) представимо в інтегральному вигляді   00 00 0 0 0 0 0 00 0 ' coscossincos1 LL x L L x xdLx L Lx L xu                      . (12) Представимо другий співмножник виразу (12) у вигляді ряду ...5,01cos 2 0 0 0 0              x L Lx L L  (13) Оскільки 1 , то з достатньою для практики точністю можна обмежитися двома першими складовими ряду. З урахуванням цього, а також того, що при наведених вище чисельних параметрах частотно-фазової системи 0 дорівнює двом, із (12) отримаємо   xxxu 2cos'   . (14) Далі, як це відповідає обчислювальній обробці з використанням оптимального алгоритму для оцінки приросту частоти, складова (14) перемножується з квадратурною складовою вихідної величи- ни системи, яка в даному випадку xu 2cosкв  . У результаті вихідна величина після перемножування може бути представлена у вигляді      xxxxxu 4cos15,02cos 2 п   . (15) У нашому випадку, виходячи з виразу (15), домінуючі (інформативні) складові спектру визна- чаються його членом Рис. 2 92 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2017. № 6   xxu 5,0' п  . (16) Якщо функцію (16) розкласти в тригонометричний ряд Фур'є на часовому відрізку 0…Т0, то значення амплітуд складових спектру будуть відповідати коефіцієнтам ряду      0 п 0 ' 0 cos2 T dxkxxu T kA ;      0 п 0 ' 0 sin2 T dxkxxu T kB , (17) де k – номер спектральної складової. Неважко показати, що згідно з (17) косинусоїдальні складові спектру дуже малі і тому ними можна знехтувати. У зв’язку з цим амплітуди спектральних складових з урахуванням (16) та (17) до- рівнюють B(1) = γ; B(2) = γ/2; B(3) = γ/3; B(4) = γ/4; …; B(k) = γ/k. (18) Значення k = 2 відповідає основній частоті досліджуваного сигналу. Слід відзначити, що за відсутністю нахилу площини поверхні складові спектру B(1), B(3), B(4) та інші практично відсутні. Нами розглянуто тільки випадок нахилу дифузно-відбиваючої поверхні, коли його значення може бути оцінено по амплітуді складової B(1) = γ, як найбільш інтенсивної. Використовуючи вираз (12), можна визначити характер нерівномірності поверхні (наявність опуклостей, западин та ін.) при вимірюванні відстані до неї. Знак приросту відстані (западина чи опуклість) може бути оцінено згідно з розробленими авторами методиками та алгоритмами [3, 4]. Застосування останніх дозволяє досить точно визначити середнє значення відстані до відбиваючої поверхні, а згодом і складові вихідного сигналу частотно-фазової вимірювальної системи при її роботі у радарному режимі. Практичне застосування розглянутий підхід може знайти при розробці безконтактних вимі- рювальних систем для контролю геометрії та налагодженні великогабаритних виробів, зокрема, в енергомашинобудуванні, космічній промисловості, авіа- та суднобудуванні та ін. Найважливіше це, коли для оцінки профілю об’єктів проводиться сканування контрольованої поверхні. В розглянутому випадку зменшується число точок, які скануються системою. Ця особливість дає можливість скоро- тити час проведення вимірювальних операцій. Висновки. Результати проведених аналітичних досліджень вихідного сигналу частотно-фазового лазерного далекоміра, який функціонує у радарному режимі, показали, що при наявності нерівномірності контрольованої поверхні спектр сигналу має відповідні додаткові складові. По значенню амплітуд цих спектральних складових із використанням відомих методик та обчислювальних алгоритмів можна оціни- ти стан або профіль контрольованої дифузно-відбиваючої поверхні об’єкту. Вказана обставина значно розширює сфери застосування частотно-фазових лазерних далекомірних систем. 1. Бесконтактная измерительная система на базе лазерного радара серии MV 300 от 02.2017 [Елек- тронний ресурс] – Режим доступу: http://nevatec.ru/wp-content/uploads/2016/10/mv300.pdf 2. Большаков В.Д., Деймлих Ф., Голубев А.Н., Васильев В.П. Радиогеодезические и электрооптические измерения. – М.: Недра, 1985. – 303 с. 3. Зайцев Е.А., Кононенко А.Г., Масюренко Ю.А., Ниженский А.Д., Латенко В.И., Орнатский И.А. Осо- бенности применения фазово-частотного метода в лазерной дальнометрии // Технічна електродинаміка. – 2008. – № 6. – С. 65-70. 4. Зайцев Е.А., Кононенко А.Г., Масюренко Ю.А., Ниженский А.Д., Латенко В.И., Орнатский И.А. Спе- цифические погрешности фазово-частотных лазерных измерителей расстояния // Технічна електродинаміка. – 2009. – № 3. – С. 50-54. 5. Куликов Д.В., Двойнишников С.В., Аникин Ю.А., Меледин В.Г., Наумов И.В., Кротов С.В., Главный В.Г., Рахманов В.В., Бакакин Г.В., Павлов В.А., Шпольвинд К.В., Кабардин И.К., Чубов А.С. Лазерное устройство для измерения воздушного зазора электрической машины Патент РФ № 2469264, МПК (2006.01) G 01 B 11/14, H 02 K 15/00. 6. Downey J.M. A Stepped Frequency Continuous Wave Ranging Sensor for Aiding Pedestrian Inertial Navi- gation [Електронна версія]. – 2012. – Режим доступу: http://repository.cmu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article= 1110&context=dissertations 7. Joongsuk P. Development of microwave and millimeter-wave integrated-circuit stepped-frequency radar sensors for surface and subsurface profiling [Електронна версія]. – 2003. – Режим доступу: http://oaktrust.library. tamu.edu/bitstream/handle/1969.1/1588/etd-tamu-2003C-ELEN-Park-1.pdf?sequence=1 8. Nguen C., Joongsuk P. Stepped-frequency radar sensors: Theory, Analysis and Design [Електронна версія] – Режим доступу: https://books.google.com.ua/books?id=I1XeCwAAQBAJ&printsec=frontcover&dq=Stepped- frequency+radar+sensors&hl=ru&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=Stepped-frequency%20radar%20sensors&f=false ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2017. № 6 93 9. Van Trees Harry L. Detection, Estimation, and Modulation Theory. Part 1: Detection, Estimation, and Line- ar Modulation Theory. – USA, John Wieley and Inc, 2001. – 690 p. 10. Weiss J.M. Continuous-Wave Stepped-Frequency Radar for Target Ranging and Motion Detection. – Ре- жим доступу: http://micsymposium.org/mics_2009_proceedings/mics2009_submission_64.pdf УДК 621.317 ПРИМЕНЕНИЕ ЧАСТОТНО-ФАЗОВОГО МЕТОДА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТА И.А. Брагинец, канд.техн.наук, А.Г. Кононенко, канд.техн.наук, Ю.А. Масюренко, канд.техн.наук Институт электродинамики НАН Украины, пр. Победы, 56, Киев, 03057, Украина, e-mail: masjuriy@ied.org.ua Рассмотрена возможность использования лазерных частотно-фазовых дальномерных систем в радарном режиме для оценки качества и формы контролируемых диффузно-отражающих поверхностей. Проведены аналитические исследования выходной величины частотно-фазовых систем при неравномерности контролируемых поверхностей. Оценен спектр выходного сигнала системы в этом случае и определены амплитуды отдельных составляющих спектра, значения которых характеризуют состояние поверхности или ее профиль. Библ. 10, рис. 2. Ключевые слова: лазер, линейная частотная модуляция, радар, ряды Фурье, спектр сигнала. APPLICATION OF FREQUENCY PHASE METHOD FOR CONTROL OF OBJECT GEOMETRIC PARAMETERS I.O. Bragynets, O.G. Kononenko, Yu.A. Masjurenko Institute of Electrodynamics National Academy of Sciences of Ukraine, pr. Peremohy, 56, Kyiv, 03057, Ukraine, e-mail: masjuriy@ied.org.ua Authors considered the possibility of using laser frequency-phase ranging systems in the radar mode for evaluating the quality and shape of the controlled diffuse-reflecting surfaces. We carried out analytical studies of the output value of frequency-phase systems for non-uniformity of controlled surfaces. The spectrum of the system output signal is estimat- ed in this case and the amplitudes of the individual components of the spectrum are determined, the values of which characterize surface state or its profile. References 10, figures 2. Key words: laser, linear frequency modulation, radar, Fourier series, signal spectrum. 1. Non-contact measuring system based on laser radar MV-300 from 02.2017. – Available at: http://nevatec.ru/wp-content/uploads/2016/10/mv300.pdf (Rus) 2. Bolshakov V.D., Deumlich F., Golubev A.N., Vasilev V.P. Radio-geodesic and electro-optical measurements. – Moskva: Nedra, 1985. – 303 p. (Rus) 3. Zaitsev E.A., Kononenko A.G., Masjurenko Yu.A., Nizhenskyi A.D., Latenko V.I., Ornatskyi I.A. Special features of a phase-frequency method application in a laser ranging // Tekhnichna Elektrodynamika. – 2008. – No 6. – Pp. 65-70. (Rus) 4. Zaitsev E.A., Kononenko A.G., Masjurenko Yu.A., Nizhenskyi A.D., Latenko V.I., Ornatskyi I.A. Specific er- rors of phase-frequency laser distance meters // Tekhnichna Elektrodynamika. – 2009. – No 3. – Pp. 50-54. (Rus) 5. Kulikov D.V., Dvojnishnikov S.V., Anikin Yu.A., Meledin V.G., Naumov I.V., Krotov S.V., Glavnyi V.G., Rakhmanov V.V., Bakakin G.V., Pavlov V.A., Shpolvind K.V., Kabardin I.K., Chubov A.S. Laser device to measure air gap of electric machine. Patent RU No 2469264, 2012ю (Rus) 6. Downey J.M. A Stepped Frequency Continuous Wave Ranging Sensor for Aiding Pedestrian Inertial Navi- gation. – 2012. – Available at: http://repository.cmu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article= 1110&context=dissertations 7. Joongsuk P. Development of microwave and millimeter-wave integrated-circuit stepped-frequency radar sensors for surface and subsurface profiling. – 2003. – Available at: http://oaktrust.library.tamu.edu/bitstream/handle/1969.1/1588/etd-tamu-2003C-ELEN-Park-1.pdf?sequence=1 8. Nguen C., Joongsuk P. Stepped-frequency radar sensors: Theory, Analysis and Design. – Available at: https://books.google.com.ua/books?id=I1XeCwAAQBAJ&printsec=frontcover&dq=Stepped- frequency+radar+sensors&hl=ru&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=Stepped-frequency%20radar%20sensors&f=false 9. Van Trees Harry L. Detection, Estimation, and Modulation Theory. Part 1: Detection, Estimation, and Line- ar Modulation Theory. – USA, John Wieley and Inc, 2001. – 690 p. 10. Weiss J.M. Continuous-Wave Stepped-Frequency Radar for Target Ranging and Motion Detection. – Available at: http://micsymposium.org/mics_2009_proceedings/mics2009_submission_64.pdf Надійшла 03.05.2017 Остаточний варіант 14.07.2017

Застосування частотно-фазового методу для контролю геометричних параметрів обїєктів

Репозитарії

Схожі ресурси