СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ СЛОЖНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА

1. Способ измерения компонентов сложных перемещений объекта, осуществляемый с помощью оптической системы и заключающийся в использовании связанного с контролируемым объектом распределенного в пространстве видимого тестового объекта, в качестве которого используют отрезок прямой известной длины L, формировании изображения последнего в приемнике изображения, где создается шкала в виде виртуальных меток, фиксируемых в начальный такт измерения на поверхности приемника изображения в определенных заранее точках изображения тестового объекта, и по перемещениям изображения относительно которых судят о перемещениях контролируемого объекта, отличающийся тем, что используют дополнительный трехмерный тестовый объект в виде шара известного диаметра D, который жестко совмещают с тестовым объектом, выполненным в виде отрезка прямой известной длины L, таким образом, что отрезок пересекает центр шара, а геометрические параметры отрезка и шара выбирают из условия L>D, и по четырем расстояниям от соответствующих виртуальных меток до выбранных точек изображения многомерного тестового объекта, складывающихся из изображений известных элементов отрезка L и (или) изображений известных элементов, например радиуса или диаметра D, тестового объекта, выполненного в виде шара, и (или) изображений информативных компонентов, характеризующих сложное перемещение контролируемого объекта, определяют информативные компоненты перемещений контролируемого объекта, характеризующие его линейные перемещения вдоль осей OX и OZ и поворот вокруг оси OY декартовой системы координат в последующие такты измерения.
2. Способ измерения компонентов сложных перемещений по п. 1, отличающийся тем, что одну виртуальную метку фиксируют на поверхности приемника изображения в точке, совпадающей в начальный такт измерения с одной из крайних точек изображения элемента тестового объекта, выполненного в виде отрезка прямой известной длины L, вторую виртуальную метку фиксируют в начальный такт измерения на поверхности приемника изображения в точке пересечения изображения поверхности элемента тестового объекта, выполненного в виде шара известного диаметра D, и элемента тестового объекта, выполненного в виде отрезка прямой известной длины L, выбирая точку ближайшую к первой метке, в последующие такты измеряют значения расстояний от первой виртуальной метки до изображения ближайшей к ней крайней точки отрезка прямой известной длины L, от первой виртуальной метки до точки пересечения изображения поверхности шара известного диаметра D и изображения отрезка прямой известной длины L, от первой виртуальной метки до изображения центра поверхности шара известного диаметра D, от второй виртуальной метки до изображения ближайшей к ней крайней точки отрезка прямой известной длины L, а значения компонентов, характеризующих линейные перемещения контролируемого объекта вдоль осей OX и OZ и поворот его вокруг оси OY декартовой системы координат, определяют по формулам:
1
2
3
4
где Y(τ) - величина расстояния от первой виртуальной метки до изображения ближайшей к ней крайней точки отрезка прямой известной длины L; Y(τ) - величина расстояния от первой виртуальной метки до точки пересечения изображения поверхности шара известного диаметра D и изображения отрезка прямой известной длины L; Y(τ) - величина расстояния от первой виртуальной метки до изображения центра поверхности шара известного диаметра D; Y(τ) - величина расстояния от второй виртуальной метки до изображения ближайшей к ней крайней точки отрезка прямой известной длины L; τ - промежуток времени между тактами измерения; L - известная длина отрезка прямой тестового объекта; D - известный диаметр шара тестового объекта.
3. Способ измерения компонентов сложных перемещений по п. 1, отличающийся тем, что одну виртуальную метку фиксируют на поверхности приемника изображения в точке, совпадающей в начальный такт измерения с одной из крайних точек изображения элемента тестового объекта, выполненного в виде отрезка прямой известной длины L, вторую виртуальную метку фиксируют на поверхности приемника изображения в точке, совпадающей в начальный такт измерения с центром поверхности элемента тестового объекта, выполненного в виде шара известного диаметра D, в последующие такты измеряют значения расстояний от первой виртуальной метки до изображения ближайшей к ней крайней точки отрезка прямой известной длины L, от первой виртуальной метки до точки пересечения изображения поверхности шара известного диаметра D и изображения отрезка прямой известной длины L, от первой виртуальной метки до изображения центра поверхности шара известного диаметра D, от второй виртуальной метки до изображения геометрического центра шара известного диаметра D, а значения компонентов, характеризующих линейные перемещения контролируемого объекта вдоль осей OX и OZ и поворот его вокруг оси OY декартовой системы координат, определяют по формулам:
1
2
3
4
где Y(τ) - величина расстояния от первой виртуальной метки до изображения ближайшей к ней крайней точки отрезка прямой известной длины L; Y(τ) - величина расстояния от первой виртуальной метки до точки пересечения изображения поверхности шара известного диаметра D и изображения отрезка прямой известной длины L; Y(τ) - величина расстояния от первой виртуальной метки до изображения центра поверхности шара известного диаметра D; Y(τ) - величина расстояния от второй виртуальной метки до изображения геометрического центра шара известного диаметра D; τ - промежуток времени между тактами измерения; L - известная длина отрезка прямой тестового объекта; D - известный диаметр шара тестового объекта.