Аппаратная обработка цифрового изображения элементов конструкции космических аппаратов для контроля их геометрии

Е.Л.Лебедев

доктор технических наук, доцент

А.Н.Добролюбов

кандидат технических наук

А.В.Михайленко

Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского (г. Санкт-Петербург)

АППАРАТНАЯ ОБРАБОТКА
ЦИФРОВОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИХ ГЕОМЕТРИИ

В статье предложен бесконтактный метод контроля геометрических параметров элементов малых космических аппаратов на этапе жизненного цикла, а именно на стадии изготовления (производства) по цифровому изображению и интенсивности освещенности контролируемого элемента, позволяющий упростить алгоритм проведения измерений и снизить стоимость измерительного оборудования.

Ключевые слова: элементы космических аппаратов, контроль геометрических параметров, интенсивность освещенности.

В настоящее время, учитывая высокую степень автоматизации современного производства, предъявляются соответствующие требования к внедряемым средствам измерений. При этом учитывается возможность контроля геометрии у деталей сложной формы, повышаются требования к точности измерений. Средства измерения, используемые в настоящий момент на отечественных серийных предприятиях оборонной промышленности, в большинстве своем, устарели. С течением времени становится все сложнее продлевать срок их эксплуатации. К тому же подобные средства измерения связанны с субъективной человеческой составляющей.

Одно из первых мест среди автоматизированных средств контроля геометрических параметров занимают автоматизированные оптические средства измерений, основными преимуществами которых являются: высокая скорость измерений, бесконтактность, высокое пространственное разрешение, высокая точность. Указанные средства можно применять для решения задач метрологического сопровождения ракетно-космической техники, а именно осуществления неразрушающего контроля качества элементов космических аппаратов (КА) на этапе жизненного цикла при изготовлении (производстве) для своевременного и оперативного принятия решения о внесении изменений в технологическую документацию.

В рамках поиска решения указанной задачи применительно к контролю геометрических параметров элементов КА проанализированы наиболее широко применяемые в промышленности (в том числе оборонной) автоматизированные оптические средства измерений, и их сравнительная характеристика представлена в таблице 1.  

Лазерные интерферометры – устройства для измерения геометрических характеристик объекта, действие которых основано на явлении интерференции, с лазером в качестве источника света.

Недостатками таких средств измерений являются: ограниченное применение к сложным сборочным единицам, невозможность контроля замкнутой внутренней геометрии объекта, затрудненность контроля геометрии сложных полостей.

Таблица 1

Сравнительный анализ оптических средств измерений