Зменшення деформації та ваги вхідної оптики зображуючого Фур'є - спектрометра космічного базування

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПоздняков, Дмитро Вікторович
dc.date.accessioned2018-09-21T14:43:36Z
dc.date.available2018-09-21T14:43:36Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenThe dissertation is devoted to solving the scientific problem of ensuring the high quality of the form of working surfaces of the entrance optics of the FTIS with the reduction of the weight of its mirrors. A comparative analysis of the optical schemes of modern space-based FTIS has shown that the largest component of the system, which is present in all types of FTIS, is the input optics. When increasing the resolution of the system it is necessary to significantly increase its aperture, which leads to a significant increase in the weight of the system as a whole. A new method for designing FTIS is proposed based on the division of its work into four stages: the formation of the image of the input optics in the plane of the input slit, the formation of an interference pattern on the radiation-measuring instrument, the formation of a signal by the radiation-measuring instrument, signal processing and the restoration of the spectral characteristics. For each stage, a mathematical model is developed. The research of such mathematical model of the FTIS showed that the input optics, in the case of bias, tilt or deformation of components, introduces much more distortion in the image created by the system. Therefore, the issue of weight reduction of the mirrors of the input optics of FTIS is an actual question. A mathematical model was developed for determining the deformation of the working surface of the mirrors of the entrance optics of the FTIS under the influence of external factors (temperature, gravity, other forces and loads), which differs from the known ability to determine the deformation of both round surfaces and other forms of any shape and faster processing results when optimizing a large number of parameters. The use of such mathematical model helps to reduce the time and cost necessary for the design of the input optics with a minimum of deformations. The developed mathematical model was debugged and tested in the MATLAB software environment, after it was implemented in the application software "Deform". The methodology of carrying out the research of the influence of the external factors (temperature, gravity, other forces and loads) on the deformation of the working surfaces of optical elements has been developed. The developed methodology allows to carry out practically complete cycle of modeling of optical elements. It can be used to determine the deformations of any optical surfaces and elements under the influence of any external factors. This methodology allows to reduce the cost of the full-scale modeling of all the processes that affect the optics and lead to its deformation and to determine the deformation itself. Using the proposed mathematical model of deformation determination and the methodology for carrying out the research, for the first time a complex study of the influence of geometrical parameters of weight reduction and mounting, their types, sizes and types of mirrors of the input optics on the deformation of their working surface was carried out. Using created mathematical models and methodology, it is possible to calculate mirrors with a weight reduction of up to 80%, the use of which does not introduce aberrations into the optical system, and therefore does not reduce the MTF of the system. Experimentally confirmed that the developed mathematical model for determining deformations allows precisely calculate the value of deformation of the working surface of optical components.en
dc.description.abstractruДиссертация посвящена решению научной задачи обеспечения высокого качества формы рабочих поверхностей входной оптики ИФС при уменьшении веса ее зеркал. Предложен новый метод проектирования ИФС на основе разделения его работы на четыре этапа: формирование изображения входной оптикой в плоскости входной щели, формирование интерференционной картины на приемнике излучения, формирование сигнала приемником излучения, обработка сигнала и восстановления спектральной характеристики. Для каждого из этапов разработана математическая модель. Разработана математическая модель для определения деформации рабочей поверхности зеркал входной оптики ИФС под действием факторов внешней среды (температуры, силы тяжести, других сил и нагрузок), отличающийся от известных возможностью определения деформации как круглых поверхностей, так и других любой формы и быстрой обработкой результатов при оптимизации большого количества параметров. Использование такой математической модели помогает сократить время и стоимость, необходимые на разработку конструкции входной оптики с минимумом деформаций. Разработанная математическая модель была отлажено и проверена в программной среде MATLAB, после чего она была реализована в прикладном программном обеспечении «Deform». Впервые получены комплекс зависимостей деформации рабочих поверхностей зеркал входной оптики от геометрических параметров их облегчения и крепления, их типов, размеров и типов зеркал входной оптики, которые позволили обеспечить неизменную модуляционно-передаточную функцию системы при уменьшении веса зеркал. Используя созданные математические модели и методики, можно рассчитать зеркала с облегчением до 80%, использование которых не вносит аберраций в оптическую систему, а следовательно, не уменьшает МПФ системы. Экспериментально подтверждено, что разработанная математическая модель для определения деформаций позволяет точно рассчитать значение деформации рабочей поверхности оптических компонентов.ru
dc.description.abstractukДисертація присвячена вирішенню наукової задачі забезпечення високої якості форми робочих поверхонь вхідної оптики ЗФС при зменшенні ваги її дзеркал. Запропоновано новий метод проектування ЗФС на основі розділення його роботи на чотири етапи: формування зображення вхідною оптикою у площині вхідної щілини, формування інтерференційної картини на приймачі випромінювання, формування сигналу приймачем випромінювання, обробка сигналу та відновлення спектральної характеристики. Для кожного з етапів розроблена математична модель. Розроблено математичну модель для визначення деформації робочої поверхні дзеркал вхідної оптики ЗФС під дією факторів зовнішнього середовища (температури, сили тяжіння, інших сил та навантажень), що відрізняється від відомих можливістю визначення деформації як круглих поверхонь, так і інших будь-якої форми та швидшою обробкою результатів при оптимізації великої кількості параметрів. Використання такої математичної моделі допомагає скоротити час та вартість, що необхідні на розробку конструкції вхідної оптики з мінімумом деформацій. Розроблену математичну модель було відлагоджено та перевірено в програмному середовищі MATLAB, після чого він був реалізований в прикладному програмному забезпеченні «Deform». Вперше отримано комплекс залежностей деформації робочих поверхонь дзеркал вхідної оптики від геометричних параметрів їх полегшення та кріплення, їх типів, розмірів та типів дзеркал вхідної оптики, які дозволили забезпечити незмінну модуляційно-передавальну функцію системи при зменшенні ваги дзеркал. Використовуючи створені математичні моделі та методики, можна розрахувати дзеркала з полегшенням до 80%, використання яких не вносить аберацій у оптичну систему, а отже не зменшує МПФ системи. Експериментально підтверджено, що розроблена математична модель для визначення деформацій дозволяє точно розрахувати значення деформації робочої поверхні оптичних компонентів.uk
dc.format.page27 с.uk
dc.identifier.citationПоздняков, Д. В. Зменшення деформації та ваги вхідної оптики зображуючого Фур'є - спектрометра космічного базування : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.11.07 - оптичні прилади та системи / Поздняков Дмитро Вікторович. – Київ, 2018. – 27 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/24566
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectзображуючий Фур'є - спектрометрuk
dc.subjectполегшення дзеркалuk
dc.subjectкоефіцієнти Цернікеuk
dc.subjectFourier transform imaging spectrometeren
dc.subjectweight reductionen
dc.subjectcoefficients of Zernikeen
dc.subjectизображающий Фурье - спектрометрen
dc.subjectоблегчение зеркалen
dc.subjectкоэффициенты Церникеen
dc.subject.udc681.785.57+004.42](043/3)uk
dc.titleЗменшення деформації та ваги вхідної оптики зображуючого Фур'є - спектрометра космічного базуванняuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Pozdniakov_aref.pdf
Розмір:
979.34 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ООЕП)
Автореферати (вільний доступ)