Минск
Minsk
Минск
Minsk
Минск
Minsk
Минск
Minsk
Численно исследованы закономерности формирования пространственно-энергетического профиля (ПЭП) зоны видимости (ЗВ) активно-импульсных систем видения (АИСВ) при учете соотношения поперечных сечений объекта наблюдения Аоб и лазерного пучка подсветки Алаз в плоскости расположения объекта. Для этого введены понятие граничного расстояния Sгр, при котором Аоб = Алаз, и множитель w = Аоб/Алаз, который добавляется в известное уравнение для регистрируемого АИСВ-сигнала. С учетом конечной длины ЗВ можно выделить следующие случаи. Если Sгр ≥ Sкон (конечная точка ЗВ) в пределах ЗВ w =1. Известные ранее исследования выполнены для данного случая. При Sнач (начальная точка ЗВ) ≤ Sгр < Sкон в пределах ЗВ может присутствовать сначала диапазон расстояний с максимальным значением w1 = 1, после которого располагается диапазон с уменьшающимся множителем до некоторого минимального значения w2 < 1. Наконец, при Sгр < Sнач в пределах ЗВ w1(Sзад1) < 1 и w2(Sзад2) < 1 (при этом всегда w2 < w1, а расстояние задержки Sзад1 < Sзад2). Учет множителя w < 1 приводит в соответствующем ему диапазоне к изменению формы ПЭП, максимальных значений сигнала и других характеристик, реализуемых в пределах ЗВ. Обобщающим параметром, на практике характеризующим влияние диапазона расстояний, где w < 1, является предельная дальность действия системы SПДД. Для используемых при расчетах параметров учет указанного влияния приводит к уменьшению SПДД в 2.9—5.0 раз. Приведены основные механизмы влияния взаимного расположения Sгр и ЗВ на характеристики ПЭП. Основные результаты численного моделирования подтверждены экспериментально.
The patterns of formation of the spatial-energy profile (SEP) of the visibility zone (VZ) of active-pulse vision systems (APVS) have been numerically studied, taking into account the ratio of the cross sections of the observation object Aob and the laser illumination beam Alas in the plane of the object location. For this purpose, the concepts of the boundary distance Sbd (at which Aob = Alas) and the multiplier w = Aob/Alas, which is added to the well-known equation for the recorded APVS signal, are introduced. Taking into account the finite length of the VZ, the following cases can be distinguished. If Sbd ≥ Send (end point of the VZ) within zone w =1. Previously known studies were performed for this case. When Sstart (starting point of the VZ) ≤ Sbd < Send within the VZ there may first be a range of distances with a maximum value w1 = 1, after which there is a range with a decreasing factor to a certain minimum value w2 < 1. And finally, when Sbd < Sstart within the limits of the VZ w1(Sdel1) < 1 and w2(Sdel2) < 1 (in this case, w2 is always less than w1, and the delay distance Sdel1 < Sdel2). Taking into account the multiplier w < 1 leads, in the corresponding range, to a change in the shape of the VZ, maximum signal values and other characteristics implemented within the visibility zone. A generalizing parameter, that in practice characterizes the influence of the range of distances, where w < 1, is the maximum operating range (MOR) of the system. For the parameters used in the calculations, taking into account the indicated influence led to a decrease in MOR by 2.9—5.0 times. The main mechanisms of influence of the relative position of Sbd and the VZ on the characteristics of the probe are given. The main results of numerical modeling are confirmed experimentally.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.