Спосіб вимірювання кутів повороту контрольованого об’єкта відносно базового напрямку і оптико-електронний пристрій для його реалізації

Винахід, що заявляється, відноситься до контрольно-вимірювальної техніки, зокрема, до оптико-електронних приладів і може бути використаний для вимірювання кутів повороту контрольованих об'єктів в інженерній геодезії, будівництві, на укових дослідженнях, космічній техніці. Є двохкоординатний автоматичний автокодіматор, [патент США №3470377], до складу якого входить дзеркало, яке розміщується на контрольованому об'єкті, джерело світла, відхиляюча система, яка являє собою двохкоординатний лінзовий компенсатор з сервоприладом, фотоприймач та електронний блок. Фотоприймач автоколіматора розташовано у фокальній площині об'єктиву, його світлочутлива площадка виконана у вигляді чотирьох прилеглих один до одного квадратних приймачів, які утворюють великий квадрат. В автоколіматорі формують паралельний пучок світла і направляють його на дзеркало. Відбитий від дзеркала пучок світла направляють на фотоприймач, який перетворює переміщення світлової плями на своїй світлочутливій площадці в електричний сигнал. Пристрій дозволяє виміряти кутове положення плоского дзеркала відносно осі приладу. Є спосіб виміру вигину артилерійського ствола [патент України №38880]. Цей спосіб полягає в тому що в ньому формують на початку ствола модульований світловий пучок, направляють його вздовж ствола на діафрагму розташовану безпосередньо перед відбивачем. Формують в площині діафрагми світлову зону з розмірами, більшими за суму розмірів діафрагми та діапазону вимірювань. Відбивають світловий пучок в напрямку паралельному лінії, що з'єдн ує центри об'єктива датчика і діафрагми. Формують об'єктивом зображення на фотоприймачі і вимірюють лінійне зміщення діафрагми відносно візирної осі датчика. Величину вигину ствола, визначають за результатами ділення виміряної величини зміщення діафрагми на відому відстань між нею та об'єктивом фотоприймального датчика. Цим способом можна вимірювати вигин ствола відносно візирної осі датчика, але він не дозволяє вимірювати вигин відносно базового напрямку, тому що датчик закріплений на кінці ствола який змінює своє положення відносно землі. Крім того візирна вісь нестабільна в часі із-за деформації конструкції датчика. Найбільш близьким за технічною суттю до винаходу що заявляється, є відомий спосіб, реалізований в оптикоелектронному кутовимірювальному пристрої, прийнятому за прототип [а. с. СРСР №1499120]. Цей пристрій має n джерел світла, n конденсорів, оптичні осі яких пересікаються, діафрагму, світлоподільник, об'єктив, n відбивачів світла, фотоприймач, виконаний в вигляді приладу з зарядовим зв'язком, зв'язаним з перетворювачем інформації, блок пам'яті, блок віднімання, блок управління джерелами світла і блок живлення. Частина відбивачів світла в цьому пристрої розмішена на контрольованих об'єктах. В ньому формують по черзі в площині, паралельній площині вимірювання, п світових пучків, направляють пучки світла на відбивачі світла, освітлюють пучками світла різні ділянки одного об'єктиву вимірювального приладу, формують по черзі п зображень діафрагми на світлочутливій площадці приладу з зарядовим зв'язком, вимірюють по черзі відстань від точки відліку і кожним зображенням діафрагми, запам'ятовують обміряні величини. Далі віднімають одну величину від іншої. Результат віднімання відповідає куту повороту одного об'єкту відносно другого. Цим способом також можливо проводити вимірювання положення контрольованих об'єктів відносно візирної осі пристрою. Проте, при використовуванні цього способу, базовий напрямок матеріалізують нормалью до дзеркала (відбивача), або візирною віссю пристрою. В зв'язку з тим, що місця кріплення базового відбивача чи пристрою часто схильно до кутови х деформацій (що завжди буває на кораблях та літаках), то матеріалізований за допомогою цих блоків базовий напрямок буде міняти своє положення. Це не дозволяє вимірювати положення контрольованого объекту відносно базового напрямку з потрібною точністю. В основу винаходу поставлено завдання розробити спосіб і пристрій для точного вимірювання кутів повороту контрольованих об'єктів відносно базового напрямку. При цьому матеріалізований базовий напрямок не повинен реагувати на кутові деформації місць кріплення елементів його матеріалізації, а положення вимірювального приладу не повинне впливати на результати вимірювання. Для вирішення поставленої задачі в способі вимірювання кутів повороту контрольованого об'єкту відносно базового напрямку в основу якого покладено розміщення на контрольованому об'єкті одного із відбивачів світла, формуванні по черзі за допомогою n джерел світла, в площині паралельній площині вимірювання п світлових пучків, направлення пучків світла на відбивачі світла, освітлення пучками світла різних ділянок одного об'єктиву вимірювального приладу, формуванні по черзі n зображень діафрагм на світлочутливій площадці приладу з зарядовим зв'язком, вимірюванні по черзі відстані від точки відліку до кожного зображення діафрагми, запам'ятовуванні обміряних величин, базовий напрямок матеріалізують за допомогою базової лінії, сформувавши на її кінцях два світлови х п учки із п пучків, за допомогою двох діафрагм і джерел світла, вимірюють відстань від діафрагм, розміщених на кінцях базової лінії до об'єктиву вимірювального приладу, вводять ці значення в пам’ять обчислювача, по запам'ятованим, обміряним величинам визначають величину кута повороту відбивача по формулі: x = a / 2 - (b ´ m + j ´ b ) /(m + b ) , де a - відстань від точки відліку до зображення діафрагми створюваної пучком світла, відбитого від відбивача, поворот якого потребує вимірювання; j i b - відстані від точки відліку до зображень діафрагм створених пучками світла, сформованими відповідно на далекому від вимірювального приладу і близькому кінцях базової лінії, b і m відстані від об'єктива до відповідно дальнього і ближнього кінця базової лінії. Величини a, b, g відповідають кутовим величинам. Крім того, при вимірюванні положення кожного зображення діафрагми відносно точки відліку, вимірюють амплітуди сигналу від кожного засвіченого елемента приладу з зарядовим зв'язком, вимірюють відстань від точки відліку до середини кожного засвіченого елемента приладу із зарядовим зв'язком, для кожного елемента перемножують амплітуду сигналу та величину відстані від нього до точки відліку, підсумовують результати перемноження, цю суму ділять на суму амплітуд сигналів від кожного засвіченого елементу приладу з зарядовим зв'язком. Крім того додатково формують допоміжну базову лінію з відомою базою Б, за допомогою додаткової діафрагми і приладу з зарядовим зв'язком, розмістивши їх на різних кінцях бази Б, жорстко зв'язують допоміжну базову лінію із одним із відбивачів, формують за допомогою джерела світла і діафрагми допоміжний пучок світла перпендикулярно вимірювальній площині, направляють його на відбивач, який розміщений на контрольованому об'єкті, повертають пучок світла в зворотному напрямку, за допомогою відбивача, розміщеного на контрольованому об'єкті, формують на світлочутливій площадці допоміжного приладу з зарядовим зв'язком зображення допоміжної діафрагми і визначають по величині відношення переміщення зображення допоміжної діафрагми до величини бази Б кут повороту контрольованого об'єкту відносно допоміжної базової лінії, алгебраїчне підсумовують цю величину із величиною кута повороту відбивача зв'язаного з допоміжною базовою лінією. Крім того на кінцях базової лінії розміщують також приймачі супутникової системи вимірювання координат, жорстко зв'язавши їх з діафрагмами і джерелами світла, вимірюють координати цих приймачів, визначають по величині відношення різниці координат до відстані між приймачами, кут між базовою лінією і напрямком меридіану, підсумовують одержану величину з кутом повороту відбивача, який розміщений на контрольованому об'єкті. В оптико-електронному пристрої для реалізації способу, який містить п джерел світла, електричне зв'язаний з ними блок управління джерелами світла, діафрагму, об'єктив, світоподільник відбивачі світла один із яких жорстко зв'язаний із контрольованим об'єктом, фотоприймач в вигляді приладу з зарядовим зв'язком і електричне зв'язаний з ним електронний блок включаючий блок пам'я ті, введені два випромінювальні блоки, які розміщені на кінцях базової лінії, кожен із блоків виконаний з джерела світла, який оптично зв'язаний через відбивач з об'єктивом, конденсора і діафрагми, безпосередньо розміщеної на виході конденсора випромінювального блоку і оптично спряженої, через відбивач світла, з сві тлочутливою площадкою приладу з зарядовим зв'язком, при цьому ширина діафрагми кожного випромінювального блоку виконана таким чином, що ширина її зображення на світлочутливій площадці фотоприймача більше ширини двох її елементів, а конденсор виконаний з можливістю освітлення зони з габаритами більшими ніж сума величини переміщення світлового пучка в площині об'єктиву і його діаметру. Крім того електричний блок містить блок управління і обчислення іаналого-цифровий перетворювач, вхід якого електричне зв'язаний фотоприймачем, вихід з блоком пам'яті, вхід блока управління і обчислення електричне зв'язаний з виходом блока пам'яті, а перший вихід з блоком управління джерелами світла, другий вихід з фотоприймачем, третій вихід з блоком пам'яті при цьому блок управління і обчислення виконаний з можливістю формування сигналів управління приладу з зарядовим зв'язком, блоком пам'яті і блоком управління джерелами світла, а також перемноження, підсумовування і ділення сигналів одержаних від блоку пам'яті. Крім того в пристрій введені додаткова діафрагма і прилад з зарядовим зв'язком , які жорстко закріплені на базі Б з одним із відбивачів світла, джерело світла, блок управління джерелами світла електронний блок і суматор, відбивач світла, закріплений на контрольованому об'єкті, виконаний в вигляді призми типу БкР-180° (трипельпризми) на вхідній і вихідній грані якої закріплені лінзи, які мають фокусну відстань рівну відстані від лінзи до додаткової діафрагми, яка оптично спряжена з світлочутливою площадкою фотоприймача, при цьому суматор електричне зв'язаний основним і додатковим електричним блоком, а оптичні осі лінз розміщені перпендикулярно площині випромінювання. Крім того кожний випромінювальний блок доповнений набором джерел світла і конденсорів, розміщених в одну лінію паралельно довгій стороні діафрагми і жорстко зв'язаних між собою, при цьому вихідні лінзи кожного конденсора зрізані на торцях таким чином, що хорди зрізаних лінз більші ширини діафрагми. Крім того в пристрої один з відбивачів, розташованих біля об'єктиву виконаний в вигляді призми БкР-180°. Крім того в пристрій введена супутникова система вимірювання координат, приймачі якої жорстко закріплені на кінцях базової лінії з випромінювальними блоками, і обчислювач, входи якого електричне з'єднані з виходами електронних блоків і виходом суп утникової системи вимірювання координат. В зв'язку з тим, що базовий напрямок матеріалізують за допомогою базової лінії, розміщуючи на її кінцях джерела світла з діафрагмами, вимірюють відстані від кінців базової лінії до вимірювального приладу і обчислюють кутовий поворот відбивача по формулі, результати вимірювання кутового повороту відбивача стають незалежними від кутови х де формацій місць кріплення джерел світла з діафрагмами, а також поворотів оптичної осі вимірювального приладу і його лінійних переміщень перпендикулярно базової лінії Суть винаходу пояснюється рисунками. На Фіг.1 зображений один із варіантів оптико-електронного пристрою, реалізуючого спосіб. На Фіг.2 зображений новий варіант блок-схеми електронного блоку. На Фіг.3 зображений варіант оптико-електронного пристрою, який дозволяє проводити вимірювання кутів повороту контрольованого об'єкту віднесеного паралельно на деяку відстань від вимірювальної площини вимірювального приладу. На Фіг.4 зображений варіант виконання випромінювального блоку. На Фіг.5 зображений пристрій, який включає в себе суп утникову систему вимірювання координат. Варіант оптико-електронного пристрою, зображеного на Фіг.1, містить в собі вимірювальний прилад 1, який складається із об’єктиву 2, джерел світла 3; конденсорів 4, діафрагми 5, приладу з зарядовим зв'язком 6, відбивачів світла, 7, розміщених в вимірювальному приладі, світлоподільника 8 електронного блоку 9, включаючий блок пам'яті 10, блок управління джерелами світла 11, випромінювальні блоки 12, 13, які складаються із джерел світла 14, 15, діафрагм 16, 17, конденсаторів 18, відбивач світла 19, який розміщений на контрольованому об'єкті 20 , відбивач світла 21 який може бути розташований на другому контрольованому об'єкті; а, може бути відсутній, і базову лінію 22 До складу електронного блоку 9 може входити, крім блока пам'яті 10, аналого-цифровий перетворювач 23 і блок управління і обчислення 24, які зображено на Фіг.2. На Фіг.3 зображені вимірювальний прилад 1, електронний блок 9 випромінювальні блоки 12, 13, відбивач світла 19, контрольований об'єкт 20, допоміжна базова лінія 25 на кінцях якої розміщені допоміжна діафрагма 26 і прилад з зарядовим зв'язком 27, допоміжне джерело світла 28, конденсор 29 допоміжний електронний блок 30, відбивач світла 31, розміщений на контрольованому об'єкті 20, призма типу БкР-180° (трипельпризма) 32 на якій наклеєні лінзи 33, скляна пластина 34, суматор 35, блок управління джерелами світла 36. На Фіг.4 зображені випромінювальний блок 12, джерело світла 14, діафрагма 16, конденсор 18, набір джерел світла 37, набір конденсорів 38, хорди зрізаних лінз 39. На Фіг.5 зображені випромінювальні блоки 12, 13, відбивач світла 19, розміщений на контрольованому об'єкті 20, базова лінія 22, супутникова система вимірювання координат 40, приймачі 41 супутникової системи, обчислювач 42. Базова лінія 22, яка проходить через центри діафрагм 16, 17, формується за допомогою випромінювальних блоків 12 і 13 які розміщуються на її кінцях Ці блоки можуть розміщатися як на однаковій відстані від вимірювального приладу так і на різній відстані. Базова лінія 22 може збігатися з базовим напрямком, а може бути розміщена під деяким відомим кутом до базового напрямку. Джерела світла 14 і 15 оптично зв'язані через відбивачі світна 7, які розміщені в вимірювальному приладі 1, з об'єктивом 2. В якості відбивачів 7 можуть бути двоє плоских дзеркал жорстко з'єднаних між собою, або дві призми типу Б90° чи дві пентапризми (БП-90°), які мають по дві відбиваючі грані. Використання призм з двома відбиваючими гранями дозволяє зменшити вплив деформацій місць кріплення цих призм на величину діапазону вимірювання вимірювального приладу. Діафрагми 16 і 17 безпосередньо розміщені на виході конденсорів 18. Конденсори 18 можуть бути виконані як з одної лінзи так і з декількох лінз. Кожний конденсор 18 виконаний таким чином, що він дозволяє освітлювати зону з габаритами більшими ніж сума величини переміщення світлового пучка в площині об'єктиву 2 і його діаметру. Таким чином, з конденсорів 18 (діафрагм 16 і 17) виходять розбіжні пучки світла, які завжди освітлюють об'єктив 2 незалежно від переміщень і поворотів випромінювальних блоків 12, 13 і вимірювального приладу 1. Одночас с цим конденсор дозволяє зібрати від джерела світла більше світлової енергії і сконцентрувати її в площині об'єктиву 2 Ширина кожної діафрагми 17, 18 виконана таким чином, що ширина її зображення на світлочутливій площадці приладу з зарядовим зв'язком 6 (фотоприймача) більше ширини двох її елементів. Відбивач 19 розміщується на контрольованому об'єкті 20 Відбивач 21 розміщується на другому контрольованому об'єкті. Коли треба проводити контроль тільки одного контрольованого об'єкту, то в приладі 1 використовується тільки одне джерело світла 3 і один конденсор 4. Коли треба контролювати три контрольованих об'єкта то повинно бути три джерела світла 3 і три конденсори 4 і т. д. Кожне джерело світла освітлює свою ділянку об'єктиву 2. Діафрагма 5 і світлочутлива площадка приладу з зарядовим зв'язком 6 розміщуються в площинах близьких до фокальної площини об'єктиву 2. Коли відстань від діафрагми 16 і 17 до об'єктиву 2 на декілька порядків перевищує фокусн у відстань об'єктива, то зображення цих діафрагм також буде розміщуватись в площинах близьких до фокальної площини об'єктиву. Коли ця відстань менша, то зображення діафрагми буде віддалятися від фокальної площини об'єктиву. В цьому випадку частина об'єктиву буде мати додаткову лінзу (або лінзи) з малою фокусністью і габаритами рівними габаритам ділянок об'єктиву освітленої джерелами світла 14, 15. Ця лінза наблизить зображення діафрагми 16 і 17 до фокальної площини об'єктиву 2. Електронний блок 9 може бути виконаний в декількох варіантах. У всіх варіантах він повинен мати блок пам'яті 10, Виходи блока управління 11 повинні бути електрично зв'язані з джерелами світла 3, 14, 15. Всі варіанти блоку 9 повинні мати можливість виконувати обчислення величини повороту відбивача 19 відносно лінії 22 згідно з формулою x = a / 2 - (b ´ m + j ´ b ) /(m + b ) . Величини a , b, j , відповідають кутовим величинам. Можливий варіант виконання електронного блоку 9, в якому при вимірюванні положення кожного зображення діафрагми відносно точки відліку, виміряють амплітуди сигналу з кожного засвіченого елемента приладу з зарядовим зв'язком, виміряють відстань від точки відліку до середини засвіченого елемента приладу з зарядовим зв'язком. Потім положення кожного зображення діафрагми a , b, j вираховують по формулі a, b, j = (å n A i=1 i ) (å ´ ai / n A i=1 i ) де Аі - амплітуда кожного засвіченого елементу приладу з зарядовим зв'язком); a i - відстань (що відповідає кутовій величині) від точки відліку до середини засвіченого елемента приладу з зарядовим зв'язком. В цьому випадку блок 9 буде складатися з аналого-цифрового перетворювача 23, блоку пам'яті 10, блоку управління і обчислення 24. Вхід аналого-цифрового перетворювача 23 електричне зв'язаний з фотоприймачем 6, а вихід - з блоком пам'яті 10, вихід якого зв'язаний з входом блока управління і обчислення 24. Перший вихід цього блок зв'язаний з блоком управління джерел світла 11, другий вихід з фотоприймачем 6, а третій вихід з блоком пам'яті 10. Блок 24 може бути виконаний в вигляді мікропроцесора, який забезпечує синхронну роботу всього оптико-електронного пристрою з допомогою команд управління і виконує обчислення інформації, одержаної з блоку пам'яті по запрограмованому алгоритму обчислення математичних формул. Блок пам'яті 10 має довгострокову пам'ять в яку заносять інформацію про відстані від діафрагми 16, 17 до об'єктиву 2 і оперативну пам'ять, в яку заносять інформацію про відстані від точки відліку до середини зображень діафрагми, або до середини засвічених елементів приладу з зарядовим зв'язком, а також амплітуди сигналу з цих елементів. У випадку коли можливо забезпечити стабільність взаємного положення діафрагми 5 і приладу з зарядовим зв'язком 6, в якості точки відліку на світлочутливій площадці фотоприймача вибирають елемент оптично спряжений з діафрагмою 5. Цьому елементу буде відповідати певне значення кута, яке приймається за нульове. Коли стабільність забезпечити неможливо, то один із відбивачів, розташованих біля об'єктиву, наприклад 21, можливо виконати в вигляді призми типу БкР-180°. (Трипельпризми). Призми цього типу мають три взаємно перпендикулярні відбиваючі грані і мають, як відомо, властивість відбивати пучок світла строго в протилежному напрямку. Таким чином на місці проекції діафрагми 5 на світлочутливій площадці буде її зображення. Відбивач 19 може бути виконаний в вигляді плоского дзеркала, прямокутної призми, чи набору двогранних дзеркал. У випадку, коли контрольований об'єкт паралельно віднесений на деяку відстань від вимірювальної площини вимірювального приладу можливий варіант пристрою в якому додатково формується допоміжна базова лінія 25 з відомою базою Б, за допомогою додаткової діафрагми 26 і приладу з зарядовим зв'язком 27, які розміщуються на її різних кінцях. Лінія 25 жорстко зв'язується з відбивачем 19, наприклад, за допомогою скляної пластини 34, до якої приклеюють діафрагму 26, прилад 27 і відбивач 19. Діафрагма 26 засвічується джерелом світла 28 за допомогою конденсатора 29. В цьому варіанті пристрою відбивач 31 виконаний у вигляді призми типу БкР-180° (трипельпризми) на вхідній і вихідній грані якої жорстко закріплені лінзи 33 які мають фокусну відстань рівну відстані від лінзи 33 до додаткової діафрагми 26. Ця додаткова діафрагма за допомогою призми 31 і лінз 33 оптично спряжена з світлочутливою площадкою фотоприймача 27, тобто лінзи 33 за допомогою призми 31 проектують зображення додаткової діафрагми 26 на світлочутливу площадку фотоприймача 27. Оптичні осі лінз 33 перпендикулярні площині вимірювання, тобто площині яка проходить через базову лінію 22 і оптичну вісь об'єктиву вимірювального приладу 1 Суматор 35 електричне зв'язаний з основним 12 і додатковим 30 електронними блоками. Блок 30 забезпечує управління роботою фотоприймача 27 і блоку управління джерелами світла 36, а також обчислення інформації одержаної від свого блока пам'яті. Випромінювальні блоки 12 і 13 можуть бути доповнені набором джерел світла 37 і конденсорів 38 розміщених в одну лінію паралельно довгій стороні діафрагми і жорстко зв'язаних між собою. Вихідні лінзи кожного конденсора зрізані по торцям таким чином, що хорди 39 зрізаних лінз більші ширини діафрагми. Можливий варіант пристрою в якому на кінцях базової лінії 22 розміщуються також приймачі 41 супутникової системи вимірювання координат 40. Приймачі 41 жорстко закріплені з випромінювальними блоками 12 і 13. Вхід обчислювача 42 електричне з'єднаний з виходами електронних блоків 9 і 30 і виходом супутникової системи вимірювання координат 40. Спосіб вимірювання кутів повороту контрольованого об'єкту відносно базового напрямку здійснюється таким чином. Розміщують на контрольованому об'єкті 20 відбивач 19, матеріалізують базовий напрямок за допомогою базової лінії 22, сформувавши на її кінцях два світових пучка за допомогою джерел світла 14, 15, діафрагм 16, 17 і конденсорів 18. Принаймні один із пучків світла формують у вимірювальному приладі 1 за допомогою джерела світла 3, конденсора 4 і діафрагми 5. Пучки світла, які вийшли з джерел світла 14, 15 направляють на відбивачі 7, а пучок світла, який вийшов з вимірювального приладу 1, на відбивач сві тла 19. Джерела світла 3, 14, 15 світяться по черзі. Відбиті від відбивачів світла 7, 19 пучки світла освітлюють різні ділянки об'єктиву 2. Після проходження об'єктиву 2 і світлоподільника 8 пучки світла по черзі формуються на світлочутливій площадці фотоприймача б в вигляді зображення діафрагм 5,16, 17. Вимірюють по черзі відстані a , b, j від точки відліку і кожним зображенням діафрагми 5, 16, 17. Вимірюють відстань m і b від діафрагм 16 і 17 до об'єктиву 2. Всі виміряні величини заносять в пам'ять 10 електронного блоку 9, який по черзі вмикає джерела світла 3, 14, 15 і після включення всіх джерел світла вираховує кут повороту х відбивача 19 по формулі x = a / 2 - (b ´ m + j ´ b ) /(m + b ) . При вимірювані відстані a , b, j (які пропорційні кутовим величинам) від точки відліку і кожним зображенням діафрагм 5, 16, 17 можливий варіант, при якому вимірюють амплітуди сигналу кожного засвіченого елементу приладу з зарядовим зв'язком б, вимірюють відстань від точки відліку до середини кожного засвіченого елементу приладу з зарядовим зв'язком 6. Для кожного елементу перемножають амплітуду сигналу на величину відстані від нього до точки відліку. Підсумовують результати перемноження. Цю суму ділять на суму амплітуд си гналів від кожного засвіченого елементу приладу з зарядовим зв'язком. Одержані таким чином величини a , b, j використовують при визначенні по вище приведеній формулі кутів повороту відбивача 19 відносно базової лінії 22. У випадку, коли контрольований об'єкт параллельно віднесений на деяку відстань від вимірювальної площини вимірювального приладу, додатково формують допоміжну базову лінію 25 з відомою базою Б, за допомогою додаткової діафрагми 26 і приладу з зарядовим зв'язком 27. Жорстко зв'язують допоміжну базову лінію 25 з відбивачем 19. Формують за допомогою джерела світла 28, конденсора 29 і діафрагми 26 допоміжний пучок світла перпендикулярно вимірювальній площині, направляють його на відбивач 31, який розміщують на контрольованому об'єкті 20. Повертають пучок світла в протилежному напрямку за допомогою призми 32 відбивача 31. Формують на світлочутливій площадці допоміжного приладу з зарядовим зв'язком 27 за допомогою об'єктивів 33 і призми 31 зображення допоміжної діафрагми 26. Визначають в електричному блоці 30 по величині відношення переміщення зображення допоміжної діафрагми 26 до величини відомої бази Б кут повороту контрольованого об'єкту 20 відносно допоміжної базової лінії 25. Алгебраїчне підсумовують одержаний результат із величиною кута повороту відбивача 19. Випромінювальні блоки з набором джерел світла 37 і конденсорів 38 дозволяють завжди освітлювати об'єктив 2 при лінійних переміщеннях діафрагми 16, 17 в напрямку перпендикулярному вимірювальній площині. Коли базовим напрямком являється меридіан, то можливий варіант при якому на кінцях базової лінії 22 розміщують також приймачі 41 супутникової системи вимірювання координат 40, жорстко зв'язавши їх з випромінювальними блоками 12, 13. Вимірюють координати приймачів 41. По величині відношення різниці цих координат до відстані між приймачами 41 визначають кут між базовою лінією 22 і напрямком меридіану. Підсумовують в обчислювачі 42 одержану величину з кутом повороту відбивача світла 19, який одночасно був отриманий від вимірювального приладу 1. При вимірюванні кутів повороту контрольованого об'єкту 20, із-за деформацій місць кріплення, вимірювальний прилад 1 може лінійно зміщуватися перпендикулярно базовій лінії 22 і повертатися відносно неї. В тому випадку коли продовження оптичної вісі об'єктиву 2 після відбиття від відбивачів 7 суміщається з джерелами світла 14, 15, то зображення діафрагм 16, 17 будуть суміщатися одне з одним і будуть знаходитись в місці перетину світлочутливої площадки фотоприймача 6 з лінією що проходить через центр об'єктиву 2 перпендикулярно базовій лінії 22. При лінійному переміщенні приладу 1 в перпендикулярному напрямку до базової лінії 22 ці зображення будуть розходитись від місця перетину, на величини протилежно пропорційні відстаням від діафрагм 16, 17 до об'єктиву 2. Очевидно, що відношення більшої величини цього розходження до меншої величини буде рівне відношенню більшої відстані від діафрагми 17 до об'єктиву 2 до меншої відстані від діафрагми 16 до об'єктиву 2. З цього рівняння можливо одержати кут z = (b ´ m + j ´ b ) /(m + b ) між пучком світла, який виходить із об'єктиву 2 і лінією що проходить через центр об'єктиву 2 перпендикулярно базовій лінії 22, що відповідає відстані від точки відліку до місця перетину світлочутли вої площадки фотоприймача 6 з лінією, що проходить через центр об'єктиву 2 перпендикулярно базовій лінії 22. Одночасно вимірюється відстань (кут) a від точки відліку до зображення діафрагми створеної пучком світла відбитого від відбивача 19. Кут повороту х відбивача 19 буде відповідати різниці величини a /2 і z (x= a /2-z). В цьому випадку лінійні переміщення і повороти приладу 1 не будуть впливати на точність вимірювання. Вимірювання амплітуди сигналу від кожного засвіченогоелемента приладу з зарядовим зв'язком і відстань від середини цих елементів до точки відліку з подальшим визначенням середньо виваженого значення відстані від точки відліку до середини зображення діафрагми, дозволяє вимірювати переміщення зображення діафрагми менші ніж величина елементу приладу з зарядовим зв'язком. Крім того використання сигналів від декількох елементів приладу з зарядовим зв'язком дозволяє зменшити вплив випадкових перешкод на точність вимірювання. Точність також збільшується у зв'язку з тим, що при вимірюванні використовується тільки один об'єктив і один прилад із зарядовим зв'язком. Помилки які вносять ці елементи будуть однаково впливати як при вимірювані величини a так і при вимірювані величин b i j. А так як в подальшому ці величини віднімаються, то ці помилки зникають. В випадку вимірювання кутів повороту контрольованого об'єкту віднесеного паралельно на деяку відстань від вимірювальної площини повороти відбивача 31 (крім поворотів в площині паралельній вимірювальній) і його лінійні переміщення не будуть викликати переміщення зображення діафрагми 26. На світлочутливій площадці фотоприймача 27. Це викликано тим, що пучки світла від діафрагми 26 відбиваються від призми 32 типу БкР-180°, з трьома взаємно-перпендикулярними гранями, строго паралельно падаючим пучкам світла незалежно від поворотів і переміщень призми. Повороти і переміщення допоміжної базової лінії 25 також не впливають на результат вимірювання, так як ця лінія жорстко зв'язана з дзеркалом 19, поворот якого вимірюється приладом 1. При формуванні базової лінії на землі, базова лінія не буде міняти своє положення при деформаціях місць кріплення джерел світла 14, 15 і діафрагм 16, 17. При формуванні базової лінії на літаках чи кораблях на кінцях базової лінії крім джерел світла і діафрагм встановлюються антени 41 супутникової системи вимірювання координат. В цьому випадку спосіб дозволяє проводити вимірювання положення контрольованого об'єкту незалежно від напрямку руху літака чи корабля відносно меридіану, який являється базовим напрямком. Одночасно супутникова система вимірювання координат являється значно дешевша ніж традиційна система з гідроприладами.