Патенты автора Барышников Николай Васильевич (RU)
Изобретение относится к газоанализу, а именно к обнаружению утечек пропана или ШФЛУ из магистральных трубопроводов с помощью приборов, устанавливаемых на борт летательных аппаратов. Дистанционный способ обнаружения утечек пропана включает регистрацию отраженного излучения, прошедшего слой пропана, на двух лазерных длинах волн. При этом используется лазерное зондирование с авиационного носителя на длинах волн λ1=13 080 и λ2=12 190 нм, для которых атмосферные газы практически не вызывают поглощения излучения (для их концентраций, характерных для земной атмосферы). Способ основан на регистрации отраженного от топографического отражателя (например, земной поверхности) лазерного излучения на длинах волн 13 080 и 12 190 нм и позволяет проводить мониторинг независимо от времени суток и в широком диапазоне концентраций водяного пара. Достигается возможность обнаружения утечек пропана из трубопроводов. 4 ил., 2 табл.
Изобретение относится к лесному хозяйству и может найти применение при дистанционном мониторинге лесных массивов на обширных территориях. Дистанционный способ выделения участков леса с преобладанием сухих или зеленых лиственных или зеленых хвойных деревьев в летнее время включает дистанционную регистрацию полей яркости лесной растительности с авиационного носителя. В отличие от известных методов аэрокосмического мониторинга лесов используют лазерное зондирование с авиационного носителя на безопасных для зрения трех длинах волн λ1, λ2, λ3, выбранных по экспериментальным данным в УФ и ближнем ИК спектральных диапазонах. По данным измерений формируют два информационных индекса и , равных отношению регистрируемых интенсивностей I(λi) и I(λj) на длинах волн λi и λj. Об участках с преобладанием сухих или зеленых лиственных или зеленых хвойных деревьев судят по выполнению соотношений: R1(λ2,λ3)≥R1пор(λ2,λ3) для зеленых лиственных и хвойных пород деревьев; R1(λ2,λ3)<R1пор(λ2,λ3) для сухих деревьев; R2(λ2,λ1)≥R2пор(λ2,λ1) для зеленых лиственных деревьев; R2(λ2,λ1)<R2пор(λ2,λ1) для зеленых хвойных деревьев, где λ1=355 нм, λ2=2100 нм; λ3=2030 нм; R1пор(λ2,λ3), R2пор(λ2,λ1) - пороговые значения, выбранные в результате предварительных исследований спектров отражения деревьев в данном регионе. Способ основан на анализе данных экспериментальных измерений спектров отражения сухих, зеленых лиственных и зеленых хвойных деревьев в широком спектральном интервале 350-2500 нм и позволяет проводить мониторинг независимо от времени суток и в широком диапазоне атмосферных условий при высотах полета авиационного носителя до 10 км. 5 ил.
Изобретение относится к лесному хозяйству и может найти применение при дистанционном мониторинге лесных массивов на обширных территориях. Дистанционный способ выделения участков леса с преобладанием хвойных или лиственных пород деревьев включает дистанционную регистрацию полей яркости лесной растительности с авиационного носителя. Для этого используют лазерное зондирование с авиационного носителя на безопасных для зрения двух длинах волн λ1, λ2, выбранных по экспериментальным данным в УФ и ближнем ИК спектральных диапазонах. По данным измерений формируют информационный индекс , равный отношению регистрируемых интенсивностей I(λ1) и I(λ2) на длинах волн λ1, λ2. Об участках с преобладанием хвойных или лиственных пород деревьев судят по выполнению соотношений:R(λ1, λ2)≥Rпор (λ1, λ2) для лиственных пород;R(λ1, λ2)<Rпор(λ1, λ2) для хвойных пород;где λ1=355 нм, λ2=2100 нм; Rпор(λ1, λ2) - пороговое значения, выбранное в результате предварительных исследований спектров отражения хвойных и лиственных пород деревьев в данном регионе. Способ позволяет проводить мониторинг независимо от времени суток и в широком диапазоне атмосферных условий при высотах полета авиационного носителя до единиц км. 5 ил.
Способ восстановления формы асферической поверхности оптической детали по параметрам отраженного волнового фронта содержит получение радиуса ближайшей сферы Rз и волнового фронта сферической формы Ws(ρ). В положении начальной установки для измеряемой асферической оптической детали, характеризующейся получением автоколлимационного хода лучей, контролируемого по получению плоского волнового фронта на датчике волнового фронта (ДВФ), фиксируют отличия волнового фронта от ближайшей сферы Was(ρ) для вычисления коэффициентов уравнения асферической поверхности заданного порядка путем минимизации разницы этого уравнения и суммы сферического волнового фронта Ws(ρ) и половины величины Was(ρ), т.е.
где А4, А6, A8, … - коэффициенты соответствующего порядка асферики, k - коническая константа, ρ - радиальная координата на зрачке, R - радиус вершинной сферы. Технический результат - возможность восстановления формы асферической поверхности оптической детали по параметрам отраженного волнового фронта.
Устройство с разнесенными ветвями для измерения радиусов кривизн вогнутых оптических деталей // 2710976
Изобретение относится к оптическим измерительным системам. Устройство измерения радиуса кривизны вогнутой оптической сферической поверхности c разнесенными ветвями содержит точечный источник, оптическую систему измерительной части, включающую светоделительный элемент, датчик волнового фронта. В устройство введен дополнительный светоделительный элемент, с помощью которого точечный источник выносится за пределы оптической системы измерительной части, располагается перед измерительной частью устройства и совмещается с фокусом насадки устройства. Дополнительный светоделительный элемент находится между фокусом насадки и измеряемой оптической деталью и перемещается относительно центра кривизны измеряемой детали вместе с измерительной частью устройства. Технический результат заключается в обеспечении возможности снижения погрешности измерения радиусов кривизн вогнутых оптических деталей. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области измерительной техники и касается дистанционного способа обнаружения утечек нефтепроводов. Обнаружение утечек осуществляется путем облучения поверхности в ультрафиолетовом диапазоне на длине волны возбуждения и регистрации флуоресцентного излучения. Для зондирования земной поверхности регистрируют интенсивность флуоресцентного излучения I(Δλ1), I(Δλ2), I(Δλ3) в трех широких спектральных диапазонах Δλ1, Δλ2, Δλ3, выбранных по данным экспериментальных измерений. О наличии нефтяных загрязнений судят по выполнению соотношений:
Для длины волны возбуждения 355 нм: Δλ1=460…480 - 540…580 нм; Δλ2=580…590 - 640…650 нм; Δλ3=670…680 - 740…750 нм. Для длины волны возбуждения 266 нм: Δλ1=400…420 - 470…520 нм; Δλ2=520…530 - 590…600 нм; Δλ3=670…680 - 740…750 нм. R1, R2, R3 - пороговые значения, выбранные в результате предварительных исследований спектров флуоресценции нефтей и спектров флуоресценции природных образований на земной поверхности. Технический результат заключается в увеличении дальности обнаружения. 9 ил.
Изобретение предназначено для определения радиуса кривизны вогнутой оптической сферической поверхности с центральным осевым отверстием при контроле и настройке оптических элементов. Способ измерения радиуса кривизны оптических деталей больших размеров с центральным осевым отверстием содержит установку начального положения центра кривизны измеряемого зеркала любым прибором, позволяющим получить автоколлимационный ход лучей, проходящих через центр кривизны измеряемого зеркала. При этом в начальном положении направляют подвижным зеркалом световой пучок лазерного дальномера на поверхность измеряемого зеркала в пределах его апертурного угла под углом к оптической оси и через ее центр кривизны для получения расстояния D1 от дальномера до измеряемой поверхности через подвижное зеркало. После чего сдвигают подвижное зеркало и повторяют установку начального положения для зеркала известного радиуса Rэт, далее подвижное зеркало возвращают в прежнее положение, при котором световой пучок лазерного дальномера попадает на зеркало известного радиуса Rэт под тем же углом, что и для измеряемой поверхности, и проходит через центр кривизны зеркала известного радиуса Rэт, после чего, не изменяя положения дальномера, измеряют расстояние D2 от дальномера до измеряемой поверхности известного радиуса Rэт через подвижное зеркало, определяя искомый радиус контролируемой вогнутой оптической сферической поверхности Rз как разницу между этими двумя дальностями, плюс величина Rэт, т.е.Rз=D1-D2+Rэт.Технический результат – обеспечение возможности измерения вогнутых оптических сферических поверхностей с центральным осевым отверстием. 1 ил.
Способ содержит установку начального положения для эталонного зеркала 1.2 c известным радиусом кривизны Rэт , соответствующего совпадению его центра кривизны с точкой фокуса оптической насадки 2 на оптической оси единого блока, включающего оптическую насадку 2, оптическую систему 3 и датчик волнового фронта 4. На оптическую насадку 2 приходит отраженный от эталонного зеркала 1.2 сферический волновой фронт с радиусом кривизны, равным фокусному расстоянию ƒн оптической насадки 2. После оптической насадки и оптической системы на датчик волнового фронта 4 приходит плоский волновой фронт. Посредством малого перемещения Δэт единого блока вдоль оптической оси производят определение радиуса кривизны волнового фронта Rдвф, приходящего на датчик волнового фронта 4, после чего проводят начальную установку для контролируемой детали 1.1 с радиусом RЗ, повторяют для нее вышеописанные операции, определяют величину перемещения единого блока ΔЗ, при котором на датчик волнового фронта 4 приходит сферический волновой фронт с радиусом кривизны Rдвф, и вычисляют радиус кривизны контролируемой детали R3. Технический результат - повышение точности определения радиуса кривизны контролируемой поверхности. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Дистанционный способ обнаружения растительности, находящейся в неблагоприятных для развития условиях // 2664757
Изобретение относится к области измерительной техники и касается дистанционного способа обнаружения участков растительности, находящейся в неблагоприятных для развития условиях. Способ включает в себя лазерное облучение растений и регистрацию отраженного излучения. Облучение и регистрацию отраженного излучения проводят на трех длинах волн: 0,355, 1,54 и 2 мкм. Об обнаружении участков растительности, находящейся в неблагоприятных для развития условиях, судят по выполнению соотношений:
или - условия неблагоприятны для развития растительности,где: R(0,355 мкм), R(1,54 мкм), R(2 мкм) - коэффициенты отражения растительности; N1, N2 - пороговые значения. Технический результат заключается в повышении надежности получаемых результатов и обеспечении безопасности проведения измерений. 4 ил., 1 табл.
Заявленное изобретение относится к разработкам в области измерительных оптических систем и может применяться в системах контроля качества и других областях оптической промышленности. Заявленное устройство определения радиуса кривизны крупногабаритной оптической детали на основе датчика волнового фронта содержит: оптическую насадку 2; оптическую систему 3, состоящую из афокальной системы оптических элементов 3.1, 3.2, светоделительного кубика 3.3 между ними и точечного источника излучения 3.4. Оптический элемент 3.1 является коллимирующим объективом для источника 3.4 с выводом коллимированного излучения в насадку 2 и одновременно с этим элементы 3.1, 3.2 согласуют апертуры насадки 2 и датчика 4, расположенного позади элемента 3.2; место неподвижного расположения детали 1 с ее контролируемой поверхностью, обращенной к насадке 2. Деталь 1, насадка 2 и система 3 расположены последовательно на единой оптической оси. Насадка 2, система 3 и датчик 4 образуют единый блок с возможностью его малых по сравнению с величиной радиуса кривизны поверхности детали 1 варьируемых перемещений вдоль оптической оси относительно места неподвижного расположения детали 1. Оптическая ось датчика 4 совпадает с единой оптической осью детали 1, насадки 2 и системы 3. При этом отсутствует излом кубиком 3.3 сферических волновых фронтов, отраженных от поверхности детали 1 обратно в насадку 2 и через элементы 3.1, 3.2 к датчику 4, а кубик 3.3 использован только для ввода излучения от источника 3.4 в элемент 3.1. Способ с использованием указанного устройства заключается в том, что в начальном положении на насадку 2 единого блока приходит отраженный от детали 1 сферический волновой фронт с радиусом кривизны, равным фокусному расстоянию ƒн насадки 2, при этом после насадки 2 и системы 3 этот волновой фронт приходит на датчик 4 уже в виде плоского волнового фронта с радиусом кривизны, равным бесконечности. После этого посредством дополнительного малого по сравнению с величиной радиуса Rз кривизны поверхности детали 1 перемещения Δ единого блока насадки 2, системы 3 и датчика 4 вдоль оптической оси производят определение радиуса Rз через определение радиуса кривизны приходящего на датчик 4 отраженного от поверхности детали 1 сферического волнового фронта с учетом его геометрического преобразования системой 3 с помощью расчета по формуле отрезков для насадки 2 и элементов 3.1, 3.2 и с использованием формул расчета радиуса Rз с учетом правила знаков (из геометрической оптики). Перемещение Δ выбирают так, чтобы на датчик 4 приходил сферический волновой фронт, соответствующий допустимому минимально измеряемому датчиком 4 радиусу кривизны сферического волнового фронта, при этом радиус кривизны сферического волнового фронта Rn на входе насадки 2 связан с радиусом Rз, перемещением Δ и фокусным расстоянием ƒн формулой: , из которой при известной величине радиуса Rn определяют искомую величину радиуса Rз кривизны контролируемой поверхности детали 1. Технический результат - уменьшение искажений (аберраций) отраженного от контролируемой поверхности детали сферического волнового фронта и соответственно увеличение динамического диапазона работы устройства; а также минимизация среднеквадратической погрешности измерения радиуса кривизны волнового фронта и соответственно повышение точности определения радиуса кривизны контролируемой поверхности детали. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Оптический датчик дыма // 2613274
Предложен датчик дыма. Он содержит источник излучения с блоком питания и отражатель, оптически сопряженный с источником излучения, опорный приемный канал, оптически сопряженный с источником излучения, выход которого соединен с входом блока питания, измерительный приемный канал, оптически сопряженный с источником излучения через отражатель. При этом наличие задымления определяется в измерительном канале по превышению пороговой величины Δ, разницей между значением текущего уровня сигнала Фт измерительного канала и значением динамического уровня сигнала Ф0, где *Ф0 - начальный уровень сигнала; Фi - мгновенное значение сигнала; i - номер выборки; n - число выборок для усреднения динамического уровня сигнала; k - число выборок для усреднения текущего уровня сигнала. 1 ил.
Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к интерференционным системам и методам контроля качества оптических поверхностей. Устройство для контроля качества плоских оптических деталей, расположенных под углом к оптической оси, состоит из передающего канала, включающего источник излучения, формирующий два пучка, расположенных на расстоянии друг от друга со взаимно перпендикулярными линейными состояниями поляризации, находящихся в фокальной плоскости объектива, четвертьволновую пластину, а также последовательно расположенные по ходу излучения на выходе объектива эталонную оптическую пластину, контролируемую оптическую деталь и возвратное зеркало, а также приемного канала, включающего светоделитель и после него приемник излучения, состоящий из матричного фотоприемника и линейного анализатора, позволяющий регистрировать одновременно несколько интерферограмм, необходимых для дальнейшего анализа. Источник излучения включает два точечных источника, разнесенных на расстояние Δ относительно друг друга перпендикулярно оптической оси. Устройство изготовлено с возможностью регулирования расстояния L между плоской эталонной поверхностью эталонной пластины и возвратным зеркалом в соответствии с граничным условием максимально допустимого расстояния: , где D - диаметр контролируемой детали, f′ - фокусное расстояние объектива, n×n - количество элементов строк и столбцов матричного фотоприемника. Технический результат - минимизация погрешностей измерений. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области волоконной оптики и, в частности, к формированию заготовок волоконных световодов осаждением из газовой фазы. Техническим результатом изобретения является разработка режима изготовления заготовок для волоконных световодов на основе легированного азотом кварцевого стекла с обеспечением стабилизации и плавного управления температуры в области плазменного столба опорной трубки в диапазоне от 1000°C до 1950°C, с сокращением времени установления требуемой температуры трубки и с повышенной точностью подстройки температуры. Способ изготовления заготовок включает подачу в опорную трубку смеси молекулярных газовых реагентов, содержащих атомы азота, кислорода и кремния, возбуждение в ней разряда СВЧ, формирование плазменного столба, обеспечение его сканирования вдоль опорной трубки и осаждение продуктов протекающей в смеси реакции на внутренней поверхности опорной трубки. Дополнительно во вторую опорную трубку подают смесь молекулярных газовых реагентов, возбуждают в ней разряд СВЧ, формируют плазменный столб, осуществляют его сканирование вдоль опорной трубки, осаждение продуктов реакции на внутренней поверхности опорной трубки, синхронное перемещение плазменных столбов в первой и второй опорных трубках, передачу мощности от области плазменного столба второй опорной трубки к области плазменного столба первой опорной трубки, измерение и регулирование температуры поверхности первой опорной трубки путем изменения передаваемой мощности от области плазменного столба второй опорной трубки к области плазменного столба первой опорной трубки в зависимости от измеренной температуры. 11 з.п. ф-лы. 2 ил.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВОГО ОТКЛОНЕНИЯ ОСИ ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА ОТ НОМИНАЛЬНОГО ПОЛОЖЕНИЯ // 2496098
Устройство содержит призменную систему, включающую первую пару пентапризм, содержащую первую и вторую пентапризмы, главные сечения которых расположены в одной плоскости Р, оптический клин, склеенный с первой отражающей гранью первой пентапризмы и выполненный так, что его выходная грань параллельна входной грани первой пентапризмы, причем поверхность склейки имеет светоделительное покрытие, вторую пару пентапризм, содержащую третью и четвертую пентапризмы, главные сечения которых расположены в одной плоскости Р'. Входная грань третьей пентапризмы расположена за выходной гранью оптического клина и параллельна ей. Плоскости Р и Р' расположены под углом 2φ друг к другу. Вторая и четвертая пентапризмы оптически связаны с объективом, в фокальной плоскости которого расположен координатно-чувствительный фотоприемник, выход которого связан со входом микропроцессора. Технический результат - определение углового отклонения оси лазерного пучка при использовании высокоэнергетического лазера с одновременным уменьшением экранирования сечения его пучка в условиях внешних механических воздействий, приводящих к угловым уводам призм призменной системы. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к лазерным системам, способным формировать изображение удаленных объектов как ночью, так и днем
Изобретение относится к измерительной технике в части создания информационно-измерительной системы для регистрации сигнала с набора волоконно-оптических датчиков на основе брэгговских решеток
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ СИСТЕМ СКРЫТОГО ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ // 2308746
Изобретение относится к области оптического приборостроения, точнее - к лазерным локационным системам дистанционного обнаружения оптических и оптико-электронных систем скрытого наблюдения
Изобретение относится к лазерным локационным системам
