Способ пространственного вращения тела
Патент 382921
Авторы
Классы МПК
Способ пространственного вращения тела
Иллюстрации
Реферат
т: э
ОПИСАНИЕ 38292!
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Ч. Кл. G 01с 19/00
Заявлено 10.1.1970 (№ 1414741/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 23Х.1973. Бюллетень ¹ 23
Дата опубликования описания 28Х11.1973
Комитет па делам изабретеиий и открытий при Совете Министров
СССР
УД1 623.4.05(088.8) Авторы изобрет пия В. И. Тевяшов, Г. К, Холо:oa, Е. К. Шарабрин и 1О. А. Шуба
Заявитель
СПОСОБ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ВРАЩЕНИЯ ТЕЛА
Изобретение относится к технике сканирования, к способам пространственного вращения тела сложной формы, например для статистического исследования его отражательных характеристик, когда ни одна из его последовательных ориентаций не имеет предпочтения перед другой. Это требует равной вероятности появления последовательных ориентаций тела при его вращении в пространстве.
Известный способ пространственного сканирования луча путем его равномерного вращения с различными скоростями вокруг двух взаимно перпендикулярных осей не обеспечивает равной вероятности появления последовательных пространственных положений луча.
Известен также способ пространственного вращения луча тела с использованием равномерного вращения вокруг множества осей, обеспечивающий равную вероятность последовательных ориентаций тела в результате его пространственного вращения при бесконечно большом числе осей вращения. Техническая реализация такого способа затруднительна.
Цель изобретения — создание способа пространственного вращения тела вокруг ограниченного числа осей, обеспечивающего равную вероятность появления последовательных ориентаций.
Для этого по предлагаемому способу производят неравномерный поворот оси равномерного вращения тела в плоскости с угловой скоростью, обратно пропорциональной синусу угла между осью равномерного вращения тела и осью вращения плоскости, которая вра5 щается также с постоянной угловой скоростью.
На чертеже изображено устройство, ориентирующее исследуемое тело при его вращении в пространстве.
10 Для осуществления предлагаемого способа исследуемое тело 1 помещают например, в карданный подвес, состоящий пз рамок 2 и 3 (приводы вращения тела и рамок на чертеже не показаны) . Рамка 2 обеспечивает собствен15 ное вращение тела 1 вокруг оси 1 — I, которое производится с равномерной угловой скоростью ат т. Ось 1 — имеет сферические координаты:
0 — зенитное расстояние, изменяемое пово20 ротом вокруг осп 11 — II н отсчитываемое от оси I I I — I I I; тр — азимутальное расстояние, отсчитываемое от произвольного направления 4 в плоскости, перпендикулярной к оси III — III, и изме25 няемое вращением оси II — II вокруг оси
111 — 111.
Величина выделенного элементарного телесного угла для создания равномерной плотности вероятности положения осп 1 — 1 равна
30 d» г1; з1п 0 ;
382921 поскольку п р
: <ош ni — соп$1, dt то получается
sin 8. = const = Й, d8
Отсюда
dO и
< п — и =
dt sin 8
Составитель В. Крупнов
Техред Т. Курнлко Корректор Г. Запорожец
Редактор T. Иванова
Заказ 2032/17 Изд. № 570 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415
Типография, пр. Сапунова, 2
Для обеспечения равной вероятности любого положения оси 1 — 1 в пространстве необходимо, чтобы в течение любого равного интервала времени dt эта ось находилась в пределах различных, но равновеликих элементарных телесных углов йай т. е. уад у у
-stn 8. = const;
dt У
Следовательно, для обеспечения равной вероятности последовательных положений тела в пространстве при равномерном вращении тела вокруг одной из своих осей, эту ось, в свою очередь, необходимо вращать в плоскости, перпендикулярной к оси, с угловой скоростью, обратно пропорциональной синусу угла между осью равномерного вращения тела и осью вращения упомянутой плоскости, которая тоже вращается с постоянной угловой скоростью.
Техническая реализация заданной неравномерной скорости вращения возможна, например за счет применения кулачковых механиз10 мов.
Предмет изобретения
Способ пространственного вращения тела вокруг трех последовательно перпендикуляр15 ных осей, включающий равномерное вращение тела вокруг одной из его осей, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равной вероятности последовательных ориентаций тела в пространстве, производят неравномерный по20 ворот оси равномерного вращения тела в плоскости с угловой скоростью, обратно пропорциональной синусу угла между осью равномерного вращения тела и осью вращения плоскости, которая вращается также с постоян25 ной угловой скоростью.