Основные результаты:
1. Разработана структура двухканального лазерного фотопостроителя для прямого профилирования поверхности и записи скрытых изображений в пленках светочувствительных материалов. Для модернизации системы автофокусировки разработан конфокальный датчик на основе хроматического кодирования. Впервые в России разработан прототип конфокального датчика поверхности с хроматическим кодированием в волоконном исполнении, которое позволяет вынести за пределы измерительной области источник и спектроанализатор. Погрешность измерения смещения объекта удалось уменьшить до 0,1 мкм.
2. Создан лабораторный стенд на базе микроскопа нанопрофилометра МНП-1, включающий интерферометр белого света с атомногладким зеркалом в опорном плече; разработана методика проведения измерений топологии поверхности, содержащей ступенчатые структуры высотой менее 1 нм. Показано, что использование дифференциального измерения, существенно снижающего влияние фазовой аппаратной функции интерферометра на результат измерения, позволяет обнаружить моноатомные ступенчатые структуры при использовании обычного оптического зеркала в качестве опорного зеркала интерферометра.
3. Создана лабораторная установка для проверки интерференционного метода измерения нанорельефа поверхности с субнанометровым разрешением. Экспериментальные исследования показали, что применение предложенного метода, в сравнении с измерениями с использованием одной длины волны, позволяет увеличить диапазон измерения нанорельефа поверхности по высоте более чем в 4 раза, а разрешающую способность улучшить в 1,4 раза.
4. Разработан и собран лабораторный стенд для получения микроструктур на поверхности кремния с помощью лазерной абляции пикосекундными УФ импульсами. На поверхности кремниевой заготовки синтезированы кратеры глубиной от 3 до 7 нм с хорошим качеством кромки при следующих плотностях мощности 0,22?1010 Вт/см2 до 0,34?1010 Вт/см2, соответственно. Геометрические параметры кратеров и их визуальное представление демонстрируют качественную обработку материала. Получены систематические экспериментальные данные по скорости абляции кремния УФ импульсами пикосекундной длительности.
5. Разработана, создана и протестирована в интересах АО «ИСС» имени академика М.Ф. Решетнёва» автоматизированная активная система обезвешивания для раскрытия солнечных батарей космических аппаратов. Результаты ведомственных испытаний показали, что разработанная система обезвешивания с указанными параметрами позволяет производить наземную отработку раскрытия солнечных батарей всех конструкций, как существующих в настоящее время, так и разрабатываемых на перспективу. Проведены исследования и представлены предложения по составу и исполнению «двухконтурной» системы контроля формы поверхности и расположения элементов оптической схемы телескопа космической обсерватории «Миллиметрон». Предложенные состав и принципы работы бортовой системы контроля геометрических параметров оптической схемы телескопа позволяют производить контроль формы поверхности зеркала с погрешностью, не превышающей несколько десятков микрон. Разработанная методика измерений может быть применена и при решении других задач.
6. Разработана и изготовлена система высокоточного контроля геометрических размеров и массы бронебойных сердечников патронов. В основу работы системы положен теневой проекционный метод. Измеряемые геометрические параметры: диаметр, длина, овальность, биение головной части. В системе используются четыре телецентрических объектива собственной разработки, обладающие высокой степенью ортоскопичности (дисторсия менее 0,03%), что обеспечивает измерение параметров сердечников с погрешностью около 10 мкм в большом диапазоне размеров (от 5 до 50 мм). Масса изделия измеряется высокоточными весами методом электромагнитной компенсации с погрешностью не более 5 мг. Контроль указанных параметров необходим при производстве патронов для высокоточного снайперского оружия. Работа выполнена в интересах ОАО «Тульский патронный завод».
7. Методом математического моделирования выполнено изучение неоднородностей цветового пространства устройств технического зрения, функционирование которых основывается на трехкомпонентной цветовой модели и в которых применяется аналого-цифровое преобразование сигналов с разрешением 8 бит на канал. Для изучения спектральной зависимости интервалов параметров цвета впервые разработан алгоритм аппроксимации данных, позволяющий представлять пороги цветоразличения устройств технического зрения на диаграмме цветности CIE1931 x, y в виде эллипсов равного цветового контраста. Показано, что с ростом величины битности цифрового сигнала уменьшаются размеры эллипса (пороги цветоразличения), направление наклона его осей остается постоянным, центральная точка практически не смещается в координатах x, y. Вычисления и сравнение показывает, что перцептивные пороги цветоразличения превышают пороги устройств с дигитализацией 6 бит «на канал». В результате апробации разработанных алгоритмов для нахождения интервалов значений доминирующей длины волны и насыщенности цвета образца была продемонстрирована их релевантность в отношении задач определения малых цветовых разностей, в частности, в задачах определения температуры из цвета термокраски.
8. В соответствии с результатами проведенного анализа методов и средств построения просветных наголовных дисплеев с дополненной виртуальной реальностью рассмотрены способы формирования изображения дополненной реальности, исследованы существующие методы и средства инерциальной навигации и позиционирования, проведены расчеты проецирующей оптики с углом обзора порядка 60° (FOV), разработана конструкторская документация для создания экспериментального оптического блока очков дополненной реальности, разработана схема блока инерциальной навигации и позиционирования.