[發明專利]在室內用旋轉靶標測量電視經緯儀動態測角精度的方法

無效

• 申請號: 200610163247.0
• 申請日: 2006-12-14
• 公開（公告）號: CN101169323A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 賀庚賢;沈湘衡
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01C1/02
• 分類號: G01C1/02;G01C25/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所
• 代理人: 趙炳仁

一、技術領域

本發明屬于光電測量技術領域中涉及的一種在室內用旋轉靶標對電視跟蹤經緯儀進行動態測角精度檢測的方法。

二、背景技術

電視跟蹤經緯儀是采用電視測量技術，具有自動跟蹤和實施測量功能的大型光電測量設備，主要用于飛機、輪船、星體和其他運動物體的運動軌跡的測量。電視跟蹤經緯儀動態測角精度是指經緯儀在規定的角速度和角加速度運動狀態下，實時測量的目標空間指向值與理論值或真值的誤差，通常用空間指向值的均方根誤差表示，應用中常將其投影到水平面和垂直面上，分別稱為動態方位角均方根誤差和動態俯仰角均方根誤差。

動態測角精度是衡量電視經緯儀整機性能的重要技術指標之一，長期以來，該項指標的檢測工作一直在外場進行，經緯儀實測某一飛行目標獲得的數據與其它高精度測量設備測得的數據進行比對，來評估電視跟蹤經緯儀的動態測角精度。目前，我們還沒有查到在室內能檢測電視跟蹤經緯儀動態測角精度的相關檢測設備或方法。

三、發明內容

為了彌補現有技術的不足，本發明的目的在于建立一種能在室內對電視跟蹤經緯儀動態測角精度進行檢測的方法，以使電視跟蹤經緯儀的生產廠家，在出廠之前，在室內能對電視跟蹤經緯儀動態測角精度進行檢測，從而能對電視跟蹤經緯儀的整機性能做出有價值的評價。

本發明要解決的技術問題是：提供一種在室內用旋轉靶標測量電視經緯儀動態測角精度的方法。解決技術問題的技術方案是：

首先，選擇一種適合的旋轉靶標，這種旋轉靶標在旋轉臂的轉軸上必須裝有能實時測角的編碼器，旋轉臂上的光學系統通過旋轉要形成圓形光錐，帶有光錐頂點。旋轉靶標的結構如圖1所示：包括靶標支撐架1、電機2、編碼器3、旋轉臂4、反射鏡5、平行光管6、靶標控制柜8。電機2安裝在靶標支撐架1上，電機2的軸與編碼器3的軸同軸且固連安裝。旋轉臂4固定在電機2旋轉軸上，旋轉臂4的一端安裝有平行光管6，另一端安裝有反射鏡5，反射鏡5的法線與平行光管6的光軸成一定夾角。當電機2帶動旋轉臂4旋轉時，平行光管6發出的光經反射鏡5反射后，形成了以一定角速度和角加速度旋轉的錐形空間模擬目標；

其次，將旋轉靶標與被測電視跟蹤經緯儀7的光路對接，形成測量系統，調整電視經緯儀橫軸、豎軸、視軸三軸的交點與靶標旋轉光錐的頂點重合，該點定義為測量坐標原點O，將靶標的時統和經緯儀的時統對接，使兩者具有相同的絕對時和同步采樣信號；

第三，實施對電視跟蹤經緯儀7動態測角精度的測量：啟動電機2，讓電機2帶動靶標旋轉臂4旋轉，控制電視跟蹤經緯儀7自動跟蹤靶標光錐目標，實時記錄目標的方位角、俯仰角和脫靶量，同時靶標控制柜8的計算機記錄靶標編碼器3的角度值；

第四，進行數據處理：將記錄的靶標編碼器3的值代入根據球面三角定理得到的公式：

E＝arcsin(cosasinb+sinacosbcosθ)

A＝arcsin(sinasintθ/cosE)

式中：a為靶標旋轉光錐與旋轉軸之間的夾角，b為靶標旋轉軸與水平面的夾角，A為經緯儀7的方位角，E為經緯儀7的俯仰角，θ為靶標編碼器3的角度；(該公式可在國防工業出版社2002年10月出版的《光電測量》一書中第251頁查到，該公式用于靶標和經緯儀間的數據坐標變換，利用該公式完成了靶標空間指向值的換算，該空間指向值是計算測角精度的依據)。

通過以上計算得到靶標的空間指向值，以此作為靶標目標的空間指向真值，將經緯儀測量的目標指向值與指向真值以時間為基準對齊數據，根據貝塞爾公式計算經緯儀的動態測角精度，以方位角均方根誤差和俯仰角均方根誤差表示：