[發(fā)明專利]一種激光跟蹤儀測長精度標定方法與裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201510216991.1 | 申請日： | 2015-04-30 |
| 公開（公告）號： | CN105157574B | 公開（公告）日： | 2017-10-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李麗娟;郭麗麗;林雪竹;劉濤;顧健;侯茂盛;喬曉利;梁嵬;馬國慶 | 申請（專利權(quán)）人： | 長春理工大學 |
| 主分類號： | G01B11/02 | 分類號： | G01B11/02 |
| 代理公司： | 長春菁華專利商標代理事務(wù)所(普通合伙)22210 | 代理人： | 陶尊新 |
| 地址： | 130022 吉林*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 激光 跟蹤 儀測長 精度 標定 方法 裝置 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種激光跟蹤儀的測長精度標定方法與裝置，屬于光學儀器測量和標定校準領(lǐng)域。
背景技術(shù)
激光跟蹤儀是國際上近年來發(fā)展起來的新型大尺寸空間三維坐標測量儀器，可對空間點進行實時跟蹤測量，具有精度高、效率高、便攜、操作簡單等特點，是目前大尺寸空間三維坐標精密測量的主要手段。
激光跟蹤儀的基本工作原理：激光器發(fā)射出的測量光束，經(jīng)過干涉分光鏡分為兩束，一束直接傳輸?shù)礁缮鎯x上，另一束通過跟蹤轉(zhuǎn)鏡射向目標反射鏡。經(jīng)過目標反射鏡反射的光線平行于原光束返回，到達分光鏡后一部分激光束被發(fā)射到光斑位置敏感器上，另一部分光束經(jīng)干涉分光鏡直接進入雙頻激光干涉儀進行位移干涉測量。當目標反射鏡移動時，跟蹤頭實時調(diào)整光束方向?qū)史瓷淦鳎M行空間距離測量。
目前，對激光跟蹤儀的測長標定主要采用超長高精度導軌和雙頻激光干涉儀進行全測程標定。
采用超長高精度導軌進行全測程測長標定時，將雙頻激光干涉儀的目標反射鏡和激光跟蹤儀的反射靶鏡固定在一起，沿高精度導軌線性移動，干涉儀和跟蹤儀同時測量讀數(shù)，以雙頻激光干涉儀的干涉測長作為標準值，與激光跟蹤儀的測長結(jié)果進行對比，從而標定激光跟蹤儀的測長誤差。但它存在一定的缺陷：
由于目前激光跟蹤儀的測長范圍已經(jīng)可以做到50m～100m，采用超長高精度導軌測量時需要長達50m以上的高精度導軌，其加工難度太大，成本高，不易實現(xiàn)。
上述超長高精度導軌由于加工時存在誤差累積且在拼接安裝時調(diào)整麻煩，不易達到標定所要求精度，因此對激光跟蹤儀的標定精度也不會太高。
移動雙頻激光干涉儀的目標反射鏡和激光跟蹤儀的反射靶鏡而不轉(zhuǎn)折光路進行測長標定需要占用相當大的空間。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在超長高精度導軌標定精度低、加工成本高、測長范圍小、占用空間大的問題，提供了一種激光跟蹤儀的測長精度標定方法與裝置。
一種激光跟蹤儀測長精度標定裝置，特征是：
光學平臺上從左至右依次設(shè)置激光跟蹤儀8、雙頻激光干涉儀1、干涉鏡組夾具4和直角棱鏡組夾具11，干涉鏡組夾具4由下往上依次放置干涉鏡組3、雙頻激光干涉儀目標反射鏡13、激光跟蹤儀反射靶鏡組14，其中干涉鏡組3由垂直紙面方向連接的干涉分光鏡3-1和干涉反射鏡3-2組成，直角棱鏡組夾具11上放置直角棱鏡組12，直角棱鏡組12由下往上依次為第二直角棱鏡12-2、第一直角棱鏡12-1、第三直角棱鏡12-3、第四直角棱鏡12-4；
光學平臺2右側(cè)放置虛擬導軌5，五棱鏡組9固定在五棱鏡組夾具10上，五棱鏡組夾具10放置在在虛擬導軌5上，五棱鏡組9由下往上依次為第一五棱鏡9-1和第二五棱鏡9-2；
雙頻激光干涉儀1出射光束經(jīng)干涉鏡組3中的干涉分光鏡3-1后分為兩束，第一束經(jīng)干涉分光鏡3-1后水平出射，并依次經(jīng)第一五棱鏡9-1和第二五棱鏡9-2反射后水平出射，并對準雙頻激光干涉儀目標反射鏡13中心，原路返回后對準雙頻激光干涉儀的輔助對準光闌中心，第二束經(jīng)干涉分光鏡3-1后進入干涉反射鏡3-2，原路返回后對準雙頻激光干涉儀的輔助對準光闌中心；
激光跟蹤儀8出射光束依次經(jīng)過第一直角棱鏡12-1和第二直角棱鏡12-2反射并水平出射，然后依次經(jīng)五棱鏡9-1和五棱鏡9-2反射后水平出射，再依次經(jīng)過第三直角棱鏡12-3和第四直角棱鏡12-4后水平出射，并對準激光跟蹤儀反射靶鏡組14中的激光跟蹤儀反射靶鏡14-1中心，反射后原路返回至激光跟蹤儀8內(nèi)部的干涉系統(tǒng)和跟蹤系統(tǒng)。
該裝置還包括位置敏感探測器組6和位置敏感探測器組夾具7，位置敏感探測器組6由第一位置敏感探測器6-1和第二位置敏感探測器6-2組成，并由下往上依次固定在位置敏感探測器組夾具7上；用于調(diào)平虛擬導軌5、激光跟蹤儀8光束和調(diào)節(jié)測量光路與參考光路的平行度。
所述虛擬導軌5是由一個可移動平臺P(N+1)和N個相隔一定節(jié)距的固定平臺Pi(i＝1～N)組成，P1在左邊，PN在右邊，所述節(jié)距大小由采集被測點數(shù)確定；固定平臺Pi(i＝1～N)和可移動平臺P(N+1)上分別具有可調(diào)底座，可移動平臺P(N+1)用于轉(zhuǎn)移五角棱鏡組或位置敏感探測器組，利用可調(diào)底座調(diào)節(jié)虛擬導軌5的直線度。
激光跟蹤儀測長精度標定方法，其包括以下步驟：
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于長春理工大學，未經(jīng)長春理工大學許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201510216991.1/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
