[發明專利]光電經緯儀光學系統變形測試方法及系統

在審

• 申請號: 201811100735.6
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109186537A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 趙懷學;周艷;田留德;趙建科;薛勛;潘亮;胡丹丹;劉藝寧;張潔;曹昆;李坤;賽建剛;昌明
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01C1/02
• 分類號: G01C1/02;G01C25/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

本發明涉及光學系統變形量測試領域，具體涉及一種光電經緯儀光學系統變形測試方法及系統。系統僅由目標模擬器及夾持機構組成，測試時，將目標模擬器通過夾持機構固定在待測光電經緯儀上，每調整一次光電經緯儀的俯仰角度，記錄一次目標脫靶量，最后通過最小二乘法擬合光電經緯儀指向精度系統誤差修正曲線，旨在實現光電經緯儀在不同俯仰角下，光學系統方位和俯仰方向變形量的連續采樣和高精度測量，提高光電經緯儀指向精度。

技術領域

本發明涉及光學系統變形量測試領域，具體涉及一種光電經緯儀光學系統變形測試方法及系統。

背景技術

光電經緯儀是一種利用光學系統并配合電子技術對空中運動目標進行識別、跟蹤及獲取目標運動信息的大型高精度光測設備，在軍事、科學研究等領域有廣泛的應用。隨著技術的進步，對光電經緯儀的成像質量要求越來越高，口徑越來越大。因此光學系統的自重對光電經緯儀的指向精度影響已不可忽略。現階段，國內研究專注于光電經緯儀主反射鏡的結構形式、支撐方式、材料以及復雜的工況等因素對光學系統自重的影響。也有通過研究光電經緯儀光學系統受力變形減小光學系統的自重對光電經緯儀的指向精度影響，但是研究資料較少。

光電經緯儀光學系統受力變形的傳統測試方法：通過在不同俯仰角位置架設目標模擬器，事先通過高精度全站儀標定不同俯仰角下目標模擬器的俯仰值(即相對真值)，然后光電經緯儀再次對不同俯仰角下目標模擬器的俯仰值進行測量。測量值與相對真值的差值，即光電經緯儀光學系統俯仰方向受力變形量。傳統測試裝置及方法存在的缺點：1.對光電經緯儀軸系精度要求高且測試過程需對光電經緯儀精確調平，減小軸系精度和垂直傾斜誤差對俯仰角采樣誤差的影響，測試過程復雜，周期長；2.由于空間結構受限架設的目標模擬器數量有限，采樣點數較少，無法完成連續采樣；3.事先需要高精度全站儀進行標定，測試誤差受全站儀精度和人眼瞄準精度影響，精度不高；4.方位方向存在投影關系且軸系精度對方位值影響較大，不易進行系統誤差分量解析，無法有效剝離出方位方向光學系統受力變形分量。

發明內容

本發明的目的是提供一種不同俯仰角下光電經緯儀光學系統變形量測試裝置及方法，旨在實現光電經緯儀在不同俯仰角下，光學系統方位和俯仰方向變形量的連續采樣和高精度測量。通過最小二乘法擬合光電經緯儀指向精度系統誤差修正曲線，提高光電經緯儀指向精度。

本發明的技術解決方案是提供一種光電經緯儀光學系統變形測試方法，包括以下步驟：

步驟一、將目標模擬器固定在待測光電經緯儀上，且使得目標模擬器位于待測光電經緯儀的視場范圍內，待測光電經緯儀識別目標模擬器并判讀目標模擬器位置；

步驟二、調整待測光電經緯儀的俯仰角，每調整一次俯仰角，待測光電經緯儀判讀目標模擬器位置，記錄待測光電經緯儀目標脫靶量；

步驟三、結合最小二乘法，利用不同俯仰角下的目標脫靶量，擬合待測光電經緯儀變形量曲線。

進一步地，步驟一中通過夾持機構將目標模擬器固定在待測光電經緯儀遮光罩的入光口處。

進一步地，目標模擬器焦面放置十字絲靶標。

進一步地，步驟二中等間隔角度調整待測光電經緯儀的俯仰角。

本發明還提供一種實現上述方法的光電經緯儀光學系統變形測試系統，其特殊之處在于：包括目標模擬器及夾持機構，上述夾持機構用于將目標模擬器固定在待測光電經緯儀上，并使得目標模擬器位于待測光電經緯儀的視場范圍內。

進一步地，上述目標模擬器通過夾持機構固定在待測光電經緯儀遮光罩的入光口處。

進一步地，上述目標模擬器焦面放置十字絲靶標。

進一步地，上述夾持機構包括環形支撐部及均布在環形支撐部外壁的至少兩個固定臂，固定臂的一端固定在遮光罩上，夾持機構通過固定臂固定在遮光罩上。