一種光軸一致性標定裝置的製作方法

2023-12-11 23:12:17 1

本發明屬於光電自準直非接觸測角領域，具體涉及一種光軸一致性標定裝置。

背景技術：

目前運載火箭上的導航系統為提高導航精度通常選用多套捷聯慣組進行冗餘制導。火箭飛行前需要精確標定兩個甚至更多個捷聯慣組之間的初始安裝方位偏差。捷聯慣組上安裝有代表其導航坐標系的瞄準稜鏡，通過外部設備對瞄準稜鏡出射光軸的方位一致性進行標定即可完成對慣組初始安裝方位偏差的標定。這個標定值最終被裝訂在箭載計算機中參與導航解算。

若採用常規方法，瞄準稜鏡出射光軸一致性的標定用至少兩臺經緯儀組網的方式間接的得到。具體方法是其中兩臺經緯儀各自與一個瞄準稜鏡準直，然後再相互準直對瞄，得到兩個轉角θ1和360°-θ2，則兩個瞄準稜鏡初始安裝的偏差Δ為180°-(θ1+360°-θ2)。

採用這種方法測量時誤差項很多，若測試現場通視條件不佳，甚至需要更過的經緯儀來組網測量。主要誤差項包括多臺經緯儀自身的儀器誤差，經緯儀對瞄時的對瞄誤差，每臺儀器操作人員的調焦誤差、對線誤差等操作誤差，經緯儀的數量越多，誤差越大。這些誤差將1：1直接帶入到測量結果中，嚴重影響測量結果的準確性。

本標定裝置不僅能夠滿足被測設備初始姿態的準確測量，而且能夠完全克服上述方法存在的弊端，而且受測量現場環境影響很小。

技術實現要素：

本發明的目的是，針對現有技術不足，提供一種快速、便捷的測量光路，完成被測瞄準稜鏡出射光線光軸一致性的光軸一致性標定裝置。

本發明的技術方案是：

一種光軸一致性標定裝置，包括自準直儀A、雙向電子水平儀、自準直儀B、測試臺架及調整支架、雙雷射慣組、瞄準稜鏡、箭體支架及綜合測試電控箱，其中所述測試臺架及調整支架為雙層支架，上層支架上表面上設有鑄鋁殼體，所述鑄鋁殼體兩端分別設有自準直儀A和自準直儀B，自準直儀A與自準直儀B之間設有一個雙向電子水平儀；所述測試臺架及調整支架的下層支架上設有一個綜合測試電控箱；所述箭體支架上設有雙雷射慣組，所述雙雷射慣組為待測的兩個雷射慣組，每個雷射慣組上分別設有一個瞄準稜鏡。

所述鑄鋁殼體經過實效處理和穩定處理。

所述自準直儀A和自準直儀B的測量光軸平行。

本發明的有益效果是：

1.本發明使用CCD光電自準直儀對瞄準稜鏡的方位值進行標定，CCD光電自準直儀可以有效的避免多臺經緯儀組網測量時存在的豎軸調平誤差和人工調焦誤差、對線準直誤差等。

2.由於兩臺CCD光電自準直儀在控制系統的參與下對返回像同時採樣，同時處理，避免了人工操作時由於準直時刻的不統一造成的誤差。同時控制系統的自動計算也極大的提高了工作效率，降低了操作人員的勞動強度。

附圖說明

圖1是一種光軸一致性標定裝置結構示意圖；

圖2是一種光軸一致性標定裝置結構標定過程光路示意圖；

圖3是一種光軸一致性標定裝置結構原理圖。

其中，1.自準直儀A；2.雙向電子水平儀；3.自準值儀B；4.測試臺架及調整支架；5.雙雷射慣組；6.瞄準稜鏡；7.箭體支架；8.綜合測試電箱；

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明提出的一種進行進一步的介紹：

一種光軸一致性標定裝置，其特徵在於：包括自準直儀A1、雙向電子水平儀2、自準直儀B3、測試臺架及調整支架4、雙雷射慣組5、瞄準稜鏡6、箭體支架7及綜合測試電控箱8，其中所述測試臺架及調整支架4為雙層支架，上層支架上表面上設有鑄鋁殼體，所述鑄鋁殼體兩端分別設有自準直儀A1和自準直儀B3，自準直儀A1與自準直儀B3之間設有一個雙向電子水平儀2；所述測試臺架及調整支架4的下層支架上設有一個綜合測試電控箱8；所述箭體支架7上設有雙雷射慣組5，所述雙雷射慣組5為待測的兩個雷射慣組，每個雷射慣組上分別設有一個瞄準稜鏡6。

所述鑄鋁殼體經過實效處理和穩定處理。

所述自準直儀A1和自準直儀B3的測量光軸平行。

將兩臺CCD光電自準直儀固定在測試上，其中兩臺自準直儀分別對準主、從慣組的瞄準稜鏡。兩臺自準直儀的零位光軸在出廠時已經調試成平行，根據兩臺自準直儀對準瞄準稜鏡後讀數的差值即可計算出兩瞄準稜鏡法線之間的方位差。

為了避免稜鏡稜線不水平誤差對方位造成的影響，測量裝置中兩臺CCD光電自準直儀應儘可能保持水平狀態下測量，利用雙向電子水平儀將標定裝置精確調平及實時監測、實時補償。

如附圖1所示，CCD光電自準直儀用於測量瞄準稜鏡出射法線的方位值，且具有自動對線，自動採集，自動讀數和數據的自動化處理等優點，同時兩個CCD光電自準直儀在控制系統的參與下，同時清零，同時採集，同時讀數。有效地避免了人工操作經緯儀時存在的經緯儀本身誤差和人工操作誤差。

兩個CCD自準直儀安裝在鑄鋁的殼體上，鑄鋁殼體經過實效處理及穩定性處理，可以有效的保證高低溫條件下基體變形最小，且不引起所安裝的兩個CCD自準直儀之間相互位置的變化。

兩個CCD光電自準直儀安裝在殼體後，通過精密研磨的方法將二者的測量光軸調節至平行。根據兩臺自準直儀對準瞄準稜鏡後讀數的差值即可標定出兩瞄準稜鏡出射光軸的一致性誤差。

雙向電子水平儀的安裝基面與兩個CCD光電自準直儀出射光軸所在的平面平行，可以實時顯示標定裝置的水平狀態，用於標定過程的實時監測和實時補償。

如附圖3所示，在參考雙向電子水平儀讀數，使光軸一致性標定裝置以平瞄狀態與待標定的稜鏡準直。

在對捷聯慣組瞄準稜鏡出射光軸一致性標定前，首先應標定出各慣組瞄準稜鏡相對慣組坐標軸的安裝誤差，即α、β值；其中α為稜鏡稜線與慣組坐標軸繞X軸方向的不平行誤差，β為稜鏡稜線與慣組坐標軸繞Y軸方向的不平行誤差。其中主份慣組和備份慣組稜鏡的α、β值分別為α主、β主，α備、β備，定義繞X軸旋轉的角度為方位角。

正式標定過程中，兩臺CCD光電自準直儀在與瞄準稜鏡準直後，讀數分別是A和B，則備份慣組稜鏡相對於主份慣組稜鏡的方位差

Δ＝(B－α備)－(A－α主)。