帶雷射準直裝置的陀螺經緯儀的製作方法
2023-04-26 11:44:16
專利名稱：帶雷射準直裝置的陀螺經緯儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於測繪和軍事領域的自主測量方位角，特別是提供一種快速和方便地傳遞方位角的帶有雷射準直裝置的陀螺經緯儀。
背景技術：
陀螺經緯儀用於自主測量方位角，並將方位角傳遞給最終的目標，如飛彈發射裝置。常用的陀螺經緯儀由於主要用於兩點的測線的方位角的定向，使用時將陀螺經緯儀架設在測線的一個點上，在測線的另一個點上放置一細杆作為測量標誌，用陀螺經緯儀的望遠鏡瞄準測量標誌，此時經緯儀的水平度盤的讀數就代表了測線的方位角。對於非此類定向的應用，如測定反射面法線的方位角，通常的陀螺經緯儀不具有方便地傳遞方位角的裝置，方位角的傳遞需用其它的設備來實現，如採用帶有準直目鏡的經緯儀一瑞士WILD公司的T3A。
而現有常用的將方位角傳遞給目標物的反射面法線的方法，由於光亮較弱，背景光較強(如白天)時，回光很弱，使得在進行方位角傳遞時的觀測困難，或不能完成。同樣由於光亮較弱，而且光線是平行光，我們不能用肉眼看見射出的光線的成像在反射鏡或稜鏡上的位置，這就使得架設儀器時，不能很快地將儀器架設在適當的位置，常常需要多次反覆地調整儀器架設的位置，這就使得儀器架設既費時又費力。
實用新型內容本實用新型的目的就是為解決上述背景技術存在的背景光較亮時很難或無法看到反射回來的像，以及架設儀器時，使望遠鏡的光軸與反射面的法線平行較為困難的問題，進而提供一種觀測時段不受限制，可快速完成儀器架設的帶有雷射準直裝置的陀螺經緯儀。
本實用新型是這樣實現的一種帶有雷射準直裝置的陀螺經緯儀，包括陀螺儀和經緯儀，其要點是在陀螺經緯儀的望遠鏡的目鏡一側，與望遠鏡的光軸正交的位置，依次安裝有雷射發射管、聚焦透鏡；在望遠鏡的調焦透鏡和目鏡間設有反射鏡，反射鏡將雷射發射管發出的、經聚焦透鏡聚焦的光線反射後沿望遠鏡的光軸經過調焦透鏡和物鏡組後形成平行光射出。
本實用新型可在反射鏡與聚焦透鏡間、物鏡組和調焦透鏡的組合焦點處設有和附有特定圖形透光膜的透光標示板。
上述透光標示板位於聚焦透鏡的焦點。
上述雷射發射管為雷射二極體。
上述反射鏡的反射面設有對使用的雷射具有高反射率和低透射率的膜。
上述望遠鏡的目鏡上設有對使用的雷射具有高反射率和低透射率的膜。
上述反射鏡為直角三角稜鏡，直角三角稜鏡的一個直角面與望遠鏡的光軸平行，另一個直角面與望遠鏡的光軸垂直，直角三角稜鏡的斜面的中部位於聚焦透鏡的光軸與望遠鏡的光軸的交點處。
在上述方案中，雷射發射管發出的光線經過聚焦透鏡聚焦後經反射鏡反射，沿望遠鏡的光軸經過調焦透鏡和物鏡組後形成平行光射出。射出的平行光經目標反射面反射後回到望遠鏡，穿過反射鏡後聚焦在目鏡的十字絲分劃板上。
在實際使用中，在大致估計的目標的反射面的法線上，按常規的方法架設好儀器，用望遠鏡瞄準目標的反射面，點亮雷射發射管，轉動望遠鏡並調節物鏡的焦距，使得在目標的反射面處可看到雷射光斑，觀察和記錄由目標的反射面反射回來的雷射光斑與望遠鏡橫軸軸心的水平和垂直距離和方位。如果所測的水平和垂直距離不大，通過旋轉望遠鏡就能使得反射回來的雷射光斑成像在目鏡，這時就不需調整陀螺經緯儀的架設位置。如果所測的水平和垂直距離較大，通過旋轉望遠鏡就不能使得反射回來的雷射光斑成像在目鏡，這時就需要將陀螺經緯儀架設在前次架設的陀螺經緯儀的望遠鏡橫軸軸心與反射回來的雷射光斑位置的中間。當可在望遠鏡的目鏡中看到反射回來的雷射光斑時，調節物鏡焦距和目鏡焦距使反射回來的雷射圖像清晰，旋轉望遠鏡使得分劃板的十字絲位於反射回來的雷射特定圖像的中間，這時望遠鏡的光軸與目標反射面的法線平行，而且經緯儀的水平度盤讀數就是目標反射面的法線的水平度盤讀數。當完成了陀螺儀的定向後，就可算出目標反射面的法線的方位角。
本實用新型運用雷射準直裝置，利用雷射的高亮度和準直特性，不受使用時間和背景的限制，可快速方便地完成陀螺經緯儀與目標反射面的法線的對準和儀器架設，這不但方便了常規定向的操作，對於對定向時間要求高的飛彈機動發射等定向任務顯得尤為重要。
附圖為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
參見附圖，在陀螺經緯儀的望遠鏡10的光軸上，物鏡組6至物鏡組6和調焦透鏡5的組合焦點之間安裝一個直角三角稜鏡4。直角三角稜鏡4的一個直角面與光軸平行，另一個直角面與光軸垂直，斜面的中部位於聚焦透鏡2的光軸與望遠鏡10的光軸的交點處。在陀螺經緯儀的望遠鏡10的目鏡9一側，與望遠鏡10的光軸正交的位置，依次安裝制有特定圖形透光膜的平板玻璃標示板3、聚焦透鏡2和雷射二極體1。
帶有十字透光膜的平板玻璃3同時位於物鏡組6和調焦透鏡5的組合焦點和聚焦透鏡2的焦點。在直角三角稜鏡4的斜面上附有多層濾光膜，該濾光膜對雷射頻率的光具有高反射率和低透射率，這樣可將射出的光線有效地反射出望遠鏡10，並使返回的雷射的一小部分透過直角三角稜鏡4到達十字絲分劃板8和目鏡9，保護眼睛不受雷射的傷害。
在大致估計的目標的反射面7的法線上，按常規的方法架設好儀器並調平，用望遠鏡10瞄準目標的反射面7，點亮雷射二極體1，轉動望遠鏡10並調節物鏡的焦距，使得在目標的反射面7處可看到雷射光斑，觀察和記錄由目標的反射面7反射回來的雷射光斑與望遠鏡10橫軸軸心的水平和垂直距離和方位。如果所測的水平和垂直距離不大，通過旋轉望遠鏡10就能使得反射回來的雷射光斑成像在目鏡9，這時就不需調整陀螺經緯儀的架設位置。如果所測的水平和垂直距離較大，通過旋轉望遠鏡10就不能使得反射回來的雷射光斑成像在目鏡9，這時就需要將陀螺經緯儀架設在前次架設的陀螺經緯儀的望遠鏡10橫軸軸心與反射回來的雷射光斑的中間位置。當可在望遠鏡10的目鏡9中看到反射回來的雷射光斑時，調節物鏡焦距和目鏡9焦距使反射回來的雷射圖像清晰，旋轉望遠鏡10使得分劃板8的十字絲位於反射回來的雷射十字圖像的中間，這時望遠鏡10的光軸與目標反射面7的法線平行，而且經緯儀的水平度盤讀數就是目標反射面7的法線的角度。當完成了陀螺儀的定向後，就可算出目標反射面7的法線的方位角。
上述透光膜的圖形可以是十字形，也可以是其它特定的圖形。
權利要求1.一種帶有雷射準直裝置的陀螺經緯儀，包括陀螺儀和經緯儀，其特徵是在陀螺經緯儀的望遠鏡的目鏡一側，與望遠鏡的光軸正交的位置，依次安裝有雷射發射管、聚焦透鏡；在望遠鏡的調焦透鏡和目鏡間設有反射鏡，反射鏡將雷射發射管發出的、經聚焦透鏡聚焦的光線反射後沿望遠鏡的光軸經過調焦透鏡和物鏡組後形成平行光射出。
2.根據權利要求1所述的陀螺經緯儀，其特徵是在反射鏡與聚焦透鏡間、物鏡組和調焦透鏡的組合焦點處設有和附有特定圖形透光膜的透光標示板。
3.根據權利要求2所述的陀螺經緯儀，其特徵是透光標示板位於聚焦透鏡的焦點。
4.根據權利要求1或2或3所述的陀螺經緯儀，其特徵是雷射發射管為雷射二極體。
5.根據權利要求1或2或3所述的陀螺經緯儀，其特徵是反射鏡的反射面設有對使用的雷射具有高反射率和低透射率的膜。
6.根據權利要求1或2或3所述的陀螺經緯儀，其特徵是望遠鏡的目鏡上設有對使用的雷射具有高反射率和低透射率的膜。
7.根據權利要求1或2或3所述的陀螺經緯儀，其特徵是反射鏡為直角三角稜鏡，直角三角稜鏡的一個直角面與望遠鏡的光軸平行，另一個直角面與望遠鏡的光軸垂直，直角三角稜鏡的斜面的中部位於聚焦透鏡的光軸與望遠鏡的光軸的交點處。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有雷射準直裝置的陀螺經緯儀，包括陀螺儀和經緯儀，在陀螺經緯儀的望遠鏡的目鏡一側，與望遠鏡的光軸正交的位置，依次安裝有雷射發射管、聚焦透鏡；在望遠鏡的調焦透鏡和目鏡間設有反射鏡，反射鏡將雷射發射管發出的、經聚焦透鏡聚焦的光線反射後沿望遠鏡的光軸經過調焦透鏡和物鏡組後形成平行光射出。本實用新型運用雷射準直裝置，不受使用時間和背景的限制，可快速方便地完成陀螺經緯儀與目標反射面的法線的對準和儀器架設，這不但方便了常規定向的操作，對於對定向時間要求高的飛彈機動發射等定向任務顯得尤為重要。
文檔編號G01C19/00GK2606337SQ0323598
公開日2004年3月10日 申請日期2003年3月25日 優先權日2003年3月25日
發明者趙珞成, 趙晨 申請人:武漢大學