[发明专利]用热垂线检验光电测量设备红外光轴方位指向变化的方法

说明书

一、技术领域：

本发明属于光电仪器检验技术领域中涉及的一种对大型光电测量设备红外光轴方位指向变化检验的方法。

二、背景技术：

大型光电测量设备，一般是指诸如天文望远镜、跟踪测量气象卫星系统、资源普查遥感卫星系统的大型光电跟踪测量经纬仪等，用于跟踪星体测量、目标测量；根据测量功能需要，在大型光电测量设备上设有红外跟踪测量系统，俯仰角测量范围在0°水平角到65°高角。为保证测量结果的一致性，要求设备上的红外跟踪测量系统的光轴在不同高角位置时的方位指向必须与其在水平位置时的方位指向一致。否则，就会在测量结果中产生对同一个目标的方位测量误差。因此，在大型光电测量设备使用之前，必须对红外跟踪测量系统的光轴进行不同高角位置时的方位指向检测标定，使方位测量误差控制在测量精度允许的范围内。

相关技术属于高科技范畴，发达国家严加封锁，查不到相关技术资料。据了解与本发明最为接近的已有方法是中科院长春光学精密机械与物理研究所研制开发的“大型光电测控设备三个光学系统光轴平行性检验装置”，如图1所示：装置包括反射镜1、反射镜座2、基座3、五棱镜座4、第一五棱镜5、第二五棱镜6、滑块导轨7、光源8、分划板9、滑块10、第三五棱镜11、准直物镜12。

滑块导轨7固定在基座3上，在滑块导轨7的两端分别安装五棱镜座4和滑块10，五棱镜座4在导轨的左端固定不动，滑块10在导轨7的右端，能沿滑块导轨7左右移动。第一五棱镜5固定在五棱镜座4上，第三五棱镜11固定在滑块10上，使第一五棱镜5的下直角边和第三五棱镜11的上直角边平行，第一五棱镜5的竖直直角边和第三五棱镜11的竖直直角边铅垂平行，第二五棱镜6固定在五棱镜座4上，使第二五棱镜6的上直角边和第三五棱镜11的上直角边水平平行。第一五棱镜5、第二五棱镜6、第三五棱镜11，三个五棱镜的光路高度相同。第三五棱镜11在滑块10上随滑块10沿滑块导轨7能左右移动，以适应被检仪器上三个光轴间距的分布。光源8、分划板9、准直物镜12形成准直光束射向反射镜1，反射镜座2固定在基座3上，反射镜1安装在反射镜座2上，与准直光束成45°角安装，准直光路的高度与第一、第二、第三五棱镜所形成的光路高度相同。

光源8发出的光经准直物镜12折反后射向反射镜1，经反射镜1反射，其中一部分直接进入被检仪器的红外光学系统，另一部分准直光进入第一五棱镜5，折转90°后进入第三五棱镜11，再折转90°后进入被检仪器的可见光学系统，若这两部分准直光束分别成像在可见光学系统和红外光学系统的光轴上，则可见光学系统和红外光学系统的光轴平行，若两者中的一光束成像在可见光学系统的光轴上，而另一准直光束没有成像在红外系统的光轴上，则上述成像点的脱靶量即为可见光学系统与红外光学系统两光轴的平行性误差。

该方法在实际使用中存在的主要问题是：由于上述装置不能提供从0°水平角到65°高角不间断的连续测量位置，因此不能检验红外光轴从0°水平角到65°高角之间方位指向的连续变化及误差，使检验在0°水平角到65°高角测量范围内出现空白段，会造成检验结果偏离实际的状态。

三、发明内容

为了克服已有方法在应用时存在的不适应性，本发明的目的在于适应大型光电测量设备红外系统的检测需要，特设计一种采用热垂线技术的检验方法。

本发明要解决的问题是：提供一种采用热垂线检验光电测量设备红外光轴方位指向变化的方法。解决技术问题的技术方案为所建立的检验测量系统，如图2所示。

包括：吊环13、接线夹14一对、电缆线15、开关16、电池17、重锤18、合金钢丝20，被测仪器19。

方法步骤如下：

首先，将合金钢丝20的两端分别绑在吊环13和重锤18上，并将吊环13悬挂在高处，形成垂线；

其次，在合金钢丝20的上端靠近吊环13的位置，下端靠近重锤18的位置，分别接上接线夹14；将电缆线15通过串接开关16、电池17的正负极接到一对接线夹14，形成通电回路；

第三，将开关16闭合，使合金钢丝20通过电流后加热，形成热垂线目标垂直基准；将被测仪器大型光电测量设备19的红外光学系统光轴十字丝对准热垂线；

第四，从0°水平角到65°高角之间进行扫描观测，在被测仪器19的红外光学系统监视器中观察热垂线与光轴十字丝垂直线的重合状况；在被测仪器19的红外光学系统的脱靶量指示中判读其方位指向的连续变化及测量误差。