[发明专利]大型光电经纬仪动态测角精度的检测装置及方法

权利要求书

1.大型光电经纬仪动态测角精度的检测装置，包括准直光管(2)、反射镜压板(4)、旋转支臂(5)和精密滚动轴承(6)，其特征在于，该装置还包括回转轴(12)、直角反射镜(13)、大反射镜(14)、角度座(15)、轴角编码器(17)、驱动电机(18)、折转反射镜(20)、折转反射镜座(21)、靶标基座、公用平台(26)、记录传感器(27)、传感器调整机构和数据存储及处理模块(34)，准直光管(2)固定在旋转支臂(5)的一端；旋转支臂(5)上开设有通光窗口(16)，旋转支臂(5)的另一端固定有角度座(15)；大反射镜(14)通过反射镜压板(4)固定在角度座(15)上，直角反射镜(13)胶接在大反射镜(14)上；回转轴(12)固定在旋转支臂(5)的中部，并通过精密滚动轴承(6)套在靶标基座的轴承安装孔内，形成回转轴系；驱动电机(18)和轴角编码器(17)套在靶标基座内，并与回转轴(12)连接；折转反射镜(20)通过折转反射镜座(21)固定在回转轴(12)的末端；靶标基座固定在公用平台(26)上；记录传感器(27)固定在传感器调整机构上，传感器调整机构固定在公用平台(26)上；数据存储及处理模块(34)通过电缆(33)与记录传感器(27)连接，数据存储及处理模块(34)固定在公用平台(26)上。

2.如权利要求1所述的大型光电经纬仪动态测角精度的检测装置，其特征在于，所述靶标基座包括支撑架(23)、靶标固紧机构(24)和角度调整机构(25)，所述回转轴(12)通过精密滚动轴承(6)套在支撑架(23)的轴承安装孔内，驱动电机(18)和轴角编码器(17)套在支撑架(23)的相应安装孔内；所述支撑架(23)通过靶标固紧机构(24)和角度调整机构(25)固定在公用平台(26)上。

3.如权利要求1所述的大型光电经纬仪动态测角精度的检测装置，其特征在于，所述传感器调整机构包括三维调整座(28)、丝杠(29)、螺母(30)、防转螺钉(31)、底座(32)、丝杠长槽(37)和底座中心孔(36)，所述记录传感器(27)固定在三维调整座(28)上，三维调整座(28)固定在丝杠(29)的一端，丝杠(29)另一端旋入螺母(30)内，防转螺钉(31)固定在底座(32)上，防转螺钉(31)的一端插入丝杠长槽(37)内，螺母(30)通过底座中心孔(36)与底座(32)连接。

4.权利要求1-3中任一项所述的大型光电经纬仪动态测角精度检测装置的使用方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一、通过准直光管(2)发出光束，并使该光束同时照射在大反射镜(14)和直角反射镜(13)上；

步骤二、通过调整靶标基座，使经过大反射镜(14)反射的光束形成目标光束(35)，利用目标光束(35)引导经纬仪(11)进行工作；

步骤三、通过直角反射镜(13)反射的光束形成检测用光束(19)，检测用光束(19)通过通光窗口(16)穿过旋转支臂(5)，照射在折转反射镜(20)上，通过调整传感器调整机构，使经过折转反射镜(20)反射的检测光束(22)由记录传感器(27)接收并成像；

步骤四、将驱动电机(18)通电，通过驱动电机(18)带动旋转支臂(5)转动，使目标光束(35)的运动轨迹包络出一圆锥曲面，经纬仪(11)在此光束引导下作方位、俯仰的变规律运动；与此同时，通过回转轴(12)带动折转反射镜(20)转动，使检测光束(22)作小角度的运动，记录传感器(27)以脱靶量形式实时记录该光束的位置；

步骤五、通过电缆(33)将上述脱靶量数据传输给数据存储及处理模块(34)，数据存储及处理模块(34)对该数据进行处理，将经纬仪对目标光束的测量数据与目标光角束标定值相比较，完成经纬仪对动态测角精度的检测。

5.如权利要求4所述的大型光电经纬仪动态测角精度的检测方法，其特征在于，所述步骤五中数据存储及处理模块(34)对数据进行处理的方法是：根据反射光学元件只改变光束传递方向、而不改变光束运动变化率的性质，在靶标旋转的一个周期360°范围内，间隔30°选取12点进行测量，每一点的位置用中心坐标即脱靶量ξ_xi，ξ_yi表示，i＝1，...，n；利用12点数据按照俯仰、方位两个方向进行傅立叶展开，傅立叶级数的常数项系数代表折转反射镜(20)的调整误差ξ_xo，ξ_y0，综合脱靶量为x，y两个方向的合成误差，即最大动态误差μ＝ξ_imax。