[发明专利]光瞄系统空间方位角标定装置

说明书

■技术领域

本发明涉及瞄准系统，特别是光学瞄准系统中的一种空间方位角标定装置。

■背景技术

在光瞄系统中，一般包含有由下仪器与陀螺罗盘组成的北向基准测量传递组合。其中，下仪器内部的测角棱镜与下部的基准棱镜之间，在高度上不在一个水平面内，在方位角上彼此相差约90度。因此该两者之间构成一个空间内的夹角。为了保证仪器的精度，需要对该空间夹角进行经常性测量。常规的测量方法采用自准直经纬仪分别在与该两个被测棱镜法线位置对应的两个不同的高度和不同的位置进行两次架设，并通过光瞄同一个大口径的反射平面镜进行角度基准的传递。显然，为了测量该一个夹角，由于两次在不同的方位和位置、不同的高度架设经纬仪，势必需要对经纬仪进行两次位置移动、固定和调平操作，并且需要分别瞄准被测的两个棱镜和两次光瞄大反射镜。由于准直经纬仪的测量属于精密测量，测量和操作过程十分费时费力，效率低下。

■发明内容：

本发明的目的在于提供一种空间方位角标定装置，用于对北向基准测量与传递组合中的上下两个方位夹角在90度左右的棱镜法线之间的夹角进行快速测量，以缩短测量时间，降低测试人员的工作强度，提高工作效率。

空间方位角标定装置的组成包括准直经纬仪、支架筒、仪器基座、支架下盘、支架上盘、压紧机构，还包括折转光路装置、悬挂机构、分度台转盘。其中，折转光路装置与悬挂机构组合成为一个整体，使用时悬挂在北向基准测量传递组合的上表面及侧面，分度台转盘位于支架下盘与仪器基座之间。折转光路装置采用一个截面形状为平行四边形的光学棱镜及相应的光学固定机构组成，该平行四边形棱镜的长度由被测的测角棱镜与基准棱镜法线在空间的高度差决定。平行四边形的两个斜面之间通过光学加工保证具有高度的平行性。由于该平行四边形棱镜具有从一侧入射到斜面内部的光线经过两个斜面上的反射后出射光与入射光严格平行的特性，利用该特性可以实现将被测量的棱镜法线在空间上平移到特定高度的功能。

采用该空间方位角标定装置，对北向基准测量传递组合中的上下两个棱镜法线之间夹角进行测量的过程如下：将北向基准测量传递组合架设在由仪器基座、分度台转盘、支架下盘、支架筒、支架上盘组成的支撑座上方，用压紧机构压紧。将折转光路装置用悬挂机构安置在北向基准测量传递组合上方，使平行四边形棱镜的侧面对准下方的基准棱镜。架设准直经纬仪，使其光轴方向对准平行四边形棱镜的上方通光孔，并进行整平。先通过平行四边形棱镜对下方基准棱镜进行准直测量，记下准直经纬仪方位角读数和此时的分度台转盘角度读数。然后，通过分度台转盘的旋转，带动其上方的北向基准测量传递组合旋转90度，这样，准直经纬仪的光轴将基本对准下仪器内部的测角棱镜法线方向。调整准直经纬仪的方位轴，使其对该测角棱镜的法线方向进行准直测量，记下准直经纬仪此时的方位读数，并记下分度台转盘转动的精确角度。对两次记下的准直经纬仪读数进行求差计算，并与分度台转盘转动的精确角度进行求和计算，即可得到北向基准测量传递组合内部棱镜与下方的基准棱镜法线之间的空间夹角。

■有益效果

本发明采用折转光路装置对基准棱镜法线高度进行平移转换，采用分度台转盘对北向基准测量传递组合的棱镜法线进行90度夹角的转换，避免了测量中需要两次移动和重新架设准直经纬仪的麻烦。具有测量速度快，测量时间短，工作强度低，工作效率高的特点。

■附图说明

图1为空间方位角标定装置实施示意图。

1.准直经纬仪  2.支架筒  3.仪器基座  4.支架下盘  5.支架上盘  6.压紧机构  7.折转光路装置  8.悬挂机构  9.分度台转盘  10.北向基准测量传递组合  11.光学棱镜  12.测角棱镜  13.基准棱镜

■具体实施方式

空间方位角标定装置主要由准直经纬仪1、支架筒2、仪器基座3、支架下盘4、支架上盘5、压紧机构6，以及折转光路装置7、悬挂机构8、分度台转盘9组成。其中，折转光路装置7与悬挂机构8组合成为一个整体，使用时悬挂在北向基准测量传递组合10的上表面及侧面，分度台转盘9位于支架下盘4与仪器基座3之间。折转光路装置7采用一个截面形状为平行四边形的光学棱镜11及相应的光学固定机构组成，该平行四边形棱镜的长度由被测的测角棱镜12与基准棱镜13法线在空间的高度差决定。平行四边形的两个斜面之间通过光学加工保证具有高度的平行性。由于该平行四边形棱镜具有从一侧入射到斜面内部的光线经过两个斜面上的反射后出射光与入射光严格平行的特性，利用该特性可以实现将被测量的棱镜法线在空间上平移到特定高度的功能。

使用时，将北向基准测量传递组合10架设在由仪器基座3、分度台转盘9、支架下盘4、支架筒2、支架上盘5组成的支撑座上方，用压紧机构6压紧。将折转光路装置7用悬挂机构8安置在北向基准测量传递组合10上方，使平行四边形棱镜11的侧面对准下方的基准棱镜13。架设准直经纬仪1，使其光轴方向对准平行四边形棱镜的上方通光孔，并进行整平。先通过平行四边形棱镜11对下方基准棱镜13进行准直测量，记下准直经纬仪方位角读数和此时的分度台转盘9角度读数。然后，通过分度台转盘9的旋转，带动其上方的北向基准测量传递组合10旋转90度，这样，准直经纬仪1的光轴将基本对准下仪器内部的测角棱镜法线12方向。调整准直经纬仪1的方位轴，使其对该测角棱镜12的法线方向进行准直测量，记下准直经纬仪1此时的方位读数，并记下分度台转盘9转动的精确角度。对两次记下的准直经纬仪读数进行求差计算及与分度台转盘转动的精确角度进行求和计算，即可得到北向基准测量传递组合内部棱镜12与下方的基准棱镜13法线之间的空间夹角。