[发明专利]双码盘检测经纬仪高度轴轴端偏摆的方法

说明书

技术领域

本发明方法属于天文学检测技术领域，特别涉及经纬仪水平轴轴端偏摆的检测方法。

背景技术

轴系由于轴承跳动的存在，会使轴线产生微量的轴线摆动。在通常的机械机构中，一般采用轴系预紧的办法消除轴承间隙以及减小轴承跳动，从而减小轴线的摆动量。

在天体测量仪器中，轴线的摆动会产生仪器的测量误差。随着天体测量仪器测量精度的不断提高，使得通常的消轴隙方法不能满足要求。因此低纬子午环采用了轴准直方法测量高度轴的轴线摆动。但是这一方法需要使用轴准直系统，结构比较复杂，而且数据处理周期较长。

发明内容

为解决现有技术中采用轴准直方法测量经纬仪、子午仪等设备的高度轴的轴线摆动，存在测量仪器结构复杂、数据处理周期长的问题，本发明提供一种双码盘检测经纬仪高度轴轴端偏摆的方法，其技术方案如下：

双码盘检测经纬仪高度轴轴端偏摆的方法，包括以下顺序步骤：

步骤1，安装检测装置：

在经纬仪的高度轴的两端，分别设置一号码盘和二号码盘，所述一号码盘和二号码盘均为角度编码器；

在相应于一号码盘的叉臂上设置两对呈对径正交分布的读数头，按顺时针排列分别为读数头A₁、B₁、C₁、D₁，其中读数头A₁位于竖直方向的顶部，相邻两读数头之间的夹角为90°，读数头A₁、C₁呈对径设置，读数头B₁、D₁呈对径设置，读数头A₁、C₁的连线与读数头B₁、D₁的连线呈正交；

在相应于二号码盘的叉臂上设置两对呈对径正交分布的读数头，按顺时针排列分别为读数头A₂、B₂、C₂、D₂，其中读数头A₂位于竖直方向的顶部，相邻两读数头之间的夹角为90°，读数头A₂、C₂呈对径设置，读数头B₂、D₂呈对径设置，读数头A₂、C₂的连线与读数头B₂、D₂的连线呈正交；

步骤2，采集望远镜指向各预设天顶距i时，各对径读数头的读数之差，建立各预设天顶距i与各对径读数头的读数之差的回归模型，包括以下步骤：

步骤2.1：将经纬仪的方位码盘旋转至0°，使高度轴沿东西方向设置，使一号码盘位于高度轴的西端，二号码盘位于高度轴的东端；

步骤2.2：沿子午方向按相同的转角步距旋转高度轴，使望远镜分别指向若干个间距相同的预设天顶距，采集望远镜指向每一个预设天顶距i时，读数头A₁、C₁的读数之差(A₁-C₁)_i，读数头B₁、D₁的读数之差(B₁-D₁)_i，读数头A₂、C₂的读数之差(A₂-C₂)_i，读数头B₂、D₂的读数之差(B₂-D₂)_i；

步骤2.3：将所有预设天顶距i和(A₁-C₁)_i代入下述公式1中：

公式1：(A₁-C₁)_i=ΔA₀₁+2r_C11sin(a_C11+i)+v_i；

上式中的v_i是随机误差，用最小二乘法从上式中解算出参数ΔA₀₁、r_C11和a_C11，其中，ΔA₀₁代表对径读数头A₁、C₁的读数之差的零点偏差；