[发明专利]一种适用于测量物理和材料性能的光学传感器

权利要求书

1.一种适用于测量物理和材料性能的光学传感器，其特征在于，所述适用于测量物理和材料性能的光学传感器包括：

光学模块，与光学谐振模块通过导光模块连接，用于发射可见光或非可见光并通过导光模块传送至光学闸，发射的激光通过导光模块传送至光检测模块；

所述光学模块使用基于激光跟踪仪的精度评估系统完成传递对准精度的评估，将T-mac安装板固定在平台框架上，将T-mac固定在安装板上，启动激光跟踪仪，利用电子水平仪和北向基准，使激光跟踪仪建立地理坐标系；进行传递对准试验；对准结束后，利用框架角输出平台航向角、横摇角和纵摇角为：ψ₁、γ₁、θ₁，之后利用激光跟踪仪跟踪T-mac输出平台航向角、横摇角和纵摇角为ψ₂、γ₂、θ₂；

载体坐标系相对于地理坐标系的转换关系可以用来表示载体的姿态和航向信息，由地理坐标系到载体坐标系的转动关系可以通过以下的三次转动来表示：

其中，t代表地理坐标系，b1、b2为中间过渡坐标系，b为载体坐标系；

根据平台框架角输出的数据得到平台系到载体系的转换矩阵：

Cn′b=cosγ10-sinγ1010sinγ10cosγ11000cosθ1sinθ10-sinθ1cosθ1cosψ1sinψ10-sinψ1cosψ10001=cosγ1cosψ1-sinγ1sinθ1sinψ1cosγ1sinψ1+sinγ1sinθ1cosψ1-sinγ1cosθ1-cosθ1sinψ1cosθ1cosψ1sinθ1sinγ1cosψ1+cosγ1sinθ1sinψ1sinγ1sinψ1-cosγ1sinθ1cosψ1cosγ1cosθ1;]]>

根据激光跟踪仪输出的数据得到真实地理系到载体系的转换矩阵：

Cnb=cosγ20-sinγ2010sinγ20cosγ21000cosθ2sinθ20-sinθ2cosθ2cosψ2sinψ20-sinψ2cosψ20001=cosγ2cosψ2-sinγ2sinθ2sinψ2cosγ2sinψ2+sinγ2sinθ2cosψ2-sinγ2cosθ2-cosθ2sinψ2cosθ2cosψ2sinθ2sinγ2cosψ2+cosγ2sinθ2sinψ2sinγ2sinψ2-cosγ2sinθ2cosψ2cosγ2cosθ2;]]>

平台惯导失准角φ_m表示为：

I+φm×=CnbCbn′;]]>

光学谐振模块，与光学模块通过导光模块连接，用于接收并检测光学模块发射的激光，并设置使激光信号具有检测表面的谐振频率；

振动感测模块，与光学模块通过导光模块连接，用于接收并检测光学模块发射的光，并通过振动薄膜来检测振动波。