[发明专利]一种可实现离轴反射镜高低点位置精确测量的系统及方法

权利要求书

1.一种可实现离轴反射镜高低点位置精确测量的系统，其特征在于：包括平台(1)、激光干涉仪(2)、平面反射镜(3)、第一经纬仪(4)、第二经纬仪(5)和第三经纬仪(6)；激光干涉仪(2)、平面反射镜(3)、第一经纬仪(4)、第二经纬仪(5)和第三经纬仪(6)均设置在平台(1)上；

所述平台(1)水平放置；

所述第一经纬仪(4)和第三经纬仪(6)位于平台(1)的两侧，第一经纬仪(4)的光轴和第三经纬仪(6)的光轴均与大地水平，且二者处于同一直线上；

平面反射镜(3)、第二经纬仪(5)和待测的离轴抛物面反射镜(7)均位于平台(1)的中部，且均位于第一经纬仪(4)和第二经纬仪(5)连线的一侧，待测的离轴抛物面反射镜(7)位于平面反射镜的右侧，第二经纬仪(5)位于待测的离轴抛物面反射镜(7)之后；平面反射镜(3)的光轴与第一经纬仪(4)的光轴平行；第二经纬仪(5)的光轴与第一经纬仪(4)的光轴处于同一水平面；离轴抛物面反射镜(7)的中心到第一经纬仪(4)的光轴的距离等于离轴抛物面反射镜(7)离轴量，且离轴抛物面反射镜(7)的光轴与第二经纬仪(5)的光轴平行；

激光干涉仪(2)位于平台(1)的中部，且位于第一经纬仪(4)和第二经纬仪(5)连线的另一侧；

激光干涉仪(2)出射的平行光入射在离轴抛物面反射镜(7)的中心后，反射到平面反射镜(3)上，再经平面反射镜(3)反射后沿原路返回到激光干涉仪(2)。

2.根据权利要求1所述的一种可实现离轴反射镜高低点位置精确测量的系统，其特征在于：所述平台(1)为光学隔振平台。

3.根据权利要求1所述的一种可实现离轴反射镜高低点位置精确测量的系统，其特征在于：所述激光干涉仪(2)为4d动态激光干涉仪。

4.一种可实现离轴反射镜高低点位置精确测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)设定基准光轴(8)

第一经纬仪(4)与第三经纬仪(6)分别调整至与大地水平；调整第一经纬仪(4)与第三经纬仪(6)的相对位置，使得相互自准直穿心，第一经纬仪(4)与第三经纬仪(6)所确定的光轴即为基准光轴(8)；

2)确定平面反射镜(3)的姿态

调整平面反射镜(3)的姿态，使平面反射镜(3)的光轴与基准光轴(8)平行；

3)确定激光干涉仪(2)的姿态

通过细孔接收板确定激光干涉仪(2)的焦点位置，通过第三经纬仪(6)定位细孔接收板的中心孔位置，通过第一经纬仪(4)定位激光干涉仪(2)的焦点在基准光轴(8)上的位置，调整激光干涉仪(2)使其焦点位于第三经纬仪(6)视场中心，此时激光干涉仪(2)的焦点位于基准光轴(8)上；

4)初步确定离轴抛物面反射镜(7)的位置

将离轴抛物面反射镜(7)竖直放置于平台(1)上，其高点为远光轴点，低点为近光轴点；调整离轴抛物面反射镜(7)的位置，使得激光干涉仪(2)出射的平行光入射在离轴抛物面反射镜(7)的中心，且离轴抛物面反射镜(7)的中心到基准光轴(8)的距离为离轴抛物面反射镜(7)离轴量；调节离轴抛物面反射镜(7)的方位使得其反射的激光干涉仪(2)的平行光与激光干涉仪(2)的出射光线重合，

5)精确确定离轴抛物面反射镜(7)的高低点位置

用激光干涉仪(2)接收离轴抛物面反射镜(7)面形的干涉条纹检测结果；通过第二经纬仪(5)监视离轴抛物面反射镜(7)的背部自准像；通过第二经纬仪(5)自准确定好离轴抛物面反射镜(7)的光轴与大地水平；通过调节离轴抛物面反射镜(7)的方位，使离轴抛物面反射镜焦点(9)位于基准平面内并且在基准光轴(8)上，通过激光水平仪在离轴抛物面反射镜(7)弧矢面光轴线处扫出一个水平面，即可标定出离轴抛物面反射镜(7)的高低点位置。