[发明专利]一种大口径光电经纬仪快速调平方法

说明书

本发明专利主要针对大口径光电经纬仪快速调平方法，将高精度电子水平仪放置于经纬仪转台上，由“两条相交的线确定一个面”这一几何原理思考研究，建立几何模型，将高精度电子水平仪固定在经纬仪转台上，通过旋转经纬仪转台利用经纬仪调平支腿进行调平，使X、Y两条相互垂直的坐标轴的水平倾斜角相等，完成大口径光电经纬仪的调平工作。本方案简单快捷，调平精度和可靠性高。

技术领域

本发明光学测量技术领域，具体涉及一种大口径的光电经纬仪从转场布置到各项测量过程中的快速调平方法。

背景技术

大口径光电经纬仪是根据当前各类飞行器测量需求现状而研制的光电测量、辐射特性测量设备，用于完成新型飞行器测量工作，光电经纬仪可根据工作情况在国内灵活布站，主要用于测量飞行器、无人机和其他移动、固定“小、远、暗、快”目标的运动轨迹，同时测量目标初始、降落段的飞行姿态，以及对交汇测量目标的实况镜像记录，为实时和事后提供精确数据。目前国内较为相关的研究方向主要集中在：《中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程》：三点支撑平台的快速调平研究。

根据测量要求，光电经纬仪经常需要布设临时指定点位，光电经纬仪具备良好的机动性、快速展开撤收、全机高可靠性、操作简单明确。目前国内研制多数车载光电经纬仪，强机动能力，兼顾落地/不落地使用。在不落地模式测量，车载经纬仪已具备一键调平条件，粗调平精度在3′左右(如松软土地、沙石土地粗调平误差相对较大)。因测量需要，光电经纬仪测角精度需满足相关要求，那么事前的经纬仪调平工作是个关键，如调平精度达不到要求，直接影响工作的测角精度，使最终测量数据和实际数据不符，导致测量失败。

现有技术种大口径光电经纬仪的调平采用的是三点调平法，该方法存在下述缺陷，光电经纬仪三个调平顶起机构位于经纬仪转台底部，间隔角度为120°，将高精度电子水平仪置于光电经纬仪转台上，对准调平顶起机构进行旋转读数，用三数之和除以3作为调平目标值，调整调平顶起机构进行调平，但这种调整一个支腿会影响另外两个支腿的读数，那么只能反复循环调整支腿，才能达到调平精度要求，期间会浪费大量的时间；此外，具体实施调平操作时需要三名操作手进行调平，每个人负责一个调平支腿进行调平操作，过多的人员参与使得调平不稳定性凸显。

发明内容

本发明的主要目的是解决现有光电经纬仪读数不便操作时人员数量多影响调平精度的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种大口径光电经纬仪快速调平方法，其在落地/不落地模式下均能使用，具体的技术方案如下：

步骤1、试验前，将高精度电子水平仪固定于光电经纬仪转台表面，旋转光电经纬仪转台测试大口径光电经纬仪三个调平支腿的水平度，将测试最低值所对应的调平支腿设置为Y轴，建立X、Y轴几何模型；

步骤2、将光电经纬仪转台从Y轴旋转90°，观测高精度电子水平仪测量数值并记录，在此基础上再旋转180°，观测高精度电子水平仪测量数值并记录，计算两次旋转高精度电子水平仪测量数值的均值；

步骤3、调整两次旋转测量数值中与较小值相距最近的调平支腿，使得高精度电子水平仪的测量数值接近均值；

步骤4、再将光电经纬仪转台旋转180°，观测其测量数值，若接近均值，即完成X轴的调平，否则重复步骤2、3；

步骤5、将光电经纬仪转台从X轴旋转90°，观测高精度电子水平仪测量数值并记录，在此基础上再旋转180°，观测高精度电子水平仪测量数值并记录，计算两次旋转高精度电子水平仪测量数值的均值；

步骤6、调整Y轴所对应的调平支腿，使得高精度电子水平仪的测量数值接近均值；

步骤7、将光电经纬仪再次旋转180°，观测其数值，若接近均值，即完成Y轴的调平，否则重复步骤5、6。