[发明专利]基于Levenberg-Marquardt算法的旋转双棱镜指向偏差修正方法

权利要求书

1.基于Levenberg-Marquardt算法的旋转双棱镜指向偏差修正的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：根据正向旋转双棱镜理想指向模型，通过平行光轴的入射光线经旋转双棱镜透射得到出射光束；

步骤二：根据旋转双棱镜理论参数，计算旋转双棱镜理论的视场范围，并在视场范围内均匀选m个点；

步骤三：根据m个点，计算其所对应的方位角和俯仰角，最终得到对应m组旋转双棱镜前镜θ_i1和后镜的角度θ_i2 i＝1,…,m，

步骤四：将所选点在实际旋转双棱镜上进行指向测试；

首先将旋转双棱镜的前镜和后镜调整到标定的零度位置，再将步骤三中得到的m组旋转双棱镜的前镜θ_i1和后镜角度θ_i2，分别通过上位机发送给旋转双棱镜前镜和后镜的驱动电机，驱动电机带动旋转双棱镜前镜和后镜转到指定位置，并测量出实际出射光束在L米光屏上的实际光斑位置(x_i1,y_i1)；

步骤五：建立误差评价函数

通过改变旋转双棱镜前镜零度标定误差Δθ₁、后镜零度标定误差Δθ₂、前镜楔角误差Δα₁、后镜楔角误差Δα₂以及前镜和后镜的折射率误差Δn，把上述误差代入旋转双棱镜理想指向模型公式中，得到旋转双棱镜理论出射光束会发生变化，记此时旋转双棱镜出射光束的方位角为Φ_i，俯仰角为Θ_i；理论出射光束在L米光屏上的理论光斑位置(x_i2,y_i2)，公式如下

x_i2＝tanΦ_i*cosΘ_i

y_i2＝tanΦ_i*sinΘ_i

计算每个点的理论光束和实际光束之间的偏差f_i，公式如下：

式中，L为旋转双棱镜到光屏的距离；

设m个点的误差评价函数为

步骤六：通过Levenberg-Marquardt算法对误差评价函数进行处理，具体如下：

令x＝[Δθ₁,Δθ₂,Δα₁,Δα₂,Δn]^T，计算F(x)下降方向h_lm，公式如下：

J^Tf+(J^TJ+μI)h_lm＝0,μ＞0

式中，J为f的雅克比矩阵，μ为阻尼系数，I为单位矩阵；

令x＝x+h_lm，计算F(x+h_lm)，进行迭代，直到迭代次数达到500次或者|F(x)-F(x+h_lm)|10^-6，停止迭代，此时所对应的x＝[Δθ₁,Δθ₂,Δα₁,Δα₂,Δn]^T值，即对旋转双棱镜的前镜和后镜的零度标定误差、楔角误差和折射率误差进行了修正。

2.根据权利要求1所述的基于Levenberg-Marquardt算法的旋转双棱镜指向偏差修正的方法，其特征在于：m60。