[发明专利]一种光轴指向误差数字化标校设备和方法

说明书

本发明公开了一种光轴指向误差数字化标校设备，包括控制机柜、光源以及固定在地基上的台体和用于放置待标校光电设备的六自由度摇摆台，所述的台体上设置有横截面为圆弧形的台架，所述的台架上设置有由若干平行光管排列组成的阵列靶标，所述台架在水平面的弧面圆心位于六自由度摇摆台的台面中心正上方；还公开了其标校方法；在瞄准目标点的通过六自由度摇摆台激励可同时对惯导安装误差进行数字化标校，提高标校效率。

技术领域

本发明属于光机领域，具体涉及一种光电装备指向误差数字化标校设备和标校方法，特别适合于复杂光路光学系统光轴指向误差数字化标校。

背景技术

针对多通道、共孔径复杂光路光学系统，目前主要的装调方法是通过将光路中各镜面通过六面体或平面镜引出镜面法线后逐件通过经纬仪和准直仪对准保证光轴指向。

上述装调方式存在两点明显不足：一方面是效率偏低，尤其对于光路中含有大量反射镜和分光镜光学系统；另一方面是该方法仅能保证单个位置(如零位)光轴指向精度，对于视场范围内其它视角则无法保证精度。

针对上述存在的问题，开展光轴指向误差数字化标校是一种行之有效的方法。

光学靶标作为数字化标校基准是进行光轴误差数字化标校的前提。目前光轴指向误差数字化标校靶标有天体准直仪等，但天体准直仪仅适用于潜望镜光轴标校，对于复杂两轴两框类指向器以及复杂光学系统则无法满足标校要求。

发明内容

为了克服已有技术存在的缺陷，本发明的目的之一是提供一种光轴指向误差数字化标校设备，一方面满足复杂光学系统光轴指向误差数字化标校，另一方面同时满足捷联式光电系统惯导安装误差数字化标校。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光轴指向误差数字化标校设备，包括控制机柜、光源以及固定在地基上的台体和用于放置待标校光电设备的六自由度摇摆台，所述的台体上设置有横截面为圆弧形的台架，所述的台架上设置有由若干平行光管排列组成的阵列靶标，所述台架在水平面的弧面圆心位于六自由度摇摆台的台面中心正上方。

所述的一种光轴指向误差数字化标校设备，其平行光管为口径300mm，焦距1200mm的反射式卡式平行光管。

所述的一种光轴指向误差数字化标校设备，其台面中心距离平行光管平行光汇聚点高度为1.5m。

所述的一种光轴指向误差数字化标校设备，其平行光管通过螺栓和销钉紧密地固连于台架上预留的安装孔内，方位和俯仰方向的安装孔孔径为380mm。

所述的一种光轴指向误差数字化标校设备，考虑平行光管稳定性和变形量精度要求，所述台架采用铸铁加工成型。

所述的一种光轴指向误差数字化标校设备，其平行光管数量为20根，按4×5排列。

所述的一种光轴指向误差数字化标校设备，其台体和六自由度摇摆台的地基通过振动隔离带设置在外部地基上。

本发明的目的之二是提供一种光轴指向误差数字化标校设备的标校方法，步骤为：

S1，光电系统地理系光轴指向误差数字化标定前提是建立建立地理系下含有待标定误差参数的光轴指向数学模型LOS＝f(e₁,e₂,...,e_N,ψ,θ)，式中e₁,e₂,...,e_N为光路误差参量，其物理含义及个数N随待标定设备结构形式不同而有所差异，ψ,θ分别为方位角和俯仰角；然后根据光轴指向数学模型建立光轴指向误差目标函数式中b_i为平行光管目标点在地理系X/Y/Z轴的投影；最后将目标函数A取极小值即可获得光轴误差参量向量E[e₁,e₂,...,e_N]；