[发明专利]一种星表的高精度动态测角装置及测量方法

摘要

本发明公开了一种星表的高精度动态测角装置及测量方法。该测角装置包括星空、平面镜、平行光会聚光学系统、探测器、数据采集与处理系统和待测转动机构，测角系统原理布局如下，其中平面镜与待测转动机构固连，平面镜的法向方向的变化代表待测转动机构的转角变化，测量过程中，夜空繁星发射出的光束通过平面镜反射，入射进入平行光会聚光学系统，并会聚于探测器，数据采集与处理系统同时记录繁星图像和繁星成像的时间，对比星表，反演繁星图像中的星在天空中的角度位置关系，结合繁星图像的时间信息，解算转动机构的转角、转速、转动稳定度等性能参数。本发明的优点在于测量原理简单、测角范围大、测角精度高、可实现动态测角。

主权项

一种星表的高精度动态测角装置，包括星空、平面镜、平行光会聚光学系统、探测器、数据采集与处理系统和待测转动机构，其特征在于：所述的平面镜与待测转动机构固连，平面镜的法线方向变化代表转动机构的转角变化；待测转动机构的转轴与探测器正交线列某一方向平行，或者标定转动机构的转动方向与探测器正交线列的夹角关系；所述的平行光汇聚系统是一套消畸变、焦距经过精确标定的光学系统，将来自于无限远的平行光会聚像平面；所述的探测器采用面阵探测器，位于平行光汇聚系统的平行光会聚像平面；所述的数据采集与处理系统与待测转动系统的驱动系统采用统一驱动时钟信号进行数据采集，一般的时钟信号精度优于1微秒，系统集成了星表，数据处理是对照星表，判读成像图像中星的空间角度位置，并根据成像时间信息，计算转动机构转角、转速、转动稳定度。