專利名稱：光電跟蹤儀角跟蹤誤差測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種光電跟蹤儀角跟蹤誤差測(cè)試方法，屬于光學(xué)測(cè)試技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光電跟蹤儀角跟蹤誤差的測(cè)試一般是將光電跟蹤儀放在轉(zhuǎn)臺(tái)上，調(diào) 整其待測(cè)軸與轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸同軸，進(jìn)行角跟蹤誤差的校準(zhǔn)。這種方法有三 大缺點(diǎn) 一、大部分光電跟蹤儀體積較大，無法設(shè)計(jì)與之尺寸匹配的轉(zhuǎn) 臺(tái)，從而難以實(shí)現(xiàn)測(cè)試；二、處于使用狀態(tài)的光電跟蹤儀，不便拆卸時(shí)， 無法放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上測(cè)試；三、即使體積小的光電跟蹤儀可以放置在轉(zhuǎn)臺(tái) 上，也只能進(jìn)行單軸的校準(zhǔn)，與其使用狀態(tài)不符。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述測(cè)試方法的不足，提出了一種光電跟蹤儀角跟蹤誤 差測(cè)試方法，可以滿足水平和豎直兩個(gè)方向上的角跟蹤誤差測(cè)試，而且 不需要拆卸光電跟蹤儀。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的-
(1) 以大地為基準(zhǔn)，調(diào)整激光跟蹤儀、被測(cè)的光電跟蹤儀水平軸水平、 豎直軸豎直，建立以激光跟蹤儀為中心的空間極坐標(biāo)系；
(2) 將大靶標(biāo)固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上，使轉(zhuǎn)臺(tái)整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，激光跟蹤儀和 光電跟蹤儀都能跟蹤大靶標(biāo)，將小耙標(biāo)固定在光電跟蹤儀的旋轉(zhuǎn)表面上；
(3) 使激光跟蹤儀首先瞄準(zhǔn)小靶標(biāo)，旋轉(zhuǎn)光電跟蹤儀，并啟動(dòng)激光跟 蹤儀采集小靶標(biāo)的坐標(biāo)，將小靶標(biāo)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行球擬合，得到光電跟 蹤儀在激光跟蹤儀的坐標(biāo)系下的球心坐標(biāo)；
(4) 建立以光電跟蹤儀球心坐標(biāo)為中心的空間極坐標(biāo)系，將激光跟蹤 儀的空間極坐標(biāo)系移至光電跟蹤儀的空間極坐標(biāo)系中，再使激光跟蹤儀 和光電跟蹤儀同時(shí)瞄準(zhǔn)大靶標(biāo)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，激光跟蹤儀和光電跟蹤儀同 時(shí)跟蹤大靶標(biāo)，計(jì)算機(jī)控制激光跟蹤儀和光電跟蹤儀同步采集大耙標(biāo)的 坐標(biāo)數(shù)據(jù)并進(jìn)行角度測(cè)量數(shù)據(jù)的比較和計(jì)算，得到光電跟蹤儀的角跟蹤 誤差。本發(fā)明技術(shù)方案具有以下特點(diǎn)
1、 首次將激光跟蹤儀應(yīng)用到光電跟蹤儀的角跟蹤誤差的測(cè)量中，對(duì) 比以往采用轉(zhuǎn)臺(tái)的測(cè)試方法，該方法適用范圍廣，對(duì)于體積大或體積小 的光電跟蹤儀都適用。
2、 由于光電跟蹤儀主要用于幾百米以外的目標(biāo)跟蹤，因此近距進(jìn)行 光電跟蹤儀角跟蹤誤差測(cè)量是一項(xiàng)新的應(yīng)用技術(shù)，可以使光電跟蹤儀在 生產(chǎn)線上即可完成角跟蹤誤差的測(cè)試與調(diào)試，比以往的野外測(cè)試更加方 便。
3、 激光跟蹤儀的角測(cè)量誤差應(yīng)小于光電跟蹤儀跟蹤誤差標(biāo)稱值的
1/3;
4、 可以采用其它測(cè)試或擬合方法得到光電跟蹤儀在激光跟蹤儀坐標(biāo) 系下的中心坐標(biāo)。
5、 可以采用其它旋轉(zhuǎn)裝置代替轉(zhuǎn)臺(tái)。
6、 光電跟蹤儀和激光跟蹤儀不能同時(shí)跟蹤大靶標(biāo)2時(shí)，可以在轉(zhuǎn)臺(tái)
上設(shè)置兩個(gè)靶標(biāo)，激光跟蹤儀和光電跟蹤儀各跟蹤一個(gè)耙標(biāo)，但必須進(jìn) 行位置換算后才能比較角度測(cè)量結(jié)果。


圖1是用于本發(fā)明的光電跟蹤儀角跟蹤誤差測(cè)試系統(tǒng)
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合附圖和實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步地詳述 參見附圖1所示，建立一套用于本發(fā)明所述光電跟蹤儀角跟蹤誤差 測(cè)試方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)由激光跟蹤儀、被測(cè)的光電跟蹤儀、大靶標(biāo)、
小靶標(biāo)、轉(zhuǎn)臺(tái)、計(jì)算機(jī)構(gòu)成。例如，激光跟蹤儀采用美國(guó)API公司的T3 型，小靶標(biāo)采用Leica公司的0.5英吋靶球，大靶標(biāo)采用Leica公司的 1.5英吋靶球，使用兩維轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)。
(1) 以大地為基準(zhǔn)，調(diào)整激光跟蹤儀、被測(cè)的光電跟蹤儀水平軸水平、 豎直軸豎直，建立以激光跟蹤儀為中心的空間極坐標(biāo)系；
(2) 將大靶標(biāo)固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上，使轉(zhuǎn)臺(tái)整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，激光跟蹤儀和 光電跟蹤儀都能跟蹤大靶標(biāo)，將小靶標(biāo)固定在光電跟蹤儀的旋轉(zhuǎn)表面上；
(3) 使激光跟蹤儀首先瞄準(zhǔn)小靶標(biāo)，旋轉(zhuǎn)光電跟蹤儀，并啟動(dòng)激光跟 蹤儀采集小靶標(biāo)的坐標(biāo)，將小靶標(biāo)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行球擬合(如采用最小二乘法進(jìn)行球擬合)，得到光電跟蹤儀在激光跟蹤儀的坐標(biāo)系下的球心坐
標(biāo)；
(4)建立以光電跟蹤儀球心坐標(biāo)為中心的空間極坐標(biāo)系，將激光跟蹤 儀的空間極坐標(biāo)系移至光電跟蹤儀的空間極坐標(biāo)系中，再使激光跟蹤儀 和光電跟蹤儀同時(shí)瞄準(zhǔn)大靶標(biāo)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，激光跟蹤儀和光電跟蹤儀同 時(shí)跟蹤大靶標(biāo)，計(jì)算機(jī)控制激光跟蹤儀和光電跟蹤儀同步采集大耙標(biāo)的 坐標(biāo)數(shù)據(jù)并進(jìn)行角度測(cè)量數(shù)據(jù)的比較和計(jì)算，得到光電跟蹤儀的角跟蹤 誤差。
本發(fā)明提出了一種光電跟蹤儀角跟蹤誤差的測(cè)試方法，其核心技術(shù) 是采用激光跟蹤儀和轉(zhuǎn)臺(tái)構(gòu)建的系統(tǒng)，通過靶標(biāo)建立該系統(tǒng)與被測(cè)光電 跟蹤儀的坐標(biāo)關(guān)系，最后比較激光跟蹤儀和光電跟蹤儀的角度測(cè)量數(shù)據(jù)， 即可得到光電跟蹤儀的角跟蹤誤差。由于光電跟蹤儀主要用于幾百米以 外的大目標(biāo)跟蹤，因此通過近距測(cè)量進(jìn)行光電跟蹤儀跟蹤誤差的描述是 一項(xiàng)技術(shù)先進(jìn)但難度較大的工作，至今未見國(guó)內(nèi)外相關(guān)專利涉及這一方 面。該發(fā)明主要可用于光電跟蹤儀類儀器的角跟蹤誤差的測(cè)量，如吊艙、 光電雷達(dá)、穩(wěn)瞄系統(tǒng)和光電跟蹤器的跟蹤誤差測(cè)量，因此這一技術(shù)對(duì)于 以上產(chǎn)品的質(zhì)量將起到很好的保障作用，市場(chǎng)前景可觀，技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義 重大。
權(quán)利要求
1.一種光電跟蹤儀角跟蹤誤差測(cè)試方法，其特征在于(1)以大地為基準(zhǔn)，調(diào)整激光跟蹤儀(1)、被測(cè)的光電跟蹤儀(6)水平軸水平、豎直軸豎直，建立以激光跟蹤儀(1)為中心的空間極坐標(biāo)系；(2)將大靶標(biāo)(2)固定在轉(zhuǎn)臺(tái)(3)上，使轉(zhuǎn)臺(tái)(3)整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，激光跟蹤儀(1)和光電跟蹤儀(6)都能跟蹤大靶標(biāo)(2)，將小靶標(biāo)(4)固定在光電跟蹤儀(6)的旋轉(zhuǎn)表面上；(3)使激光跟蹤儀(1)首先瞄準(zhǔn)小靶標(biāo)(4)，旋轉(zhuǎn)光電跟蹤儀(6)，并啟動(dòng)激光跟蹤儀(1)采集小靶標(biāo)(4)的坐標(biāo)，將小靶標(biāo)(4)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行球擬合，得到光電跟蹤儀(6)在激光跟蹤儀(1)的坐標(biāo)系下的球心坐標(biāo)；(4)建立以光電跟蹤儀(6)球心坐標(biāo)為中心的空間極坐標(biāo)系，將激光跟蹤儀(1)的空間極坐標(biāo)系移至光電跟蹤儀(6)的空間極坐標(biāo)系中，再使激光跟蹤儀(1)和光電跟蹤儀(6)同時(shí)瞄準(zhǔn)大靶標(biāo)(2)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)(3)，激光跟蹤儀(1)和光電跟蹤儀(6)同時(shí)跟蹤大靶標(biāo)(2)，計(jì)算機(jī)(5)控制激光跟蹤儀(1)和光電跟蹤儀(6)同步采集大靶標(biāo)(2)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)并進(jìn)行角度測(cè)量數(shù)據(jù)的比較和計(jì)算，得到光電跟蹤儀(6)的角跟蹤誤差。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電跟蹤儀角跟蹤誤差測(cè)試方法，其特征 在于激光跟蹤儀(l)的角度測(cè)量誤差應(yīng)小于光電跟蹤儀(6)的跟蹤誤差 標(biāo)稱值的1/3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電跟蹤儀角跟蹤誤差測(cè)試方法，其特征 在于轉(zhuǎn)臺(tái)(3)的轉(zhuǎn)動(dòng)是一維轉(zhuǎn)動(dòng)或兩維轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明是一種光電跟蹤儀角跟蹤誤差測(cè)試方法，其步驟是(1)以大地為基準(zhǔn)，建立以激光跟蹤儀為中心的空間極坐標(biāo)系；(2)將大靶標(biāo)、小靶標(biāo)固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上，激光跟蹤儀和光電跟蹤儀都能跟蹤大靶標(biāo)；(3)使激光跟蹤儀首先瞄準(zhǔn)小靶標(biāo)，旋轉(zhuǎn)光電跟蹤儀，采集小靶標(biāo)的坐標(biāo)并數(shù)據(jù)進(jìn)行球擬合；(4)建立以光電跟蹤儀球心坐標(biāo)為中心的空間極坐標(biāo)系，再使激光跟蹤儀和光電跟蹤儀同時(shí)瞄準(zhǔn)大靶標(biāo)，激光跟蹤儀和光電跟蹤儀同時(shí)跟蹤大靶標(biāo)，計(jì)算機(jī)控制激光跟蹤儀和光電跟蹤儀同步采集大靶標(biāo)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)并進(jìn)行角度測(cè)量數(shù)據(jù)的比較和計(jì)算，得到光電跟蹤儀的角跟蹤誤差。本發(fā)明技術(shù)方案對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量將起到很好的保障作用，市場(chǎng)前景可觀，技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義重大。
文檔編號(hào)G01C25/00GK101586965SQ20091015806
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月20日
發(fā)明者杰 冷, 崔巖梅, 師會(huì)生, 濤 李 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)第一集團(tuán)公司北京長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所