一种光轴一致性标定装置的制作方法

本发明属于光电自准直非接触测角领域，具体涉及一种光轴一致性标定装置。

背景技术：

目前运载火箭上的导航系统为提高导航精度通常选用多套捷联惯组进行冗余制导。火箭飞行前需要精确标定两个甚至更多个捷联惯组之间的初始安装方位偏差。捷联惯组上安装有代表其导航坐标系的瞄准棱镜，通过外部设备对瞄准棱镜出射光轴的方位一致性进行标定即可完成对惯组初始安装方位偏差的标定。这个标定值最终被装订在箭载计算机中参与导航解算。

若采用常规方法，瞄准棱镜出射光轴一致性的标定用至少两台经纬仪组网的方式间接的得到。具体方法是其中两台经纬仪各自与一个瞄准棱镜准直，然后再相互准直对瞄，得到两个转角θ₁和360°-θ₂，则两个瞄准棱镜初始安装的偏差Δ为180°-(θ₁+360°-θ₂)。

采用这种方法测量时误差项很多，若测试现场通视条件不佳，甚至需要更过的经纬仪来组网测量。主要误差项包括多台经纬仪自身的仪器误差，经纬仪对瞄时的对瞄误差，每台仪器操作人员的调焦误差、对线误差等操作误差，经纬仪的数量越多，误差越大。这些误差将1：1直接带入到测量结果中，严重影响测量结果的准确性。

本标定装置不仅能够满足被测设备初始姿态的准确测量，而且能够完全克服上述方法存在的弊端，而且受测量现场环境影响很小。

技术实现要素：

本发明的目的是，针对现有技术不足，提供一种快速、便捷的测量光路，完成被测瞄准棱镜出射光线光轴一致性的光轴一致性标定装置。

本发明的技术方案是：

一种光轴一致性标定装置，包括自准直仪A、双向电子水平仪、自准直仪B、测试台架及调整支架、双激光惯组、瞄准棱镜、箭体支架及综合测试电控箱，其中所述测试台架及调整支架为双层支架，上层支架上表面上设有铸铝壳体，所述铸铝壳体两端分别设有自准直仪A和自准直仪B，自准直仪A与自准直仪B之间设有一个双向电子水平仪；所述测试台架及调整支架的下层支架上设有一个综合测试电控箱；所述箭体支架上设有双激光惯组，所述双激光惯组为待测的两个激光惯组，每个激光惯组上分别设有一个瞄准棱镜。

所述铸铝壳体经过实效处理和稳定处理。

所述自准直仪A和自准直仪B的测量光轴平行。

本发明的有益效果是：

1.本发明使用CCD光电自准直仪对瞄准棱镜的方位值进行标定，CCD光电自准直仪可以有效的避免多台经纬仪组网测量时存在的竖轴调平误差和人工调焦误差、对线准直误差等。

2.由于两台CCD光电自准直仪在控制系统的参与下对返回像同时采样，同时处理，避免了人工操作时由于准直时刻的不统一造成的误差。同时控制系统的自动计算也极大的提高了工作效率，降低了操作人员的劳动强度。

附图说明

图1是一种光轴一致性标定装置结构示意图；

图2是一种光轴一致性标定装置结构标定过程光路示意图；

图3是一种光轴一致性标定装置结构原理图。

其中，1.自准直仪A；2.双向电子水平仪；3.自准值仪B；4.测试台架及调整支架；5.双激光惯组；6.瞄准棱镜；7.箭体支架；8.综合测试电箱；

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明提出的一种进行进一步的介绍：

一种光轴一致性标定装置，其特征在于：包括自准直仪A1、双向电子水平仪2、自准直仪B3、测试台架及调整支架4、双激光惯组5、瞄准棱镜6、箭体支架7及综合测试电控箱8，其中所述测试台架及调整支架4为双层支架，上层支架上表面上设有铸铝壳体，所述铸铝壳体两端分别设有自准直仪A1和自准直仪B3，自准直仪A1与自准直仪B3之间设有一个双向电子水平仪2；所述测试台架及调整支架4的下层支架上设有一个综合测试电控箱8；所述箭体支架7上设有双激光惯组5，所述双激光惯组5为待测的两个激光惯组，每个激光惯组上分别设有一个瞄准棱镜6。

所述铸铝壳体经过实效处理和稳定处理。

所述自准直仪A1和自准直仪B3的测量光轴平行。

将两台CCD光电自准直仪固定在测试上，其中两台自准直仪分别对准主、从惯组的瞄准棱镜。两台自准直仪的零位光轴在出厂时已经调试成平行，根据两台自准直仪对准瞄准棱镜后读数的差值即可计算出两瞄准棱镜法线之间的方位差。

为了避免棱镜棱线不水平误差对方位造成的影响，测量装置中两台CCD光电自准直仪应尽可能保持水平状态下测量，利用双向电子水平仪将标定装置精确调平及实时监测、实时补偿。

如附图1所示，CCD光电自准直仪用于测量瞄准棱镜出射法线的方位值，且具有自动对线，自动采集，自动读数和数据的自动化处理等优点，同时两个CCD光电自准直仪在控制系统的参与下，同时清零，同时采集，同时读数。有效地避免了人工操作经纬仪时存在的经纬仪本身误差和人工操作误差。

两个CCD自准直仪安装在铸铝的壳体上，铸铝壳体经过实效处理及稳定性处理，可以有效的保证高低温条件下基体变形最小，且不引起所安装的两个CCD自准直仪之间相互位置的变化。

两个CCD光电自准直仪安装在壳体后，通过精密研磨的方法将二者的测量光轴调节至平行。根据两台自准直仪对准瞄准棱镜后读数的差值即可标定出两瞄准棱镜出射光轴的一致性误差。

双向电子水平仪的安装基面与两个CCD光电自准直仪出射光轴所在的平面平行，可以实时显示标定装置的水平状态，用于标定过程的实时监测和实时补偿。

如附图3所示，在参考双向电子水平仪读数，使光轴一致性标定装置以平瞄状态与待标定的棱镜准直。

在对捷联惯组瞄准棱镜出射光轴一致性标定前，首先应标定出各惯组瞄准棱镜相对惯组坐标轴的安装误差，即α、β值；其中α为棱镜棱线与惯组坐标轴绕X轴方向的不平行误差，β为棱镜棱线与惯组坐标轴绕Y轴方向的不平行误差。其中主份惯组和备份惯组棱镜的α、β值分别为α_主、β_主，α_备、β_备，定义绕X轴旋转的角度为方位角。

正式标定过程中，两台CCD光电自准直仪在与瞄准棱镜准直后，读数分别是A和B，则备份惯组棱镜相对于主份惯组棱镜的方位差

Δ＝(B－α_备)－(A－α_主)。