一种静态测角标校装置的制作方法

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种静态测角标校装置。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，光电探测设备逐渐在军事和国民经济的各个领域中得到了广泛的应用，如，工业自动控制、光度计量、导弹制导、红外遥感等。

测角精度是光电探测设备的一项重要指标，在雷达系统中，光电探测设备的测角精度直接关系到目标探测精度和火控引导准确性。根据其工作状态分为静态误差和动态误差，通常在设备的总误差中，静态误差占据主要部分，因而需要在设备测试中进行标校并在系统中加以补偿。静态测角标校装置用于标定、检验光电探测设备的静态测角精度。

静态测角标校装置由若干按特定的角度分布的平行光管和稳定的支撑架组成，每个平行光管的光轴指向都有固定的方向，所有平行光管的光轴交汇于一点。将被检验光电设备的光线入射口的中心调整到各平行光管光轴交汇位置，可以接收到每个平行光管所模拟的无穷远目标，每个平行光管光轴间夹角为一确定的值，可在装调阶段由精密测角仪器(如高精密全站仪)准确标定出。

在现有技术中，为达到静态测角标校装置的自身结构稳定性和不易受环境热影响的要求，其支撑架多采用纵向和横向臂均采用整体结构形式，并采用低热膨胀系数材料的设计方式，该方式存在体积重量大、加工困难、成本昂贵的缺陷。

进一步，为确保其角度标校精度不随环境温度变化而变化，静态测角标校装置一直以来对其适用环境温度要求为恒温实验室，限制了其适用的范围。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种静态测角标校装置，用于解决现有技术中的静态测角标校装置存在的体积重量大、加工困难、成本昂贵的缺陷，实现静态测角标校装置的重量轻、结构易于加工且成本低的技术效果。

本申请实施例提供了一种静态测角标校装置，包括：

待测设备安装基底，固定设置在水平放置面上；

M个支撑架，垂直设置在所述水平放置面上，所述M个支撑架中的每个支撑架与所述待测设备安装基底的距离相同，所述M个支撑架中每个支撑架为镂空架，M为大于等于2的整数；

M组平行光管，其中，所述M组平行光管中的第i组平行光管设置在所述M个支撑架中与所述第i组平行光管对应的第i个支撑架上，且所述M组平行光管中每一个平行光管的光轴交汇于所述待测设备安装基底上的一点，i为大于等于1且小于等于M的整数。

可选的，在所述M为3时，所述M个支撑架中的第一支撑架与所述待测设备安装基底形成第一连线，所述M个支撑架中的第二支撑架与所述待测设备安装基底形成第二连线，所述M个支撑架中的第三支撑架与所述待测设备安装基底形成第三连线，且所述第一连线与所述第二连线之间的第一夹角等于所述第一连线与所述第三连线之间的第二夹角。

可选的，所述第一夹角为80°。

可选的，所述M组平行光管中的第一组平行光管具有第一平行光管，设置在所述第二支撑架上，所述M组平行光管中的第二组平行光管具有第二平行光管，设置在所述第三支撑架上，M组平行光管中的第三组平行光管具有第三平行光管、第四平行光管、第五平行光管和第六平行光管，分别设置在所述第一支撑架上。

可选的，所述第一平行光管、所述第二平行光管及所述第三平行光管位于与所述水平放置面平行的第一平面上，所述第四平行光管的光轴与所述第一平面呈第三夹角，所述第五平行光管的光轴与所述第一平面呈与所述第三夹角不同的第四夹角，所述第六平行光管的光轴与所述第一平面呈与所述第三夹角不同且与所述第四夹角不同的第五夹角。

可选的，所述第三夹角为+60°，所述第四夹角为+30°，所述第五夹角为-15°。

可选的，所述静态测角标校装置还包括：

六个三维角度调节台，设置在所述M个支撑架中，用于对所述静态测角标校装置的标校调节；

其中，所述六个三维角度调节台中每个三维角度调节台中包含有锁紧装置，用于将所述M组平行光管固定在所述M个支撑架中。

可选的，所述M个支撑架中每个支撑架具体为绗架。

可选的，所述待测设备安装基底的制作材料与所述M个支撑架的制作材料相同。

可选的，所述制作材料具体为不锈钢材料。

可选的，所述M组平行光管中的每个平行光管具体为由膨胀系数小于预设阈值的铟钢材料制成。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

一、由于本申请实施例中的技术方案，采用待测设备安装基底，固定设置在水平放置面上；M个支撑架，垂直设置在所述水平放置面上，所述M个支撑架中的每个支撑架与所述待测设备安装基底的距离相同，所述M个支撑架中每个支撑架为镂空架，M为大于等于2的整数；M组平行光管，其中，所述M组平行光管中的第i组平行光管设置在所述M个支撑架中与所述第i组平行光管对应的第i个支撑架上，且所述M组平行光管中每一个平行光管的光轴交汇于所述待测设备安装基底上的一点，i为大于等于1且小于等于M的整数的技术手段，这样，静态测角标校装置采用了由M个支撑架独立组成的纵臂结构设计方式，省去了现有技术中的横向臂，加工过程简单且减小了整个装置的重量；且每个支撑架均为镂空架，从而减小了单个支撑架的用料，进一步减轻了装置的重量，而镂空架可采用焊接的连接方式，从而制作成本相对较低，从而有效解决了现有技术中的静态测角标校装置存在的体积重量大、加工困难、成本昂贵的缺陷，实现静态测角标校装置的重量轻、结构易于加工过程且成本低的技术效果。

二、由于本申请实施例中的技术方案，采用所述待测设备安装基底的制作材料与所述M个支撑架的制作材料相同的技术手段，这样，利用同材料均匀膨胀原理，当静态测角标校装置由于环境温度引起热膨胀时，由于所有装置的热膨胀状态都相同，此时，整个装置的相对角度不变，因此，能够适用在更加宽泛的温差环境中，从而有效解决了现有技术中的静态测角标校装置对其适用环境温度要求为恒温实验室的限制，实现了扩宽静态测角标校装置的使用环境的技术效果。

三、由于本申请实施例中的技术方案，采用所述待测设备安装基底的制作材料与所述M个支撑架的制作材料相同的技术手段，这样，静态测角标校装置只需一次装置标校，就可实现连续长时间的对设备测角，解决了高精度静态测角中，由于环境温度变化引起的误差，提高了静态测角的标定效率和标校精度。

四、由于本申请实施例中的技术方案，采用所述静态测角标校装置还包括：六个三维角度调节台，设置在所述M个支撑架中，用于对所述静态测角标校装置的标校调节；其中，所述六个三维角度调节台中每个三维角度调节台中包含有锁紧装置，用于将所述M组平行光管固定在所述M个支撑架中的技术手段，这样，方便静态测角标校装置中的各个平行光管的自身不定期标校和角度保持，同时也便于静态测角标校装置在安装过程中的装调。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1A为本申请实施例一中静态测角标校装置的第一视角的结构示意图；

图1B为本申请实施例一中静态测角标校装置的第二视角的结构示意图；

图1C为本申请实施例一中静态测角标校装置的第三视角的结构示意图；

图2A为本申请实施例一中在M为3时支撑架的第一种位置示意图；

图2B为本申请实施例一中在M为3时支撑架的第二种位置示意图；

图3A为本申请实施例一中所述M组平行光管中每个平行光管的正面尺寸示意图；

图3B为本申请实施例一中所述M组平行光管中每个平行光管的侧面尺寸示意图；

图4A为本申请实施例一中平行光管与三维角度调节台在第一种视角的连接示意图；

图4B为本申请实施例一中平行光管与三维角度调节台在第二种视角的连接示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种静态测角标校装置，用于解决现有技术中的静态测角标校装置存在的体积重量大、加工困难、成本昂贵的缺陷，实现静态测角标校装置的重量轻、结构易于加工过程且成本低的技术效果。

本申请实施例中的技术方案为解决上述的技术问题，总体思路如下：

一种静态测角标校装置，包括：

待测设备安装基底，固定设置在水平放置面上；

M个支撑架，垂直设置在所述水平放置面上，所述M个支撑架中的每个支撑架与所述待测设备安装基底的距离相同，所述支撑架为镂空架，M为大于等于2的整数；

M组平行光管，其中，所述M组平行光管中的第i组平行光管设置在所述M个支撑架中与所述第i组平行光管对应的第i个支撑架上，且所述M组平行光管中每一个平行光管的光轴交汇于所述待测设备安装基底上的一点，i为大于等于1且小于等于M的整数。

在上述技术方案中，采用待测设备安装基底，固定设置在水平放置面上；M个支撑架，垂直设置在所述水平放置面上，所述M个支撑架中的每个支撑架与所述待测设备安装基底的距离相同，所述M个支撑架中每个支撑架为镂空架，M为大于等于2的整数；M组平行光管，其中，所述M组平行光管中的第i组平行光管设置在所述M个支撑架中与所述第i组平行光管对应的第i个支撑架上，且所述M组平行光管中每一个平行光管的光轴交汇于所述待测设备安装基底上的一点，i为大于等于1且小于等于M的整数的技术手段，这样，静态测角标校装置采用了由M个支撑架独立组成的纵臂结构设计方式，省去了现有技术中的横向臂，加工过程简单且减小了整个装置的重量；且每个支撑架均为镂空架，从而减小了单个支撑架的用料，进一步减轻了装置的重量，而镂空架制作成本相对较低，从而有效解决了现有技术中的静态测角标校装置存在的体积重量大、加工困难、成本昂贵的缺陷，实现静态测角标校装置的重量轻、结构易于加工过程且成本低的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。

实施例一

请参考图1A-图1C，为本申请实施例一中提供的一种静态测角标校装置的结构示意图，所述静态测角标校装置包括：

待测设备安装基底10，固定设置在水平放置面上；

M个支撑架20，垂直设置在所述水平放置面上，M个支撑架20中的每个支撑架与所述待测设备安装基底的距离相同，M个支撑架20中每个支撑架为镂空架，M为大于等于2的整数；

M组平行光管30，其中，M组平行光管30中的第i组平行光管设置在M个支撑架20中与所述第i组平行光管对应的第i个支撑架上，且M组平行光管30中每一个平行光管的光轴交汇于待测设备安装基底10上的一点，i为大于等于1且小于等于M的整数。

在具体实施过程中，所述静态测角标校装置具体可以应用于标定或检验光电探测设备的静态测角精度，在此，就不一一举例了。在本申请实施例中，将以所述静态测角标校装置应用在对光电探测设备的测角精度进行标校为例，来对本申请实施例中的装置进行详细描述。

在具体实施过程中，支撑架的个数可以根据实际使用需要进行设定，如，可以为3个或者4个等，在本申请实施例中不作限制；平行光管的个数也可以根据实际使用需要进行选择，但需要保证在需要在每个支撑架上至少设置一个，如当支撑架的个数为3个时，平行光管的数量可以为5个或者6个，也可以是7个等，在本申请实施例中不作限制。在下面的具体描述中，将以所述支撑架的个数为3个，所述平行光管的个数为6个为例来进行说明。

在本申请实施例一中，在所述M为3时，M个支撑架20中的第一支撑架201与待测设备安装基底10形成第一连线，M个支撑架20中的第二支撑架202与待测设备安装基底10形成第二连线，M个支撑架20中的第三支撑架203与待测设备安装基底10形成第三连线，且所述第一连线与所述第二连线之间的第一夹角α等于所述第一连线与所述第三连线之间的第二夹角β。

在具体实施过程中，沿用上述例子，所述水平放置面具体可以是特制的防震基底，所述防震基底水平放置在地面上。第一支撑架201、第二支撑架202以及第三支撑架203具体可以设置所述防震基底的在以待测设备安装基底10为圆心，一预设距离值为半径的圆周上，如，所述半径可以为2m、2.5m等，第一支撑架201可以设置在半径为2m的圆周的1点钟方向上，此时，第二支撑架202及第三支撑架203则分别设置在第一支撑架201两边，如图2A所示；当第一支撑架201的位置发生改变时，第二支撑架202及第三支撑架203的位置也要相应的发生改变，如图2B所示，且保持第一支撑架201与第二支撑架202的夹角和第一支撑架201与第三支撑架203的夹角相同。如，当第一支撑架201与第二支撑架202的夹角为60°时，第一支撑架201与第三支撑架203的夹角也为60°。较佳地，所述第一夹角为80°，第一支撑架201设置在半径为2m的圆周的12点钟方向上。

为了减轻静态测角标校装置的质量，在本申请实施例中，所述M个支撑架中每个支撑架具体为绗架。绗架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度，如，可以采用角钢焊接形成，如图1A-图1C所示。

为了实现整个静态测角标校装置在测量过程中的相对角度不变，在本申请实施例中，待测设备安装基底10的制作材料与M个支撑架20的制作材料相同。如同为钢材料、同为低热膨胀合金材料等，较佳地，所述制作材料具体为不锈钢材料。在本申请实施例中，所述M个支撑架20距离水平放置面的高度为3500mm，当然，本领域技术人员也可以根据实际使用需求设置成其他尺寸，在本申请实施例中不作限制。

在本申请实施例中，M组平行光管30中的第一组平行光管具有第一平行光管301，设置在第二支撑架202上，M组平行光管30中的第二组平行光管具有第二平行光管302，设置在第三支撑架203上，M组平行光管30中的第三组平行光管具有第三平行光管303、第四平行光管304、第五平行光管305和第六平行光管306，分别设置在第一支撑架201上。

第一平行光管301、第二平行光管302及第三平行光管303位于与所述水平放置面平行的第一平面上，第四平行光管304的光轴与所述第一平面呈第三夹角α₁，第五平行光管305的光轴与所述第一平面呈与第三夹角α₁不同的第四夹角α₂，第六平行光管306的光轴与所述第一平面呈与第三夹角α₁不同且与第四夹角α₂不同的第五夹角α₃。

在具体实施过程中，请参考图1A-图1B，3组平行光管一共由6个平行光管组成，其中，待测设备安装基底10的-80°、0°及+80°三个方位上设置与水平面平行的三个光管，实现光电探测设备的方位向进行标校，如光电探测设备的入光点为距离放置基底0.5m处，则第一平行光管301、第二平行光管302及第三平行光管303也必须分别设置在三个支撑架的距离放置基底0.5m处；同时，在第一支撑架201上还需设置另外三个平行光管，且另外三个平行光管与入光点所在的水平面的夹角各不相同。如，第四平行光管304、第五平行光管305及第六平行光管306与入光点所在的水平面的夹角可以分别设置为呈+65°、+45°、+15°；也可以分别设置为呈+45°、+30°、+15°，较佳地，所述第三夹角为+60°，所述第四夹角为+30°，所述第五夹角为-15°，从而通过+60°、+30°、0°、-15°四个代表性位置对光电探测设备的俯仰向进行标校。

在本申请实施例中，平行光管的尺寸相对较小，考虑其自身的准直度和消热化，M组平行光管30中的每个平行光管具体为由膨胀系数小于预设阈值的铟钢材料制成，所述M组平行光管30中每个平行光管的尺寸如图3A-图3B所示，单位为mm。本领域技术人员可以根据实际使用需求进行设置，在本申请实施例中不作限制。

在本申请实施例中，为了方便装置自身不定期标校和角度保持，便于装置安装时的装调，所述静态测角标校装置还包括：

六个三维角度调节台，设置在M个支撑架20中；

其中，所述六个三维角度调节台中每个三维角度调节台中包含有锁紧装置，用于将M组平行光管30固定在M个支撑架20中。

在具体实施过程中，为了防止热膨胀引起的相对角度稳定精度差，所述六个三维角度调节台也可以采用与支撑架相同的材料，如不锈钢材料，所述三维角度调节台用于装置装调过程中的调解，以及长时间不使用后，装置的自身标校调解。所述锁紧装置具体可以是卡槽及卡口组合，如在平行光管中设置卡扣，所述锁紧装置中设置卡槽，当平行光管中的卡扣咬合在所述卡槽中时，平行光管便固定在三维角度调节台上。在本申请实施例中，所述锁紧装置可以如图3A-图4B所示，在三维角度调节台及平行光管之间用拱形的X型支架固定，所述拱形的X型支架的底面与平行光管固定，所述拱形的X型支架的拱形最高点与三维角度调节台固定；同时，在三维角度调节台的下部设置底座，如图4A及图4B所示，用于与支撑架连接，具体可以为图中所示的X型，也可以是三角型、长方型等，所述底座的尺寸可以根据支撑架的尺寸进行设置，当然，本领域技术人员也可以采用其他锁紧装置，在本申请实施例中不作限制。

在±10℃的温度范围内，对本申请实施例中的静态测角标校装置的各个结构进行形变测试，实验数据表明，取M为3，当3个支撑架设置在距离待测设备安装基底2m的圆周位置上时，在0°位置，平行光管与待测设备间距离最小为2000mm，在±10℃的温度范围内形变最大值约14um，从而计算出静态测角精度为：actan(14/2000000)＝2″(rms)，由此可见，本申请实施例中的静态测角标校装置的适用温宽为±10℃，测角精度可达2″(rms)。

通过本申请实施例中的一个或多个技术方案，可以实现如下一个或多个技术效果：

一、由于本申请实施例中的技术方案，采用待测设备安装基底，固定设置在水平放置面上；M个支撑架，垂直设置在所述水平放置面上，所述M个支撑架中的每个支撑架与所述待测设备安装基底的距离相同，所述M个支撑架中每个支撑架为镂空架，M为大于等于2的整数；M组平行光管，其中，所述M组平行光管中的第i组平行光管设置在所述M个支撑架中与所述第i组平行光管对应的第i个支撑架上，且所述M组平行光管中每一个平行光管的光轴交汇于所述待测设备安装基底上的一点，i为大于等于1且小于等于M的整数的技术手段，这样，静态测角标校装置采用了由M个支撑架独立组成的纵臂结构设计方式，省去了现有技术中的横向臂，加工过程简单且减小了整个装置的重量；且每个支撑架均为镂空架，从而减小了单个支撑架的用料，进一步减轻了装置的重量，而镂空架制作成本相对较低，从而有效解决了现有技术中的静态测角标校装置存在的体积重量大、加工困难、成本昂贵的缺陷，实现静态测角标校装置的重量轻、结构易于加工过程且成本低的技术效果。

二、由于本申请实施例中的技术方案，采用所述待测设备安装基底的制作材料与所述M个支撑架的制作材料相同的技术手段，这样，利用同材料均匀膨胀原理，当静态测角标校装置由于环境温度引起热膨胀时，由于所有装置的热膨胀状态都相同，此时，整个装置的相对角度不变，因此，能够适用在更加宽泛的温差环境中，从而有效解决了现有技术中的静态测角标校装置对其适用环境温度要求为恒温实验室的限制，实现了扩宽静态测角标校装置的使用环境的技术效果。

三、由于本申请实施例中的技术方案，采用所述待测设备安装基底的制作材料与所述M个支撑架的制作材料相同的技术手段，这样，静态测角标校装置只需一次装置标校，就可实现连续长时间的对设备测角，解决了高精度静态测角中，由于环境温度变化引起的误差，提高了静态测角的标定效率和标校精度。

四、由于本申请实施例中的技术方案，采用所述静态测角标校装置还包括：六个三维角度调节台，设置在所述M个支撑架中，用于对所述静态测角标校装置的标校调节；其中，所述六个三维角度调节台中每个三维角度调节台中包含有锁紧装置，用于将所述M组平行光管固定在所述M个支撑架中的技术手段，这样，方便静态测角标校装置中的各个平行光管的自身不定期标校和角度保持，同时也便于静态测角标校装置在安装过程中的装调。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。