一种光电标相对位置测量装置的制作方法

本发明涉及一种光电标相对位置测量装置。属于机械工程技术领域。

背景技术：

所谓电轴就是通信天线某一频率下的指向，由于船载各频段测控设备雷达的电轴是一个虚拟轴，无法进行准确地校准，因此测控天线俯仰臂一侧配备有望眼镜作为虚拟电轴，也就是望远镜的指向就代表了电轴的方向；另一侧装有微光电视，要求微光电视的光轴与望远镜的指向平行，即望远镜的指向、微光电视的光轴与电轴平行，且电轴在两者中心。由于在实际工作中望远镜并不方便参加任务，以微光电视作为参试设备进行任务保障，这就意味着微光电视的光轴代替了电轴，电轴、微光电视的光轴、望远镜的指向三者之间的相对尺寸标定就变得尤为重要。在实际标定中，需要将两两之间的关系准确标出，称之为光机偏差、光光不平行度、光电偏差，其中光机偏差为电轴与望远镜的位置差；光光不平行度为微光电视与望远镜的位置差；光电偏差为电轴与微光电视的位置差。为测定这三个偏差值，需要在满足雷达远场条件的远端配置电标和光标，电标和光标的相对尺寸与船载端天线电轴、微光电视、望远镜的物理尺寸需要一一对应，电标为用于电轴跟踪的某一频率的电信号，光标为用于微光电视和望远镜辨识的发光灯具。对于大型测控天线的光标、电标相对位置间距较大，在人工测量及其不便，且精度也无法保障的情况下，急需一种位置测量装置对其进行准确测量。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种光电标相对位置测量装置的实现方法，以投影法为基本原理，实现了对光电标相对位置的标定，具有原理清晰、结构简单、操作容易的特点。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种光电标相对位置测量装置，它包括自下而上依次连接的台架、平台、水平转体和垂直转体，其中：

所述台架包括底盘、连接杆和托盘，所述底盘用于支撑整个装置，与连接杆的下端通过螺纹连接；所述连接杆的上端与托盘通过螺纹连接，在所述托盘的边缘均匀分布若干带有弹簧的调平螺栓，用于连接并调平平台；

所述平台包括调准盘和刻度转体，刻度转体固定于调准盘的中心位置，所述调准盘与台架的调平螺栓对称有三个通孔，在调准盘的表面刻有一个用于标识垂直方向的标识线；所述刻度转体为圆盘结构，中心铣出一个通圆槽，用于放置水平转体，且在刻度转体的表面有角度刻线，用于得到水平转动角度；

所述水平转体包括水平转轴、水平转杆、连接杆和垂直转轴座，所述水平转轴置于刻度转体的通圆槽内，一侧刻有标识线，用于指定水平转动角度；所述连接杆用于连接水平转轴和垂直转轴座；所述水平转杆设置于连接杆的侧面，用于转动水平转体，所述垂直转轴座为U型结构，两侧各开有一个通孔，用于固定垂直转体，通孔外侧刻有刻度，用于得到垂直转动角度；

所述垂直转体包括垂直转轴、过渡杆、激光测距仪和夹架，所述垂直转轴插于垂直转轴座的通孔内，两端刻有标识线，用于指定垂直转动角度；所述过渡杆用于连接垂直转轴和夹架，保证垂直方向有足够旋转半径；所述夹架为边缘有压板的平面结构，用于放置激光测距仪。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明采用投影法，通过测距和角度相对关系，方便实现了光、电标的相对位置测量。将装置放置在光电标正前方，将激光测距仪的红外射口与过渡杆中心垂直，通过激光测距仪的调平水柱进行水平调平，转动平台使平台标识线垂直光电标法线位置。转动水平和垂直转体，使得激光测距仪激光指向天线中心，得到距离值和水平与垂直角度值；再次转动水平和垂直转体，使得激光测距仪激光指向光标，得到距离值和水平与垂直角度值，通过勾股定律计算得到光电标相对位置。

附图说明

图1为本发明一种光电标相对位置测量装置的整体设计图。

图2为图1的底盘设计图。

图3为图1的连接杆设计图。

图4为图1的托盘设计图。

图5为图1的平台设计图。

图6为图1的水平转体设计图。

图7为图1的垂直转体设计图。

图8为本发明一种光电标相对位置测量装置的测试原理图。

其中：1、台架，1.1、底盘，1.2、连接杆，1.3、托盘，1.4、调平螺栓；2、平台，2.1、调准盘，2.2、刻度转体；3、水平转体，3.1、水平转轴，3.2、水平转杆，3.3、过渡杆，3.4、垂直转轴；4、垂直转体，4.1、垂直转轴，4.2、过渡杆，4.3、激光测距仪，4.4、夹架。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本发明涉及一种光电标相对位置测量装置，它包括自下而上依次连接的台架1、平台2、水平转体3和垂直转体4，其中：

如图2—4所示，所述台架1包括底盘1.1、连接杆1.2、托盘1.3和调平螺栓1.4，所述底盘1.1为圆盘结构，用于支撑整个装置，在其正面中心位置有一个圆柱形结构，圆柱形结构中心凸起一个螺栓，用于与连接杆1.2进行连接；所述连接杆1.2为 “杠铃式”圆柱体结构，圆柱体两端配有“草帽形”结构，“草帽形”边缘为圆环体，“草帽形”帽顶为内螺旋圆环圆柱体结构，将底盘1.1和托盘1.3连为整体；所述托盘1.3为圆盘结构，圆盘底部中心位置有一个圆柱形结构，圆柱形结构中心凸起一个螺栓，用于与连接杆1.2固定，其边缘均匀分布三个带有弹簧的调平螺栓1.4，用于调平平台2。

如图5所示，所述平台2包括调准盘2.1和刻度转体2.2，所述调准盘2.1为圆盘结构，与台架的托盘调平螺栓1.4对称有三个通孔，实现平台2调平，表面刻有一个标识线，用于标识垂直方向，具体来讲就是用来指示测量装置是否与光、电标的法线垂直；所述刻度转体2.2为圆盘结构，中心铣出一个通圆槽，用于放置水平转轴3.1，表面有角度刻线，用于得到水平转动角度。

如图6所示，所述水平转体3包括水平转轴3.1、水平转杆3.2、连接杆3.3、垂直转轴座3.4，所述水平转轴3.1为圆盘结构，一侧刻有标识线，用于指定水平转动角度；所述水平转杆3.2为小圆柱结构，便于转动水平转体3；所述连接杆3.3为圆柱结构，用于连接水平转轴3.1和垂直转轴座3.4；所述垂直转轴为U型结构，两侧各开有一个通孔，用于固定垂直转轴4.1，通孔外侧刻有刻度，用于得到垂直转动角度。

如图7所示，所述垂直转体4包括垂直转轴4.1、过渡杆4.2、垂直转杆4.3、夹架4.4，所述垂直转轴4.1为圆柱结构，圆柱两端刻有标识线，用于指定垂直转动角度；所述过渡杆4.2为圆柱结构，用于连接垂直转轴4.1和夹架4.4，保证垂直方向有足够旋转半径；所述夹架4.4为边缘有压板的平面结构，用于放置激光测距仪。

如图8所示，所述装置的测试方法为投影法，由于光电目标两者无论在水平还是在垂直方向上间距较大，在安装时无法保证天线安装面与光标安装面处于一个平面内，手动测量下需要人眼判断相对位置，本新型以激光测距为手段，采用投影法方便实现了相对位置测量，即将光、电标分别进行水平和垂直投影，使用激光测距仪分别测量光、电标，通过测距值与水平或垂直转体的转动角度关系，就可以得到光、电标的相对位置，计算方法如下：

所述水平间距Q的计算为：Q=Sina1*L1+Sina2*L2

其中：a1为指向电标的水平角度；L1为指向电标的距离；a2为指向光标的水平角度；L2为指向光标的距离。

所述垂直间距W的计算为：W=abs(Sinb1*L1-Sinb2*L2)

其中：b1为指向电标的垂直角度；L1为指向电标的距离；b2为指向光标的垂直角度；L2为指向光标的距离。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。