一种二维大角度反射镜标定方法及系统与流程

本发明涉及光电扫描跟踪，特别涉及一种二维大角度反射镜标定方法及系统。

背景技术：

1、快速反射镜是一种工作在光源或接收器与目标之间用于调整和稳定光学系统视轴或光束指向的部件，通过采用音圈电机精确控制反射镜偏转方向从而精确控制光束偏转角度，用于实现反射镜的“偏转-倾斜”方位角度的快速调整，可用于光电领域的视轴稳定或扫描补偿等应用。由于其具有结构紧凑、响应速度快、工作带宽高、指向精度高等优点，被广泛应用在天文望远镜、自适应光学、像移补偿、自由空间光通信、精密跟踪等领域，成为光学系统中稳定光束和校正光束传播方向的关键性器件。

2、快速反射镜的工作性能需由各项指标来衡量，而测量指标的前提是对反射镜进行标定，标定精度也会影响其应用性能，整个过程所需时间较长且机械化。同时，转动范围越大的反射镜标定过程越复杂，且一般的自准直仪视场也无法满足大角度转动范围的需求。

3、现有的标定装置及方法只需将反射镜与自准直仪进行固定，搭建好环境后即可进行标定。一般稍大范围的反射镜也可使用分区标定的方法同时移动自准直仪进行，但遇到反射镜角度范围很大的情况，即使进行分区标定，累积的误差也会很大，耗费的时间会特别多，如果过程中出现其他故障影响，则需重新开始，标定精度更是无法保障。现如今二维大角度反射镜的应用也日益增多，传统的标定方法已经无法满足需求。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种二维大角度反射镜标定方法及系统，通过对反射镜的转动范围进行分区，每个区域能满足自准直仪视场，再使用转台进行控制对反射镜偏转角度进行补偿，满足二维大角度反射镜的标定需求。

2、为解决上述技术问题，本发明实施例的第一方面提供了一种二维大角度反射镜标定方法，二维大角度反射镜与转台组件固定连接，自准直仪设置于所述二维大角度反射镜的相应位置，依据所述自准直仪的视场最大值对所述二维大角度反射镜的转动范围进行分区，包括如下步骤：

3、及控制所述二维大角度反射镜沿水平方向或竖直方向转动第一预设角度；

4、如所述第一预设角度值小于或等于所述自准直仪视场的最大角度值，则获取所述自准直仪的角度偏转校准信号及对应的所述二维大角度反射镜中电涡流传感器获取的角度偏转检测信号；

5、如所述第一预设角度值大于所述自准直仪视场的最大角度值，则控制所述转台组件向所述二维大角度反射镜转动的反方向转动第二预设角度，获取所述角度偏转校准信号、所述第二预设角度及对应的所述角度偏转检测信号；

6、依据若干组所述角度偏转校准信号与所述角度偏转检测信号和/或所述第二预设角度，对所述二维大角度反射镜进行标定。

7、进一步地，所述二维大角度反射镜的转动范围分区后，每个区域相应的角度值小于或等于所述自准直仪时长的最大角度值。

8、进一步地，所述控制所述转台组件向所述二维大角度反射镜转动的反方向转动第二预设角度，包括：

9、获取所述第一预设角度与所述自准直仪视场的最大角度值的倍数的整数值；

10、控制所述转台组件带动所述二维大角度反射镜按照所述整数值个分区的角度值相应反方向转动。

11、进一步地，所述二维大角度反射镜的一阶标定公式为：

12、angelxy.x=px01 * ad.x + px10 * ad.y + px00；

13、angelxy.y=py01 * ad.x + py10 * ad.y + py00；

14、其中，angelxy.x、angelxy.y分别为所述自准直仪获取的所述二维大角度反射镜在x轴和y轴的偏转角度，ad.x、ad.y分别为所述二维大角度反射镜中电涡流传感器在x轴方向和y轴方向的检测信号ad值，px01、px10和px00为x轴一阶拟合后的系数；py01,py10和py00为y轴一阶拟合后的系数。

15、进一步地，所述二维大角度反射镜的三阶标定公式为：

16、angelxy.x= (x_para[0] + ad.x * (ad.x * (x_para[6]* ad.x + x_para[3] +x_para[7]* ad.y) + x_para[1] + x_para[4]* ad.y) + ad.y * (x_para[2] + ad.y *(x_para[5]+ x_para[8] * ad.x + x_para[9]* ad.y)));

17、angelxy.y= (y_para[0] + ad.x * (ad.x * (y_para[6]* ad.x + y_para[3] +y_para[7]* ad.y) + y_para[1] + y_para[4]* ad.y) + ad.y * (y_para[2] + ad.y *(y_para[5]+ y_para[8] * ad.x + y_para[9]* ad.y)));

18、其中，angelxy.x、angelxy.y分别为所述自准直仪获取的所述二维大角度反射镜在x轴方向和y轴方向的偏转角度，ad.x、ad.y分别为所述二维大角度反射镜中电涡流传感器在x轴方向和y轴方向的检测信号ad值，数组x_para[]和y_para[]分别为x轴三阶拟合参数数组和y轴三阶拟合参数数组。

19、相应地，本发明实施例的第二方面提供了一种二维大角度反射镜标定系统，二维大角度反射镜与转台组件固定连接，自准直仪设置于所述二维大角度反射镜的相应位置，依据所述自准直仪的视场最大值对所述二维大角度反射镜的转动范围进行分区，包括：

20、反射镜控制模块，其用于控制所述二维大角度反射镜沿水平方向或竖直方向转动第一预设角度；

21、标定控制模块，其用于在所述第一预设角度值小于或等于所述自准直仪视场的最大角度值时，获取所述自准直仪的角度偏转校准信号及对应的所述二维大角度反射镜中电涡流传感器获取的角度偏转检测信号；

22、所述标定控制模块还用于在所述第一预设角度值大于所述自准直仪视场的最大角度值时，控制所述转台组件向所述二维大角度反射镜转动的反方向转动第二预设角度，获取所述角度偏转校准信号、所述第二预设角度及对应的所述角度偏转检测信号；

23、标定计算模块，其用于依据若干组所述角度偏转校准信号与所述角度偏转检测信号和/或所述第二预设角度，对所述二维大角度反射镜进行标定。

24、进一步地，所述二维大角度反射镜的转动范围分区后，每个区域相应的角度值小于或等于所述自准直仪时长的最大角度值。

25、进一步地，所述标定控制模块包括：

26、角度计算单元，其用于获取所述第一预设角度与所述自准直仪视场的最大角度值的倍数的整数值；

27、转台控制单元，其用于控制所述转台组件带动所述二维大角度反射镜按照所述整数值个分区的角度值相应反方向转动。

28、进一步地，所述二维大角度反射镜的一阶标定公式为：

29、angelxy.x=px01 * ad.x + px10 * ad.y + px00；

30、angelxy.y=py01 * ad.x + py10 * ad.y + py00；

31、其中，angelxy.x、angelxy.y分别为所述自准直仪获取的所述二维大角度反射镜在x轴和y轴的偏转角度，ad.x、ad.y分别为所述二维大角度反射镜中电涡流传感器在x轴方向和y轴方向的检测信号ad值，px01、px10和px00为x轴一阶拟合后的系数；py01,py10和py00为y轴一阶拟合后的系数。

32、进一步地，所述二维大角度反射镜的三阶标定公式为：

33、angelxy.x= (x_para[0] + ad.x * (ad.x * (x_para[6]* ad.x + x_para[3] +x_para[7]* ad.y) + x_para[1] + x_para[4]* ad.y) + ad.y * (x_para[2] + ad.y *(x_para[5]+ x_para[8] * ad.x + x_para[9]* ad.y)));

34、angelxy.y= (y_para[0] + ad.x *(ad.x * (y_para[6]* ad.x + y_para[3] +y_para[7]* ad.y) + y_para[1] + y_para[4]* ad.y) + ad.y * (y_para[2] + ad.y *(y_para[5]+ y_para[8] * ad.x + y_para[9]* ad.y)));

35、其中，angelxy.x、angelxy.y分别为所述自准直仪获取的所述二维大角度反射镜在x轴方向和y轴方向的偏转角度，ad.x、ad.y分别为所述二维大角度反射镜中电涡流传感器在x轴方向和y轴方向的检测信号ad值，数组x_para[]和y_para[]分别为x轴三阶拟合参数数组和y轴三阶拟合参数数组。

36、相应地，本发明实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行上述二维大角度反射镜标定方法。

37、相应地，本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述二维大角度反射镜标定方法。

38、本发明实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

39、通过对反射镜的转动范围进行分区，每个区域能满足自准直仪视场，再使用转台进行控制对反射镜偏转角度进行补偿，满足二维大角度反射镜的标定需求。