0。
[0024]处理系统8用于实现光源能量输出的调节，用于平行光管焦面组件的切换，用于瞄准系统采集图像的计算。
[0025]本发明主要利用平行光管出射的平行光束来作为被测远场角反射器指向精度测试的标准光束，由于角反射器第一面玻璃是平面，一束大口径平行光束(口径大于被测角反射器口径)，覆盖被测远场角反射器内所有角锥。被测角反射器搭载于转台之上，转动转台(一般为20°左右)，在角锥第一表面反射的平行光束光路上搭载瞄准系统，瞄准系统的口径也略微大于整个角反射器的口径，这样可以将每个小角锥的反射光线进行完全收集。瞄准系统的焦距为300mm，角度分辨率为2.5"，可以保证将各角锥指向精度控制在角分级另IJ。当瞄准系统准确调整至角反射器反射光束方向时，会在跟瞄系统的高速科学相机上显示出一系列的小角锥第一表面反射的平行光管焦面星点像。根据封装于处理系统中的目标识别算法(腐蚀轮廓灰度加权法)，可以快速对各个小角锥反射像进行定位，并快速根据不同星点像间的质心位置，换算为偏离方位、俯仰角度，输出最终测试结果。
[0026]本发明中的测试设备简单紧凑，使用非常便捷，对于远场阵列式角反射器指向精度的测试，在搭载调整好角反射器后，测试时间非常短暂，这在指导角锥安装调试时，可以极大提高工作效率。另外，对于20个以上小角锥式的阵列角反射器，只需增大平行光管口径和瞄准系统口径便可。
[0027]本发明中的瞄准系统采用长焦距的标准光学镜头，相对畸变可达1%。，高分辨率科学级相机，测角分辨率2.5"，完全可以满足普通阵列角锥指向精度优于I'安装指标的需要。
[0028]本发明中的处理系统可根据瞄准系统采集图像，利用封装于其内部的快速目标识别算法(腐蚀轮廓灰度加权法)，有效的将小角锥相互间的指向角度偏差精确计算并输出报表，其测试结果准确可靠，极大的提高了指向精度测试的效率。
[0029]本发明中的光源使用了高稳定度的卤钨灯光源，其稳定性可达0.5% (8小时内)，保证了瞄准系统采集图像的灰度稳定性，增强了处理系统指向角度计算结果的稳定性。
[0030]同时，本发明还提供了一种基于如上的一种远场角反射器指向精度的检测方法，该方法包括以下步骤:
[0031]I)处理系统点亮光源，待其稳定；
[0032]2)处理系统控制平行光管焦面组件转动选择合适大小的星点板；
[0033]3)处理系统控制转台转动带动被测角反射器转动，当角反射器表面法线与平行光管出射准直光束成20°左右角度时，可在瞄准系统上观察到角反射器反射的平行光管焦面星点像；
[0034]4)微量调整转台角度，直到在瞄准系统中可查看角反射器全口径范围；
[0035]5)使用瞄准系统采集当前图像，处理系统根据采集图像，按照腐蚀轮廓灰度加权算法计算角反射器内部各个小角锥相互之间的方位、俯仰角度偏差。
[0036]本发明提供了一种角反射器指向精度测量设备针对面阵远场角反射器专门定制，可以非常简洁、准确的实现指向精度的测量，在角反射器工程应用中起到了至关重要的支撑作用，使得角反射器大规模、精确化制造和使用成为了可能，值得在工程应用中推广和使用。
【主权项】
1.一种角反射器指向精度测量设备，其特征在于:所述角反射器指向精度测量设备包括光源、平行光管、转台、瞄准系统以及用于实现光源能量输出的调节、用于平行光管焦面组件的切换以及用于瞄准系统采集图像的计算的处理系统；所述平行光管设置在光源的出射光路上；被测角反射器设置在平行光管出光口处并承载于转台上；所述瞄准系统设置经被测角反射器反射后的反射光所在光路上；所述处理系统分别与光源、平行光管、转台以及瞄准系统相连。
2.根据权利要求2所述的角反射器指向精度测量设备，其特征在于:所述被测角反射器与平行光管所形成的准直光束之间的夹角是20°。
3.根据权利要求1或2所述的角反射器指向精度测量设备，其特征在于:所述平行光管的口径以及瞄准系统的口径均略大于被测角反射器的口径。
4.根据权利要求3所述的角反射器指向精度测量设备，其特征在于:所述瞄准系统包括标准光学镜头以及与标准光学镜头处于同一光路上的相机，所述标准光学镜头和相机依次设置在经被测角反射器反射后的反射光所在光路上；所述处理系统与相机相连。
5.根据权利要求4所述的角反射器指向精度测量设备，其特征在于:所述标准光学镜头的焦距是300mm、口径是50mm透射式镜头，所述标准光学镜头的全视场畸变优于1%0。
6.根据权利要求5所述的角反射器指向精度测量设备，其特征在于:所述相机是滨松ORCA-Flash2.8高速科学相机，所述相机的像元尺寸是3.63ymX3.63 μ m，所述相机的像素数是 1920X1440。
7.基于如权利要求1-6任一权利要求所述的角反射器指向精度测量设备的测试方法，其特征在于:所述测试方法包括以下步骤: 1)处理系统点亮光源，待光源稳定； 2)处理系统控制平行光管焦面组件转动选择合适大小的星点板； 3)处理系统控制转台转动带动被测角反射器转动，当角反射器表面法线与平行光管所形成的准直光束之间的夹角不高于20°时，在瞄准系统上观察到角反射器反射的平行光管焦面星点像； 4)微量调整转台角度，直到在瞄准系统中查看角反射器全口径范围； 5)使用瞄准系统采集当前图像，处理系统根据采集图像，按照腐蚀轮廓灰度加权算法计算角反射器内部各个小角锥相互之间的方位、俯仰角度偏差。
【专利摘要】一种角反射器指向精度测量设备及测试方法，该角反射器指向精度测量设备包括光源、平行光管、转台、瞄准系统以及用于实现光源能量输出的调节、用于平行光管焦面组件的切换以及用于瞄准系统采集图像的计算的处理系统；平行光管设置在光源的出射光路上；被测角反射器设置在平行光管出光口处并承载于转台上；瞄准系统设置经被测角反射器反射后的反射光所在光路上；处理系统分别与光源、平行光管、转台以及瞄准系统相连。本发明提供了一种测试结果准确可靠以及极大地提高了指向精度测试效率的角反射器指向精度测量设备及测试方法。
【IPC分类】G01M11-02
【公开号】CN104614155
【申请号】CN201410809818
【发明人】薛勋, 胡丹丹, 陈永权, 赵建科, 赛建刚, 张洁, 赵怀学, 郭毅, 昌明, 徐亮, 刘峰, 段亚轩, 田留德, 李坤, 龙江波, 潘亮, 周艳, 高斌, 曹昆, 刘尚阔
【申请人】中国科学院西安光学精密机械研究所
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月20日