專利名稱：光電跟蹤儀角跟蹤誤差測試方法
技術領域：
本發明是一種光電跟蹤儀角跟蹤誤差測試方法，屬于光學測試技術 領域。
背景技術：
光電跟蹤儀角跟蹤誤差的測試一般是將光電跟蹤儀放在轉臺上，調 整其待測軸與轉臺旋轉軸同軸，進行角跟蹤誤差的校準。這種方法有三 大缺點 一、大部分光電跟蹤儀體積較大，無法設計與之尺寸匹配的轉 臺，從而難以實現測試；二、處于使用狀態的光電跟蹤儀，不便拆卸時， 無法放置在轉臺上測試；三、即使體積小的光電跟蹤儀可以放置在轉臺 上，也只能進行單軸的校準，與其使用狀態不符。
發明內容
本發明針對上述測試方法的不足，提出了一種光電跟蹤儀角跟蹤誤 差測試方法，可以滿足水平和豎直兩個方向上的角跟蹤誤差測試，而且 不需要拆卸光電跟蹤儀。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的-
(1) 以大地為基準，調整激光跟蹤儀、被測的光電跟蹤儀水平軸水平、 豎直軸豎直，建立以激光跟蹤儀為中心的空間極坐標系；
(2) 將大靶標固定在轉臺上，使轉臺整個轉動過程中，激光跟蹤儀和 光電跟蹤儀都能跟蹤大靶標，將小耙標固定在光電跟蹤儀的旋轉表面上；
(3) 使激光跟蹤儀首先瞄準小靶標，旋轉光電跟蹤儀，并啟動激光跟 蹤儀采集小靶標的坐標，將小靶標的坐標數據進行球擬合，得到光電跟 蹤儀在激光跟蹤儀的坐標系下的球心坐標；
(4) 建立以光電跟蹤儀球心坐標為中心的空間極坐標系，將激光跟蹤 儀的空間極坐標系移至光電跟蹤儀的空間極坐標系中，再使激光跟蹤儀 和光電跟蹤儀同時瞄準大靶標，轉動轉臺，激光跟蹤儀和光電跟蹤儀同 時跟蹤大靶標，計算機控制激光跟蹤儀和光電跟蹤儀同步采集大耙標的 坐標數據并進行角度測量數據的比較和計算，得到光電跟蹤儀的角跟蹤 誤差。本發明技術方案具有以下特點
1、 首次將激光跟蹤儀應用到光電跟蹤儀的角跟蹤誤差的測量中，對 比以往采用轉臺的測試方法，該方法適用范圍廣，對于體積大或體積小 的光電跟蹤儀都適用。
2、 由于光電跟蹤儀主要用于幾百米以外的目標跟蹤，因此近距進行 光電跟蹤儀角跟蹤誤差測量是一項新的應用技術，可以使光電跟蹤儀在 生產線上即可完成角跟蹤誤差的測試與調試，比以往的野外測試更加方 便。
3、 激光跟蹤儀的角測量誤差應小于光電跟蹤儀跟蹤誤差標稱值的
1/3;
4、 可以采用其它測試或擬合方法得到光電跟蹤儀在激光跟蹤儀坐標 系下的中心坐標。
5、 可以采用其它旋轉裝置代替轉臺。
6、 光電跟蹤儀和激光跟蹤儀不能同時跟蹤大靶標2時，可以在轉臺
上設置兩個靶標，激光跟蹤儀和光電跟蹤儀各跟蹤一個耙標，但必須進 行位置換算后才能比較角度測量結果。
圖1是用于本發明的光電跟蹤儀角跟蹤誤差測試系統
具體實施例方式
以下將結合附圖和實施實例對本發明技術方案作進一步地詳述 參見附圖1所示，建立一套用于本發明所述光電跟蹤儀角跟蹤誤差 測試方法的系統，該系統由激光跟蹤儀、被測的光電跟蹤儀、大靶標、
小靶標、轉臺、計算機構成。例如，激光跟蹤儀采用美國API公司的T3 型，小靶標采用Leica公司的0.5英吋靶球，大靶標采用Leica公司的 1.5英吋靶球，使用兩維轉臺進行試驗。
(1) 以大地為基準，調整激光跟蹤儀、被測的光電跟蹤儀水平軸水平、 豎直軸豎直，建立以激光跟蹤儀為中心的空間極坐標系；
(2) 將大靶標固定在轉臺上，使轉臺整個轉動過程中，激光跟蹤儀和 光電跟蹤儀都能跟蹤大靶標，將小靶標固定在光電跟蹤儀的旋轉表面上；
(3) 使激光跟蹤儀首先瞄準小靶標，旋轉光電跟蹤儀，并啟動激光跟 蹤儀采集小靶標的坐標，將小靶標的坐標數據進行球擬合(如采用最小二乘法進行球擬合)，得到光電跟蹤儀在激光跟蹤儀的坐標系下的球心坐
標；
(4)建立以光電跟蹤儀球心坐標為中心的空間極坐標系，將激光跟蹤 儀的空間極坐標系移至光電跟蹤儀的空間極坐標系中，再使激光跟蹤儀 和光電跟蹤儀同時瞄準大靶標，轉動轉臺，激光跟蹤儀和光電跟蹤儀同 時跟蹤大靶標，計算機控制激光跟蹤儀和光電跟蹤儀同步采集大耙標的 坐標數據并進行角度測量數據的比較和計算，得到光電跟蹤儀的角跟蹤 誤差。
本發明提出了一種光電跟蹤儀角跟蹤誤差的測試方法，其核心技術 是采用激光跟蹤儀和轉臺構建的系統，通過靶標建立該系統與被測光電 跟蹤儀的坐標關系，最后比較激光跟蹤儀和光電跟蹤儀的角度測量數據， 即可得到光電跟蹤儀的角跟蹤誤差。由于光電跟蹤儀主要用于幾百米以 外的大目標跟蹤，因此通過近距測量進行光電跟蹤儀跟蹤誤差的描述是 一項技術先進但難度較大的工作，至今未見國內外相關專利涉及這一方 面。該發明主要可用于光電跟蹤儀類儀器的角跟蹤誤差的測量，如吊艙、 光電雷達、穩瞄系統和光電跟蹤器的跟蹤誤差測量，因此這一技術對于 以上產品的質量將起到很好的保障作用，市場前景可觀，技術經濟意義 重大。
權利要求
1.一種光電跟蹤儀角跟蹤誤差測試方法，其特征在于(1)以大地為基準，調整激光跟蹤儀(1)、被測的光電跟蹤儀(6)水平軸水平、豎直軸豎直，建立以激光跟蹤儀(1)為中心的空間極坐標系；(2)將大靶標(2)固定在轉臺(3)上，使轉臺(3)整個轉動過程中，激光跟蹤儀(1)和光電跟蹤儀(6)都能跟蹤大靶標(2)，將小靶標(4)固定在光電跟蹤儀(6)的旋轉表面上；(3)使激光跟蹤儀(1)首先瞄準小靶標(4)，旋轉光電跟蹤儀(6)，并啟動激光跟蹤儀(1)采集小靶標(4)的坐標，將小靶標(4)的坐標數據進行球擬合，得到光電跟蹤儀(6)在激光跟蹤儀(1)的坐標系下的球心坐標；(4)建立以光電跟蹤儀(6)球心坐標為中心的空間極坐標系，將激光跟蹤儀(1)的空間極坐標系移至光電跟蹤儀(6)的空間極坐標系中，再使激光跟蹤儀(1)和光電跟蹤儀(6)同時瞄準大靶標(2)，轉動轉臺(3)，激光跟蹤儀(1)和光電跟蹤儀(6)同時跟蹤大靶標(2)，計算機(5)控制激光跟蹤儀(1)和光電跟蹤儀(6)同步采集大靶標(2)的坐標數據并進行角度測量數據的比較和計算，得到光電跟蹤儀(6)的角跟蹤誤差。
2. 根據權利要求1所述的光電跟蹤儀角跟蹤誤差測試方法，其特征 在于激光跟蹤儀(l)的角度測量誤差應小于光電跟蹤儀(6)的跟蹤誤差 標稱值的1/3。
3. 根據權利要求1所述的光電跟蹤儀角跟蹤誤差測試方法，其特征 在于轉臺(3)的轉動是一維轉動或兩維轉動。
全文摘要
本發明是一種光電跟蹤儀角跟蹤誤差測試方法，其步驟是(1)以大地為基準，建立以激光跟蹤儀為中心的空間極坐標系；(2)將大靶標、小靶標固定在轉臺上，激光跟蹤儀和光電跟蹤儀都能跟蹤大靶標；(3)使激光跟蹤儀首先瞄準小靶標，旋轉光電跟蹤儀，采集小靶標的坐標并數據進行球擬合；(4)建立以光電跟蹤儀球心坐標為中心的空間極坐標系，再使激光跟蹤儀和光電跟蹤儀同時瞄準大靶標，激光跟蹤儀和光電跟蹤儀同時跟蹤大靶標，計算機控制激光跟蹤儀和光電跟蹤儀同步采集大靶標的坐標數據并進行角度測量數據的比較和計算，得到光電跟蹤儀的角跟蹤誤差。本發明技術方案對相關產品的質量將起到很好的保障作用，市場前景可觀，技術經濟意義重大。
文檔編號G01C25/00GK101586965SQ20091015806
公開日2009年11月25日 申請日期2009年7月20日 優先權日2009年7月20日
發明者杰 冷, 崔巖梅, 師會生, 濤 李 申請人:中國航空工業第一集團公司北京長城計量測試技術研究所
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