[发明专利]在室内用旋转靶标测量电视经纬仪动态测角精度的方法

说明书

一、技术领域

本发明属于光电测量技术领域中涉及的一种在室内用旋转靶标对电视跟踪经纬仪进行动态测角精度检测的方法。

二、背景技术

电视跟踪经纬仪是采用电视测量技术，具有自动跟踪和实施测量功能的大型光电测量设备，主要用于飞机、轮船、星体和其他运动物体的运动轨迹的测量。电视跟踪经纬仪动态测角精度是指经纬仪在规定的角速度和角加速度运动状态下，实时测量的目标空间指向值与理论值或真值的误差，通常用空间指向值的均方根误差表示，应用中常将其投影到水平面和垂直面上，分别称为动态方位角均方根误差和动态俯仰角均方根误差。

动态测角精度是衡量电视经纬仪整机性能的重要技术指标之一，长期以来，该项指标的检测工作一直在外场进行，经纬仪实测某一飞行目标获得的数据与其它高精度测量设备测得的数据进行比对，来评估电视跟踪经纬仪的动态测角精度。目前，我们还没有查到在室内能检测电视跟踪经纬仪动态测角精度的相关检测设备或方法。

三、发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明的目的在于建立一种能在室内对电视跟踪经纬仪动态测角精度进行检测的方法，以使电视跟踪经纬仪的生产厂家，在出厂之前，在室内能对电视跟踪经纬仪动态测角精度进行检测，从而能对电视跟踪经纬仪的整机性能做出有价值的评价。

本发明要解决的技术问题是：提供一种在室内用旋转靶标测量电视经纬仪动态测角精度的方法。解决技术问题的技术方案是：

首先，选择一种适合的旋转靶标，这种旋转靶标在旋转臂的转轴上必须装有能实时测角的编码器，旋转臂上的光学系统通过旋转要形成圆形光锥，带有光锥顶点。旋转靶标的结构如图1所示：包括靶标支撑架1、电机2、编码器3、旋转臂4、反射镜5、平行光管6、靶标控制柜8。电机2安装在靶标支撑架1上，电机2的轴与编码器3的轴同轴且固连安装。旋转臂4固定在电机2旋转轴上，旋转臂4的一端安装有平行光管6，另一端安装有反射镜5，反射镜5的法线与平行光管6的光轴成一定夹角。当电机2带动旋转臂4旋转时，平行光管6发出的光经反射镜5反射后，形成了以一定角速度和角加速度旋转的锥形空间模拟目标；

其次，将旋转靶标与被测电视跟踪经纬仪7的光路对接，形成测量系统，调整电视经纬仪横轴、竖轴、视轴三轴的交点与靶标旋转光锥的顶点重合，该点定义为测量坐标原点O，将靶标的时统和经纬仪的时统对接，使两者具有相同的绝对时和同步采样信号；

第三，实施对电视跟踪经纬仪7动态测角精度的测量：启动电机2，让电机2带动靶标旋转臂4旋转，控制电视跟踪经纬仪7自动跟踪靶标光锥目标，实时记录目标的方位角、俯仰角和脱靶量，同时靶标控制柜8的计算机记录靶标编码器3的角度值；

第四，进行数据处理：将记录的靶标编码器3的值代入根据球面三角定理得到的公式：

E＝arcsin(cosasinb+sinacosbcosθ)

A＝arcsin(sinasintθ/cosE)

式中：a为靶标旋转光锥与旋转轴之间的夹角，b为靶标旋转轴与水平面的夹角，A为经纬仪7的方位角，E为经纬仪7的俯仰角，θ为靶标编码器3的角度；(该公式可在国防工业出版社2002年10月出版的《光电测量》一书中第251页查到，该公式用于靶标和经纬仪间的数据坐标变换，利用该公式完成了靶标空间指向值的换算，该空间指向值是计算测角精度的依据)。

通过以上计算得到靶标的空间指向值，以此作为靶标目标的空间指向真值，将经纬仪测量的目标指向值与指向真值以时间为基准对齐数据，根据贝塞尔公式计算经纬仪的动态测角精度，以方位角均方根误差和俯仰角均方根误差表示：