[发明专利]一种旋转反射体面天线经纬仪激光靶标测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及了卫星通讯、天文探测领域中一种旋转反射体面天线经纬仪激光靶标测量方法。

背景技术

随着卫星通信技术和天文探测技术的迅速发展，中大型面天线的应用越来越广泛。对于直径≥8米的中大型面天线，成熟的光学测量方法有经纬仪钢带尺法，单五棱镜法和双五棱镜法。实践中上述方法具有如下的缺点：钢带尺的弧长标记转移到天线面过程中，工作量大且操作误差无法精确控制；棱镜需要根据不同测量范围进行磨制，成本较高且适应性差。

发明内容

经纬仪激光靶标测量法是以常规光学测量方法为基础，取其即时测量即时判断的优点，摒弃其它测量方式操作不便、适应性差等缺点而产生出来的。

本发明的目的是这样实现的：一种旋转反射体面天线经纬仪激光靶标测量方法，是对旋转反射体面天线的面型精度进行测量的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将反射体朝天放置；

(2)安装旋转工装，调整旋转工装的旋转轴线与反射体旋转轴线重合，调整反射体使旋转工装的旋转轴线铅垂；

(3)将经纬仪A和经纬仪B采用自上而下的顺序依次安装在旋转工装上，并精确对中和整平；

(4)在天线直角坐标系下，取天线面型上某一点P_i(x_i，z_i)解算经纬仪A和经纬仪B的天顶角度a_i和b_i：

H_b＜z_i＜H_a+H_b时有公式：

a_i＝180-arctan[x_i/(H_a+H_b-z₁)]

b_i＝arctan[x_i/(z_i-H_a)]

z_i＜H_b时有公式：

a_i＝180-arctan[x_i/(H_a+H_b-z₁)]

b_i＝180-arctan[x_i/(H_b-z_i)]

H_a+H_b＜z_i时有公式：

a_i＝arctan[x_i/(z_i-H_a-H_b)]

b_i＝arctan[x_i/(z_i-H_b)]

其中，x_i为点P_i的x轴向坐标值；z_i为点P_i的z轴向坐标值；H_a为经纬仪A到经纬仪B的距离；H_b为经纬仪B到天线直角坐标系原点的距离；

(5)按俯仰角度b_i将经纬仪B的激光束投射到天线面上作为靶标，调整经纬仪A瞄准靶标后读出实测俯仰角度a_i′并记录；

(6)锁定经纬仪A、B方位，旋转工装使其整体旋转至下一点，重复步骤(5)动作读出经纬仪A俯仰角度数值，直至第一环读取完毕；调整经纬仪B俯仰角度到第二环，重复上述动作直至读取完毕所有预定点的俯仰角度数值；

(7)计算各点俯仰角度实测值与解算值的误差值，之后计算均方根误差。

其中，步骤(7)中各点的轴向误差Δz_i计算公式为：