[发明专利]一种粗指向机构两轴正交性测试系统及方法

权利要求书

1.一种粗指向机构两轴正交性测试系统，其特征在于：包括光电收发装置、平面镜装置、潜望式粗指向机构、经纬仪式粗指向机构、测试工装，所述光电收发装置、平面镜装置用于待测粗指向机构的方位轴及俯仰轴的标定，所述潜望式粗指向机构或经纬仪式粗指向机构与光电收发装置、平面镜装置共同安装于测试工装上，所述潜望式粗指向机构或经纬仪式粗指向机构与光电收发装置调整对准，并与平面镜装置法相调整对准后，用于潜望式粗指向机构或经纬仪式粗指向机构的正交性能测试；

所述光电收发装置包括发射支路、接收支路、分光镜、调节工装，所述平面镜装置包括平面镜、平面镜调节工装；

所述发射支路发射光束，经分光镜分光后向外发射，所述接收支路接收自准光束，所述调节工装用于对分光镜进行二维角度调节，所述发射支路、接收支路分布于分光镜两侧，呈45°布置；

所述平面镜调节工装用于对平面镜进行二维角度调节；

所述分光镜选用分光棱镜或平行平板分光镜；

所述潜望式粗指向机构包括方位轴系、方位反射镜、俯仰轴系、俯仰反射镜，所述经纬仪式粗指向机构包括方位轴系、俯仰轴系、光学天线或望远镜；

若选用潜望式粗指向机构，光束经由方位反射镜、俯仰反射镜反射后进入平面镜，所述方位轴系、俯仰轴系分别用于驱动方位反射镜、俯仰反射镜转动；

若选用经纬仪式粗指向机构，光束经由光学天线或望远镜进入平面镜，所述光学天线或望远镜由方位轴系、俯仰轴系进行转动；

根据测试系统进行的粗指向机构两轴正交性测试方法，步骤如下：

(1)将潜望式粗指向机构或经纬仪式粗指向机构安装于测试工装上，将光电收发装置的光轴与潜望式粗指向机构或经纬仪式粗指向机构的方位轴系进行对准，并将平面镜的法向与潜望式粗指向机构的俯仰轴系或经纬仪式粗指向机构的中心视场对准；

(2)控制发射支路发射光束，并通过接收支路进行接收，完成粗对准；

(3)保持潜望式粗指向机构或经纬仪式粗指向机构的俯仰轴系固定，调节平面镜调节工装，同时保证潜望式粗指向机构或经纬仪式粗指向机构在方位轴旋转过程中，接收支路上的光斑位置保持不动，或光斑画圈范围最小，记录光斑位置的坐标，同时在方位轴旋转过程中，方位轴旋转至预设角度的方位轴码盘值时，记录光斑位置的坐标以判定光斑位置的轨迹及画圈范围大小；

(4)调节光电收发装置的调节工装，并重复步骤(3)直至位置不变的光斑位置坐标与光电收发装置同轴度位置重合，或光斑位置的轨迹及画圈范围与光电收发装置同轴度位置最接近；

(5)保持潜望式粗指向机构或经纬仪式粗指向机构的方位轴系固定，记录方位轴当前码盘值，转动潜望式粗指向机构或经纬仪式粗指向机构的俯仰轴，于预设角度处记录俯仰轴码盘值及对应的光斑坐标位置，记录光斑位置的坐标以判定光斑位置的轨迹及画圈范围大小；

(6)根据步骤(5)所得光斑位置的坐标、光斑位置的轨迹及画圈范围大小计算潜望式粗指向机构或经纬仪式粗指向机构的同轴度值；

所述步骤(3)中，当俯仰轴系固定时，方位轴旋转过程中，光斑位置画圈范围最小或光斑位置不变，此时发射支路光轴与潜望式粗指向机构或经纬仪式粗指向机构的方位轴重合；

所述步骤(4)中，当俯仰轴系固定时，方位轴旋转过程中，光斑位置画圈范围最小时，光斑位置的轨迹及画圈范围与光电收发装置同轴度位置最接近；

所述步骤(5)中，当潜望式粗指向机构或经纬仪式粗指向机构的方位轴系固定时，通过调整俯仰轴系获取位置不变的光斑坐标位置或画圈范围最小的光斑位置轨迹，根据所得轨迹可计算潜望式粗指向机构或经纬仪式粗指向机构的俯仰轴系、方位轴系同轴度值，作为潜望式粗指向机构或经纬仪式粗指向机构的正交性误差。