CN102087163B - 高精度摇摆台回转轴线方位引出方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高精度摇摆台回转轴线方位引出方法，包括以下步骤：(1)专用方位引出装置的安装与调整；(2)被试设备方位与高精度摇摆台轴线的对准。本发明是一种设计合理、实用性强的高精度摇摆台回转轴线方位引出方法，本引出方法通过设计方位标定装置，用间接的方法达到被试设备坐标系与高精度摇摆台坐标系取齐的目的，从而保证了摇摆试验的顺利进行，减小了输出误差。

Description

高精度摇摆台回转轴线方位引出方法及装置
技术领域
本发明涉及高精度摇摆台领域，尤其是一种高精度摇摆台回转轴线方位引出方法及装置。
背景技术
被试设备在高精度摇摆台上进行摇摆试验时，需要将高精度摇摆台的回转轴线与被试设备的方位进行对准安装，用来减小被试设备坐标系与高精度摇摆台坐标系的安装误差带来的运动耦合误差，所以，摇摆试验结果准确的前提是二者的方位必须取齐(即高精度摇摆台的回转轴线与被试设备的方位位于相互平行的面内)。由于高精度摇摆台上没有代表其方位的光学基准，因此不能直接利用自准直经纬仪将高精度摇摆台和被试设备的方位取齐，最终导致输出误差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使安装在高精度摇摆台上的被试设备的方位与高精度摇摆台的方位取齐的方法，并设计了用于该方法的专用方位引出装置。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种高精度摇摆台回转轴线方位引出方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)专用方位引出装置的安装与调整：
①将专用方位引出装置安装在高精度摇摆台的内框上；
②启动高精度摇摆台，将摇摆台内框和方位框置于0°位置，外框置于90°位置；
③将电子水平仪安装在专用方位引出装置上，调整专用方位引出装置使电子水平仪指示在0°附近；架设并整平自准直经纬仪，使自准直经纬仪水平读数置为90°0′0″，以自准直经纬仪水平刻线为基准调整光学六面体的水平法线，使光学六面体水平法线处于自准直经纬仪水平刻线内；
④将高精度摇摆台的三个轴均置于0°位置，调整好的光学六面体随摇摆台转动90°；
(2)被试设备方位与高精度摇摆台轴线的对准：
①架设两台自准直经纬仪，将第一台自准直经纬仪对准光学六面体，以光学六面体的镜面法线作为方位基准；
②保持第一台自准直经纬仪不动，取下专用方位引出装置，将被试设备装在高精度摇摆台内框上，用第二台自准直经纬仪照准被试设备上的光学方位基准镜，旋转两台自准直经纬仪，使两台自准直经纬仪互瞄，记录第一台自准直经纬仪旋转角度α，将第二台自准直经纬仪反向旋转角度β，β＝180°-第一台自准直经纬仪的旋转角度α，并保持不动，调整被试设备，使被试设备上的光学方位基准镜的方位法线被第二台自准直经纬仪照准。从而使被试设备的方位置于与光学六面体法线所在垂面平行的垂面内，即可将被试设备的方位轴线调整到与高精度摇摆台轴线平行的状态。
一种用于高精度摇摆台回转轴线方位引出方法的专用方位引出装置，其特征在于：由安装板、过渡板和光学六面体组成，过渡板垂直固装在安装板上，光学六面体安装在过渡板远离安装板一端的上端面。
本发明的优点和有益效果为：
1、本引出方法利用自准直经纬仪和专用方位引出装置，可以将高精度摇摆台的回转轴线的方位法线引出并将被试设备的方位与其置于同一垂面内，因此减小了耦合误差，保证了摇摆试验结果的准确性，提高了输出结果的精确度。
2、本引出方法中所采用的专用方位引出装置结构简单、安装方便、实用性强，保证了引出过程的准确性。
3、本发明是一种设计合理、实用性强的高精度摇摆台回转轴线方位引出方法，本引出方法通过设计方位标定装置，用间接的方法达到被试设备坐标系与高精度摇摆台坐标系取齐的目的，从而保证了摇摆试验的顺利进行，减小了输出误差。
附图说明
图1是本发明方位标定状态坐标示意图一；
图2是本发明方位标定状态坐标示意图二；
图3是本发明中专用方位引出装置的主视图；
图4是图3的左视图；
图5是方位标定状态一的示意图；
图6是方位标定状态二的示意图；
图7是方位标定状态三的示意图；
图8是高精度摇摆台的结构示意简图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
为了便于理解本发明所述的方法，在此首先对本方法的原理以及所需采用的试验设备进行描述。
本发明的原理是：
高精度摇摆台在安装时坐标系就与地理坐标系精确一致，在此基础上进行如下工作。将光学六面体2安装在摇摆台上，将摇摆台台面3旋转90°(如图1所示)(即垂直于水平面XOY)，用自准直经纬仪将光学六面体的光学法线所在面1调整到与水平面XOY平行；将摇摆台台面围绕OX轴转到平行于水平面XOY时(如图2)，之前光学六面体的光学法线所在面就转变为与XOZ面平行。当自准直经纬仪照准光学六面体的光学法线并将水平置为0°时，自准直经纬仪的光轴与摇摆台坐标系的OX轴平行，即将不可见的摇摆台轴线转换为可见的光学基准。然后利用自准直经纬仪进行光学基准的传递，将被试设备的方位与摇摆台轴线对齐。
试验设备：
高精度摇摆台、专用方位引出装置、自准直经纬仪(角度测量精度0.5″)和电子水平仪(精度1″)。
专用方位引出装置由安装板5、过渡板4和光学六面体组成，过渡板垂直固装在安装板上，光学六面体安装在过渡板远离安装板一端的上端面。
本发明的试验步骤为：
(1)专用方位引出装置的安装与调整
①将专用方位引出装置安装在高精度摇摆台的内框11上。
②启动高精度摇摆台，将摇摆台内框和方位框8置于0°位置，外框6置于90°位置，如图5所示。
③将电子水平仪7安装在过渡板平面上，调整过渡板使电子水平仪指示在0°附近。架设并整平自准直经纬仪，使自准直经纬仪水平读数置为90°0′0″，以自准直经纬仪水平刻线为基准调整光学六面体的水平法线，使光学六面体水平法线处于自准直经纬仪水平刻线内。
④将高精度摇摆台的三个轴均置于0°位置(即内框、方位框和外框均为0°位置)，如图6所示。此时，调整好的光学六面体刚好随摇摆台转动90°，其法线就处于图4中所示的垂面内。
(2)被试设备方位与高精度摇摆台轴线的对准
①架设两台自准直经纬仪，第一台自准直经纬仪对准图6中所示光学六面体，以光学六面体的镜面法线(即水平法线和方位法线)作为方位基准。
②保持第一台自准直经纬仪位置不动，取下专用方位引出装置，将被试设备9装在高精度摇摆台内框上，如图7所示，用第二台自准直经纬仪瞄准被试设备上的光学方位基准镜10，旋转两台自准直经纬仪，使两台自准直经纬仪互瞄，记录第一台自准直经纬仪旋转角度α，将第二台自准直经纬仪反向旋转角度β，β＝180°-第一台自准直经纬仪的旋转角度α，并保持不动，调整被试设备，使被试设备上的光学方位基准镜的方位法线被第二台自准直经纬仪照准，从而使被试设备的方位置于与光学六面体法线所在垂面平行的垂面内，即可将被试设备的方位轴线调整到与高精度摇摆台轴线平行的状态。

Claims (1)

1.一种高精度摇摆台回转轴线方位引出方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)专用方位引出装置的安装与调整：
①将专用方位引出装置安装在高精度摇摆台的内框上；
②启动高精度摇摆台，将摇摆台内框和方位框铅垂设置，外框铅垂设置；
③将电子水平仪安装在专用方位引出装置上，调整专用方位引出装置使电子水平仪指示在0°附近；架设并整平自准直经纬仪，使自准直经纬仪水平读数置为90°0′0″，以自准直经纬仪水平刻线为基准调整光学六面体的水平法线，使光学六面体水平法线处于自准直经纬仪水平刻线内；
④将高精度摇摆台的三个轴均置于0°位置，调整好的光学六面体随摇摆台转动90°；
(2)被试设备方位与高精度摇摆台轴线的对准：
①架设两台自准直经纬仪，将第一台自准直经纬仪照准光学六面体，以光学六面体的镜面法线作为方位基准；
②保持第一台自准直经纬仪不动，取下专用方位引出装置，将被试设备装在高精度摇摆台内框上，用第二台自准直经纬仪照准被试设备上的光学方位基准镜，旋转两台自准直经纬仪，使两台自准直经纬仪互瞄，记录第一台自准直经纬仪旋转角度α，将第二台自准直经纬仪反向旋转角度β，β＝180°-第一台自准直经纬仪的旋转角度α，并保持不动，调整被试设备，使被试设备上的光学方位基准镜的方位法线被第二台自准直经纬仪照准。从而使被试设备的方位置于与光学六面体法线所在垂面平行的垂面内，即可将被试设备的方位轴线调整到与高精度摇摆台轴线平行的状态。
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