CN103017791A - 高精度判别测角仪器的误差源的方法 - Google Patents

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Abstract

高精度判别测角仪器的误差源的方法，属于精密仪器测量技术领域，该方法为：由两个反射面法线建立基准线，基准线的误差小于1"；调整双面平面反射镜和0.2"自准光管，使双面平面反射镜的两个反射面分别对0.2"自准光管进行对准，转动测角仪器的转台，记下两次对准后测角仪器编码器的读数；观察两次对准的编码器角度差值偏离180°的情况，若测得的偏离值根据测角仪器总体精度分配要求在允许偏差内，则影响测量精度的误差源是光学瞄准系统；若测得的偏离值根据测角仪器总体精度分配要求不在允许偏差内，则影响测量精度的误差源是轴或编码器。该方法具有高测量精度、所占空间小、操作方便的优点，可应用于大型经纬仪和靶场测量。

Description

高精度判别测角仪器的误差源的方法
技术领域
本发明主要应用于光电测量领域，属于精密仪器测量技术领域，具体涉及高精度判别测角仪器的误差源的方法。
背景技术
随着测角仪器在国防、军工、航空和航天等领域的发展和应用，对测角仪器的测量精度要求越来越高。为了保证测角仪器的测量精度，在装调和使用过程中，当测量精度超差时，准确判断误差来源已成为非常重要的环节。在亚纳米级高精度点衍射干涉仪做绝对标定时，需准确旋转被测光学元件进行干涉图采集，判别误差源的方法复杂。经纬仪等高精度测角仪器的单一部件装调检测后，再装配在一起进行精度测量。当各部件装调检测合格后，或测角仪器使用一段时间后，仪器的测量精度可能达不到测量要求，由于影响精度的部件和因素较多，有时判断哪个部件精度不满足要求相对比较困难。因此，如何能够快速准确地判别测角仪器的误差源，是急待解决的问题。
专利号为201010189623.X，专利名称为“一种判别测角仪器的误差源的方法”，该方法是通过用两个0.2″自准光管互相对瞄，建立基准线，基准线误差小于1″；在测角仪器的转台上固定一平面反射镜；转动测角仪器的转台，利用平面反射镜分别对两个光管进行自准，记下测角仪器编码器的读数；观察两次对准的编码器角度差值偏离180°的情况，进行判别测角仪器的误差源。该方法中两个0.2″自准光管互相对瞄，操作不便，人为误差大，且在大型经纬仪外场星校时，用两个光管建立基线的方法由于场地空间不够很难操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种高精度判别测角类仪器的误差源的方法，该方法能够快速准确地判别测角仪器的误差源，省时省力。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
高精度判别测角仪器的误差源的方法，包括如下步骤：
步骤一：在测角类仪器的转台上固定一双面平面反射镜，平面反射镜两个反射面平行度小于1"，由两个反射面法线建立基准线，基准线的误差小于1"；
步骤二：调整双面平面反射镜和0.2"自准光管，使双面平面反射镜的两个反射面分别对0.2"自准光管进行对准，转动测角类仪器的转台，记下两次对准测角仪器编码器的读数；
步骤三：观察两次对准的编码器角度差值偏离180°的情况，若测得的偏离值根据测角仪器总体精度分配要求在允许偏差内，则表明轴系误差、编码器误差满足要求，影响测量精度的误差源是光学瞄准系统；若测得的偏离值根据测角仪器总体精度分配要求不在允许偏差内，则表明影响测量精度的误差源是轴系或编码器；从而完成判别测角仪器的误差源的方法。
本发明的有益效果是：该方法可以准确、有效的判断影响测角仪器测量精度的因素是轴系、编码器，还是光学瞄准系统。与用两个0.2"平行光管对瞄相比，可以达到更高测量精度，双面平面反射镜平行度小于1"，其精度通过加工保证，省去了两个光管对瞄操作，降低了瞄准误差；所占空间也更加小，操作更加方便，尤其对于大型经纬仪和在靶场测量时使用更加方便。本发明的方法也可以作为经纬仪等测角仪器部件过程检验的方法。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明高精度判别测角仪器的误差源的方法已在多种测角类仪器中成功试用，比如，点衍射干涉仪、弹道相机、经纬仪尤其大型经纬仪等测角仪器。
下面以经纬仪为例来说明本发明判别误差源的方法。
具体方法是：在经纬仪上四通上或水平轴轴头上固定一平行度小于1"的双面平面反射镜，两个反射面法线建立的基准线误差小于1"；转动经纬仪的垂直轴或水平轴，通过调整台调整光管的俯仰和方位，使双面平面反射镜分别对光管进行自准，记下俯仰编码器和方位编码器的读数；观察两次对准的编码器角度差值偏离180°的情况；若编码器测得的偏离值为180°3"，而实际根据经纬仪总体精度分配要求的允许偏差为5"，则表明经纬仪的轴系误差、编码器误差满足要求，影响测量精度的误差源是光学瞄准系统。若编码器测得的偏离值为180°3"，而实际根据经纬仪总体精度分配要求的允许偏差为1"，则表明经纬仪的轴系误差和编码器误差其中之一没有达到设计要求或在使用中发生变化，影响测量精度的误差源是经纬仪的轴系或编码器。
此外，在某大型经纬仪外场星校时，发现精度指标超差，很难判断哪个分系统出了问题，每个分系统都再检查一遍费时费力，而且在外场缺乏检查设备，用两个光管建立基线的方法由于场地空间不够很难操作。通过本发明的方法很快就排出了轴系和编码器，最终发现是光学瞄准系统的故障。

Claims (3)

1.高精度判别测角仪器的误差源的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一：在测角类仪器的转台上固定一双面平面反射镜，平面反射镜两个反射面平行度小于1"，由两个反射面法线建立基准线，基准线的误差小于1"；
步骤二：调整双面平面反射镜和0.2"自准光管，使双面平面反射镜的两个反射面分别对0.2"自准光管进行对准，转动测角类仪器的转台，记下两次对准测角仪器编码器的读数；
步骤三：观察两次对准的编码器角度差值偏离180°的情况，若测得的偏离值根据测角仪器总体精度分配要求在允许偏差内，则表明轴系误差、编码器误差满足要求，影响测量精度的误差源是光学瞄准系统；若测得的偏离值根据测角仪器总体精度分配要求不在允许偏差内，则表明影响测量精度的误差源是轴系或编码器；从而完成判别测角仪器的误差源的方法。
2.根据权利要求1所述的高精度判别测角仪器的误差源的方法，其特征在于，所述测角仪器为点衍射干涉仪或经纬仪或弹道相机或高精度折射率测试仪。
3.根据权利要求1所述的高精度判别测角仪器的误差源的方法，其特征在于，所述测角仪器为经纬仪时，步骤二所述的双面平面反射镜的固定位置为经纬仪四通上或转台上或水平轴轴头上，步骤二所述的转动测角仪器的转台为转动经纬仪的垂直轴或水平轴。
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