CN106546413B - 一种光学传递设备仪器常数标定系统及其标定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于精密光学测试技术领域，涉及一种光学传递设备仪器常数标定系统及其标定方法。该标定系统包括自准直经纬仪、可调基座、基准工装和转向光管；基准工装安装于可调基座上；基准工装的侧面安装有基准棱镜；转向光管竖直安装于基准工装一侧；转向光管的入光口朝向自准直经纬仪，转向光管的出光口朝向基准棱镜。本发明通过转向光管直接读取基准棱镜方位值，降低了对准次数，提高了测量效率。同时测试过程中无需来回搬动和转动经纬仪，降低了经纬仪水准器带来的测量误差。

Description

一种光学传递设备仪器常数标定系统及其标定方法
技术领域
本发明属于精密光学测试技术领域，涉及一种光学传递设备仪器常数标定系统及其标定方法。
背景技术
光学传递设备主要用于对星敏感器进行标定和测量，它通过输出星点将北向基准传递到星敏感器上，目前广泛应用于星敏感器的定位和标定。仪器常数(即星模光轴与基准棱镜的夹角)是光学传递设备一项重要技术指标，是衡量光学传递设备性能优劣的标准。
在光学传递设备仪器常数的标定过程中，主要通过平面镜作为基准，使用经纬仪首先对平面镜自准读取方位值，将光学传递设备放置于基准工装上，读取自准直仪失准角值，对准光学传递设备星点读取方位值，再将自准直经纬仪取下重新放置于基准工装与平面镜之间，分别对平面镜和基准棱镜自准读取方位值，最后通过计算得到光学传递设备仪器常数，测试过程需要对准的次数较多，因此标定过程对测试人员的要求较高。同时由于标定过程中需要转动经纬仪，对经纬仪水准器也提出了较高的要求，测试过程对人员和设备的要求都较高。
发明内容
为了解决现有的光学传递设备仪器常数标定方法步骤繁琐、经纬仪精度要求高的技术问题，本发明提供一种高效率的光学传递设备仪器常数标定系统及其标定方法。
本发明的技术解决方案是：一种光学传递设备仪器常数标定系统，其特殊之处在于：包括自准直经纬仪、可调基座、基准工装和转向光管；
所述基准工装安装于可调基座上，可调基座用于调整水平；所述基准工装上安装有基准棱镜；
所述转向光管竖直安装于基准工装一侧；转向光管的入光口朝向自准直经纬仪，转向光管的出光口朝向基准棱镜。
上述转向光管内安装有一个屋脊棱镜；光线由入光口进入，经过屋脊棱镜的反射后再由出光口射出。
上述基准棱镜为直角棱镜。
上述自准直经纬仪的测量误差不大于1″。
上述基准工装顶部安装有竖直设置的靠面，待标定的光学传递设备紧贴所述靠面。
本发明还提供一种光学传递设备仪器常数标定方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：
1】搭建上述的光学传递设备仪器常数标定系统；
2】使用水准器调节可调基座，使基准工装台面水平；
3】将待测光学传递设备放置在基准工装台面上；
4】打开自准直经纬仪并调节水平，读取此时光学传递设备上的自准直仪失准角输出值S；
5】将自准直经纬仪对准光学传递设备的星点像中心，读取星点方位值H1；
6】取走光学传递设备，读取基准棱镜方位值H2；
7】根据公式α1＝H1－H2－S+ΔL计算光学传递设备仪器常数α1；其中，ΔL是表示转向光管方位误差的常量。
本发明的有益效果在于：本发明通过转向光管直接读取基准棱镜方位值，降低了对准次数，提高了测量效率。同时测试过程中无需来回搬动和转动经纬仪，降低了经纬仪水准器带来的测量误差。
附图说明
图1为本发明光学传递设备仪器常数标定系统结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明提供了一种光学传递设备仪器常数标定系统，该光学传递设备仪器常数标定系统用到的仪器设备包括自准直经纬仪1、可调基座2、基准工装3及转向光管4。光学传递设备5属于被检设备，它由星模51及自准直仪52组成。自准直经纬仪1具有显示屏，可实时显示方位值与俯仰值。自准直经纬仪1安置在光学传递设备5的物镜前并调平。可调基座2用于将基准工装3的水平和俯仰两个方向调平(可以选用现有的各种可调平底座，例如电子天平的底座)。基准工装3为一正方体工装，基准工装3的一个侧面上安装有基准棱镜6，基准棱镜优选使用直角棱镜，因为直角棱镜只对方位变化敏感，而对俯仰变化不敏感。可通过转向光管4将直角棱镜方位值显示至自准直仪失准角上。转向光管4有两个通光口，分别为入光口和出光口，两个通光口有一定的距离，内部安装一个屋脊棱镜，其作用是将从入光口进入的光线转向后从出光口射出(转向角度优选为180°)，转向光管4的入光口朝向自准直经纬仪1，转向光管4的出光口朝向基准棱镜6。
较佳的，自准直经纬仪1可测量星点的角度值，并具有自准直功能，可测量基准棱镜6的方位值，自准直经纬仪测量误差不大于1″，底座带有可调节脚螺进行调平。
进一步的，基准工装3上有一靠面，可使光学传递设备5的背部基准靠面紧贴在基准工装靠面上。
按照图1安置测试设备，工作原理为：放置基准工装3于可调基座2上，将转向光管4固定在基准工装3上，使其入光口对准自准直仪物镜，出光口对准基准棱镜6，使用水准器将基准工装台面调平，将光学传递设备5安放在工装台面上，在光学传递设备5前架设自准直经纬仪1并调平，读取此时光学传递设备的自准直仪失准角输出值S，使用自准直经纬仪对准光学传递设备星点像中心，读取方位角H1，取走光学传递设备5，使用自准直经纬仪1通过转向光管4读取基准棱镜6的方位值H2，按公式α1＝H1－H2－S+ΔL计算光学传递设备仪器常数夹角α1，其中ΔL是表示转向光管方位误差的常量可直接带入公式计算。

Claims (1)

1.一种光学传递设备仪器常数标定方法，其特征在于：包括以下步骤：
1】搭建光学传递设备仪器常数标定系统；所述光学传递设备仪器常数标定系统包括自准直经纬仪、可调基座、基准工装和转向光管；所述基准工装安装于可调基座上；所述基准工装的侧面安装有基准棱镜；所述转向光管竖直安装于基准工装一侧；转向光管的入光口朝向自准直经纬仪，转向光管的出光口朝向基准棱镜；
2】使用水准器调节可调基座，使基准工装台面水平；
3】将待测光学传递设备放置在基准工装台面上；
4】打开自准直经纬仪并调节水平，读取此时光学传递设备上的自准直仪失准角输出值S；
5】将自准直经纬仪对准光学传递设备的星点像中心，读取星点方位值H1；
6】取走光学传递设备，读取基准棱镜方位值H2；
7】根据公式α1＝H1－H2－S+ΔL计算光学传递设备仪器常数α1；其中，ΔL是表示转向光管方位误差的常量。
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