CN110007310B - 一种基于双光梳测距的大动态范围基线测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种基于双光梳测距的大动态范围高精度基线测量方法，系统包括第一飞秒光梳GS1、第二飞秒光梳GS2、第一分光镜BS1、第二分光镜BS2、第三分光镜BS3、跟踪转镜ZJ、CCD、参考臂靶标KJZ、测量臂靶标LJZ、第一光电接收系统、第二光电接收系统、第三光电接收系统、第四光电接收系统、第五光电接收系统；本发明在有一定机动范围的长基线系统中，引入双光梳测距原理与光斑跟踪链路，实现了基线距离、角度六自由度的高精度同步测量。

Description

一种基于双光梳测距的大动态范围基线测量系统及方法

技术领域

本发明涉及一种基于双光梳测距的大动态范围基线测量系统及方法，适用于卫星应用中有一定机动范围的天线超长基线六自由度(三个距离向维度和三个角度向维度)绝对测量，包括单星基线测量和星间基线测量。

背景技术

干涉合成孔径雷达(InSAR)中，基线的测量精度是影响卫星高程测量精度最为关键的因素之一。目前在研的InSAR系统都具备超长的基线，单星天线间的基线长度从几米到几百米，双星编队天线间的基线长度从几百米到几公里之间。在这种长基线的情况下，天线支撑臂往往具有一定的机动范围。

为实现大动态范围的基线测量，目前国际上精度最高的测量方法是采用基于双频干涉的激光跟踪仪系统进行测量。目前基于双频激光干涉仪的测量主要是增量测量即相对量的测量，但在星载基线测量系统时，很多时候是需要对绝对量进行测量的。近几年出现的激光跟踪仪也具备了绝对距离测量的功能，但主要采用IFM(激光干涉技术)和ADM(绝对测距仪)相结合的办法来实现绝对距离测量，通过IMF测出移动的相对距离再加上ADM测出的基准距离，才可以得到跟踪头中心到空间点的绝对距离，过程较为复杂，测量精度和测量速度也有待提高。

飞秒光学频率梳的出现解决了传统激光干涉仪无法进行绝对距离测量的瓶颈，而多合作目标点的靶标设置则可以解决基线系统的六自由度同步测量难题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于双光梳测距的大动态范围基线测量系统及方法，在有一定机动范围的长基线系统中，引入双光梳测距原理与光斑跟踪链路，设置了5个合作目标点的靶标系统，实现了基线距离、角度六自由度的高精度同步测量，解决新一代遥感卫星中对于大量程、高精度绝对基线测量的关键需求。

本发明的技术方案是：一种基于双光梳测距的大动态范围高精度基线测量系统，包括第一飞秒光梳GS1、第二飞秒光梳GS2、第一分光镜BS1、第二分光镜BS2、第三分光镜BS3、跟踪转镜ZJ、CCD、参考臂靶标KJZ、测量臂靶标LJZ、第一光电接收系统、第二光电接收系统、第三光电接收系统、第四光电接收系统、第五光电接收系统；第一飞秒光梳GS1通过内部的分束器分成五路，再经过准直器发出五路准直光束至第一分光镜BS1后分为两个方向，反射光经过参考臂靶标KJZ反射回第一分光镜BS1形成参考反射光；透射光经第二分光镜BS2透射至跟踪转镜ZJ，再折转至测量臂靶标LJZ，经测量臂靶标LJZ反射回第二分光镜BS2后分为两个方向，反射光送至CCD进行成像，透射光返回至第一分光镜BS1，与参考反射光合束后形成测量光脉冲送至第三分光镜BS3；CCD内部计算得到测量目标的横向位移及俯仰角，同时计算得到跟踪转镜的跟踪转角，控制伺服机构调整跟踪转镜ZJ转动并跟踪测量目标；第二飞秒光梳GS2通过内部的分束器分成五路，再经过准直器发出五路准直光束至第三分光镜BS3形成本振光脉冲；在第三分光镜BS3上测量光脉冲与本振光脉冲合光后，分别进入第一光电接收系统、第二光电接收系统、第三光电接收系统、第四光电接收系统、第五光电接收系统；第一光电接收系统计算得到测量目标的轴向位移，第二光电接收系统、第三光电接收系统、第四光电接收系统、第五光电接收系统计算得到偏航角和滚转角。

所述第一光电接收系统包括沿光路方向依次放置的第一凸透镜L1和第一光电探测器PD1；

所述第二光电接收系统包括沿光路方向依次放置的平面镜M2、第二凸透镜L2、第二光电探测器PD2；

第三光电接收系统包括沿光路方向依次放置的平面镜M3、第三凸透镜L3和第三光电探测器PD3；

第四光电接收系统包括沿光路方向依次放置的平面镜M4、第四凸透镜L4和第一光电探测器PD4；

第五光电接收系统包括沿光路方向依次放置的平面镜M5、第五凸透镜L5和第一光电探测器PD5。

所述测量臂靶标LJZ包括五个角锥LJZ1～5，所述角锥LJZ1位于中心位置，角锥LJZ2～5环绕角锥LJZ1在四个象限两两对称排列。

所述角锥LJZ2～5的放置位置满足：d＝d₀+2*L*tanθ，其中，d为测量臂靶标LJZ构成四边形的边长，d₀为五路光线从跟踪转镜ZJ出射时的初始间距，θ为五路光线从跟踪转镜ZJ出射时周围四路光线相对中心光线的倾角，L为测量臂靶标LJZ相对跟踪转镜ZJ的初始距离。

所述参考臂靶标KJZ包括五个角锥KJZ1～5，所述角锥KJZ1位于中心位置，KJZ2～5环绕角锥KJZ1在四个象限两两对称排列。

所述角锥KJZ2～5的放置位置满足d'＝d₀'+2*l*tanθ，其中，d'为参考臂靶标KJZ构成四边形的边长，d₀'为五路光线从第一分光镜BS1反射时的初始间距，θ为五路光线中周围四路光线相对中心光线的倾角，l为参考臂靶标KJZ相对第一分光镜BS1的距离。

一种基于双光梳测距的大动态范围高精度基线测量方法，步骤如下：

(1)根据CCD得到的测量臂中心角锥的位移，计算得到跟踪转镜的跟踪转角，从而反馈控制跟踪转镜ZJ跟踪测量目标，使得测量光路能够打到测量臂角锥系统上；

(2)光束进入第一分光镜后，与参考反射光合光，再在第三分光镜与第二飞秒光梳的本振光脉冲合光，进入5路光电探测系统，投影在5路光电探测器上；

(3)根据第一光电探测器得到的干涉信息与跟踪角锥的跟踪转角，计算得到测量目标的Y向位移；

(4)根据第二～第五光电探测器得到的干涉信息，计算得到测量目标的偏航角、滚转角；

(5)根据CCD得到的测量反射光，计算得到测量目标的俯仰角以及X、Z向的位移。

所述计算得到跟踪转镜的跟踪转角的具体方法为：

CCD记录测量反射光的中心光脉冲，提取出其质心位置(x₁’,z₁’)；根据质心位置的偏移量，得到跟踪转镜的二维跟踪角度

A为由CCD记录的质心位移量到跟踪转镜转角的转移矩阵，由地面标定得到；(x₁,z₁)为中心脉冲在CCD上的标称投影。

所述计算得到测量目标的偏航角、滚转角的具体方法为：

根据光电探测器PD2～5计算得到的距离信息L₂～L₅，计算得到合作目标的滚转角α_x和偏航角α_z：

L₆＝L₂-L₅+L₃-L₄ α_x＝A₁·L₆+B₁

L₇＝L₂-L₃+L₅-L₄ α_z＝A₂·L₇+B₂；

其中，

为已知合作目标的三维距离向位移(Δx,Δy,Δz)以及俯仰角α_y后，进行直线拟合的参数。

所述计算得到测量目标的俯仰角以及X、Z向的位移的具体方法为：

根据CCD记录的测量反射光的周围四个光斑位置(x_i’,z_i’)，计算得到X、Z向的位移(Δx,Δz)：

其中，β为CCD的镜头放大倍率，Δx_i＝x_i'-x_i，Δz_i＝z_i'-z_i；

测量臂中心角锥绕Y轴的俯仰角α_y：

其中，Δθ₁表示光斑1和光斑2的连线转角，Δθ₂表示光斑2和光斑3的连线转角，Δθ₃表示光斑3和光斑4的连线转角，Δθ₄表示光斑4和光斑1的连线转角，Δθ₅表示光斑1和光斑3的连线转角，Δθ₆表示光斑2和光斑4的连线转角。

本发明与现有技术相比的优点在于：

基于双光梳测距的六自由度高精度基线测量系统及方法，在有一定机动范围的长基线系统中，引入双光梳测距原理与光斑跟踪链路，实现了基线距离、角度六自由度的高精度同步测量。

(1)本发明提出的一种基于双光梳测距的六自由度高精度基线测量方法，在有一定机动范围的长基线系统中，采用多合作目标点的靶标设置，实现高同步性的多参数采集，从测量信号的多个维度信息中将六自由度参数解耦，实现了大范围、高精度的六自由度信息同步采集。

(2)本发明设计了光斑跟踪链路，根据CCD得到的光斑位置，驱动跟踪转镜进行实时跟踪，有效解决了长基线系统中测量目标的不稳定问题，提高了合作目标的监测范围。

附图说明

图1为本发明基于双光梳测距的基线测量系统光路示意图；

图2为本发明基线测量系统中跟踪系统的二维转角示意图；

图3为本发明基线测量系统中俯仰角测量示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。

如图1所示，本发明一种基于双光梳测距的大动态范围高精度基线测量系统，包括第一飞秒光梳GS1、第二飞秒光梳GS2、第一分光镜BS1、第二分光镜BS2、第三分光镜BS3、跟踪转镜ZJ、CCD、参考臂靶标KJZ、测量臂靶标LJZ、第一光电接收系统、第二光电接收系统、第三光电接收系统、第四光电接收系统、第五光电接收系统；第一飞秒光梳GS1通过内部的分束器分成五路，再经过准直器发出五路准直光束至第一分光镜BS1后分为两个方向，反射光经过参考臂靶标KJZ反射回第一分光镜BS1形成参考反射光；透射光经第二分光镜BS2透射至跟踪转镜ZJ，再折转至测量臂靶标LJZ，经测量臂靶标LJZ反射回第二分光镜BS2后分为两个方向，反射光送至CCD进行成像，透射光返回至第一分光镜BS1，与参考反射光合束后形成测量光脉冲送至第三分光镜BS3；CCD内部计算得到测量目标的横向位移及俯仰角，同时计算得到跟踪转镜的跟踪转角，控制伺服机构调整跟踪转镜ZJ转动并跟踪测量目标；第二飞秒光梳GS2通过内部的分束器分成五路，再经过准直器发出五路准直光束至第三分光镜BS3形成本振光脉冲；在第三分光镜BS3上测量光脉冲与本振光脉冲合光后，分别进入第一光电接收系统、第二光电接收系统、第三光电接收系统、第四光电接收系统、第五光电接收系统；第一光电接收系统计算得到测量目标的轴向位移，第二光电接收系统、第三光电接收系统、第四光电接收系统、第五光电接收系统计算得到偏航角和滚转角。

所述第一光电接收系统包括沿光路方向依次放置的第一凸透镜L1和第一光电探测器PD1；

所述第二光电接收系统包括沿光路方向依次放置的平面镜M2、第二凸透镜L2、第二光电探测器PD2；

第三光电接收系统包括沿光路方向依次放置的平面镜M3、第三凸透镜L3和第三光电探测器PD3；

第四光电接收系统包括沿光路方向依次放置的平面镜M4、第四凸透镜L4和第一光电探测器PD4；

第五光电接收系统包括沿光路方向依次放置的平面镜M5、第五凸透镜L5和第一光电探测器PD5。

所述测量臂靶标LJZ包括五个角锥LJZ1～5，所述角锥LJZ1位于中心位置，角锥LJZ2～5环绕角锥LJZ1在四个象限两两对称排列。

所述角锥LJZ2～5的放置位置满足：d＝d₀+2*L*tanθ，其中，d为测量臂靶标LJZ构成四边形的边长，d₀为五路光线从跟踪转镜ZJ出射时的初始间距，θ为五路光线从跟踪转镜ZJ出射时周围四路光线相对中心光线的倾角，L为测量臂靶标LJZ相对跟踪转镜ZJ的初始距离。

所述参考臂靶标KJZ包括五个角锥KJZ1～5，所述角锥KJZ1位于中心位置，KJZ2～5环绕角锥KJZ1在四个象限两两对称排列。

所述角锥KJZ2～5的放置位置满足d'＝d₀'+2*l*tanθ，其中，d'为参考臂靶标KJZ构成四边形的边长，d₀'为五路光线从第一分光镜BS1反射时的初始间距，θ为五路光线中周围四路光线相对中心光线的倾角，l为参考臂靶标KJZ相对第一分光镜BS1的距离。

为了更清楚的体现出本发明的技术指标优势，本发明以美国SRTM为例，进行指标对比。

所述SRTM的基线长度为60m，所述基线测量系统除了测量臂角锥系统，均位于飞机本体，测量臂角锥系统位于天线端。SRTM系统的测量精度结果为：Y向距离测量精度0.6mm；X、Z向距离测量精度0.8mm；滚转角和偏航角测量精度39″；俯仰角测量精度59″。为体现所述基线测量系统可适用于有一定机动范围的天线系统，以下实施过程设定天线末端即所述测量臂角锥系统的三维距离机动范围为60m±10cm，三维角度机动范围为±0.3°。

基于双光梳测距的大动态范围高精度基线测量方法可分为四个部分，说明如下：

(1)在地面测试过程中，通过多次测量，记录测量反射光的五路光脉冲在CCD上的标称投影中心(x_i,z_i)；如图3所示。

(2)在轨测量过程中，CCD记录测量反射光的中心光脉冲，提取出其质心位置(x₁’,z₁’)。根据质心位置的偏移量，可以得到跟踪转镜的二维跟踪角度

从而使得测量光脉冲指向测量臂角锥系统，

定义见附图2：

A为由CCD记录的质心位移量到跟踪转镜转角转移矩阵，由地面标定得到。

横向位移(Δx,Δz)：

(3)根据CCD记录的测量反射光的周围四个光斑位置(x_i’,z_i’)，可以计算得到X、Z向的位移(Δx,Δz)，由于俯仰角产生的周围四个角锥X、Z向位移是彼此互补的，因此四个角锥的X、Z向位移相加可以补偿俯仰角的影响：

其中，β为CCD的镜头放大倍率，Δx_i＝x_i'-x_i，Δz_i＝z_i'-z_i。

径向位移精度可表示为：

根据光斑质心定位算法，精度可以达到0.2个像元，当像元尺寸为5.5μm，单光斑定位精度能够达到1.1μm，而镜头放大倍率为100时，可以达到0.08mm的测量精度，高于SRTM的X、Z向测量精度(0.8mm)。

俯仰角α_y：

(4)根据CCD记录的测量反射光的周围四个光斑位置，可以计算得到俯仰角。测量臂角锥系统中的五个角锥在CCD中成像为五个光斑，其中围绕中心光斑的四个光斑质心的连线共有6条，具体见附图，其中(x_i,z_i)光斑表示未发生俯仰旋转时的光斑位置，(x_i’,z_i’)光斑表示发生俯仰旋转后的光斑位置，(x_i,z_i)为光斑i质心坐标。当测量臂角锥系统绕Y轴旋转角度α_y时，利用高精度光斑中心定位技术，提取光斑的质心位置，通过光斑质心位置分别计算六对光斑旋转角Δθ_i，通过取平均值即可得到测量臂中心角锥绕Y轴的俯仰角α_y：

其中，Δθ₁表示光斑1和光斑2的连线转角，Δθ₂表示光斑2和光斑3的连线转角，Δθ₃表示光斑3和光斑4的连线转角，Δθ₄表示光斑4和光斑1的连线转角，Δθ₅表示光斑1和光斑3的连线转角，Δθ₆表示光斑2和光斑4的连线转角。

因此有：

Δθ₁＝Δθ₂＝Δθ₃＝Δθ₄＝Δθ₅＝Δθ₆＝α_y

对于Δθ₁有：

由于Δθ₁在(-1°,+1°)范围内，满足Δx₁₂＝dsinΔθ₁Δz₁₂＝dcosΔθ₁，则：

因相机的定位精度为0.08mm，测量臂上角锥间距为d为300mm，则δΔθ₁小于377μrad。

同理可得Δθ₂～Δθ₄的测量精度均优于135μrad。

对于Δθ₅有：

由于Δθ₅在(-1°,+1°)内，满足

则：

由此可得，δΔθ₅小于267μrad。同理可得Δθ₆的测量精度优于267μrad。

综上可得，俯仰角的测量精度优于141μrad(30角秒)，因此优于SRTM的测量结果(59角秒)。

轴向位移Δy：

(5)PD1接收到的光脉冲信息是信号光脉冲和本振光脉冲的合光。其中信号光脉冲经过迈克尔逊干涉仪，由测量光脉冲和参考光脉冲形成干涉，以时间间隔Δτ出现脉冲峰值，测量光路和参考光路的路程差即测量目标的Y向位移与Δτ成正比，即ΔY＝cΔτ。然而Δτ非常小，PD1无法响应光脉冲在时域上的实际位置，为了准确确定脉冲的时间间隔，系统中采用了本振光脉冲对信号光脉冲进行了时域采样。设信号光脉冲的重频间隔为f_rep1，则本振光脉冲的重频间隔为f_rep2＝f_rep1+Δf_rep，二者有一个非常小的重频差。以信号光脉冲作为参考，则本振光脉冲在时域内以步长为1/f_rep1-1/f_rep2扫描信号光脉冲，形成时域光学扫描，得到时延为Δt＝f_rep1/Δf_repΔτ的干涉信号。系统中令重频为50MHz，重频差5kHz时，信号光的脉冲展宽1万倍，也即光程差放大1万倍，这样光电探测器能够更准确的探测到光脉冲的时域位置，从而提高测距精度。最终Y向位移为ΔY＝cΔtΔf_rep/2f_rep1。目前，双光梳测距可以达到μm级、甚至nm级的测距精度，并且测量范围可以扩展到30km。

根据PD1接受到光干涉信号，可以得到测量臂中心角锥的距离为L₁，结合跟踪转镜的二维跟踪角度

可得到合作目标的Y向位移Δy：

由于天线末端在轨振动幅度很小，跟踪转镜的二维跟踪角度θ，

所以

|cosθ|≤1.745×10^-3,

假定双光梳测距精度为20μm，轴向距离的测量精度为：

因此，所述基线测量系统的Y向距离测量精度为微米级，远高于SRTM的Y向测量精度(0.6mm)。

偏航角α_x与滚转角α_z

(6)PD2～5接收到的光脉冲信息同样是信号光脉冲和本振光脉冲的合光，根据PD2～5计算得到的距离信息L₂～L₅可以得到合作目标的滚转角α_x和偏航角α_z：

L₆＝L₂-L₅+L₃-L₄ α_x＝A₁·L₆+B₁

L₇＝L₂-L₃+L₅-L₄ α_z＝A₂·L₇+B₂

其中，

为已知合作目标的三维距离向位移(Δx,Δy,Δz)以及俯仰角α_y后，进行直线拟合的参数。

可知偏航角的误差公式为：

通过数值仿真可得：

将10^-5量级的偏导数忽略，则有：

当径向测量精度为80μm，俯仰角测量精度为150μrad，跟踪角锥的跟踪精度为50μrad，则偏航角可以达到优于50μrad(10角秒)的测角精度，滚转角的测量精度同理可得相同的测量精度。因此，所述基线测量系统的偏航角和滚转角的测量精度高于SRTM系统(39″)。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域技术人员的公知技术。

本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。

Claims (10)

1.一种基于双光梳测距的大动态范围高精度基线测量系统，其特征在于：包括第一飞秒光梳GS1、第二飞秒光梳GS2、第一分光镜BS1、第二分光镜BS2、第三分光镜BS3、跟踪转镜ZJ、CCD、参考臂靶标KJZ、测量臂靶标LJZ、第一光电接收系统、第二光电接收系统、第三光电接收系统、第四光电接收系统、第五光电接收系统；第一飞秒光梳GS1通过内部的分束器分成五路，再经过准直器发出五路准直光束至第一分光镜BS1后分为两个方向，反射光经过参考臂靶标KJZ反射回第一分光镜BS1形成参考反射光；透射光经第二分光镜BS2透射至跟踪转镜ZJ，再折转至测量臂靶标LJZ，经测量臂靶标LJZ反射回第二分光镜BS2后分为两个方向，反射光送至CCD进行成像，透射光返回至第一分光镜BS1，与参考反射光合束后形成测量光脉冲送至第三分光镜BS3；CCD内部计算得到测量目标的横向位移及俯仰角，同时计算得到跟踪转镜的跟踪转角，控制伺服机构调整跟踪转镜ZJ转动并跟踪测量目标；第二飞秒光梳GS2通过内部的分束器分成五路，再经过准直器发出五路准直光束至第三分光镜BS3形成本振光脉冲；在第三分光镜BS3上测量光脉冲与本振光脉冲合光后，分别进入第一光电接收系统、第二光电接收系统、第三光电接收系统、第四光电接收系统、第五光电接收系统；第一光电接收系统计算得到测量目标的轴向位移，第二光电接收系统、第三光电接收系统、第四光电接收系统、第五光电接收系统计算得到偏航角和滚转角。

2.根据权利要求1所述的一种基于双光梳测距的大动态范围高精度基线测量系统，其特征在于：所述第一光电接收系统包括沿光路方向依次放置的第一凸透镜L1和第一光电探测器PD1；

所述第二光电接收系统包括沿光路方向依次放置的平面镜M2、第二凸透镜L2、第二光电探测器PD2；

第三光电接收系统包括沿光路方向依次放置的平面镜M3、第三凸透镜L3和第三光电探测器PD3；

第四光电接收系统包括沿光路方向依次放置的平面镜M4、第四凸透镜L4和第一光电探测器PD4；

第五光电接收系统包括沿光路方向依次放置的平面镜M5、第五凸透镜L5和第一光电探测器PD5。

3.根据权利要求1所述的一种基于双光梳测距的大动态范围高精度基线测量系统，其特征在于：所述测量臂靶标LJZ包括五个角锥LJZ1～5，所述角锥LJZ1位于中心位置，角锥LJZ2～5环绕角锥LJZ1在四个象限两两对称排列。

4.根据权利要求3所述的一种基于双光梳测距的大动态范围高精度基线测量系统，其特征在于：所述角锥LJZ2～5的放置位置满足：d＝d₀+2*L*tanθ，其中，d为测量臂靶标LJZ构成四边形的边长，d₀为五路光线从跟踪转镜ZJ出射时的初始间距，θ为五路光线从跟踪转镜ZJ出射时周围四路光线相对中心光线的倾角，L为测量臂靶标LJZ相对跟踪转镜ZJ的初始距离。

5.根据权利要求1所述的一种基于双光梳测距的大动态范围高精度基线测量系统，其特征在于：所述参考臂靶标KJZ包括五个角锥KJZ1～5，所述角锥KJZ1位于中心位置，KJZ2～5环绕角锥KJZ1在四个象限两两对称排列。

6.根据权利要求5所述的一种基于双光梳测距的大动态范围高精度基线测量系统，其特征在于：所述角锥KJZ2～5的放置位置满足d'＝d₀'+2*l*tanθ，其中，d'为参考臂靶标KJZ构成四边形的边长，d₀'为五路光线从第一分光镜BS1反射时的初始间距，θ为五路光线中周围四路光线相对中心光线的倾角，l为参考臂靶标KJZ相对第一分光镜BS1的距离。

7.一种基于双光梳测距的大动态范围高精度基线测量方法，其特征在于步骤如下：

(1)根据CCD得到的测量臂中心角锥的位移，计算得到跟踪转镜的跟踪转角，从而反馈控制跟踪转镜ZJ跟踪测量目标，使得测量光路能够打到测量臂角锥系统上；

(2)光束进入第一分光镜后，与参考反射光合光，再在第三分光镜与第二飞秒光梳的本振光脉冲合光，进入5路光电探测系统，投影在5路光电探测器上；

(3)根据第一光电探测器得到的干涉信息与跟踪角锥的跟踪转角，计算得到测量目标的Y向位移；

(4)根据第二～第五光电探测器得到的干涉信息，计算得到测量目标的偏航角、滚转角；

(5)根据CCD得到的测量反射光，计算得到测量目标的俯仰角以及X、Z向的位移。

8.根据权利要求7所述的一种基于双光梳测距的大动态范围高精度基线测量方法，其特征在于：所述计算得到跟踪转镜的跟踪转角的具体方法为：

CCD记录测量反射光的中心光脉冲，提取出其质心位置(x₁’,z₁’)；根据质心位置的偏移量，得到跟踪转镜的二维跟踪角度

A为由CCD记录的质心位移量到跟踪转镜转角的转移矩阵，由地面标定得到；(x₁,z₁)为中心脉冲在CCD上的标称投影。

9.根据权利要求7所述的一种基于双光梳测距的大动态范围高精度基线测量方法，其特征在于：所述计算得到测量目标的偏航角、滚转角的具体方法为：

根据光电探测器PD2～5计算得到的距离信息L₂～L₅，计算得到合作目标的滚转角α_x和偏航角α_z：

其中，

为已知合作目标的三维距离向位移(Δx,Δy,Δz)以及俯仰角α_y后，进行直线拟合的参数。

10.根据权利要求8所述的一种基于双光梳测距的大动态范围高精度基线测量方法，其特征在于：所述计算得到测量目标的俯仰角以及X、Z向的位移的具体方法为：

根据CCD记录的测量反射光的周围四个光斑位置(x_i’,z_i’)，计算得到X、Z向的位移(Δx,Δz)：

其中，β为CCD的镜头放大倍率，Δx_i＝x_i'-x_i，Δz_i＝z_i'-z_i；

测量臂中心角锥绕Y轴的俯仰角α_y：

其中，Δθ₁表示光斑1和光斑2的连线转角，Δθ₂表示光斑2和光斑3的连线转角，Δθ₃表示光斑3和光斑4的连线转角，Δθ₄表示光斑4和光斑1的连线转角，Δθ₅表示光斑1和光斑3的连线转角，Δθ₆表示光斑2和光斑4的连线转角。

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