CN111637853A - 一种大跨度t型转台光轴调校方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大跨度T型转台的光轴调校方法，利用分度台、自准直平行光管和自准直经纬仪调节大跨度转台的光轴一致性，同时还可以利用该方法进行平行性检测；该方法可利用小口径自准直设备解决大跨度转台光轴一致性调整和检测，可以实现几百毫米至几米光轴跨度调整，避免使用大口径平行光管或者多个五棱镜、斜方棱镜等进行光轴平移或扩束，导致加工难度大，成本高或者调试方法复杂等。该方法简单有效，成本低，效率高。

Description

一种大跨度T型转台光轴调校方法
技术领域
本发明属于光学仪器检测技术领域，具体涉及一种大跨度T型转台光轴调校方法。
背景技术
目前光电转台得到广泛应用，同时其精度和性能要求也越来越高，光电转台多传感器间光轴平行性对其精度和性能至关重要，但是T型转台多传感器间光轴的距离有几百毫米到几米不定，大跨度T型转台其光轴平行度调校难度较大，提出一种简易的大跨度T型转台的光轴平行度调整方法，对提高T型转台精度和性能有重要意义。
在已有的专利和文献中，光轴调校方法主要采用反射式大口径平行光管直接调试，其次是采用反射式平行光管加五棱镜或反射镜等光轴平移思想，使基准轴与被测轴可进入同一测量系统的视场来实现的,但这些方法都存在一定的局限性。反射式大口径平行光管直接调校方法要求待测两光轴的距离不大于离轴抛物面反射镜的直径，由于口径越大导致离轴抛物面镜的加工难度和成本成倍增加，用于大跨度T型转台光轴调试时，相对成本较高。通过光轴平移思想的调试方法，结构相对复杂。例如CN109387163A是通过反射式平行光管加两组反射镜机构突破平行光管口径限制，产生几米至几十米平行光束；CN107796337B通过平面反射镜进行光束平移；CN102589605A通过精密的光轴平移和旋转机构实现不同波段光轴调试；CN109870294A通过棱镜实现大范围扩径；西安聚星公司的大跨度多光轴平行性校正仪也是通过精密的光轴平移和旋转机构实现大跨度多光谱校正的。利用大口径平行光管调校，受口径限制多，成本高；利用光轴平移思想调校方法，引入环节多，导致调校复杂。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种大跨度T型转台光轴调校方法，可以实现大跨度T型转台光轴调校，同时保证调校精度。
一种大跨度T型转台光轴调校方法，包括如下步骤：
步骤1：将被测的T型转台(4)置于分度台(1)上后，并在T型转台(4)上安装平面反射镜(5)；
步骤2：自准直平行光管(2)和自准直经纬仪(3)置于分度台(1)的两侧，将自准直平行光管(2)和自准直经纬仪(3)光轴置于与平面反射镜(5)相同高度，并调整自准直经纬仪(3)俯仰90°，同时调整自准直平行光管(2)方位俯仰，使两者观察到的对方十字丝与自身十字丝对准；
步骤3：调整分度台(1)的旋转中心和T型转台(4)的旋转中心重合；调整分度台(1)的方位位置和T型转台(4)的俯仰位置，使准直平行光管(2)经过平面反射镜(5)反射的自准直像与自身十字丝重合；然后控制分度台(1)方位旋转180°后，自准直经纬仪(3)通过平面反射镜(5)反射的自准直像与自身十字丝重合；记录自准直平行光管(2)观测到自准直像重合时分度台的角度数值为α，记录自准直经纬仪(3)观测到自准直像重合时分度台(1)的角度数值为β；最后将分度台(1)旋至α角度；
步骤4：重新架设自准直平行光管(2)，使被测T型转台(4)一侧配置的第一传感器(401)观测到，调整自准直平行光管(2)的高度、方位和俯仰位置，使第一传感器(401)自身中心十字与观测到的自准直平行光管(2)十字像重合，由此使得自准直平行光管(2)至被测转台(1)的第一传感器(401)光轴位置，作为新的基准；
步骤5：旋转分度台(1)，直至让开自准直平行开光管(2)的前端空间，架设自准直经纬仪(3)并调节其位置，使其并对准自准直平行光管(2)；
步骤6：将分度台(1)旋至β角度，观察T型转台(4)另一侧配置的第二传感器(402)观测到的自准直经纬仪(3)的像与自身中心十字的重合程度，然后调整第二传感器(402)的安装位置，使两者十字丝对准，由此实现第二传感器(402)光轴与第一传感器(401)光轴平行。
本发明具有如下有益效果：
本发明的一种大跨度T型转台的光轴调校方法，利用分度台、自准直平行光管和自准直经纬仪调节大跨度转台的光轴一致性，同时还可以利用该方法进行平行性检测。该方法可利用小口径自准直设备解决大跨度转台光轴一致性调整和检测，可以实现几百毫米至几米光轴跨度调整，避免使用大口径平行光管或者多个五棱镜、斜方棱镜等进行光轴平移或扩束，导致加工难度大，成本高或者调试方法复杂等。该方法简单有效，成本低，效率高。
附图说明
图1为本发明设备分布示意图；
图2为本发明具体调校方法中步骤2的设备分布示意图；
图3为本发明具体调校方法中步骤3的设备分布示意图；
图4为本发明具体调校方法中步骤4的设备分布示意图；
图5为本发明具体调校方法中步骤5的设备分布示意图；
图6为本发明具体调校方法中步骤6的设备分布示意图.
其中：1-分度台；2-自准直平行光管；3-自准直经纬仪；4-T型转台；5-平面反射镜；401-第一传感器；402-第二传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。以下示例以自准直平行光管先放置在被测大跨度T型转台左侧视轴为例说明。
步骤1：如图1所示，测量被测T型转台4置于分度台1上后，安装反射镜5基准面的高度H1。将自准直平行光管2和自准直经纬仪3光轴置于H1高度，并调整自准直经纬仪3俯仰90°，同时调整自准直平行光管2方位俯仰，使两者观察到的对方十字丝与自身十字丝对准。其中，自准直平行光管2、自准直经纬仪3需要基本在同一高度上，才能保证两者实现对瞄。自准直经纬仪3调成俯仰90°，自准直平行光管2和自准直经纬仪3对瞄可以形成一条水平的光轴。
步骤2：如图2所示，将分度台1置于自准直平行光管2和自准直经纬仪3中间，并将被测T型转台4置于分度台1上。在被测转台4基准面上安装平面反射镜5。保证自准直平行光管2、自准直经纬仪3、平面反射镜5基本在同一高度上，才能保证准直平行光管2观测到平面反射镜5的反射像后，T型转台4旋转180°后，自准直经纬仪3还能观测到平面反射镜5的反射像。
步骤3：如图3所示，调整分度台1的旋转中心和被测T型转台4的旋转中心重合，能减小调试和测量误差。调整分度台1的方位位置和T型转台4的俯仰位置，使准直平行光管2经过平面反射镜5反射的自准直像与自身十字丝重合；同时使分度台1方位旋转180°后自准直经纬仪3通过平面反射镜5反射的自准直像与自身十字丝重合。记录自准直平行光管2观测到自准直像重合时分度台的角度数值为α(在准直平行光管2方向，使平面反射镜5与水平基准光轴垂直，并记录角度备用)，记录自准直经纬仪3观测到自准直像重合时分度台1的角度数值为β(在自准直经纬仪3方向，使平面反射镜5与水平基准光轴垂直，并记录角度备用)。将分度台1旋至α角度，可以保证移动准直平行光管2前平面反射镜5的角度更准确。
步骤4：如图4所示，架设自准直平行光管2，让被测T型转台4一侧配置的第一传感器401观测到，调整自准直平行光管2的高度、方位和俯仰位置，使第一传感器自身中心十字与观测到的自准直平行光管2十字像重合。(架设自准直平行光管2至被测转台1的第一传感器401光轴位置，并作为新的基准)。
步骤5：如图5所示，旋转分度台1至让自准直平行开光管2前端空间，架设自准直经纬仪3并调节其位置，使其并对准自准直平行光管2。(让开自准直平行开光管2和自准直经纬仪3新位置对瞄需要的通光口径方向的空间，同时在对向架设自准直经纬仪3作为需要调整的光轴基准)。
步骤6：如图6所示，将分度台1旋至β角度，观察被测T型转台另一侧配置的第二传感器402观测到的自准直经纬仪3的像与自身传感器中心十字的重合程度。调整第二传感器402的安装位置，使两者十字丝对准。(分度台1旋至β角度作为基础，调整第二传感器402光轴与基准光轴重合，实现第二传感器402光轴与第一传感器401光轴平行。用于测量时，步骤6旋转分度台1至β角度，检查第二传感器402与自准直经纬仪3的偏差，即为第二传感器402与第一传感器401的不平行度数值。)
其中，第一传感器401和第二传感器402为被测T型转台1本身配置的传感器，一般为成像用的传感器，例如电视镜头、红外热像仪和短波传感器等。
本发明适用于光轴跨度几百毫米至几米的转台或其他类似结构；本发明适用于可见光、中波红外、长波红外、激光等各种波段的传感器调试。根据传感器的不同类型，可以调整用反射式自准直平行光管；或者调整自准直平行光管与自准直经纬仪的摆放位置等。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种大跨度T型转台光轴调校方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将被测的T型转台(4)置于分度台(1)上后，并在T型转台(4)上安装平面反射镜(5)；
步骤2：自准直平行光管(2)和自准直经纬仪(3)置于分度台(1)的两侧，将自准直平行光管(2)和自准直经纬仪(3)光轴置于与平面反射镜(5)相同高度，并调整自准直经纬仪(3)俯仰90°，同时调整自准直平行光管(2)方位俯仰，使两者观察到的对方十字丝与自身十字丝对准；
步骤3：调整分度台(1)的旋转中心和T型转台(4)的旋转中心重合；调整分度台(1)的方位位置和T型转台(4)的俯仰位置，使准直平行光管(2)经过平面反射镜(5)反射的自准直像与自身十字丝重合；然后控制分度台(1)方位旋转180°后，自准直经纬仪(3)通过平面反射镜(5)反射的自准直像与自身十字丝重合；记录自准直平行光管(2)观测到自准直像重合时分度台的角度数值为α，记录自准直经纬仪(3)观测到自准直像重合时分度台(1)的角度数值为β；最后将分度台(1)旋至α角度；
步骤4：重新架设自准直平行光管(2)，使被测T型转台(4)一侧配置的第一传感器(401)观测到，调整自准直平行光管(2)的高度、方位和俯仰位置，使第一传感器(401)自身中心十字与观测到的自准直平行光管(2)十字像重合，由此使得自准直平行光管(2)至被测转台(1)的第一传感器(401)光轴位置，作为新的基准；
步骤5：旋转分度台(1)，直至让开自准直平行开光管(2)的前端空间，架设自准直经纬仪(3)并调节其位置，使其并对准自准直平行光管(2)；
步骤6：将分度台(1)旋至β角度，观察T型转台(4)另一侧配置的第二传感器(402)观测到的自准直经纬仪(3)的像与自身中心十字的重合程度，然后调整第二传感器(402)的安装位置，使两者十字丝对准，由此实现第二传感器(402)光轴与第一传感器(401)光轴平行。
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