CN116540215A - 一种飞机校靶设备校准精度检测装置及方法 - Google Patents
一种飞机校靶设备校准精度检测装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116540215A CN116540215A CN202310506709.8A CN202310506709A CN116540215A CN 116540215 A CN116540215 A CN 116540215A CN 202310506709 A CN202310506709 A CN 202310506709A CN 116540215 A CN116540215 A CN 116540215A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- calibration
- aircraft
- equipment
- optical
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 92
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 24
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 7
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S17/933—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of aircraft or spacecraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种飞机校靶设备校准精度检测装置,包括安装基板、第一升降装置、基准激光器、图像采集装置、光学标校球组、被测设备安装平台、第二升降装置、校准激光器、飞机校靶工装、飞机校靶夹具、光学刻度板、被测飞机校靶设备、显控终端、控制装置。本发明还公开了一种飞机校靶设备校准精度检测方法。本发明采用基准激光器、校准激光器进行初始位置调整,移动后方位角、俯仰角及横滚角的计算,来检测飞机校靶设备校准精度,保证装置的检测精度。本发明对惯导校靶设备、平显校靶设备、雷达天线校靶设备等单功能和多功能校靶设备的校准精度进行检测,其结果可以用于校靶设备的出厂测试、参数调整和误差修正。
Description
技术领域
本发明涉及飞机校靶技术领域,特别涉及一种飞机校靶设备校准精度检测装置及方法。
背景技术
飞机校靶是在飞机顶平或不顶平的情况下,在地面通过校靶设备对机载雷达、惯导、平显、光电探测系统等系统各装置的机械安装基准或光轴指向基准进行校准的总称,是一项常规性且直接关系到机载火控命中率及整个火控系统任务效率的重要工作,直接影响飞机的作战效能或安全性。
目前校靶方式主要有传统机械校靶、激光跟踪仪校靶、全站仪校靶及机器视觉校靶。传统校靶需要将飞机定水平,在飞机的正前面放置校靶支架,根据校靶支架中心,调校安装于校靶支架上的校靶镜位置,通过需要校靶的设备观察靶板上的靶标图案,调整瞄准靶板标记线,或测得与标记线误差,推算出角度偏差。
激光跟踪仪校靶、全站仪校靶及机器视觉校靶属于光电校靶,飞机不需要顶平,自由停放状态即可,激光跟踪仪、全站仪及视觉测量设备直接或间接测量测绘仪飞机上的标记点,这些标记点都具有结构强度高、刚度好及坐标精确的特点,建立起飞机基准坐标平面,用来表征飞机的姿态信息(包括俯仰、方位和横滚)。然后使用校靶夹具将需要校准设备的安装基准面或者基准轴表征出来,这些校靶夹具上设计有明显的标记图案,可以通过激光跟踪仪、全站仪及视觉测量等设备测绘出校靶夹具的标记图案,这些图案与需要校准设备的基准就建立其唯一的转换关系,再转换到飞机坐标系下,就可以求出被测设备与飞机基准的偏差,完成校靶。
但是,现在校靶设备虽然很多,但对校靶设备的校准精度还停留在仿真计算阶段,还没有专用的检测装置来标定校靶设备最终的校准精度。
另外,目前有中国专利申请公布号CN114265421A公开一种飞机智能校靶系统及使用方法,该专利需要将飞机顶水平才能校靶,包括全站仪、测量杆、观瞄系统、校准计算机和校靶云台,校准计算机内设有校靶程序,校准计算机与观瞄系统通过校靶数据电缆连接,校准计算机与校靶云台通过伺服控制电缆连接。通过全站仪对飞机姿态和校靶云台进行测绘,在全站仪为坐标原点的参考系内建立校靶云台与飞机姿态相对垂直的关系,通过调整校靶云台的姿态来取代调整飞机姿态的方式,通过校准计算机校靶程序的控制,实现电子靶板偏航角的人工修正,俯仰角的智能控制,靶标图像中心和靶标图像横滚角的智能控制,通过实时获取观瞄系统的观测数据,回传校靶修正补偿系数,完成校靶。但是该专利的缺点是校靶精度低,操作复杂。飞机的各系统都是为了完成战术指标,对各系统的方位姿态要求比较高,因此需要使用校靶设备对飞机各系统姿态进行校准,而校靶设备才正式给飞机使用之前,必须经过严格的校靶精度测试。上述专利是用来给飞机校靶的,不是给飞机校靶的设备使用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述不足和缺陷,提供一种飞机校靶设备校准精度检测装置及方法,以解决上述问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
一种飞机校靶设备校准精度检测装置,包括:
安装基板;
与所述安装基板连接的第一升降装置,所述第一升降装置驱动所述安装基板升降;
设置在所述安装基板上的基准激光器;
设置在所述安装基板上的图像采集装置;
设置在所述安装基板上的光学标校球组,所述光学标校球组包括呈三角形位置分布的三根立杆以及设置在立杆顶端的第一光学球,三个第一光学球球心连接,构成一个空间基准面,表示飞机基准面;
设置在所述安装基板上方的被测设备安装平台,所述被测设备安装平台用来模拟机载被校设备的安装平面;
设置在所述安装基板上的第二升降装置,所述第二升降装置与所述被测设备安装平台连接,所述第二升降装置驱动所述被测设备安装平台升降;
设置在所述被测设备安装平台上的校准激光器;
设置在所述被测设备安装平台上的飞机校靶工装;
设置在所述飞机校靶工装上的飞机校靶夹具,所述飞机校靶夹具包括三根相互垂直的直杆以及设置在直杆顶端的第二光学球,三个第二光学球球心连接构成一个空间三维坐标系,安装在飞机校靶工装上,表示被测设备的安装面方位、俯仰和横滚角;
设置在所述基准激光器和校准激光器前方的光学刻度板;
被测飞机校靶设备;
与所述基准激光器、图像采集装置、校准激光器、第一升降装置、第二升降装置、被测飞机校靶设备、显控终端连接的控制装置。
在本发明的一个优选实施例中,所述基准激光器和校准激光器为氦氖激光器。
在本发明的一个优选实施例中,所述立杆和直杆为碳纤维杆,所述第一光学球和第二光学球为亮光陶瓷球。
在本发明的一个优选实施例中,所述被测设备安装平台为精密光学平台,平台用来模拟机载被校设备的安装平面,提供机载惯导、平显、雷达天线等设备的安装接口,校靶就是校准设备安装面与飞机基准面的偏差。
在本发明的一个优选实施例中,所述飞机校靶工装具有与机载惯导、平显、雷达天线等设备相同的安装接口,代替被测设备安装在被测设备安装平台上,同时为飞机校靶夹具提供安装接口。
在本发明的一个优选实施例中,所述第一升降装置包括若干第一升降电机,所述第一升降电机间隔分布在安装基板下方,每一第一升降电机的底部固定,顶端伸缩端与所述安装基板连接,若干第一升降电机工作时同时升降。
在本发明的一个优选实施例中,所述第二升降装置包括若干第二升降电机,所述第二升降电机间隔分布在被测设备安装平台下方,每一第二升降电机的底部与安装基板固定,顶端伸缩端与所述被测设备安装平台连接,若干第二升降电机工作时同时升降。
在本发明的一个优选实施例中,所述光学刻度板包括带有精密分划线的反射板,分划线刻蚀而成,每条分划线对应相应的标号,水平和垂直分划线相交成一个“十字”,通过标号组合快速读出两光斑的方位和俯仰信息。
在本发明的一个优选实施例中,所述被测飞机校靶设备测量飞机机身三个特征标记点和飞机校靶夹具的三个标记点,分别建立飞机基准和坐标系以及被测设备安装平面和坐标系,通过坐标转换,统一到飞机坐标系,解算出飞机校靶夹具与飞机基准面之间的方位角、俯仰角及横滚角,即完成校靶。
一种飞机校靶设备校准精度检测方法,利用如上任一技术方案所述的一种飞机校靶设备校准精度检测装置,包括如下步骤:
步骤一:调整好光学刻度板与基准激光器、校准激光器之间的距离,基准激光器发射激光,照射到光学刻度板上,呈现出“十字”光斑,调节第一升降装置,观察“十字”光斑在光学刻度板上的位置,使“十字”光斑与光学刻度板“H”、“V”两基准线的中心“0”重合,关闭基准激光器;
步骤二:校准激光器发射激光,照射到光学刻度板上,呈现出“十字”光斑,调节第一升降装置,观察“十字”光斑在光学刻度板上的位置,使“十字”光斑与光学刻度板“H”、“V”两基准线的中心“0”重合,坐标值为(H0,V0),此时由光学标校球组模拟的飞机基准面与被测设备安装平台基准面完全平行;
步骤三:校准激光器发射激光保持出光状态,随机调节第二升降装置,使校准激光器的发出的光斑在光学刻度板上移动,任选一位置停下,计作测量位置“1”,在“H”、“V”构成的坐标系中的坐标值为(H1,V1),该“十字”光斑四个端点的坐标为(H11,V11),(H12,V12),(H13,V13),(H14,V14),“十字”光斑光斑线的长度为L,光学刻度板到校准激光器的距离为M;
步骤四:图像采集装置采集此时光学刻度板上激光光斑的位置图像,并通过控制装置传输给显控终端,通过内置的归一化光斑位置解算算法计算光斑的位置,解算方程如下,其中α1、β1、γ1为位置“1”处,飞机校靶设备校准精度检测装置自身解算出的方位角、俯仰角及横滚角;
步骤五:被测飞机校靶设备开始模拟校靶,分别测量光学标校球组的光学球坐标和飞机校靶夹具的光学球坐标,通过校靶软件解算出飞机校靶工装安装面与光学标校球组构建的飞机基准面之间的方位角、俯仰角及横滚角偏差,计为
步骤六:重复上述步骤二、步骤三、步骤四、步骤五,得到位置“2”处,飞机校靶设备校准精度检测装置自身解算出位置“2”的方位角、俯仰角及横滚角α2,β2,γ2,被测飞机校靶设备得到飞机校靶工装安装面与光学标校球组构建的飞机基准面之间的方位角、俯仰角及横滚角偏差
步骤七:重复上述步骤二、步骤三、步骤四、步骤五,得到位置“3”处,飞机校靶设备校准精度检测装置自身解算出位置“3”的方位角、俯仰角及横滚角α3,β3,γ3,被测飞机校靶设备得到飞机校靶工装安装面与光学标校球组构建的飞机基准面之间的方位角、俯仰角及横滚角偏差
步骤八:上述α、β、γ与之间的夹角即为被测飞机校靶设备校准误差Δα,对三次测量误差采用均方根法计算,公式如下:
由于采用了如上技术方案,本发明采用基准激光器、校准激光器进行初始位置调整,移动后方位角、俯仰角及横滚角的计算,来检测飞机校靶设备校准精度,保证装置的检测精度。本发明对惯导校靶设备、平显校靶设备、雷达天线校靶设备等单功能和多功能校靶设备的校准精度进行检测,其结果可以用于校靶设备的出厂测试、参数调整和误差修正。该装置具有结构设计简单、测试精度高、操作方便、适应性强、测试范围广等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种飞机校靶设备校准精度检测装置实施例的示意图。
图2为本发明一种实施例的光学刻度板示意图。
图3为本发明一种实施例激光光斑在光学刻度板上的成像图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面进一步阐述本发明。
参见图1至图3所示,一种飞机校靶设备校准精度检测装置包括安装基板1、第一升降装置2、基准激光器10、图像采集装置8、光学标校球组3、被测设备安装平台4、第二升降装置9、校准激光器7、飞机校靶工装5、飞机校靶夹具6、光学刻度板13、被测飞机校靶设备14、显控终端12、控制装置11。
光学标校球组3、图像采集装置8、基准激光器10、控制装置11设置在安装基板1。控制装置11与基准激光器10、图像采集装置8、校准激光器7、第一升降装置2、第二升降装置9、被测飞机校靶设备14、显控终端12连接。图像采集装置8为图像采集相机,为高分辨率相机,与校准激光器7出射光轴一致,用来采集光学刻度板13上的图像。基准激光器10为准直性最好的氦氖激光器,可以出射标准“十字”光斑,用来表示飞机基准轴方向。光学标校球组3包括呈三角形位置分布的三根立杆3a以及设置在立杆3a顶端的第一光学球3b,球径和球心到立杆3a安装面精确标定,三个第一光学球球心连接,构成一个空间基准面,表示飞机基准面。立杆3a为碳纤维杆,第一光学球3b为亮光陶瓷球。精密的亮光陶瓷球和碳纤维杆,具有耐辐射性好、防静电、防磁、高韧性、高强度、高硬度、高耐磨性的特点;精密的亮光陶瓷球可以全方位反射指定波段的光线,可对激光测量设备、激光扫描设备、视觉测量设备的测量误差进行校准和评判。控制装置11为控制盒,可以为基准激光器10、校准激光器7、第一升降装置2、第二升降装置9和图像采集装置8提供电源驱动、控制指令和信号传输等功能。
第一升降装置2与安装基板1连接,第一升降装置2驱动安装基板1升降。本实施例中,安装基板1呈三角形,第一升降装置2包括三个第一升降电机,三个第一升降电机分布在安装基板1的三个角下方,每一第一升降电机的底部通过安装块1a固定,顶端伸缩端与安装基板1连接,三个第一升降电机工作时同时升降。
被测设备安装平台4设置在安装基板1上方,被测设备安装平台4用来模拟机载被校设备的安装平面。第二升降装置9设置在安装基板1上,第二升降装置9与被测设备安装平台4连接,第二升降装置9驱动被测设备安装平台4升降。本实施例中的被测设备安装平台4呈三角形,第二升降装置9包括三个第二升降电机,三个第二升降电机分布在被测设备安装平台4的三个角下方,每一第二升降电机的底部与安装基板1固定,顶端伸缩端与被测设备安装平台4连接,三个第二升降电机工作时同时升降。
校准激光器7、飞机校靶工装5设置在被测设备安装平台4上,飞机校靶夹具6设置在飞机校靶工装5上。校准激光器7为准直性最好的氦氖激光器,可以出射标准“十字”光斑。被测设备安装平台4为精密光学平台,平台用来模拟机载被校设备的安装平面,提供机载惯导、平显、雷达天线等设备的安装接口,校靶就是校准设备安装面与飞机基准面的偏差。飞机校靶工装5具有与机载惯导、平显、雷达天线等设备相同的安装接口,代替被测设备安装在被测设备安装平台4上,同时为飞机校靶夹具6提供安装接口。飞机校靶夹具6包括三根相互垂直的直杆6a以及设置在直杆6a顶端的第二光学球6b,球心与夹具安装平面精确标定,三个第二光学球球心连接构成一个空间三维坐标系,安装在飞机校靶工装上,表示被测设备的安装面方位、俯仰和横滚角。直杆6a为碳纤维杆,第二光学球6b为亮光陶瓷球。飞机校靶夹具6和光学标校球组3不限于上述的陶瓷球和碳纤维杆组合形式,只要能够表示出所需要校准的平面即可。
光学刻度板13设置在基准激光器10和校准激光器7前方,光学刻度板13包括带有精密分划线的反射板,分划线刻蚀而成,每条分划线对应相应的标号,横坐标和纵坐标均采用英文字母a、b、c、d、e···w、x、y表示,水平和垂直分划线相交成一个“十字”,通过标号组合快速读出两光斑的方位和俯仰信息。
被测飞机校靶设备14测量飞机机身三个特征标记点和飞机校靶夹具的三个标记点,分别建立飞机基准和坐标系以及被测设备安装平面和坐标系,通过坐标转换,统一到飞机坐标系,解算出飞机校靶夹具与飞机基准面之间的方位角、俯仰角及横滚角,即完成校靶。
一种飞机校靶设备校准精度检测方法,利用如上任一技术方案的一种飞机校靶设备校准精度检测装置,包括如下步骤:
步骤一:调整好光学刻度板13与基准激光器10、校准激光器7之间的距离,基准激光器10发射激光,照射到光学刻度板13上,呈现出“十字”光斑,调节第一升降装置2,观察“十字”光斑在光学刻度板13上的位置,使“十字”光斑与光学刻度板“H”、“V”两基准线的中心“0”重合,关闭基准激光器10;
步骤二:校准激光器7发射激光,照射到光学刻度板13上,呈现出“十字”光斑,调节第一升降装置2,观察“十字”光斑在光学刻度板13上的位置,使“十字”光斑与光学刻度板“H”、“V”两基准线的中心“0”重合,坐标值为(H0,V0),此时由光学标校球组3模拟的飞机基准面与被测设备安装平台基准面完全平行;
步骤三:校准激光器7发射激光保持出光状态,随机调节第二升降装置9,使校准激光器7的发出的光斑在光学刻度板上移动,任选一位置停下,计作测量位置“1”,在“H”、“V”构成的坐标系中的坐标值为(H1,V1),该“十字”光斑四个端点的坐标为(H11,V11),(H12,V12),(H13,V13),(H14,V14),“十字”光斑光斑线的长度为L,光学刻度板到校准激光器的距离为M;
步骤四:图像采集装置8采集此时光学刻度板13上激光光斑的位置图像,并通过控制装置11传输给显控终端12,通过内置的归一化光斑位置解算算法计算光斑的位置,解算方程如下,其中α1、β1、γ1为位置“1”处,飞机校靶设备校准精度检测装置自身解算出的方位角、俯仰角及横滚角;
步骤五:被测飞机校靶设备14开始模拟校靶,分别测量光学标校球组3的光学球坐标和飞机校靶夹具6的光学球坐标,通过校靶软件解算出飞机校靶工装安装面与光学标校球组构建的飞机基准面之间的方位角、俯仰角及横滚角偏差,计为
步骤六:重复上述步骤二、步骤三、步骤四、步骤五,得到位置“2”处,飞机校靶设备校准精度检测装置自身解算出位置“2”的方位角、俯仰角及横滚角α2,β2,γ2,被测飞机校靶设备14得到飞机校靶工装安装面与光学标校球组构建的飞机基准面之间的方位角、俯仰角及横滚角偏差
步骤七:重复上述步骤二、步骤三、步骤四、步骤五,得到位置“3”处,飞机校靶设备校准精度检测装置自身解算出位置“3”的方位角、俯仰角及横滚角α3,β3,γ3,被测飞机校靶设备14得到飞机校靶工装安装面与光学标校球组构建的飞机基准面之间的方位角、俯仰角及横滚角偏差
步骤八:上述α、β、γ与之间的夹角即为被测飞机校靶设备校准误差Δα,对三次测量误差采用均方根法计算,公式如下:
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种飞机校靶设备校准精度检测装置,其特征在于,包括:
安装基板;
与所述安装基板连接的第一升降装置,所述第一升降装置驱动所述安装基板升降;
设置在所述安装基板上的基准激光器;
设置在所述安装基板上的图像采集装置;
设置在所述安装基板上的光学标校球组,所述光学标校球组包括呈三角形位置分布的三根立杆以及设置在立杆顶端的第一光学球,三个第一光学球球心连接,构成一个空间基准面,表示飞机基准面;
设置在所述安装基板上方的被测设备安装平台,所述被测设备安装平台用来模拟机载被校设备的安装平面;
设置在所述安装基板上的第二升降装置,所述第二升降装置与所述被测设备安装平台连接,所述第二升降装置驱动所述被测设备安装平台升降;
设置在所述被测设备安装平台上的校准激光器;
设置在所述被测设备安装平台上的飞机校靶工装;
设置在所述飞机校靶工装上的飞机校靶夹具,所述飞机校靶夹具包括三根相互垂直的直杆以及设置在直杆顶端的第二光学球,三个第二光学球球心连接构成一个空间三维坐标系,安装在飞机校靶工装上,表示被测设备的安装面方位、俯仰和横滚角;
设置在所述基准激光器和校准激光器前方的光学刻度板;
被测飞机校靶设备;
与所述基准激光器、图像采集装置、校准激光器、第一升降装置、第二升降装置、被测飞机校靶设备、显控终端连接的控制装置。
2.如权利要求1所述的一种飞机校靶设备校准精度检测装置,其特征在于,所述基准激光器和校准激光器为氦氖激光器。
3.如权利要求1所述的一种飞机校靶设备校准精度检测装置,其特征在于,所述立杆和直杆为碳纤维杆,所述第一光学球和第二光学球为亮光陶瓷球。
4.如权利要求1所述的一种飞机校靶设备校准精度检测装置,其特征在于,所述被测设备安装平台为精密光学平台,平台用来模拟机载被校设备的安装平面,提供机载惯导、平显、雷达天线等设备的安装接口,校靶就是校准设备安装面与飞机基准面的偏差。
5.如权利要求1所述的一种飞机校靶设备校准精度检测装置,其特征在于,所述飞机校靶工装具有与机载惯导、平显、雷达天线等设备相同的安装接口,代替被测设备安装在被测设备安装平台上,同时为飞机校靶夹具提供安装接口。
6.如权利要求1所述的一种飞机校靶设备校准精度检测装置,其特征在于,所述第一升降装置包括若干第一升降电机,所述第一升降电机间隔分布在安装基板下方,每一第一升降电机的底部固定,顶端伸缩端与所述安装基板连接,若干第一升降电机工作时同时升降。
7.如权利要求1所述的一种飞机校靶设备校准精度检测装置,其特征在于,所述第二升降装置包括若干第二升降电机,所述第二升降电机间隔分布在被测设备安装平台下方,每一第二升降电机的底部与安装基板固定,顶端伸缩端与所述被测设备安装平台连接,若干第二升降电机工作时同时升降。
8.如权利要求1所述的一种飞机校靶设备校准精度检测装置,其特征在于,所述光学刻度板包括带有精密分划线的反射板,分划线刻蚀而成,每条分划线对应相应的标号,水平和垂直分划线相交成一个“十字”,通过标号组合快速读出两光斑的方位和俯仰信息。
9.如权利要求1所述的一种飞机校靶设备校准精度检测装置,其特征在于,所述被测飞机校靶设备测量飞机机身三个特征标记点和飞机校靶夹具的三个标记点,分别建立飞机基准和坐标系以及被测设备安装平面和坐标系,通过坐标转换,统一到飞机坐标系,解算出飞机校靶夹具与飞机基准面之间的方位角、俯仰角及横滚角,即完成校靶。
10.一种飞机校靶设备校准精度检测方法,其特征在于,利用如上任一权利要求所述的一种飞机校靶设备校准精度检测装置,包括如下步骤:
步骤一:调整好光学刻度板与基准激光器、校准激光器之间的距离,基准激光器发射激光,照射到光学刻度板上,呈现出“十字”光斑,调节第一升降装置,观察“十字”光斑在光学刻度板上的位置,使“十字”光斑与光学刻度板“H”、“V”两基准线的中心“0”重合,关闭基准激光器;
步骤二:校准激光器发射激光,照射到光学刻度板上,呈现出“十字”光斑,调节第一升降装置,观察“十字”光斑在光学刻度板上的位置,使“十字”光斑与光学刻度板“H”、“V”两基准线的中心“0”重合,坐标值为(H0,V0),此时由光学标校球组模拟的飞机基准面与被测设备安装平台基准面完全平行;
步骤三:校准激光器发射激光保持出光状态,随机调节第二升降装置,使校准激光器的发出的光斑在光学刻度板上移动,任选一位置停下,计作测量位置“1”,在“H”、“V”构成的坐标系中的坐标值为(H1,V1),该“十字”光斑四个端点的坐标为(H11,V11),(H12,V12),(H13,V13),(H14,V14),“十字”光斑光斑线的长度为L,光学刻度板到校准激光器的距离为M;
步骤四:图像采集装置采集此时光学刻度板上激光光斑的位置图像,并通过控制装置传输给显控终端,通过内置的归一化光斑位置解算算法计算光斑的位置,解算方程如下,其中α1、β1、γ1为位置“1”处,飞机校靶设备校准精度检测装置自身解算出的方位角、俯仰角及横滚角;
步骤五:被测飞机校靶设备开始模拟校靶,分别测量光学标校球组的光学球坐标和飞机校靶夹具的光学球坐标,通过校靶软件解算出飞机校靶工装安装面与光学标校球组构建的飞机基准面之间的方位角、俯仰角及横滚角偏差,计为
步骤六:重复上述步骤二、步骤三、步骤四、步骤五,得到位置“2”处,飞机校靶设备校准精度检测装置自身解算出位置“2”的方位角、俯仰角及横滚角α2,β2,γ2,被测飞机校靶设备得到飞机校靶工装安装面与光学标校球组构建的飞机基准面之间的方位角、俯仰角及横滚角偏差
步骤七:重复上述步骤二、步骤三、步骤四、步骤五,得到位置“3”处,飞机校靶设备校准精度检测装置自身解算出位置“3”的方位角、俯仰角及横滚角α3,β3,γ3,被测飞机校靶设备得到飞机校靶工装安装面与光学标校球组构建的飞机基准面之间的方位角、俯仰角及横滚角偏差
步骤八:上述α、β、γ与之间的夹角即为被测飞机校靶设备校准误差Δα,对三次测量误差采用均方根法计算,公式如下:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310506709.8A CN116540215A (zh) | 2023-05-08 | 2023-05-08 | 一种飞机校靶设备校准精度检测装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310506709.8A CN116540215A (zh) | 2023-05-08 | 2023-05-08 | 一种飞机校靶设备校准精度检测装置及方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116540215A true CN116540215A (zh) | 2023-08-04 |
Family
ID=87457252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310506709.8A Pending CN116540215A (zh) | 2023-05-08 | 2023-05-08 | 一种飞机校靶设备校准精度检测装置及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116540215A (zh) |
-
2023
- 2023-05-08 CN CN202310506709.8A patent/CN116540215A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103454619B (zh) | 一种星载微波跟瞄雷达的电轴光学标定系统及其标定方法 | |
CN107290734B (zh) | 一种基于自制地基激光雷达垂直度误差的点云误差校正方法 | |
CN103697824B (zh) | 用于坐标测量机的测头的系统标定方法 | |
CN107144273B (zh) | 基于倾角传感的室内测量定位系统基站姿态自动补偿方法 | |
CN112357110B (zh) | 基于激光定位原理的飞机滑行灯安装角度校准系统及方法 | |
CN107290735B (zh) | 一种基于自制地基激光雷达铅垂度误差的点云误差校正方法 | |
CN101464163B (zh) | 全站仪校验用平台标准点的平直度检定方法 | |
CN112415493A (zh) | 三维扫描激光雷达坐标误差修正方法 | |
CN101539397B (zh) | 物体三维姿态的精密光学测量方法 | |
WO1993007443A1 (en) | Method and system for point by point measurement of spatial coordinates | |
CN111256592B (zh) | 结构光传感器的外参标定装置及方法 | |
CN111811496B (zh) | 一种斜交非接触式三维线速度及双轴动态角度测量系统、方法 | |
CN107727118B (zh) | 大型飞行器中的gnc分系统设备姿态测量系统标定方法 | |
CN105716593A (zh) | 一种用于光电侦察系统定向定位精度测试的测试装置及测试方法 | |
CN114577448B (zh) | 一种新型便携式光轴校靶适配装置的双光轴标定方法 | |
CN114046965B (zh) | 一种飞机多型航电设备光轴校准装置及校准方法 | |
CN110211175B (zh) | 准直激光器光束空间位姿标定方法 | |
CN102538726A (zh) | 一种电子经纬仪确定目标物位置与姿态的测试系统及其使用方法 | |
CN104535974A (zh) | 一种飞机雷达系统校靶装置及其使用方法 | |
CN105115478A (zh) | 机动经纬仪基座平台晃动测量与修正方法 | |
CN107588929B (zh) | 球幕投影/跟踪系统标定方法及标定器 | |
CN107991684B (zh) | 大型飞行器中的gnc分系统设备姿态测量系统 | |
CN116540215A (zh) | 一种飞机校靶设备校准精度检测装置及方法 | |
EP1340999A1 (en) | Method and apparatus for identifying the position of an object | |
CN107806856B (zh) | 一种模拟目标空间姿态的实验检测装置及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |