專利名稱：垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬光學(xué)領(lǐng)域，涉及一種光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)，尤其涉及一種垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
垂直傳遞技術(shù)是當(dāng)今瞄準(zhǔn)技術(shù)的新興科學(xué)，是當(dāng)今光電技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。方位垂直傳遞裝置是在垂直傳遞技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，它不僅能夠確定導(dǎo)彈、火箭和航天器的初始位置，更重要的是它能夠?qū)崿F(xiàn)完全機(jī)動(dòng)，不受發(fā)射場(chǎng)坪的限制，可全天候進(jìn)行快速精準(zhǔn)的自動(dòng)測(cè)量。隨著軍事技術(shù)、航天技術(shù)以及光學(xué)、精密儀器、自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，使垂直傳遞技術(shù)在導(dǎo)彈、火箭和航天器發(fā)射前的初始位置測(cè)量方面顯示出其重要的地位和作用，也更加顯示出其在科學(xué)研究、國(guó)防建設(shè)和國(guó)家安全等方面廣闊的應(yīng)用前景。傳遞精度是方位垂直傳遞裝置測(cè)試中最為關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)，該指標(biāo)直接影響方位垂直傳遞裝置的測(cè)量準(zhǔn)確度。目前該指標(biāo)通過(guò)光學(xué)基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，因此必須事先對(duì)光學(xué)基準(zhǔn)進(jìn)行準(zhǔn)確的標(biāo)定。原先，光學(xué)基準(zhǔn)的標(biāo)定在室外進(jìn)行，通過(guò)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀遠(yuǎn)距離斜瞄玻羅棱鏡進(jìn)行標(biāo)定，且每次由于架設(shè)位置有差異，測(cè)試前都需要進(jìn)行標(biāo)定，較為繁瑣。室外標(biāo)定要求有開闊的場(chǎng)地，且天氣狀況等環(huán)境因素對(duì)光學(xué)基準(zhǔn)的穩(wěn)定性影響很大。因此需要一種垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定的新方法。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種高精度、高穩(wěn)定性以及長(zhǎng)距離準(zhǔn)確定位的垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是本實(shí)用新型提供了一種垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)，其特殊之處在于所述垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)包括自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀、第一平面反射鏡系統(tǒng)、第二平面反射鏡系統(tǒng)、第一玻羅棱鏡、第二玻羅棱鏡以及基準(zhǔn)立柱；所述第一玻羅棱鏡以及第二玻羅棱鏡自上而下依次設(shè)置在基準(zhǔn)立柱上；所述自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀、第二平面反射鏡系統(tǒng)以及第二玻羅棱鏡設(shè)置在同一光路上；所述第一平面反射系統(tǒng)以及第二平面反射系統(tǒng)自上而下依次設(shè)置，所述第一平面反射鏡設(shè)置在經(jīng)第二平面反射系統(tǒng)的反射光路上；所述第一平面反射鏡與第一玻羅棱鏡處于同一光路上。上述第一平面反射鏡系統(tǒng)以及第二平面反射鏡系統(tǒng)均包括雙軸U型運(yùn)動(dòng)支架以及平面反射鏡；所述雙軸U型運(yùn)動(dòng)支架包括運(yùn)動(dòng)支架水平軸以及與運(yùn)動(dòng)支架水平軸相垂直的運(yùn)動(dòng)支架垂直軸；所述平面反射鏡設(shè)置在運(yùn)動(dòng)支架的水平軸上。上述運(yùn)動(dòng)支架水平軸以及運(yùn)動(dòng)支架垂直軸均是半運(yùn)動(dòng)式精密軸系，所述運(yùn)動(dòng)支架水平軸以及運(yùn)動(dòng)支架垂直軸均帶有鎖緊和微調(diào)機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動(dòng)支架水平軸以及運(yùn)動(dòng)支架垂直軸的軸系晃動(dòng)量是I"。上述運(yùn)動(dòng)支架水平軸上設(shè)置有俯仰碼盤；所述俯仰碼盤的測(cè)角精度為2"。上述運(yùn)動(dòng)支架水平軸與運(yùn)動(dòng)支架垂直軸的垂直度為I";所述運(yùn)動(dòng)支架水平軸與平面反射鏡法線的垂直度為I"。上述雙軸U型運(yùn)動(dòng)支架上設(shè)置有水準(zhǔn)器，所述水準(zhǔn)器的調(diào)平精度是10"每格。上述平面反射鏡的面形精度的RMS值是λ /20 ;所述平面反射鏡的反射率為99%。上述自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的測(cè)角精度是O. 5"。上述第一玻羅棱鏡以及第二玻羅棱鏡是全反射直角棱鏡或全反射梯形棱鏡，所述全反射直角棱鏡或全反射梯形棱鏡的面形精度的RMS值是λ /20，所述全反射直角棱鏡或全反射梯形棱鏡的反射率是99%。上述設(shè)置在基準(zhǔn)立柱上的第一玻羅棱鏡以及第二玻羅棱鏡之間的垂直距離是3m 30mo本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、高精度。本實(shí)用新型采用了自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀，其測(cè)角精度可達(dá)到O. 5"。同時(shí)，本實(shí)用新型還采用了 2臺(tái)平面反射鏡系統(tǒng)和2臺(tái)玻羅棱鏡，平面反射鏡和玻羅棱鏡的面形精度均可達(dá)到λ /20 (RMS值)，反射率均可達(dá)到99%，以便提供高質(zhì)量的自準(zhǔn)直出射光束和高質(zhì)量的自準(zhǔn)直返回像，使得光學(xué)基準(zhǔn)的標(biāo)定從根本上實(shí)現(xiàn)了高精度。2、高穩(wěn)定性。本實(shí)用新型采用了基準(zhǔn)立柱，該基準(zhǔn)立柱為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，2臺(tái)玻羅棱鏡設(shè)置于基準(zhǔn)立柱上。本實(shí)用新型也采用了 2臺(tái)平面反射鏡系統(tǒng)，該2臺(tái)平面反射鏡系統(tǒng)的水平軸和垂直軸均為半運(yùn)動(dòng)式精密軸系結(jié)構(gòu)，兩軸均帶有鎖緊機(jī)構(gòu)，軸系晃動(dòng)量可達(dá)到I"。此外，本實(shí)用新型還采用了室內(nèi)標(biāo)定，與彈上平臺(tái)棱鏡的實(shí)際使用情況類似，不受環(huán)境因素的影響，可實(shí)現(xiàn)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定過(guò)程中的高穩(wěn)定性。3、長(zhǎng)距離準(zhǔn) 確定位。本實(shí)用新型采用的2臺(tái)玻羅棱鏡之間的垂直距離可達(dá)到3m 30m。本實(shí)用新型采用的2臺(tái)平面反射鏡系統(tǒng)的俯仰碼盤測(cè)角精度可達(dá)到2"，水平軸與垂直軸的垂直度可達(dá)到I"，水平軸與平面反射鏡法線的垂直度可達(dá)到I"，調(diào)平精度可達(dá)到10" /格，且兩軸均帶有微調(diào)機(jī)構(gòu)，以保證在光學(xué)基準(zhǔn)的標(biāo)定過(guò)程中架設(shè)和調(diào)整的快速方便，可使得本實(shí)用新型能夠長(zhǎng)距離準(zhǔn)確定位。

圖1為本實(shí)用新型所提供的垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1-自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀；2_第一平面反射鏡系統(tǒng)；3_第二平面反射系統(tǒng)；4_第一玻羅棱鏡；5_第二玻羅棱鏡；6_基準(zhǔn)立柱。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)，該垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)包括自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀、第一平面反射鏡系統(tǒng)、第二平面反射鏡系統(tǒng)、第一玻羅棱鏡、第二玻羅棱鏡以及基準(zhǔn)立柱；第一玻羅棱鏡以及第二玻羅棱鏡自上而下依次設(shè)置在基準(zhǔn)立柱上；自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀、第二平面反射鏡系統(tǒng)以及第二玻羅棱鏡設(shè)置在同一光路上；第一平面反射系統(tǒng)以及第二平面反射系統(tǒng)自上而下依次設(shè)置，第一平面反射鏡設(shè)置在經(jīng)第二平面反射系統(tǒng)的反射光路上；第一平面反射鏡與第一玻羅棱鏡處于同一光路上。第一平面反射鏡系統(tǒng)以及第二平面反射鏡系統(tǒng)均包括雙軸U型運(yùn)動(dòng)支架以及平面反射鏡；雙軸U型運(yùn)動(dòng)支架包括運(yùn)動(dòng)支架水平軸以及與運(yùn)動(dòng)支架水平軸相垂直的運(yùn)動(dòng)支架垂直軸；平面反射鏡設(shè)置在運(yùn)動(dòng)支架的水平軸上。下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參見圖1，本實(shí)用新型所提供過(guò)的垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定的系統(tǒng)，該垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定的系統(tǒng)中用到的儀器設(shè)備包括自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀1、平面反射鏡系統(tǒng)2和3、玻羅棱鏡4和5以及基準(zhǔn)立柱6。該垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)中的2臺(tái)平面反射鏡系統(tǒng)設(shè)置于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀和2臺(tái)玻羅棱鏡之間，并與自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀和玻羅棱鏡處同一光路上。自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀I是用于一等精密工程測(cè)量的工業(yè)級(jí)經(jīng)緯儀，帶有自準(zhǔn)直光源和自準(zhǔn)直目鏡，以保證提供高質(zhì)量的自準(zhǔn)直出射光束。此外，自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀I的測(cè)角精度可達(dá)到0.5"，以保證標(biāo)定的高精度和準(zhǔn)確性。平面反射鏡系統(tǒng)2和3的結(jié)構(gòu)主體應(yīng)該采用與經(jīng)緯儀類似的雙軸U型運(yùn)動(dòng)支架，雙軸均應(yīng)帶有鎖緊和微調(diào)機(jī)構(gòu)，方便轉(zhuǎn)動(dòng)和相應(yīng)位置的鎖定。平面反射鏡設(shè)置于雙軸U型運(yùn)動(dòng)支架的水平軸上，面形精度可達(dá)到RMS值λ /20，反射率可達(dá)到99%，以保證自準(zhǔn)直光束在長(zhǎng)距離傳遞過(guò)程中盡可能少的光能量損失。平面反射鏡系統(tǒng)的兩軸軸系晃動(dòng)量可達(dá)到I"，水平軸與垂直軸的垂直度可達(dá)到I"，水平軸與平面反射鏡法線的垂直度可達(dá)到I"，調(diào)平精度可達(dá)到10"每格，俯仰碼盤測(cè)角精度可達(dá)到2"，以保證自準(zhǔn)直光束在長(zhǎng)距離傳遞過(guò)程中的方向性。玻羅棱鏡4和5是全反射直角棱鏡或全反射梯形棱鏡，面形精度可達(dá)到RMS值入/20，反射率可達(dá)到99%，以保證自準(zhǔn)直光束在長(zhǎng)距離傳遞過(guò)程中盡可能少的光能量損失?；鶞?zhǔn)立柱6應(yīng)該采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，玻羅棱鏡4和5設(shè)置于基準(zhǔn)立柱上，以保證光學(xué)基準(zhǔn)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。按照?qǐng)D1安置標(biāo)定 設(shè)備，工作原理為在距玻羅棱鏡5不遠(yuǎn)等高處架設(shè)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀1，自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀I的俯仰值放置在90°，并自準(zhǔn)測(cè)量玻羅棱鏡5的方位值；在兩者間架設(shè)平面反射鏡系統(tǒng)3，其鏡面對(duì)準(zhǔn)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀I的物鏡，將其俯仰值放置在90°，調(diào)整平面反射鏡系統(tǒng)3的方位使自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀I對(duì)其完全自準(zhǔn)。將平面反射鏡系統(tǒng)3的俯仰值轉(zhuǎn)至45°，在其正上方與玻羅棱鏡4等高處架設(shè)平面反射鏡系統(tǒng)2 ;將平面反射鏡系統(tǒng)2的俯仰值轉(zhuǎn)至225°，調(diào)整其方位使其鏡面法線與平面反射鏡系統(tǒng)3的鏡面法線處在同一鉛垂面內(nèi)；此時(shí)使用自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀I可自準(zhǔn)測(cè)量玻羅棱鏡4的方位值，由自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀I測(cè)得兩次方位值的差值即為光學(xué)基準(zhǔn)。本實(shí)用新型所提供的標(biāo)定系統(tǒng)解決了室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定時(shí)受空間限制而無(wú)法斜瞄的問(wèn)題，且不受環(huán)境因素的影響，也符合實(shí)際使用過(guò)程中的狀態(tài)，標(biāo)定有效時(shí)間也可大為延長(zhǎng)。
權(quán)利要求1.一種垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于所述垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)包括自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀、第一平面反射鏡系統(tǒng)、第二平面反射鏡系統(tǒng)、第一玻羅棱鏡、第二玻羅棱鏡以及基準(zhǔn)立柱；所述第一玻羅棱鏡以及第二玻羅棱鏡自上而下依次設(shè)置在基準(zhǔn)立柱上；所述自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀、第二平面反射鏡系統(tǒng)以及第二玻羅棱鏡設(shè)置在同一光路上； 所述第一平面反射系統(tǒng)以及第二平面反射系統(tǒng)自上而下依次設(shè)置，所述第一平面反射鏡設(shè)置在經(jīng)第二平面反射系統(tǒng)的反射光路上；所述第一平面反射鏡與第一玻羅棱鏡處于同一光路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于所述第一平面反射鏡系統(tǒng)以及第二平面反射鏡系統(tǒng)均包括雙軸U型運(yùn)動(dòng)支架以及平面反射鏡；所述雙軸U型運(yùn)動(dòng)支架包括運(yùn)動(dòng)支架水平軸以及與運(yùn)動(dòng)支架水平軸相垂直的運(yùn)動(dòng)支架垂直軸；所述平面反射鏡設(shè)置在運(yùn)動(dòng)支架的水平軸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于所述運(yùn)動(dòng)支架水平軸以及運(yùn)動(dòng)支架垂直軸均是半運(yùn)動(dòng)式精密軸系，所述運(yùn)動(dòng)支架水平軸以及運(yùn)動(dòng)支架垂直軸均帶有鎖緊和微調(diào)機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動(dòng)支架水平軸以及運(yùn)動(dòng)支架垂直軸的軸系晃動(dòng)量是 I"。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于所述運(yùn)動(dòng)支架水平軸上設(shè)置有俯仰碼盤；所述俯仰碼盤的測(cè)角精度為2"。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于所述運(yùn)動(dòng)支架水平軸與運(yùn)動(dòng)支架垂直軸的垂直度為I";所述運(yùn)動(dòng)支架水平軸與平面反射鏡法線的垂直度為I"。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一權(quán)利要求所述的垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng),其特征在于所述雙軸U型運(yùn)動(dòng)支架上設(shè)置有水準(zhǔn)器，所述水準(zhǔn)器的調(diào)平精度是10"每格。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于所述平面反射鏡的面形精度的RMS值是λ /20 ;所述平面反射鏡的反射率為99%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于所述自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的測(cè)角精度是O. 5"。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于所述第一玻羅棱鏡以及第二玻羅棱鏡是全反射直角棱鏡或全反射梯形棱鏡，所述全反射直角棱鏡或全反射梯形棱鏡的面形精度的RMS值是λ /20，所述全反射直角棱鏡或全反射梯形棱鏡的反射率是99%。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于所述設(shè)置在基準(zhǔn)立柱上的第一玻羅棱鏡以及第二玻羅棱鏡之間的垂直距離是3m 30m。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)，該標(biāo)定系統(tǒng)包括自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀、第一平面反射鏡系統(tǒng)、第二平面反射鏡系統(tǒng)、第一玻羅棱鏡、第二玻羅棱鏡以及基準(zhǔn)立柱；第一玻羅棱鏡以及第二玻羅棱鏡自上而下依次設(shè)置在基準(zhǔn)立柱上；自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀、第二平面反射鏡系統(tǒng)以及第二玻羅棱鏡設(shè)置在同一光路上；第一平面反射系統(tǒng)以及第二平面反射系統(tǒng)自上而下依次設(shè)置，第一平面反射鏡設(shè)置在經(jīng)第二平面反射系統(tǒng)的反射光路上；第一平面反射鏡與第一玻羅棱鏡處于同一光路上。本實(shí)用新型提供了一種高精度、高穩(wěn)定性以及長(zhǎng)距離準(zhǔn)確定位的垂直傳遞室內(nèi)光學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01C25/00GK202885837SQ20122051270
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者潘亮, 趙建科, 張周鋒, 田留德, 高博, 段炯 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所