CN104713520B - 对大口径光学***u型机动转台的0位进行确定的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对大口径光学***U型机动转台的0位进行确定的方法，使用辅助光学***的确定大口径光学***的轴线，开启定位定向仪，测量出来的2个测量天线相位中心连线与真北之间的夹角即为辅助光学***观瞄光轴也就是大口径光学***主光轴与真北之间的夹角，将该角度值输入转台操作***后即可确定转台的0位。本发明的有益效果是使用该方法后，能够不受气象条件限制，不需要试验场地支持，使用定位定向仪迅速进行U型机动转台0位的确定，从而大大缩短了试验准备时间。

Description

对大口径光学***U型机动转台的0位进行确定的方法
技术领域
本发明属于广电产品应用技术领域，涉及一种对大口径光学***U型机动转台的0位进行确定的方法。
背景技术
大口径光学***搭载于U型机动转台***上，主要是用于对各类空中以及空间目标的光学特性进行跟踪测量，具有光学口径大、探测距离远、识别目标能力强、观测范围广、可机动的优势，这种组合广泛应用于各种跟踪、测量***中。
一般在使用该***时，需要将U型机动转台***停放于固定的硬质场坪上，并将U型机动转台***整体调平，然后进行方位角的0位确定，即俗称的寻北。
一般寻北采用2种方法。一种是使用大口径光学***去观测北极星，由于北极星相对于观测位置在指定时刻的俯仰角和方位角可以较容易得到，这样只要***观测到北极星后，将光学***的中心对准北极星，记录下此时转台显示的方位角，将此数据与北极星理论方位角对齐即可。此方法的缺点是为了能准确定位，必须在能肉眼识别北极星的情况下进行操作，受气象条件影响较大；另外一种定位方法是需要试验场地支持的方位标定位法。具体是试验现场有多个方位标，通过测量转台的坐标，并结合方位标的坐标，计算转台与方位标的方位角，控制光学***观测到方位标并将光学***的中心对 准方位标，将此时转台显示的方位角与理论方位角对齐。此方法的缺点需要试验现场的方位标支持，同时需要精确测量转台位置处的坐标。
定位定向仪是近几年发展的新型设备，它具备2个天线，将2个天线放置一定间隔后(几米乃至数十米)，通过接受卫星定位信号后，可以准确给出2个天线中心的方位角度。
发明内容
本发明的目的是提供对大口径光学***U型机动转台的0位进行确定的方法，使用现有的定位定向仪设备，通过辅助光学***对机动转台0位确定的方法；使用该方法就能够不受气象条件限制，不需要试验场地支持，迅速进行大口径光学***U型机动转台0位的确定，从而大大缩短了试验准备时间。
本发明所采用的技术方案是，一种对大口径光学***U型机动转台的0位进行确定的方法，具体包括以下步骤：
首先，大口径光学***U型机动转台的0位的确定是通过确定大口径光学***的主光轴，大口径光学***使用反射式望远镜***，其主光轴与转台方位轴相交，也就是光学***中心线跟真北之间的夹角，将该角度值输入转台操作***中，即可确定转台的0位，也就是当转台操作***控制转台方位角位0度时，光学***中心线指的方向位真北；其次，将大口径光学***的主光轴指向线跟定位定向仪2个测量天线相位中心连线调整为平行；这样，定位定向仪测量出来的2个测量天线相位中心连线与真北之间的夹角就是大口径光学***的主光轴与真北之间的夹角；使用辅助光学***的确定大口径光学***的轴线：辅助光学***由辅助光学观瞄***和观测靶2部分组成，分别位于定位定向仪2个测量天线的下方，定位定向仪在测向时，天线不能 被遮挡；辅助光学观瞄***使用带十字分划板的普通单筒望远镜或者CCD相机，其安装位置位于测量天线的相位中心正下方且可以进行方位角和俯仰角调整；观测靶使用普通带分划线的十字靶，其安装位置位于测量天线的相位中心正下方；将大口径光学***U型机动转台支撑机构升起并对转台进行水平调平后，将大口径光学***的俯仰角度调整为0，即光学***水平指向；将定位定向仪的1个含辅助光学观瞄***的测量天线安装于转台上的望远镜筒上方，其位置正好落于U型转台方位轴上方，调整其位置使测量天线的相位中心跟转台方位轴重合；调整辅助光学***观瞄光轴与大口径光学***主光轴一致；辅助光学***与大口径光学***同时观测远距离目标，当大口径光学***将目标放入视场中心后，微调辅助光学观瞄***，使其观测到的目标也在视场中心；将大口径光学***俯仰调整为0，光学***水平指向；将定位定向仪的另一个含观测靶测量天线使用三脚架支起，并升高至指定高度，使得辅助光学观瞄***看到观测靶中心；开启定位定向仪，测量出来的2个测量天线相位中心连线与真北之间的夹角即为辅助光学***观瞄光轴也就是大口径光学***主光轴与真北之间的夹角，将该角度值输入转台操作***后即可确定转台的0位。
本发明的有益效果是使用该方法后，能够不受气象条件限制，不需要试验场地支持，使用定位定向仪迅速进行U型机动转台0位的确定，从而大大缩短了试验准备时间。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
大口径光学***U型机动转台是由大口径望远镜***、测量***和配套的U型机动转台及控制***组成。其视场小(一般小于1度)，灵敏度高， 可对远距离弱小目标进行光学(含红外、可见光)跟踪测量。由于其视场小，其最近成像距离一般也比较远(一般为数百米)。
定位定向仪是近几年发展的新型设备，它使用2个GPS作为卫星信号传感器，通过2个外接的测量型天线接收GPS***信息。将2个天线放置一定间隔后(几米乃至数十米)，利用载波测量技术和快速求解整周模糊度技术，解算出2个GPS接收天线处的位置和2个天线相位中心连线与真北之间的夹角。
大口径光学***U型机动转台每次更换测量地点后，为了对远距离目标进行准确测量，都要进行寻北操作，即进行0位的确定。
其具体流程为：
将大口径光学***U型机动转台停放于计划好的测量地点，一般需要硬质场坪；
***展开，上电，功能性检查；
将大口径光学***U型机动转台支撑机构升起并对转台进行水平调平，调平精度一般优于10秒；
进行方位0位确定，精度一般优于10秒；
从星库中随机选择10-20颗星星，进行拍星操作，验证转台方位俯仰精度。
***要进行准确测量的关键在于方位0位的确定，这个在使用北极星进行校北时受气象条件影响尤其大，其基本要求为目视可见北极星。即使是试验场有方位标支持，也需要精确测量转台位置处的坐标，使用起来也多有不便。而近年来，由于空气污染和光污染等影响，在很多地方目视可见北极星越来越困难。为了能进行准确的0位(真北)的确定，我们开发了使用现有 的定位定向仪设备，通过辅助光学***对U型机动转台0位确定的方法。
本发明大口径光学***U型机动转台的0位进行确定的方法，具体包括以下步骤：
首先，大口径光学***U型机动转台的0位的确定是通过确定大口径光学***的主光轴，由于大口径光学***使用反射式望远镜***，其主光轴与转台方位轴相交，也就是光学***中心线跟真北之间的夹角，将该角度值输入转台操作***中，即可确定转台的0位，也就是当转台操作***控制转台方位角位0度时，光学***中心线指的方向位真北；
其次，需要将大口径光学***的主光轴指向线跟定位定向仪2个测量天线相位中心连线调整为平行。这样，定位定向仪测量出来的2个测量天线相位中心连线与真北之间的夹角就是大口径光学***的主光轴与真北之间的夹角。由于大口径光学***的最近成像距离比较远(几百米)，而定位定向仪2个天线间的距离最大仅为几十米。无法直接使用大口径光学***观测定位定向仪。所以设计使用辅助光学***的帮助来确定大口径光学***的轴线，这需要按照以下步骤进行：
辅助光学***由辅助光学观瞄***和观测靶2部分组成，分别位于定位定向仪2个测量天线的下方(定位定向仪在测向时，天线不能被遮挡)。辅助光学观瞄***使用普通单筒望远镜(带十字分划板)或者CCD相机，其安装位置位于测量天线的相位中心正下方且可以进行方位角和俯仰角调整。观测靶使用普通带分划线的十字靶，其安装位置位于测量天线的相位中心正下方。
将大口径光学***U型机动转台支撑机构升起并对转台进行水平调平后，将大口径光学***的俯仰角度调整为0，即光学***水平指向。将定位 定向仪的1个测量天线(含辅助光学观瞄***)安装于转台上的望远镜筒上方，其位置正好落于U型转台方位轴上方，调整其位置使测量天线的相位中心跟转台方位轴重合。
调整辅助光学***观瞄光轴与大口径光学***主光轴一致。2个***同时观测远距离目标，如月球，当大口径光学***将月球放入视场中心后，微调辅助光学观瞄***，使其观测到的月球也在视场中心。
将大口径光学***俯仰调整为0，光学***水平指向。将定位定向仪的另一个测量天线(含观测靶)使用三脚架支起，并升高至指定高度，使得辅助光学观瞄***看到观测靶中心。开启定位定向仪，测量出来的2个测量天线相位中心连线与真北之间的夹角即为辅助光学***观瞄光轴也就是大口径光学***主光轴与真北之间的夹角了，将该角度值输入转台操作***后即可确定转台的0位了。
定位定向仪定向精度一般为0.2°/L，L为2个测量天线之间的距离，单位为米。这样，转台方位精度确定后，定位定向仪天线之间的距离就可以计算得到了。

Claims (1)

1.一种对大口径光学***U型机动转台的0位进行确定的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
首先，大口径光学***U型机动转台的0位的确定，是通过确定大口径光学***的主光轴来确定，由于大口径光学***使用反射式望远镜***，其主光轴与转台方位轴相交，就一定有夹角，这个夹角就是光学***的中心线跟真北之间的夹角，将该角度值输入转台操作***中控制转台方位角位置为0度时，也即此时光学***中心线指的方向为真北；
其次，将大口径光学***的主光轴指向线跟定位定向仪2个测量天线相位中心连线调整为平行；这样，定位定向仪测量出来的2个测量天线相位中心连线与真北之间的夹角就是大口径光学***的主光轴与真北之间的夹角；使用辅助光学***的确定大口径光学***的轴线；
辅助光学***由辅助光学观瞄***和观测靶2部分组成，分别位于定位定向仪2个测量天线的下方，定位定向仪在侧向时，天线不能被遮挡；辅助光学观瞄***使用带十字分划板的普通单筒望远镜或者CCD相机，其安装位置位于测量天线的相位中心正下方且可以进行方位角和俯仰角调整；观测靶使用普通带分划线的十字靶，其安装位置位于测量天线的相位中心正下方；
将大口径光学***U型机动转台支撑机构升起并对转台进行水平调平后，将大口径光学***的俯仰角度调整为0，既光学***水平指向；将定位定向仪的1个含辅助光学观瞄***的测量天线安装于转台上的望远镜筒上方，其位置正好落于U型转台方位轴上方，调整其位置使测量天线的相位中心跟转台方位轴重合；
调整辅助光学***观瞄光轴与大口径光学***主光轴一致；辅助光学***与大口径光学***同时观测远距离目标，当大口径光学***将目标放入视场中心后，微调辅助光学观瞄***，使其观测到的目标也在视场中心；
将大口径光学***俯仰角度调整为0，光学***水平指向；将定位定向仪的另一个含观测靶测量天线使用三脚架支起，并升高至指定高度，使得辅助光学观瞄***看到观测靶中心；开启定位定向仪，测量出来的2个测量天线相位中心连线与真北之间的夹角即为辅助光学***观瞄光轴也就是大口径光学***主光轴与真北之间的夹角，将该角度值输入转台操作***后即可确定转台的0位。
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