本發(fā)明屬于誤差測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種瞄準(zhǔn)棱鏡安裝誤差測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是運(yùn)載火箭等大型無人駕駛飛行器的主導(dǎo)航系統(tǒng)，安裝在慣組上的瞄準(zhǔn)棱鏡是其進(jìn)行瞄準(zhǔn)定向時(shí)的準(zhǔn)直目標(biāo)，其等效反射截面相對(duì)于導(dǎo)航系統(tǒng)的坐標(biāo)基準(zhǔn)有嚴(yán)格的位置要求。

瞄準(zhǔn)棱鏡的安裝誤差包括以下兩項(xiàng)，如圖1所示：

α：瞄準(zhǔn)棱鏡相對(duì)定位基準(zhǔn)繞X軸的平行度或垂直度誤差；

β：瞄準(zhǔn)棱鏡相對(duì)安裝基準(zhǔn)繞Z軸的平行度誤差。

這兩項(xiàng)誤差將直接影響瞄準(zhǔn)定向的精度，因此對(duì)其進(jìn)行精確測(cè)量是十分必要的。

但以往的瞄準(zhǔn)棱鏡測(cè)試以慣性導(dǎo)航系統(tǒng)本體上的機(jī)械/光學(xué)基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，而慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在進(jìn)行慣性儀表安裝誤差的標(biāo)定時(shí)，是以其標(biāo)定設(shè)備(如三軸轉(zhuǎn)臺(tái)、框架六面體等)建立的坐標(biāo)系為基準(zhǔn)。根據(jù)多年的使用情況表明，慣組本體上的基準(zhǔn)面很難與標(biāo)定設(shè)備上代表標(biāo)定設(shè)備坐標(biāo)系的基準(zhǔn)面完全重合、普遍存在一個(gè)角度差，如圖1所示。這樣就造成了瞄準(zhǔn)鏡安裝誤差與慣性儀表安裝誤差在進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，是根據(jù)不同的基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試的，瞄準(zhǔn)鏡的安裝誤差沒有完全反映到導(dǎo)航系統(tǒng)坐標(biāo)系上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種基于導(dǎo)航系統(tǒng)坐標(biāo)系的瞄準(zhǔn)棱鏡的安裝誤差測(cè)量，以保證飛行器瞄準(zhǔn)定向和慣性制導(dǎo)時(shí)的航向精度的瞄準(zhǔn)棱鏡安裝誤差測(cè)量方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種瞄準(zhǔn)棱鏡安裝誤差測(cè)量方法，包括以下步驟：

步驟一，建立慣組的宇航系統(tǒng)坐標(biāo)系；

由其慣性儀表的標(biāo)定設(shè)備、如轉(zhuǎn)臺(tái)的空間姿態(tài)建立，轉(zhuǎn)臺(tái)的空間基準(zhǔn)可以用安裝在內(nèi)框上的基準(zhǔn)面表示，以3個(gè)安裝板形成的平面的法線代表X軸、以2個(gè)定位銷釘?shù)哪妇€形成的平面的法線代表Y軸；

此時(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)坐標(biāo)系的瞄準(zhǔn)棱鏡的安裝誤差即可等效為：

α：瞄準(zhǔn)棱鏡在安裝基面的投影與定位基面的平行度誤差；

β：瞄準(zhǔn)棱鏡在定位基面的投影與安裝基面的平行度誤差。

步驟二，計(jì)算瞄準(zhǔn)棱鏡的安裝誤差對(duì)瞄準(zhǔn)方位角的影響量△A為：

△A＝α+β·tanθ (1)

△A：瞄準(zhǔn)棱鏡的安裝誤差對(duì)瞄準(zhǔn)方位角的影響量；

α：瞄準(zhǔn)棱鏡在安裝基面的投影與定位基面的平行度誤差；

β：瞄準(zhǔn)棱鏡在定位基面的投影與安裝基面的平行度誤差；

θ：瞄準(zhǔn)設(shè)備俯仰角；

步驟三，根據(jù)步驟二所述公式，由方位角的影響量即可反算出瞄準(zhǔn)棱鏡的安裝誤差，其步驟如下：

測(cè)角設(shè)備以不同俯仰角θ₁、θ₂對(duì)準(zhǔn)瞄準(zhǔn)棱鏡進(jìn)行方位測(cè)量，測(cè)角設(shè)備利用導(dǎo)航系統(tǒng)坐標(biāo)系的可視化轉(zhuǎn)換后的基準(zhǔn)面等可以進(jìn)行方位歸算，從而測(cè)量出此時(shí)安裝誤差對(duì)瞄準(zhǔn)方位角的影響量△A₁、△A₂；

△A₁＝α+β·tanθ₁ (2)

△A₂＝α+β·tanθ₂ (3)

由此可知：

△A₁-△A₂＝β·(tanθ₁-tanθ₂) (4)

計(jì)算出α、β，完成基于導(dǎo)航系統(tǒng)坐標(biāo)系的瞄準(zhǔn)棱鏡安裝誤差測(cè)量。

本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明解決基于導(dǎo)航系統(tǒng)坐標(biāo)系的瞄準(zhǔn)棱鏡的安裝誤差測(cè)量，以保證飛行器瞄準(zhǔn)定向和慣性制導(dǎo)時(shí)的航向精度；

2.測(cè)試結(jié)果在飛行試驗(yàn)中獲得了考核，取得了良好的應(yīng)用效果；

3.根據(jù)此測(cè)量方法，進(jìn)行了大量基于導(dǎo)航系統(tǒng)坐標(biāo)系的瞄準(zhǔn)棱鏡安裝誤差測(cè)試，并可以適用于相應(yīng)的自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備中。

附圖說明

圖1是標(biāo)定示意圖；

圖2是瞄準(zhǔn)鏡安裝誤差示意圖；

圖3是瞄準(zhǔn)鏡安裝誤差示意圖；

圖4是瞄準(zhǔn)鏡安裝誤差示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的一種進(jìn)行進(jìn)一步的介紹：

一種瞄準(zhǔn)棱鏡安裝誤差測(cè)量方法，包括以下步驟：

步驟一，建立慣組的宇航系統(tǒng)坐標(biāo)系；

由其慣性儀表的標(biāo)定設(shè)備、如轉(zhuǎn)臺(tái)的空間姿態(tài)建立，轉(zhuǎn)臺(tái)的空間基準(zhǔn)可以用安裝在內(nèi)框上的基準(zhǔn)面表示，以3個(gè)安裝板形成的平面的法線代表X軸、以2個(gè)定位銷釘?shù)哪妇€形成的平面的法線代表Y軸；

此時(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)坐標(biāo)系的瞄準(zhǔn)棱鏡的安裝誤差即可等效為：

α：瞄準(zhǔn)棱鏡在安裝基面的投影與定位基面的平行度誤差；

β：瞄準(zhǔn)棱鏡在定位基面的投影與安裝基面的平行度誤差。

步驟二，計(jì)算瞄準(zhǔn)棱鏡的安裝誤差對(duì)瞄準(zhǔn)方位角的影響量△A為：

△A＝α+β·tanθ (1)

△A：瞄準(zhǔn)棱鏡的安裝誤差對(duì)瞄準(zhǔn)方位角的影響量；

α：瞄準(zhǔn)棱鏡在安裝基面的投影與定位基面的平行度誤差；

β：瞄準(zhǔn)棱鏡在定位基面的投影與安裝基面的平行度誤差；

θ：瞄準(zhǔn)設(shè)備俯仰角；

步驟三，根據(jù)步驟二所述公式，由方位角的影響量即可反算出瞄準(zhǔn)棱鏡的安裝誤差，其步驟如下：

測(cè)角設(shè)備以不同俯仰角θ₁、θ₂對(duì)準(zhǔn)瞄準(zhǔn)棱鏡進(jìn)行方位測(cè)量，測(cè)角設(shè)備利用導(dǎo)航系統(tǒng)坐標(biāo)系的可視化轉(zhuǎn)換后的基準(zhǔn)面等可以進(jìn)行方位歸算，從而測(cè)量出此時(shí)安裝誤差對(duì)瞄準(zhǔn)方位角的影響量△A₁、△A₂；

△A₁＝α+β·tanθ₁ (2)

△A₂＝α+β·tanθ₂ (3)

由此可知：

△A₁-△A₂＝β·(tanθ₁-tanθ₂) (4)

計(jì)算出α、β，完成基于導(dǎo)航系統(tǒng)坐標(biāo)系的瞄準(zhǔn)棱鏡安裝誤差測(cè)量。

利用測(cè)角設(shè)備將慣性儀表的標(biāo)定設(shè)備基準(zhǔn)面轉(zhuǎn)換至可視基面，完成導(dǎo)航系統(tǒng)坐標(biāo)系的可視化轉(zhuǎn)換，然后根據(jù)瞄準(zhǔn)棱鏡的安裝誤差對(duì)瞄準(zhǔn)方位角的影響量即可反算出相應(yīng)的安裝誤差。