：包括準直光 源單元、液晶光閥動態(tài)光闌單元、角反射器姿態(tài)調(diào)整單元、(XD測量單元以及控制單元；液 晶光閥動態(tài)光闌單元設(shè)置在準直光源單元的出射光路上；角反射器姿態(tài)調(diào)整單元設(shè)置在液 晶光閥動態(tài)光闌單元的出射光路上；被測角反射器或角反射器陣列設(shè)置于角反射器姿態(tài)調(diào) 整單元上；CCD測量單元設(shè)置在經(jīng)被測角反射器或角反射器陣列反射后的反射光所在光路 上；控制單元分別與準直光源單元、液晶光閥動態(tài)光闌單元、角反射器姿態(tài)調(diào)整單元以及 (XD測量單元相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的角反射器或角反射器陣列光軸指向一致性檢測系統(tǒng)，其特征 在于：所述液晶光閥動態(tài)光闌單元包括液晶光閥、與液晶光閥相連的液晶光閥控制電路以 及用于調(diào)整液晶光閥位置的二維平移調(diào)整單元；液晶光閥位于二維平移調(diào)整單元上并設(shè)置 在準直光源單元的出射光路上；角反射器姿態(tài)調(diào)整單元設(shè)置在液晶光閥的出射光路上；控 制單元分別與液晶光閥控制電路以及二維平移調(diào)整單元相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的角反射器或角反射器陣列光軸指向一致性檢測系統(tǒng)，其特 征在于：所述二維平移調(diào)整單元包括升降調(diào)整系統(tǒng)以及設(shè)置在升降調(diào)整系統(tǒng)上的電控平移 臺；液晶光閥設(shè)置在電控平移臺上；控制單元分別與升降調(diào)整系統(tǒng)以及電控平移臺相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的角反射器或角反射器陣列光軸指向一致性檢測系統(tǒng)，其 特征在于：所述角反射器姿態(tài)調(diào)整單元包括角反射器安裝工裝以及用于調(diào)整角反射器安裝 工裝的基準面法線位置的二維水平調(diào)整單元；角反射器安裝工裝位于二維水平調(diào)整單元上 并設(shè)置在液晶光閥的出射光路上；被測角反射器或角反射器陣列安裝于角反射器安裝工裝 上；控制單元與二維水平調(diào)整單元相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的角反射器或角反射器陣列光軸指向一致性檢測系統(tǒng)，其特征 在于：所述二維水平調(diào)整單元包括電控旋轉(zhuǎn)臺以及設(shè)置在電控旋轉(zhuǎn)臺上的電控角位移臺； 所述角反射器安裝工裝設(shè)置于電控角位移臺上；所述控制單元分別與電控旋轉(zhuǎn)臺以及電控 角位移臺相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的角反射器或角反射器陣列光軸指向一致性檢測系統(tǒng)，其特征 在于：所述CCD測量單元包括依次設(shè)置在經(jīng)被測角反射器或角反射器陣列反射后的反射光 所在光路上的匯聚物鏡和CCD探測器；CCD探測器設(shè)置在匯聚物鏡的焦平面上；控制單元與 CXD探測器相連。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的角反射器或角反射器陣列光軸指向一致性檢測系統(tǒng)，其特征 在于：所述準直光源單元包括準直物鏡、設(shè)置在準直物鏡焦平面上的星點分劃板以及設(shè)置 在準直物鏡焦平面后的積分球光源系統(tǒng)；星點分劃板、準直物鏡以及液晶光閥依次設(shè)置在 積分球光源系統(tǒng)的出射光路上；控制單元與積分球光源系統(tǒng)相連。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的角反射器或角反射器陣列光軸指向一致性檢測系統(tǒng)，其特征 在于：所述積分球光源系統(tǒng)包括依次緊密設(shè)置的光源、電控可變光闌以及積分球球體；電 控可變光闌、積分球球體以及星點分劃板依次設(shè)置在光源的出射光路上；控制單元分別與 光源以及電控可變光闌相連。
9. 一種基于如權(quán)利要求8所述的角反射器或角反射器陣列光軸指向一致性檢測系統(tǒng) 的檢測方法，其特征在于：所述檢測方法包括以下步驟： 1)標定好準直光源單元光軸與CCD測量單元光軸之間的夾角Θ ; 2) 通過控制單元進行如下調(diào)節(jié)： 2. 1)調(diào)節(jié)升降調(diào)整系統(tǒng)和電控平移臺使液晶光閥的中心軸與準直光源單元的光軸重 合； 2. 2)調(diào)節(jié)電控旋轉(zhuǎn)臺和電控角位移臺使角反射器安裝工裝的基準面法線與準直光源 單元的光軸平行； 3) 通過控制單元調(diào)節(jié)電控旋轉(zhuǎn)臺使角反射器安裝工裝向CCD測量單元方向轉(zhuǎn)動Θ/2 角度，將被測角反射器或角反射器陣列安裝到角反射器安裝工裝上，通過控制單元點亮光 源，通過CCD測量單元測量經(jīng)被測角反射器或角反射器陣列中各子角反射器反射回來光線 的匯聚點； 4) 利用匯聚點的脫靶量計算被測角反射器或角反射器陣列中各子角反射器的光軸指 向與角反射器安裝基準面法線之間的夾角，具體計算公式為：
其中：α為角反射器光軸指向與角反射器安裝基準面法線在水平方向的夾角； β為角反射器光軸指向與角反射器安裝基準面法線在俯仰方向的夾角； ξ為角反射器光軸指向與角反射器安裝基準面法線在空間的夾角； s為CXD探測器的像元尺寸； ηχ為匯聚點在水平方向上的脫靶量； ny為匯聚點在俯仰方向上的脫靶量； f為匯聚物鏡的焦距。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的檢測方法，其特征在于：對于獨立的不同角反射器的光軸指 向測試，所述步驟3)中將被測角反射器安裝到角反射器安裝工裝上之后，接下來的具體步 驟為：點亮光源，同時通過控制單元調(diào)整液晶光閥的通光口徑與被測角反射器的有效孔徑 相同，通過CCD測量單元測量經(jīng)被測角反射器反射回來光線的匯聚點；更換其他角反射器， 點亮光源，采用相同方法測量經(jīng)其他角反射器反射回來光線的匯聚點； 對于角反射器陣列中各個子角反射器的光軸指向測試，所述步驟3)中將被測角反射 器陣列中各個子角反射器安裝到角反射器安裝工裝上之后，接下來的具體步驟為：點亮光 源，通過控制單元設(shè)置液晶光閥使其不同通光位置的光通過頻率不同，使各個子角反射器 接收到的光能的調(diào)制頻率均不相同，對應到CCD測量單元上接收到的不同星點像的頻率也 均不相同，通過控制單元自動識別各個星點像的調(diào)制頻率，得到不同星點像與各子角反射 器的對應關(guān)系。
【專利摘要】角反射器或角反射器陣列光軸指向一致性檢測系統(tǒng)及方法，該檢測系統(tǒng)包括準直光源單元、液晶光閥動態(tài)光闌單元、角反射器姿態(tài)調(diào)整單元、CCD測量單元以及控制單元；液晶光閥動態(tài)光闌單元設(shè)置在準直光源單元的出射光路上；角反射器姿態(tài)調(diào)整單元設(shè)置在液晶光閥動態(tài)光闌單元的出射光路上；被測角反射器或角反射器陣列設(shè)置于角反射器姿態(tài)調(diào)整單元上；CCD測量單元設(shè)置在經(jīng)被測角反射器或角反射器陣列反射后的反射光所在光路上；控制單元分別與準直光源單元、液晶光閥動態(tài)光闌單元、角反射器姿態(tài)調(diào)整單元以及CCD測量單元相連。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)角反射器或角反射器陣列中各子角反射器的光軸指向與角反射器安裝基準面法線之間夾角的快速和準確測量。
【IPC分類】G01M11-02
【公開號】CN104748945
【申請?zhí)枴緾N201510142144
【發(fā)明人】劉峰, 周艷, 趙建科, 徐亮, 陳永權(quán), 郭毅, 胡丹丹, 張潔, 王爭鋒
【申請人】中國科學院西安光學精密機械研究所
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月27日