本發(fā)明設(shè)計(jì)一種光電測(cè)量方法，特別是涉及一種方位角的光電測(cè)量方法。

背景技術(shù)：
新一代火箭總體方案與現(xiàn)役火箭設(shè)計(jì)存在差異。要求在發(fā)射場(chǎng)無人值守情況下持續(xù)監(jiān)視箭體瞄準(zhǔn)角度，直至到發(fā)射點(diǎn)火時(shí)刻?，F(xiàn)有火箭瞄準(zhǔn)系統(tǒng)無法滿足瞄準(zhǔn)需求。實(shí)踐中，火箭通過慣性單元進(jìn)行導(dǎo)航，慣性單元器件外殼裝配直角棱鏡，即火箭瞄準(zhǔn)棱鏡(也稱慣組棱鏡)，火箭起飛前，通過地面瞄準(zhǔn)設(shè)備，測(cè)量并計(jì)算獲得該直角棱鏡法平面與大地北(N)的方位夾角，即可完成地面瞄準(zhǔn)工作。如何快速準(zhǔn)確的將發(fā)射瞄準(zhǔn)的基準(zhǔn)方位測(cè)得并準(zhǔn)確傳遞到勤務(wù)塔上的瞄準(zhǔn)間內(nèi)，并賦予地面瞄準(zhǔn)設(shè)備，是需要新的火箭總體方案改進(jìn)的瞄準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)。在火箭勤務(wù)塔上，用地面瞄準(zhǔn)設(shè)備，通過發(fā)射、接收瞄準(zhǔn)光束，對(duì)火箭瞄準(zhǔn)棱鏡法平面與大地北的方位夾角進(jìn)行測(cè)量，并將基準(zhǔn)方位數(shù)據(jù)傳遞給火箭控制系統(tǒng)，就是確定瞄準(zhǔn)設(shè)備發(fā)射的瞄準(zhǔn)光束(即瞄準(zhǔn)光軸)與大地北的方位夾角。(光電)瞄準(zhǔn)儀可用于精確角度測(cè)量，通過與尋北儀上的直角棱鏡準(zhǔn)直，進(jìn)行基準(zhǔn)方位引入功能，可完成射向角裝訂和光電準(zhǔn)直功能，具有抗雜光干擾以及輸出敏區(qū)信號(hào)和瞄準(zhǔn)信號(hào)功能，并且可以與火箭控制系統(tǒng)一起實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)化瞄準(zhǔn)等功能。尋北儀直角棱鏡可以與光源配合形成穩(wěn)定的光軸，可以用作瞄準(zhǔn)標(biāo)尺的鋪設(shè)參考，方便快速確立瞄準(zhǔn)儀的工作位置。擺式(陀螺)尋北儀能在靜基座上全天候自動(dòng)指示方位，依靠慣性元件敏感地球自轉(zhuǎn)角速度水平分量的來完成尋北功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種運(yùn)載火箭瞄準(zhǔn)系統(tǒng)在發(fā)射勤務(wù)塔上獲取基準(zhǔn)方位的方法，利用擺式尋北儀自尋北解決在較高勤務(wù)塔上無法快速準(zhǔn)確測(cè)得并傳遞基準(zhǔn)方位的技術(shù)問題。本發(fā)明的火箭瞄準(zhǔn)系統(tǒng)通過擺式尋北儀自尋北獲取基準(zhǔn)方位的方法，包括準(zhǔn)備步驟和測(cè)量步驟，其中準(zhǔn)備步驟包括：在勤務(wù)塔上瞄準(zhǔn)間內(nèi)固定擺式尋北儀，在擺式尋北儀頂端固定有直角棱鏡；擺式尋北儀的直角棱鏡的棱鏡法線與瞄準(zhǔn)標(biāo)尺保持平行；啟動(dòng)擺式尋北儀尋北，積累6次有效尋北數(shù)據(jù)求得均值作為大地北，直角棱鏡法線與大地北之間的方位角為基準(zhǔn)方位；確定瞄準(zhǔn)標(biāo)尺的長橫刻線與短豎刻線形成的順序瞄準(zhǔn)點(diǎn)；瞄準(zhǔn)儀與選定瞄準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)；通過瞄準(zhǔn)儀測(cè)得擺式尋北儀的直角棱鏡、慣組棱鏡間的方位角，形成換算為箭體的初始方位角的測(cè)量步驟。所述測(cè)量步驟包括：通過瞄準(zhǔn)儀瞄準(zhǔn)擺式尋北儀的直角棱鏡，獲得基準(zhǔn)方位角度Ajz；通過瞄準(zhǔn)儀瞄準(zhǔn)慣組棱鏡，獲得準(zhǔn)直偏差角β；通過瞄準(zhǔn)儀獲得瞄準(zhǔn)慣組棱鏡和直角棱鏡的棱鏡法線間的方位旋轉(zhuǎn)角α；基準(zhǔn)方位角度Ajz與慣組棱鏡之間的方位夾角θ，以及慣組棱鏡的初始方位角Amz根據(jù)以下公式獲得：θ＝a+β…………………………………………………………………(2)。所述瞄準(zhǔn)標(biāo)尺由一條長橫刻線和數(shù)條短豎刻線構(gòu)成，每個(gè)短豎刻線與長橫刻線的垂直交點(diǎn)就是一個(gè)瞄準(zhǔn)點(diǎn)，刻線寬度0.5mm，豎刻線間距50mm。所述擺式尋北儀的直角棱鏡入射面長度不小于50mm，寬度不小于30mm。本發(fā)明的火箭瞄準(zhǔn)系統(tǒng)通過擺式尋北儀自尋北獲取基準(zhǔn)方位(初始方位角)的方法均能達(dá)到方位基準(zhǔn)高精度傳遞的目的，滿足了運(yùn)載火箭地面瞄準(zhǔn)設(shè)備使用要求。附圖說明圖1為本發(fā)明火箭瞄準(zhǔn)系統(tǒng)通過擺式尋北儀自尋北獲取基準(zhǔn)方位方法中利用擺式尋北儀獲得并傳遞角度測(cè)量示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。結(jié)合圖1所示，本發(fā)明的獲取基準(zhǔn)方位方法主要包括以下準(zhǔn)備步驟：在勤務(wù)塔上瞄準(zhǔn)間內(nèi)固定擺式尋北儀03，在擺式尋北儀頂端固定有直角棱鏡02，直角棱鏡法線與尋北儀敏感軸間的角度事先標(biāo)定；直角棱鏡02的棱鏡法線與瞄準(zhǔn)標(biāo)尺04保持平行(基本平行)；啟動(dòng)擺式尋北儀03尋北，積累6次有效尋北數(shù)據(jù)求得均值作為大地北，該值就是直角棱鏡法線的大地北；確定瞄準(zhǔn)標(biāo)尺的長橫刻線與短豎刻線形成的順序瞄準(zhǔn)點(diǎn)；瞄準(zhǔn)儀05與選定瞄準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)心；準(zhǔn)備步驟為具體的，可進(jìn)一步優(yōu)化的測(cè)量步驟提供了快速測(cè)量和參數(shù)角度轉(zhuǎn)換的必要物理參照基礎(chǔ)，為進(jìn)一步提高測(cè)量精度的算法保留了與大地方位角的映射關(guān)系。通過瞄準(zhǔn)儀05測(cè)得直角棱鏡02、慣組棱鏡01、大地方位角間的角度差異，形成換算為箭體的基準(zhǔn)方位角的測(cè)量步驟。本發(fā)明的獲取基準(zhǔn)方位方法主要包括以下測(cè)量步驟：通過瞄準(zhǔn)儀05瞄準(zhǔn)直角棱鏡02的法線，光學(xué)準(zhǔn)直，獲得角度數(shù)據(jù)與測(cè)繪標(biāo)定校驗(yàn)換算獲得基準(zhǔn)方位角度Ajz；通過瞄準(zhǔn)儀05瞄準(zhǔn)慣組棱鏡01，獲得準(zhǔn)直偏差角β；通過瞄準(zhǔn)儀05獲得瞄準(zhǔn)慣組棱鏡01和直角棱鏡02的棱鏡法線間的方位旋轉(zhuǎn)角α；基準(zhǔn)方位角度Ajz與慣組棱鏡01之間的方位夾角θ，以及慣組棱鏡01的初始方位角Amz根據(jù)以下公式獲得：θ＝a+β…………………………………………………………………(2)本發(fā)明的火箭瞄準(zhǔn)系統(tǒng)通過擺式尋北儀自尋北獲取基準(zhǔn)方位的方法可以實(shí)現(xiàn)超高測(cè)量精度，角度誤差小，測(cè)量持續(xù)性好。采用本方法，可以將火箭發(fā)射前初始方位角快速映射在平面象限內(nèi)完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換傳遞。本發(fā)明獲取基準(zhǔn)方位方法中使用的瞄準(zhǔn)標(biāo)尺04由一條長橫刻線和數(shù)條短豎刻線構(gòu)成，每個(gè)短豎刻線與長橫刻線的垂直交點(diǎn)就是一個(gè)瞄準(zhǔn)點(diǎn)，刻線寬度0.5mm，豎刻線間距50mm，根據(jù)具體瞄準(zhǔn)范圍確定瞄準(zhǔn)標(biāo)尺橫刻線長度和瞄準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量。直角棱鏡入射面長度不小于50mm，寬度不小于30mm。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。