對大口徑光學(xué)系統(tǒng)u型機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的0位進(jìn)行確定的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廣電產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種對大口徑光學(xué)系統(tǒng)U型機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的O位進(jìn)行確定的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大口徑光學(xué)系統(tǒng)搭載于U型機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)上，主要是用于對各類空中以及空間目標(biāo)的光學(xué)特性進(jìn)行跟蹤測量，具有光學(xué)口徑大、探測距離遠(yuǎn)、識(shí)別目標(biāo)能力強(qiáng)、觀測范圍廣、可機(jī)動(dòng)的優(yōu)勢，這種組合廣泛應(yīng)用于各種跟蹤、測量系統(tǒng)中。
[0003]一般在使用該系統(tǒng)時(shí)，需要將U型機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)停放于固定的硬質(zhì)場坪上，并將U型機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)整體調(diào)平，然后進(jìn)行方位角的O位確定，即俗稱的尋北。
[0004]一般尋北采用2種方法。一種是使用大口徑光學(xué)系統(tǒng)去觀測北極星，由于北極星相對于觀測位置在指定時(shí)刻的俯仰角和方位角可以較容易得到，這樣只要系統(tǒng)觀測到北極星后，將光學(xué)系統(tǒng)的中心對準(zhǔn)北極星，記錄下此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)顯示的方位角，將此數(shù)據(jù)與北極星理論方位角對齊即可。此方法的缺點(diǎn)是為了能準(zhǔn)確定位，必須在能肉眼識(shí)別北極星的情況下進(jìn)行操作，受氣象條件影響較大；另外一種定位方法是需要試驗(yàn)場地支持的方位標(biāo)定位法。具體是試驗(yàn)現(xiàn)場有多個(gè)方位標(biāo)，通過測量轉(zhuǎn)臺(tái)的坐標(biāo)，并結(jié)合方位標(biāo)的坐標(biāo)，計(jì)算轉(zhuǎn)臺(tái)與方位標(biāo)的方位角，控制光學(xué)系統(tǒng)觀測到方位標(biāo)并將光學(xué)系統(tǒng)的中心對準(zhǔn)方位標(biāo)，將此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)顯示的方位角與理論方位角對齊。此方法的缺點(diǎn)需要試驗(yàn)現(xiàn)場的方位標(biāo)支持，同時(shí)需要精確測量轉(zhuǎn)臺(tái)位置處的坐標(biāo)。
[0005]定位定向儀是近幾年發(fā)展的新型設(shè)備，它具備2個(gè)天線，將2個(gè)天線放置一定間隔后(幾米乃至數(shù)十米)，通過接受衛(wèi)星定位信號(hào)后，可以準(zhǔn)確給出2個(gè)天線中心的方位角度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供對大口徑光學(xué)系統(tǒng)U型機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的O位進(jìn)行確定的方法，使用現(xiàn)有的定位定向儀設(shè)備，通過輔助光學(xué)系統(tǒng)對機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)O位確定的方法；使用該方法就能夠不受氣象條件限制，不需要試驗(yàn)場地支持，迅速進(jìn)行大口徑光學(xué)系統(tǒng)U型機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)O位的確定，從而大大縮短了試驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種對大口徑光學(xué)系統(tǒng)U型機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的O位進(jìn)行確定的方法，具體包括以下步驟:
[0008]首先，大口徑光學(xué)系統(tǒng)U型機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的O位的確定是通過確定大口徑光學(xué)系統(tǒng)的主光軸，大口徑光學(xué)系統(tǒng)使用反射式望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，其主光軸與轉(zhuǎn)臺(tái)方位軸相交，也就是光學(xué)系統(tǒng)中心線跟真北之間的夾角，將該角度值輸入轉(zhuǎn)臺(tái)操作系統(tǒng)中，即可確定轉(zhuǎn)臺(tái)的O位，也就是當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)操作系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)臺(tái)方位角位O度時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)中心線指的方向位真北；其次，將大口徑光學(xué)系統(tǒng)的主光軸指向線跟定位定向儀2個(gè)測量天線相位中心連線調(diào)整為平行；這樣，定位定向儀測量出來的2個(gè)測量天線相位中心連線與真北之間的夾角就是大口徑光學(xué)系統(tǒng)的主光軸與真北之間的夾角；使用輔助光學(xué)系統(tǒng)的確定大口徑光學(xué)系統(tǒng)的軸線:輔助光學(xué)系統(tǒng)由輔助光學(xué)觀瞄系統(tǒng)和觀測靶2部分組成，分別位于定位定向儀2個(gè)測量天線的下方，定位定向儀在測向時(shí)，天線不能被遮擋；輔助光學(xué)觀瞄系統(tǒng)使用帶十字分劃板的普通單筒望遠(yuǎn)鏡或者CCD相機(jī)，其安裝位置位于測量天線的相位中心正下方且可以進(jìn)行方位角和俯仰角調(diào)整；觀測靶使用普通帶分劃線的十字靶，其安裝位置位于測量天線的相位中心正下方；將大口徑光學(xué)系統(tǒng)U型機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)支撐機(jī)構(gòu)升起并對轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行水平調(diào)平后，將大口徑光學(xué)系統(tǒng)的俯仰角度調(diào)整為O，即光學(xué)系統(tǒng)水平指向；將定位定向儀的I個(gè)含輔助光學(xué)觀瞄系統(tǒng)的測量天線安裝于轉(zhuǎn)臺(tái)上的望遠(yuǎn)鏡筒上方，其位置正好落于U型轉(zhuǎn)臺(tái)方位軸上方，調(diào)整其位置使測量天線的相位中心跟轉(zhuǎn)臺(tái)方位軸重合；調(diào)整輔助光學(xué)系統(tǒng)觀瞄光軸與大口徑光學(xué)系統(tǒng)主光軸一致；輔助光學(xué)系統(tǒng)與大口徑光學(xué)系統(tǒng)同時(shí)觀測遠(yuǎn)距離目標(biāo)，當(dāng)大口徑光學(xué)系統(tǒng)將目標(biāo)放入視場中心后，微調(diào)輔助光學(xué)觀瞄系統(tǒng)，使其觀測到的目標(biāo)也在視場中心；將大口徑光學(xué)系統(tǒng)俯仰調(diào)整為O，光學(xué)系統(tǒng)水平指向；將定位定向儀的另一個(gè)含觀測靶測量天線使用三腳架支起，并升高至指定高度，使得輔助光學(xué)觀瞄系統(tǒng)看到觀測靶中心；開啟定位定向儀，測量出來的2個(gè)測量天線相位中心連線與真北之間的夾角即為輔助光學(xué)系統(tǒng)觀瞄光軸也就是大口徑光學(xué)系統(tǒng)主光軸與真北之間的夾角，將該角度值輸入轉(zhuǎn)臺(tái)操作系統(tǒng)后即可確定轉(zhuǎn)臺(tái)的O位。
[0009]本發(fā)明的有益效果是使用該方法后，能夠不受氣象條件限制，不需要試驗(yàn)場地支持，使用定位定向儀迅速進(jìn)行U型機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)O位的確定，從而大大縮短了試驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0011]大口徑光學(xué)系統(tǒng)U型機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)是由大口徑望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和配套的U型機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)及控制系統(tǒng)組成。其視場小(一般小于I度)，靈敏度高，可對遠(yuǎn)距離弱小目標(biāo)進(jìn)行光學(xué)(含紅外、可見光)跟蹤測量。由于其視場小，其最近成像距離一般也比較遠(yuǎn)(一般為數(shù)百米)。
[0012]定位定向儀是近幾年發(fā)展的新型設(shè)備，它使用2個(gè)GPS作為衛(wèi)星信號(hào)傳感器，通過2個(gè)外接的測量型天線接收GPS系統(tǒng)信息。將2個(gè)天線放置一定間隔后(幾米乃至數(shù)十米)，利用載波測量技術(shù)和快速求解整周模糊度技術(shù)，解算出2個(gè)GPS接收天線處的位置和2個(gè)天線相位中心連線與真北之間的夾角。
[0013]大口徑光學(xué)系統(tǒng)U型機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)每次更換測量地點(diǎn)后，為了對遠(yuǎn)距離目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確測量，都要進(jìn)行尋北操作，即進(jìn)行O位的確定。
[0014]其具體流程為:
[0015]將大口徑光學(xué)系統(tǒng)U型機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)停放于計(jì)劃好的測量地點(diǎn)，一般需要硬質(zhì)場坪；
[0016]系統(tǒng)展開，上電，功能性檢查；
[0017]將大口徑光學(xué)系統(tǒng)U型機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)支撐機(jī)構(gòu)升起并對轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行水平調(diào)平，調(diào)平精度一般優(yōu)于10秒；
[0018]進(jìn)行方位O位確定，精度一般優(yōu)于10秒；
[0019]從星庫中隨機(jī)選擇10-20顆星星，進(jìn)行拍星操作，驗(yàn)證轉(zhuǎn)臺(tái)方位俯仰精度。
[0020]系統(tǒng)要進(jìn)行準(zhǔn)確測量的關(guān)鍵在于方位O位的確定，這個(gè)在使用北極星進(jìn)行校北時(shí)受氣象條件影響尤其大，其基本要求為目視可見北極星。即使是試驗(yàn)場有方