中国科学院知识创新工程(Y154451ZZ0)
- 作品数：10 被引量：46H指数：5
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- 相关机构：中国科学院中国科学院大学西安应用光学研究所更多>>
- 发文基金：中国科学院知识创新工程国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程理学更多>>
- 角度受限的编码器误差测试研究被引量：1
- 2018年
- 为解决转角受限编码器角度误差的精确测试问题,采用平面反射镜-自准直经纬仪法测试编码器角度误差。建立了角度误差和位姿失调参数、编码器角度以及经纬仪示值之间关系的数学模型,通过对失调参数的解算可对编码器角度系统误差进行修正。实验结果表明,在角度范围为0°~40°时,由位姿失调所引入的角度误差随编码器角度的增大单调递增,误差最大值为742.9″;经过修正后的角度误差和编码器位姿无失调时的角度误差基本相当,误差最大值分别为4.4″和3.5″。此方法可有效测试无法精确调整或不具备调平条件的转角受限的编码器角度误差。
- 王涛田留德赵建科周艳陈琛赵怀学刘锴潘亮万伟刘艺宁张婷
- 关键词：数学模型
- 测试设备位姿失调对自准直仪法测量圆分度误差的影响被引量：6
- 2017年
- 为了提高圆分度仪器分度误差的测量精度,介绍了用多面棱体自准直仪测量分度误差的原理和方法,对影响测量结果的误差源进行了分析。根据测量原理建立了多面棱体和自准直仪坐标系,利用坐标变换分别建立了多面棱体工作面与受检仪器轴线的平行差、自准直仪光轴与多面棱体工作面不垂直度误差、自准直仪电十字竖线与受检仪器轴线的平行差对分度误差影响的精确模型。在实验室内,以单轴位置转台的定位精度为测试对象,设计了以上三种位姿失调误差模型的验证实验,实验结果与理论模型仿真结果具有很好的一致性,三种位姿失调引入的误差实测值与理论值的最大偏差小于0.9″,验证了位姿失调量引入测量误差模型的正确性,该模型及仿真结果可以准确指导圆分度误差测试。
- 田留德赵建科赵建科王涛段亚轩段亚轩
- 关键词：误差分析分度误差多面棱体自准直仪
- 利用统计矩计算的图像运动光学传递函数被引量：1
- 2017年
- 为准确评价跟踪成像平台对图像调制传递函数的影响,提供确定平台技术指标的理论依据,建立了利用图像运动函数直接计算运动光学传递函数的解析及数值计算模型,并给出了有限项的截断误差,取7阶近似时,截断误差小于10%。利用所建模型给出了低频正弦运动和高频正弦运动光学传递函数的解析式。对某跟踪成像平台的跟踪角速度误差进行了频谱分析,主要分量由多个低频正弦振动分量组成;在曝光时间的尺度上,跟踪角速度误差引起的图像运动可近似为匀速直线运动。利用统计矩法计算的调制传递函数,与利用跟踪角速度误差的均方根值计算的调制传递函数相当,200mrad-1频率下计算结果偏差小于0.01,因此,跟踪角速度误差均方根值是表征跟踪成像平台的跟踪稳定度的合理参数。
- 田留德王涛王涛赵怀学赵建科赵建科周艳
- 关键词：成像系统光学传递函数
- 光电经纬仪姿态测量精度室内检测方法被引量：6
- 2014年
- 为实现光电经纬仪等靶场光测姿态测量设备测量精度的室内测试和评价,介绍了光电经纬仪对空间轴对称目标的姿态交会测量的原理。利用检测架、平行光管、目标轮廓靶及光源室内模拟不同姿态角的无穷远目标。建立了利用目标特征点的方位角、俯仰角计算目标姿态角的精确数学模型。用高精度经纬仪对目标上的多个特征点进行测量,用最小二乘法按该数学模型对目标姿态进行拟合,得到模拟目标的姿态,经验证该方法的标定精度可达0.05°。以该标定结果为模拟目标姿态的真值,光电经纬仪对同一模拟目标姿态进行动态测量,将测量结果与真值进行比较,可确定光电经纬仪的姿态测量精度。
- 田留德刘朝晖赵建科段亚轩潘亮赵怀学段炯龙江波王争锋
- 关键词：最小二乘法光电经纬仪
- 长焦距激光光学系统焦距测试方法被引量：9
- 2013年
- 为了测试长焦距激光光学系统焦距,对基于自准直原理的焦距测试精度进行了理论分析,提出了一种采用光纤激光器、分光镜、平面镜、精密测角仪、电荷耦合器件(CCD)探测器和波前采集系统的焦距测试方法。通过自行设计的波前采集系统测试被测激光光学系统透射波前,使光纤点源置于其焦点位置。由CCD探测器扫描自准直点源像面,通过扫描定焦算法,使CCD探测器置于最佳像面位置。旋转平面镜使精密测角仪和CCD探测器同步采集,通过精密测角仪获取平面镜旋转的角度和质心法判读点源像移动的线量,获取被测激光光学系统的焦距。采用此方法对焦距为7171mm的激光光学系统焦距进行测试,并对测试结果进行分析,扩展不确定度为13.48mm(k=2)。结果表明,该方法可满足长焦距激光光学系统的焦距测试要求。
- 段亚轩陈永权赵建科李坤田留德张洁
- 关键词：激光光学焦距波前传感器不确定度
- 利用坐标变换分析塔差对编码器测角精度测试的影响被引量：7
- 2015年
- 为了实现编码器测角精度的高精度测量,介绍了应用多面棱体和自准直仪组合测量编码器测角精度的原理和方法,建立了多面棱体坐标系和自准直仪测量坐标系,利用坐标变换的方法推导了塔差对测角精度测试结果影响的精确模型。结果表明,编码器转轴的倾斜角度和倾斜方向会影响编码器测角精度的测量结果。测量误差随编码器的倾斜角度的增大而增大,且近似成平方关系。测量误差随随编码器的倾斜方向改变,倾斜方向角为0°或180°时,测量误差最小;倾斜方向角为90°或270°时,测量误差最大。当倾斜角度为5′时,引入的测量误差为0.11″~0.48″,这对于Ⅰ~Ⅲ级编码器的测试是不能忽略的。根据被测编码器的精度等级将塔差控制在恰当的范围内,给出了不同精度等级编码器测试时塔差的控制要求。
- 田留德刘朝晖赵建科段亚轩潘亮赵怀学龙江波周艳李坤
- 关键词：误差分析光电编码器测角精度
- 小范围回转轴系测角误差测试方法被引量：1
- 2017年
- 为了提高小范围回转轴系测角误差的测量精度,用自准直经纬仪测量测角误差的原理和方法,对影响测量结果的误差源进行了分析,仿真结果表明被测轴系轴线倾斜角度是最主要的误差源.基于误差模型提出了利用最小二乘估计辨识失调参数进而分离引入误差的方法,以实现测角误差的高精度测量.以精度为2″的单轴位置转台为受检对象进行实验验证,相比常规方法的测试结果-309.1″~428.6″,本文方法的测试结果为-0.89″~1.01″和-1.01″~0.93″,测试误差为0.70″和0.78″,消除了设备失调引入的测试误差.该方法具有设备简单、操作便捷,可实现小范围回转轴系测角误差的高精度测试,解决小范围回转轴系工程测试难题.
- 田留德赵建科赵建科周艳王涛赵怀学潘亮
- 基于平行光管的空间目标姿态模拟研究被引量：4
- 2018年
- 为了解决单台经纬仪室内姿态测试问题,在平行光管焦平面位置处放置刻有不同倾斜角线条的目标板,用以模拟无穷远目标的姿态。建立了目标板各象限线条中轴线上的点坐标与全站仪测试角度之间关系的数学模型,设计了测试用目标板,用全站仪对目标板各线条中轴线上的点进行了采样测试,通过数学模型解算出了线条中轴线的倾斜角。实验结果表明,1#与2#线条中轴线夹角模拟误差为0.160°,1#与3#线条中轴线夹角模拟误差为0.046°,可以满足单站图像中轴线斜率提取误差最大值为0.6°的要求。
- 王涛田留德赵建科周艳王雨晨赵怀学刘锴潘亮刘艺宁万伟张婷
- 关键词：平行光管倾斜角模拟误差
- 光电编码器与棱体轴线平行度对转角误差的影响被引量：4
- 2018年
- 光电轴角编码器轴线与棱体轴线不平行会降低转角误差测试结果的置信度,为了减小光电轴角编码器转角测试误差,将由光电轴角编码器轴线与棱体轴线不平行引入的转角测试误差控制在光电轴角编码器转角误差的1/3~1/5以内,建立了由光电轴角编码器轴线和棱体轴线平行度引入的转角测试误差数学模型及Y向偏置数学模型。由仿真结果可知,光电轴角编码器转角测试误差和Y向偏置随转角的增大呈现周期性变化,周期分别为π和2π,棱体轴线倾斜方向相同时,两轴线夹角越大,转角测试误差峰值和Y向偏置峰值越大,两轴线夹角相同时,棱体轴线倾斜方向大小只会改变转角测试误差曲线和Y向偏置曲线相位,不会改变曲线形状。根据多面棱体-自准直仪法对建立的数学模型进行了实验验证。实验结果表明:测试结果与数学模型具很好的自洽性。在实际测试中,对转角误差进行预先测试,绘制偏置曲线并对曲线进行最小二乘法拟合,求取平行度与倾斜方向,根据倾斜方向调整两轴线平行度大小,直到误差峰值满足测试要求。
- 王涛赵建科田留德周艳杨利红陈琛段亚轩潘亮赵怀学刘锴万伟刘艺宁
- 关键词：平行度
- 三轴误差对光电经纬仪测角的影响被引量：9
- 2013年
- 轴系是决定光电经纬仪测量精度的关键组件,三轴误差是影响经纬仪测角精度的主要因素。根据经纬仪三轴地平结构,建立了球面坐标系并用球面三角学推导了轴系误差引起测量误差的精确数学模型。对精确模型简化得到了适用于工程应用的简化模型。仿真表明,照准差和水平轴倾斜对方位角测量影响较大,目标俯仰角越大影响越严重;对俯仰角测量影响较小,可以忽略不计;垂直轴倾斜对方位角、俯仰角测量的影响是目标方位角正弦函数。为光电经纬仪的精度分析、误差分配和误差修正提供了有效参考途径。
- 田留德刘朝晖赵建科潘亮段亚轩张周锋
- 关键词：轴系误差光电经纬仪测角误差球面三角
