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航空遥感器平面反射镜系统装调方法

张健 王健飞 方新 宋来运 刘少明 王雪

张健, 王健飞, 方新, 宋来运, 刘少明, 王雪. 航空遥感器平面反射镜系统装调方法[J]. 中国光学(中英文), 2022, 15(3): 534-544. doi: 10.37188/CO.2021-0187
引用本文: 张健, 王健飞, 方新, 宋来运, 刘少明, 王雪. 航空遥感器平面反射镜系统装调方法[J]. 中国光学(中英文), 2022, 15(3): 534-544. doi: 10.37188/CO.2021-0187
ZHANG Jian, WANG Jian-fei, FANG Xin, SONG lai-yun, LIU Shao-ming, WANG Xue. Alignment method of plane reflecting mirror system for aerial remote sensor[J]. Chinese Optics, 2022, 15(3): 534-544. doi: 10.37188/CO.2021-0187
Citation: ZHANG Jian, WANG Jian-fei, FANG Xin, SONG lai-yun, LIU Shao-ming, WANG Xue. Alignment method of plane reflecting mirror system for aerial remote sensor[J]. Chinese Optics, 2022, 15(3): 534-544. doi: 10.37188/CO.2021-0187

航空遥感器平面反射镜系统装调方法

doi: 10.37188/CO.2021-0187
基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金项目(No. 52105537)
详细信息
    作者简介:

    张 健(1986—),男,山东济南人,博士,副研究员,硕士生导师,2018年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位,主要从事航空遥感器光机结构设计及标定技术的研究。E-mail:zjian000@163.com

    王 雪(1985—),女,吉林长春人,硕士,助理研究员,2012年于吉林大学获得硕士学位,主要从事航空遥感器电子学系统及航空产品质量体系管理方面的研究。E-mail:snow85116@163.com

  • 中图分类号: V241.05;V243.5;V248.1

Alignment method of plane reflecting mirror system for aerial remote sensor

Funds: Supported by the National Natural Science Foundation of China: The Young Scientists Fund (Grant No. 52105537)
More Information
  • 摘要: 利用平面反射镜进行光路折转以减小航空遥感器体积及质量是一种常用设计手段,而平面反射镜的引入对航空遥感器的装调工作提出了更高的要求。为此本文提出了一种用于航空遥感器平面反射镜系统的装调方法。利用坐标变换法建立经纬仪测量数学模型,推导出单个平面反射镜组件及平面反射镜系统角度偏差(俯仰偏差及方位偏差)与经纬仪测量值之间的对应关系。提出了利用经纬仪完成平面反射镜系统角度偏差测量及装调的方法。最终使镜头光轴与焦平面安装面法线的俯仰偏差和方位偏差均满足不大于2′的指标要求。应用该方法已完成10余套航空遥感器反射镜系统的装调,方法方便高效。同时,该方法可为各种光学仪器中平面反射镜角度标定及装调提供解决思路。

     

  • 图 1  某航空遥感器结构示意图

    Figure 1.  Structural diagram of an aerial remote sensor

    图 2  反射镜系统安装示意图

    Figure 2.  Installation diagram of the mirror system

    图 3  平面反射镜系统装调流程图

    Figure 3.  Alignment flow chart of the plane reflecting mirror system

    图 4  单个反射镜组件角度偏差测量示意图

    Figure 4.  Schematic diagram of the angle deviation measurement of a single reflector assembly

    图 5  单个反射镜组件测量坐标系建立

    Figure 5.  Establishment of measurement coordinate systems for the single reflector assembly

    图 6  角度β经纬仪测量误差的计算结果(计算次数为100万次)

    Figure 6.  Calculation results of the theodolite measurement error for angle β ( 1 million calculation times)

    图 7  反射镜系统测量坐标系建立

    Figure 7.  Establishment of the measurement coordinate systems for the plane reflecting mirror system

    图 8  (a)方位偏差p和(b)俯仰偏差q近似值误差的计算结果(计算次数为100万次)

    Figure 8.  Calculation results of the approximate error of (a) the azimuth angle deviation p and (b) the pitching angle deviation q ( 1 million calculation times)

    图 9  反射镜组件1装调示意图

    Figure 9.  Schematic diagram of the alignment of the first reflector assembly

    图 10  反射镜组件3装调示意图

    Figure 10.  Schematic diagram of the alignment of the third reflector assembly

    图 11  反射镜组件2装调示意图

    Figure 11.  Schematic diagram of the alignment of the second reflector assembly

    表  1  10套航空遥感器反射镜系统装调结果

    Table  1.   Alignment results of the angle deviation of the reflector system of 10 aerial remote sensors

    序号俯仰偏差方位偏差
    150″10″
    263″1″
    343″1″
    463″10″
    555″1″
    617″4″
    756″2.3″
    810″11″
    949″15″
    1059″11″
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-10-30
  • 录用日期:  2022-01-21
  • 修回日期:  2021-12-02
  • 网络出版日期:  2022-01-28
  • 刊出日期:  2022-05-20

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