一种基于多PSD的平面度实时校准补偿测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多PSD的平面度实施校准补偿测量方法，该方法包括：目标和参考数据的获取：分别同步实时获取目标PSD和多个参考PSD1和PSD2的测量数据，同步误差：200ms；误差模型的建立：根据试验所处的地形环境，分析针对平面度精度影响且具有特定形式的误差主要是地面振动，并建立该环境下的误差模型；测站误差分离：接下来进行多组试验测量，增加数据样本，将数据进行分析，并分离误差；平面度实时校准：通过补偿系统对平面度进行实时补偿，保证扫描测试装置的平面度精度，补偿精度(分辨率小于0.005mm)。能够有效去除激光平面发生器本身的振动误差，有效提高平面补偿精度。有效提高平面补偿精度。有效提高平面补偿精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多PSD的平面度实时校准补偿测量方法


[0001]本专利技术涉及一种平面运动装置的平面度实时检测和补偿校准的方法，尤其涉及一种基于多PSD的平面度实时校准补偿方法，特别适用于大尺寸高精度电磁波平面扫描装置的平面度实时校准与补偿。

技术介绍

[0002]大型高精度平面扫描装置是检测紧缩场静区振幅及相位特性、近场测试等电磁波测试的关键设备之一。同时在近场测试测试总将收发探头安装在平面扫描装置上，通过在平面内移动探头同时按照一定的采样间距对被测目标进行收发测试，通过后续的变换算法对目标的雷达截面、方向图、吸波特性等电磁特性进行检测。其中为了保证检测和测试精度，根据RUZE理论要求扫描装置的平面度均方根误差小于工作波长的百分之一，随着紧缩场与近场测试朝着大尺寸和高频率的方向发展，大型平面扫描装置的平面度很难通过硬件达到测试要求，通常通过补偿的方法来保证扫描检测装置平面度精度要求。
[0003]目前对于大型平面扫描检测装置的补偿有两种方法，其一是通过激光跟踪仪等高精密大型测量设备对平面扫描装置的平面度进行测量插值计算各个位置的误差，将误差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多PSD的平面度实时校准补偿测量方法，可以适用于多组参考PSD补偿，本权利要求书采用两组参考PSD进行说明。其特征在于，包括步骤：步骤1)PSD位置信息获取：同步实时获取目标PSD和多个参考PSD1,PSD2…
PSD
n
(n≥2)的位置数据，其中各PSD之间同步误差不大于：20ms；步骤2)三因素误差模型建立：建立实际平面度误差、测站误差、外部干扰误差三因素误差模型；步骤3)测站误差分离：在误差模型的基础上进行多组试验测量，增加数据样本，通过对数据的分析，分离出测站误差；步骤4)平面度实时校准补偿：通过补偿系统对平面度进行实时补偿，保证扫描测试装置的平面度精度，所述补偿运动系统分辨率优于0.005mm。2.根据权利要求1所述的基于多PSD的平面度实时校准补偿测量方法，其特征在于，针对用于该方法而建立的装置模型包括了XY轴移位台(1)、补偿Z轴(2)、目标PSD(3)、参考PSD1(4)、参考PSD2(5)、激光发射器(6)，其中补偿Z轴(2)和目标PSD(3)构成扫描测试装置，目标PSD(3)固定在补偿Z轴(2)上，其中补偿Z轴内部包含控制驱动器；在所述XY轴移位台(1)上，滑台随着驱动电机带动能够在XY平面沿着X轴或者Y轴进行移动，同时激光发射器(6)发射出激光平面信号能够映射在随滑台移动的目标PSD的光敏面上并被传感器接受，并且参考PSD1和PSD2放置在激光平面覆盖区域接受信号。通过相关的处理模块获得模拟或数字误差信号。3.根据权利要求1所述的基于多PSD的平面度实时校准补偿测量方法，其特征在于，所述三因素误差模型的建立，首先分析得出试验现场环境下针对平面度校准补偿的误差影响主要有滑台导轨实际平面度误差、测站误差以及外部干扰误差。下面建立整体三因素误差模型以及目标PSD与参考PSD所采集数据对应的数学模型。Z(n)＝S(n)+E(n)+ψ(n)其中S(n)是滑台导轨实际平面度误差量，E(n)为测站振动引起的误差量，由于外部电磁干扰产生的Z轴偏移量为ψ(n)。目标PSD数据的模型：Z
0,i
(n)＝S
0,i
(n)+E
0,i
(n)+ψ
0,i
(n)，(i≤n)其中i是目标PSD运行过程中第i个测量位置。S
0,i
(n)是滑台导轨的实际平面度误差量。参考PSD1和参考PSD2在不同测量位置记录的数据分别为G
1,i
(n)、G
2,i
(n)，其中测量数据含有测站振动误差量、外部电磁干扰误差引起的误差量的信息。理论需要采用m个测量探头，其数据为G
m,i
(n)，(m＝1,2,...,n)，m为测站标识，i表示第i个测量点位。以第一个参考PSD在第一个测量位置的数据为例有下面关系：G
1,1
(n)＝E
1,1
(n)+ψ
1,1
(n)其中E
1,1
(n)为该点位处的测站振动引起的误差量，ψ
1,1
(n)为该点位处的外部电磁干扰引起的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周国锋，吴金佳，陈亚，许国鑫，蔡旭阳，向贵金，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：