【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电设备的光学检测，具体提供了一种地平式望远镜两轴的垂直正交检测方法。
技术介绍
1、地平式望远镜在装配完成后具有垂直轴和水平轴两个轴系，望远镜可以通过伺服控制系统的引导，绕着两个轴系转动，指向任一天区的目标。理论上望远镜装调完成后，两个轴系之间应该是垂直正交关系，即垂直轴轴线和水平轴轴线的夹角为90°，且两轴线相交，相互之间的距离为0。但在实际应用中，由于存在机械加工误差和装调误差，望远镜两轴线之间通常会存在一定的角度偏差α和距离偏差δ，如附图1所示，图a为理想情况下两轴线的示意图，图b为实际情况下两轴线的示意图，其中s所示为望远镜的水平轴，c所示为望远镜的垂直轴，α为望远镜两轴线之间的角度偏差，δ为望远镜两轴线之间的距离偏差，角度偏差α和距离偏差δ会给望远镜指向带来误差。角度偏差α也即望远镜两轴的垂直角度偏差，距离偏差δ即望远镜两轴的正交距离偏差，垂直角度偏差和正交距离偏差均是系统差，需要在装配完成后测出两项偏差的具体数值，通过主控给予修正，消除两项偏差的影响。
2、现有技术中对于以往口径较小的望远镜：1、其两轴垂直检测方法为：在水平轴一轴端安装一个可调角度的双面反射镜，后端放置自准直平行光管，反复以120°为间隔旋转水平轴，调整反射镜和自准直平行光管的位置，使得120°间隔的三点读数相同，即认为光管与水平轴同轴，此时任选一水平轴位置保持不动，读出光管读数，方位轴旋转180°，通过光管对远端反射镜背面重新读数，两次读数差的一半即为两轴垂直误差；2、其两轴正交检测方法为：将四通上表面放置千分表，旋转垂
3、现有技术中针对望远镜两轴垂直度和正交度的检测，主要存在如下问题：
4、1、对于两轴垂直度的检测：现有方法需反复调整反射镜和自准直平行光管的相对位置，需要数次转动水平轴，该过程比较繁琐，且需要一定调整经验，受操作人员自身的制约和影响较大；
5、2、对于两轴正交度的检测：在检测过程中需要同时监测两个千分表示数，过程较繁琐，同时若以四通内圆面圆心代表水平轴中心，就人为引入了圆度加工误差，随着望远镜口径增大，四通内圆直径也由以往的几百毫米增加至几千毫米，圆度误差进一步加大，使得两轴正交度检测误差增大。
6、3、对两轴垂直度检测和正角度检测需要不同的测量仪器及工装，使得两个偏差量无法一次测得，需要更换工装，这也随着望远镜口径的增大带来不便。
7、4、随着望远镜口径增大，望远镜整机尺寸变大，水平轴距离地面可能达到数米级，这就使得架设反射镜，自准直平行光管以及千分表难度增大，不易操作。
8、综上所述，如何设计一种仅采用同一测量设备即可一次测量两个误差、且操作简单基本不受望远镜尺寸大小及加工精度等的影响的光学检测方法，以检测望远镜两轴垂直度和正交度误差，是当下亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述问题，提供了一种地平式望远镜两轴的垂直正交检测方法，通过一个测量设备就可以测量出望远镜水平轴和垂直轴之间的垂直度误差和正交度误差，操作简单，通用性强。
2、本专利技术提供的一种地平式望远镜两轴的垂直正交检测方法，具体包括如下步骤：
3、s1：将望远镜平稳放置，在望远镜的侧方架设激光跟踪仪；
4、s2：确定望远镜的实际垂直轴和实际水平轴的位置；
5、确定望远镜的实际垂直轴包括如下子步骤：
6、s21a：在望远镜上选取测量点一，测量点一随望远镜的参照垂直轴的转动而转动且不随望远镜的参照水平轴转动；
7、s22a：在测量点一上放置反射组件，反射组件包括圆心与测量点一的相对位置关系不随测量点一的转动而变动的球状反射器；
8、s23a：调整激光跟踪仪的位置及高度，确保测量点一沿参照垂直轴转动360°的全过程中激光跟踪仪均能与反射器无遮挡并可建立激光回路，以激光跟踪仪为原点建立大地坐标系；
9、s24a：将测量点一绕参照垂直轴旋转360°，此时激光跟踪仪测量并记录反射器在多个采样点的空间坐标，并拟合出所有采样点所在圆的圆心及所在的平面，根据圆心位置及平面法向确定轴线，即为望远镜的实际垂直轴；
10、确定望远镜的实际水平轴包括如下步骤：
11、s21b：在望远镜上选取测量点二，测量点二随望远镜的参照水平轴的转动而转动且不随望远镜的参照垂直轴转动；
12、s22b：在测量点二上放置反射组件，反射组件包括圆心与测量点二的相对位置关系不随测量点二的转动而变动的球状反射器；
13、s23b：调整激光跟踪仪的位置及高度，确保测量点二沿参照水平轴转动360°的全过程中激光跟踪仪均能与反射器无遮挡并可建立激光回路；
14、s24b：将测量点二绕参照水平轴旋转360°，此时激光跟踪仪测量并记录反射器在多个采样点的空间坐标，并拟合出所有采样点所在圆的圆心及所在的平面，根据圆心位置及平面法向确定轴线，即为望远镜的实际水平轴；
15、s3：当望远镜的实际垂直轴和实际水平轴均确定后，根据空间位置关系，解算出望远镜的垂直度误差值和正交度误差值。
16、进一步地，望远镜包括底支座、活动连接于底支座上的中心块和侧架，中心块连接于侧架上且可相对于侧架转动，底支座的垂线即为参照垂直轴；将测量点一设置于侧架上，s24a中测量点一绕参照垂直轴旋转360°时，中心块与侧架共同以参照垂直轴为轴转动360°。
17、进一步地，中心块包括上顶面，将测量点一设置于上顶面上。
18、进一步地，中心块与侧架之间设有匹配连通的连接孔，连接孔内设有水平阶梯轴且中心块与侧架通过水平阶梯轴活动连接，水平阶梯轴的轴线即为参照水平轴；s24b中测量点二绕参照水平轴旋转360°时，侧架保持不动，中心块及水平阶梯轴以参照水平轴为轴摆动360°。
19、进一步地，将测量点二设置在水平阶梯轴上。
20、进一步地，反射组件包括定位座且定位座的正面和反面均设有与反射器匹配的球窝型槽，反射器位于球窝型槽内。
21、进一步地，反射器吸附于球窝型槽内。
22、进一步地，定位座上安装有磁性体并通过磁性体吸附于望远镜上。
23、与现有技术相比，本专利技术能够取得如下有益效果：
24、1、本专利技术通过激光跟踪仪、反射组件、测量点一和测量点二即可测量出望远镜的垂直轴和水平轴，并以此解得垂直度误本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种地平式望远镜两轴的垂直正交检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的地平式望远镜两轴的垂直正交检测方法，其特征在于，所述望远镜（1）包括底支座（5）、活动连接于底支座（5）上的中心块（6）和侧架（7），中心块（6）连接于侧架（7）上且可相对于侧架（7）转动，底支座（5）的垂线即为参照垂直轴；将测量点一（3）设置于侧架（7）上，S24a中测量点一（3）绕参照垂直轴旋转360°时，中心块（6）与侧架（7）共同以参照垂直轴为轴转动360°。
3.根据权利要求2所述的地平式望远镜两轴的垂直正交检测方法，其特征在于，所述中心块（6）包括上顶面（8），将测量点一（3）设置于上顶面（8）上。
4.根据权利要求3所述的地平式望远镜两轴的垂直正交检测方法，其特征在于，所述中心块（6）与侧架（7）之间设有匹配连通的连接孔（9），连接孔（9）内设有水平阶梯轴且中心块（6）与侧架（7）通过水平阶梯轴活动连接，水平阶梯轴的轴线即为参照水平轴；S24b中测量点二（4）绕参照水平轴旋转360°时，侧架（7）保持不动，中心块（6）及水平阶梯轴以参照
5.根据权利要求4所述的地平式望远镜两轴的垂直正交检测方法，其特征在于，将测量点二（4）设置在水平阶梯轴上。
6.根据权利要求5所述的地平式望远镜两轴的垂直正交检测方法，其特征在于，所述反射组件包括定位座（10）且定位座（10）的正面和反面均设有与反射器（11）匹配的球窝型槽，反射器（11）位于球窝型槽内。
7.根据权利要求6所述的地平式望远镜两轴的垂直正交检测方法，其特征在于，所述反射器（11）吸附于球窝型槽内。
8.根据权利要求7所述的地平式望远镜两轴的垂直正交检测方法，其特征在于，所述定位座（10）上安装有磁性体并通过磁性体吸附于望远镜（1）上。
...【技术特征摘要】
1.一种地平式望远镜两轴的垂直正交检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的地平式望远镜两轴的垂直正交检测方法，其特征在于，所述望远镜（1）包括底支座（5）、活动连接于底支座（5）上的中心块（6）和侧架（7），中心块（6）连接于侧架（7）上且可相对于侧架（7）转动，底支座（5）的垂线即为参照垂直轴；将测量点一（3）设置于侧架（7）上，s24a中测量点一（3）绕参照垂直轴旋转360°时，中心块（6）与侧架（7）共同以参照垂直轴为轴转动360°。
3.根据权利要求2所述的地平式望远镜两轴的垂直正交检测方法，其特征在于，所述中心块（6）包括上顶面（8），将测量点一（3）设置于上顶面（8）上。
4.根据权利要求3所述的地平式望远镜两轴的垂直正交检测方法，其特征在于，所述中心块（6）与侧架（7）之间设有匹配连通的连接孔（9），连接孔（9）内设有水平阶梯轴且中...
【专利技术属性】
技术研发人员：周超，陈涛，张景旭，安其昌，王志臣，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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