【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光机系统，特别是涉及一种用于光机系统初始装调的组合测量方法。
技术介绍
1、大型复杂光机系统在航空航天和光刻技术等高精尖领域广泛应用，由于其结构十分精密，尺寸大，内部模块多，所以大型复杂光机系统的装配精度是影响其成像质量和性能指标的重要参数之一。在大型复杂光机系统中的各个模块的装配阶段，若整个大型复杂光机系统存在失调量则会造成像差增大，成像质量下降，目标细节丢失等情况，因此需要高精度光学检测仪器配合装调。
2、大型复杂光机系统需要采用特定的装调技术进行系统初始装调，装调完成后的整个系统才能正常工作。目前，大型复杂光机系统的初始装调阶段一般是通过操作经验丰富的技术人员，辅以相关的光学检测仪器，凭借其经验和感觉以手工操作完成。一般多采用激光跟踪仪建立基准，经纬仪配合平面反射镜来标定系统光轴，随后利用经纬仪调整待装模块的角度，再通过干涉仪监测待装模块的面形。常见的光机系统装调方案中，单纯依赖机械定位，测量数据无法溯源，各个仪器之间没有联系，数据相对独立，无法统一，通用性差，这样整个初始装调效率低下，而且初始装调过程中需要人员多次调试使其处于合理位置处，这样操作下来导致大型复杂光机系统中各个模块定位精度较低，装配过程种引入误差较多，而且一些不当的操作可能会使大型复杂光机系统中的模块表面受损，极大影响成像质量和精度指标。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于光机系统初始装调的组合测量方法，提高了初始装调效率，减少装配引入的人为误差。
2、为实
3、一种用于光机系统初始装调的组合测量方法，所述组合测量方法应用组合测量系统；所述组合测量系统包括：激光跟踪仪、第一经纬仪、第二经纬仪、第三经纬仪和psm装调显微镜；
4、所述组合测量方法包括：
5、根据机械定位将目标模块放置到理论位置处；所述目标模块包括一个镜面；
6、通过所述激光跟踪仪建立全局坐标系，并确定所述全局坐标系下目标模块曲率中心的空间坐标；
7、将所述激光跟踪仪的合作靶球放置到目标模块曲率中心的空间坐标位置上；
8、将所述psm装调显微镜调整到所述激光跟踪仪的合作靶球自准直；
9、根据所述第一经纬仪、所述第二经纬仪、所述第三经纬仪和所述激光跟踪仪组建全局测量网；
10、基于全局测量网，调整所述目标模块的位置，使所述目标模块曲率中心与psm装调显微镜的物镜焦点重合，确定所述目标模块的最终位置。
11、可选地，通过所述激光跟踪仪建立全局坐标系，并确定所述全局坐标系下目标模块曲率中心的空间坐标，具体包括：
12、通过所述激光跟踪仪进行多个站位测量布设的基准点，建立全局坐标系；
13、通过所述激光跟踪仪得到在所述全局坐标系下目标模块曲率中心的空间坐标。
14、可选地，通过所述激光跟踪仪得到在所述全局坐标系下目标模块曲率中心的空间坐标，具体包括：
15、通过所述激光跟踪仪扫描所述目标模块上镜面的表面，得到点云数据；
16、去除所述点云数据中冗余数据后进行平滑处理；
17、从平滑处理后表面上选择三个点；
18、计算三个点的法线向量；
19、将三个点的法线向量的焦点作为曲率中心的空间坐标。
20、可选地，根据所述第一经纬仪、所述第二经纬仪、所述第三经纬仪和所述激光跟踪仪组建全局测量网，具体包括：
21、将所述第一经纬仪、所述第二经纬仪和所述第三经纬仪进行互瞄组网，利用交汇测量原理获取已经布设的转站点位置；
22、基于所述转站点位置，使所述第一经纬仪、所述第二经纬仪、所述第三经纬仪和所述激光跟踪仪组建全局测量网。
23、可选地，根据所述第一经纬仪、所述第二经纬仪、所述第三经纬仪和所述激光跟踪仪组建全局测量网之前，还包括：
24、将所述第一经纬仪与所述目标模块背面的工装反射镜自准直，所述第二经纬仪与所述目标模块上方设置的立方棱镜的第一反射面自准直，所述第三经纬仪与所述立方棱镜的第二反射面自准直；所述第一反射面和所述第二反射面相互垂直。
25、可选地，所述目标模块的最终位置包括全局坐标系下曲率中心的空间坐标、光轴方向和立方镜坐标系。
26、可选地，所述组合测量系统还包括干涉仪；
27、所述干涉仪用于当所述光机系统中各个目标模块均采用所述组合测量方法进行初始装调后，测量所述光机系统的初始装调精度。
28、可选地，所述干涉仪用于当所述光机系统中各个目标模块均采用所述组合测量方法进行初始装调后，测量所述光机系统的初始装调精度方面，具体包括：
29、所述干涉仪发出的光线经过所述光机系统到一个平面反射镜后产生反射光，反射光经过所述光机系统返回到所述干涉仪发生干涉；
30、所述干涉仪用于根据发出的光线与接收的反射光的波像差确定所述光机系统的初始装调精度。
31、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
32、本专利技术通过激光跟踪仪建立全局坐标系，基于全局坐标系，根据第一经纬仪、第二经纬仪、第三经纬仪和激光跟踪仪组建全局测量网，其中涉及的测量数据均为全局坐标系下绝对值，提高了初始装调效率，引入psm装调显微镜，使目标模块曲率中心与psm装调显微镜的物镜焦点重合，确定目标模块的最终位置，减少装配引入的人为误差。
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1.一种用于光机系统初始装调的组合测量方法，其特征在于，所述组合测量方法应用组合测量系统；所述组合测量系统包括：激光跟踪仪、第一经纬仪、第二经纬仪、第三经纬仪和PSM装调显微镜；
2.根据权利要求1所述的用于光机系统初始装调的组合测量方法，其特征在于，通过所述激光跟踪仪建立全局坐标系，并确定所述全局坐标系下目标模块曲率中心的空间坐标，具体包括：
3.根据权利要求2所述的用于光机系统初始装调的组合测量方法，其特征在于，通过所述激光跟踪仪得到在所述全局坐标系下目标模块曲率中心的空间坐标，具体包括：
4.根据权利要求1所述的用于光机系统初始装调的组合测量方法，其特征在于，根据所述第一经纬仪、所述第二经纬仪、所述第三经纬仪和所述激光跟踪仪组建全局测量网，具体包括：
5.根据权利要求1所述的用于光机系统初始装调的组合测量方法，其特征在于，根据所述第一经纬仪、所述第二经纬仪、所述第三经纬仪和所述激光跟踪仪组建全局测量网之前，还包括：
6.根据权利要求5所述的用于光机系统初始装调的组合测量方法，其特征在于，所述目标模块的最终位置包括全
7.根据权利要求1所述的用于光机系统初始装调的组合测量方法，其特征在于，所述组合测量系统还包括干涉仪；
8.根据权利要求7所述的用于光机系统初始装调的组合测量方法，其特征在于，所述干涉仪用于当所述光机系统中各个目标模块均采用所述组合测量方法进行初始装调后，测量所述光机系统的初始装调精度方面，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于光机系统初始装调的组合测量方法，其特征在于，所述组合测量方法应用组合测量系统；所述组合测量系统包括：激光跟踪仪、第一经纬仪、第二经纬仪、第三经纬仪和psm装调显微镜；
2.根据权利要求1所述的用于光机系统初始装调的组合测量方法，其特征在于，通过所述激光跟踪仪建立全局坐标系，并确定所述全局坐标系下目标模块曲率中心的空间坐标，具体包括：
3.根据权利要求2所述的用于光机系统初始装调的组合测量方法，其特征在于，通过所述激光跟踪仪得到在所述全局坐标系下目标模块曲率中心的空间坐标，具体包括：
4.根据权利要求1所述的用于光机系统初始装调的组合测量方法，其特征在于，根据所述第一经纬仪、所述第二经纬仪、所述第三经纬仪和所述激光跟踪仪组建全局测量网...
【专利技术属性】
技术研发人员：付西红，林雪竹，杨业涛，郭丽丽，杨帆，孙静，李治国，康世发，李华，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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