【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞机校靶，尤其是指一种基于全站仪空间点测量的飞机校靶方法及装置。
技术介绍
1、现有技术阶段中，飞机校靶装置是军用飞机校靶作业使用的专用设备，用于飞机武器系统以及其他相关机载设备的光电、机械轴线相对基准轴线的校准，实现这些空间轴线间的协调关系检验、初始偏差测量以及辅助偏差修正等工作。
2、同时飞机校靶工作是一项经常性的、直接关系到飞机惯性导航准确性及机载武器系统任务效率的重要工作。
3、而校靶方法是大都采用立靶校靶方式，需要顶平飞机、竖立立靶靶图，再瞄准测量的方法进行校靶。操作过程复杂、校靶时间长、效率低，难以满足现代战争精确快速打击需求。
4、因此亟需一种校靶装置，可以快速、方便、准确测量计算出飞机武器系统以及其他相关机载设备的光电、机械轴线相对于基准轴线的偏差，以满足现代军事战争对校靶效率的要求。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术的一种基于全站仪空间点测量的飞机校靶方法，所述飞机校靶方法基于飞机校靶装置测量计算出飞机武器系统以及其他相关机载设备的光电、机械轴线相对于基准轴线的偏差，包括获取飞机姿态、获取被测设备安装托架姿态、校靶解算，其中获取飞机姿态如下步骤：
2、步骤s1：将测量杆(1)依次放置在两个飞机纵向标记点下方，通过调平台(15)使得杆身ⅰ(12)与地面保持垂直状态，再调整平移台(16)使顶针(11)顶住标记点；
3、步骤s2：分别用全站仪瞄准测量杆(1)上的测量杆靶标(13)，
4、步骤s3：再次利用测量杆(1)依次垂直顶靠在飞机左右两个横轴标记点上，引出的是飞机横轴姿态；
5、步骤s4：依次用全站仪瞄准测量杆(1)上的测量杆靶标(13)，得到横向左、右两个坐标点(naw1，eaw1，zaw1)和(naw2，eaw2，zaw2)；
6、步骤s5：得到飞机机体在全站仪坐标系内的姿态角为(α1，β1，γ1)，转换为关系矩阵为t1，其中：
7、α1＝arctg((eal2-eal1)/la)
8、β1＝arctg((zal2-zal1)/la)
9、γ1＝arcth((zaw2-zaw1)/wa)
10、式中：la为纵向两个标记点距离，由两坐标点计算得到，wa为横向两个标记点距离，由两坐标点计算得到；
11、获取被测设备安装托架姿态如下步骤：
12、步骤s6：校靶时将被测设备从飞机上拆下，把被测设备安装姿态引出夹具(3)安装在对应安装托架上，打开被测设备安装姿态引出夹具(3)上的激光发射器(31)，此时激光器光束应分别和惯导托架的纵轴引出线和横轴引出线平行；
13、步骤s7：校靶时依次在距离被测设备安装姿态引出夹被测设备安装姿态引出夹具(3)的15米处用靶杆(2)上的靶标(21)接收激光束，则激光器发射口中心点和靶杆上激光光斑中心点的连线可代表惯导托架的纵轴引出线和横轴引出线；
14、步骤s8：依次用全站仪瞄准被测设备安装姿态引出夹具(3)上的夹具靶标(32)和靶杆(2)上的标靶标(21)，得到纵向激光口、纵向靶板两个坐标点(nel1，eel1，zel1)、(nel2，eel2，zel2)和横向激光口、横向靶板两个坐标点(new1，eew1，zew1)、(new2，eew2，zew2)
15、步骤s9：则被测设备在全站仪坐标系内的姿态角为(α2，β2，γ2)，转换为关系矩阵t2，其中
16、α2＝arctg((eel2-eel1)/le)
17、β1＝arctg((zel2-zel1)/le)
18、γ1＝arcth((zew2-zew1)/we)
19、式中：le为纵向两个标记点距离，由两坐标点计算得到，we为横向两个标记点距离，由两坐标点计算得到；
20、校靶解算如下步骤：
21、步骤s10：被测设备相对于飞机的姿态关系通过下式计算：
22、t＝t2*t1'
23、将关系矩阵转换为欧拉角形式(α，β，γ)，即为被测设备的偏差角。
24、本专利技术还提供一种基于全站仪空间点测量的飞机校靶装置，所述飞机校靶装置中利用全站仪将装于飞机周围辅助的测量杆(1)、靶杆(2)、被测设备安装姿态引出夹具(3)结合成有机的装置方案，包括全站仪、平板计算机、测量杆(1)、靶杆(2)、被测设备安装姿态引出夹具(3)，所述全站仪是通用测绘仪器，是本飞机校靶装置中的校靶原点，同时操作人员利用平板计算机，通过电缆接收全站仪空间点测量数据，自动运算并显示校靶偏差角。
25、在本专利技术的一个实施例中，所述测量杆(1)包括顶针(11)、杆身ⅰ(12)、测量杆靶标(13)、水泡(14)、调平台(15)、平移台(16)、三角架ⅰ(17)，其中三角架ⅰ(17)的装配平台上在垂直高度方向依次设有平移台(16)、调平台(15)、水泡(14)、测量杆靶标(13)、杆身ⅰ(12)、顶针(11)，其中的平移台(16)、调平台(15)、水泡(14)组成调整模组，另外顶针(11)在使用过程中，顶靠在飞机的机身测量基准点。
26、在本专利技术的一个实施例中，所述靶杆(2)包括靶标(21)、接收板(22)、杆身ⅱ(23)、三角架ⅱ(24)，所述的三角架ⅱ(24)安装平台上设有杆身ⅱ(23)，同时杆身ⅱ(23)一端装配有接收板(22)，接收板(22)上设有靶标(21)。
27、在本专利技术的一个实施例中，被测设备安装姿态引出夹具(3)包括激光发射器(31)、夹具靶标(32)、支臂(33)、安装座(34)、把手(35)，所述支臂(33)一端设在安装座(34)上，同时安装座(34)上还设有把手(35)，同时支臂(33)另一端平台上设有夹具靶标(32)以及激光发射器(31)。
28、本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本专利技术所述的飞机校靶方法，在校靶过程中无需顶平飞机，操作流程简单，仅需2名操作人员便可以完成校靶工作；装置中采用通用高精度全站仪，设备可扩展性强。即可以实现一台全站仪对一台飞机的多种装备、多种飞机多种装备进行测量，仅需要开发相对应的夹具引出被测设备安装托架姿态信息便可以实现校靶工作。
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1.一种基于全站仪空间点测量的飞机校靶方法，所述飞机校靶方法基于飞机校靶装置测量计算出飞机武器系统以及其他相关机载设备的光电、机械轴线相对于基准轴线的偏差，其特征在于，包括获取飞机姿态、获取被测设备安装托架姿态、校靶解算，其中获取飞机姿态如下步骤：
2.一种基于全站仪空间点测量的飞机校靶装置，所述飞机校靶装置中利用全站仪将装于飞机周围辅助的测量杆(1)、靶杆(2)、被测设备安装姿态引出夹具(3)结合成有机的装置方案，其特征在于：包括全站仪、平板计算机、测量杆(1)、靶杆(2)、被测设备安装姿态引出夹具(3)，所述全站仪是通用测绘仪器，是本飞机校靶装置中的校靶原点，同时操作人员利用平板计算机，通过电缆接收全站仪空间点测量数据，自动运算并显示校靶偏差角。
3.根据权利要求2所述的飞机校靶装置，其特征在于：所述测量杆(1)包括顶针(11)、杆身Ⅰ(12)、测量杆靶标(13)、水泡(14)、调平台(15)、平移台(16)、三角架Ⅰ(17)，其中三角架Ⅰ(17)的装配平台上在垂直高度方向依次设有平移台(16)、调平台(15)、水泡(14)、测量杆靶标(13)、杆身Ⅰ
4.根据权利要求2所述的飞机校靶装置，其特征在于：所述靶杆(2)包括靶标(21)、接收板(22)、杆身Ⅱ(23)、三角架Ⅱ(24)，所述的三角架Ⅱ(24)安装平台上设有杆身Ⅱ(23)，同时杆身Ⅱ(23)一端装配有接收板(22)，接收板(22)上设有靶标(21)。
5.根据权利要求2所述的飞机校靶装置，其特征在于：被测设备安装姿态引出夹具(3)包括激光发射器(31)、夹具靶标(32)、支臂(33)、安装座(34)、把手(35)，所述支臂(33)一端设在安装座(34)上，同时安装座(34)上还设有把手(35)，同时支臂(33)另一端平台上设有夹具靶标(32)以及激光发射器(31)。
...【技术特征摘要】
1.一种基于全站仪空间点测量的飞机校靶方法，所述飞机校靶方法基于飞机校靶装置测量计算出飞机武器系统以及其他相关机载设备的光电、机械轴线相对于基准轴线的偏差，其特征在于，包括获取飞机姿态、获取被测设备安装托架姿态、校靶解算，其中获取飞机姿态如下步骤：
2.一种基于全站仪空间点测量的飞机校靶装置，所述飞机校靶装置中利用全站仪将装于飞机周围辅助的测量杆(1)、靶杆(2)、被测设备安装姿态引出夹具(3)结合成有机的装置方案，其特征在于：包括全站仪、平板计算机、测量杆(1)、靶杆(2)、被测设备安装姿态引出夹具(3)，所述全站仪是通用测绘仪器，是本飞机校靶装置中的校靶原点，同时操作人员利用平板计算机，通过电缆接收全站仪空间点测量数据，自动运算并显示校靶偏差角。
3.根据权利要求2所述的飞机校靶装置，其特征在于：所述测量杆(1)包括顶针(11)、杆身ⅰ(12)、测量杆靶标(13)、水泡(14)、调平台(15)、平移台(16)、三角架ⅰ(17)，其中三角...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏传超，郭明，杨晨，陈巍，董金良，朱家乙，司振龙，秦震宇，王中原，
申请(专利权)人：江苏北方湖光光电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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