本發(fā)明屬于光學(xué)測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型瞄準(zhǔn)棱鏡裝置。

背景技術(shù)：

在我國航天領(lǐng)域，為了提高新型運(yùn)載火箭的飛行高可靠性和高準(zhǔn)確度入軌精度，其導(dǎo)航系統(tǒng)已從單一慣性平臺(tái)導(dǎo)航發(fā)展為多套捷聯(lián)慣組共同參與的冗余制導(dǎo)方式，且多套捷聯(lián)慣組并列安裝在儀器艙慣組安裝支架上。為了確保冗余制導(dǎo)系統(tǒng)各導(dǎo)航單元工作的一致性，必須精確測量出各導(dǎo)航單元之間初始安裝誤差的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

冗余捷聯(lián)慣組的基體上均安裝有瞄準(zhǔn)棱鏡，瞄準(zhǔn)棱鏡采用DⅡ-180°型玻璃直角反射棱鏡。在產(chǎn)品單元測試時(shí)，已精確標(biāo)定出瞄準(zhǔn)棱鏡反射法線與捷聯(lián)慣組慣性坐標(biāo)系之間的關(guān)系。在測量環(huán)境和測量空間條件允許的情況下，傳統(tǒng)的測量方法是：利用光學(xué)經(jīng)緯儀分別瞄準(zhǔn)捷聯(lián)慣組的反射棱鏡，使瞄準(zhǔn)棱鏡法線與經(jīng)緯儀出射光軸平行，再通過光學(xué)經(jīng)緯儀之間的轉(zhuǎn)換，即可得出冗余導(dǎo)航系統(tǒng)中主備份慣組之間的方位差。

由于受到箭體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求，在箭體側(cè)壁開設(shè)的瞄準(zhǔn)通視窗口尺寸大小和窗口數(shù)量均受到限制，運(yùn)載火箭在發(fā)射前瞄準(zhǔn)設(shè)備只能夠瞄準(zhǔn)中間主份慣組瞄準(zhǔn)棱鏡，賦予火箭射前初始方位角。而其它捷聯(lián)慣性導(dǎo)航單元的瞄準(zhǔn)棱鏡均被箭體外壁遮擋，利用傳統(tǒng)的測量手段無法得知冗余慣性導(dǎo)航單元之間的初始姿態(tài)方位差值，不僅會(huì)影響慣組冗余判斷門限的設(shè)定，并且一旦發(fā)生主、備份慣組切換的情況，火箭的入軌精度將無法獲得保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種通過改變瞄準(zhǔn)棱鏡的結(jié)構(gòu)形式，完成冗余慣性導(dǎo)航單元之間的初始方位的標(biāo)定的新型瞄準(zhǔn)棱鏡裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種新型瞄準(zhǔn)棱鏡裝置，包括直角反射棱鏡、左側(cè)蓋板、金屬棱鏡座、棱鏡上蓋板即棱鏡右側(cè)蓋板，其中，所述直角反射棱1安裝于金屬棱鏡座內(nèi)的中間位置，所述棱鏡上蓋板裝于金屬棱鏡座上將直角反射棱鏡壓緊于金屬棱鏡座內(nèi)，所述左側(cè)蓋板螺接于金屬棱鏡座的左側(cè)，所述右側(cè)蓋板螺接于金屬棱鏡座的右側(cè)，所述左側(cè)蓋板和右側(cè)蓋板上加工有反光工作面，其中反光工作面朝向棱鏡兩端的外側(cè)。

所述左側(cè)蓋板與右側(cè)蓋板的反光工作面均與反射棱鏡法線平行。

所述金屬棱鏡座長度尺寸需大于反射棱鏡尺寸0.4mm。

所述反射棱鏡與金屬棱鏡座之間單邊間隙為0.2mm。

本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明通過設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)合理的瞄準(zhǔn)棱鏡裝置，將直角反射棱鏡的幾何參數(shù)轉(zhuǎn)換到兩側(cè)反光工作面上，在狹小空間內(nèi)能夠完成多捷聯(lián)慣組之間初始安裝誤差的測量；

2.本發(fā)明不僅可縮小火箭側(cè)壁開窗口的尺寸，而且也能夠減少窗口數(shù)量，提高火箭飛行的可靠性。

附圖說明

圖1是一種新型瞄準(zhǔn)棱鏡裝置主視圖；

圖2是一種新型瞄準(zhǔn)棱鏡裝置側(cè)視圖；

圖中，1.直角反射棱鏡；2.左側(cè)蓋板；3.金屬棱鏡座；4.棱鏡上蓋板；5.右側(cè)蓋板；6.反光工作面；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明提出的一種進(jìn)行進(jìn)一步的介紹：

如圖1所示，一種新型瞄準(zhǔn)棱鏡裝置，包括直角反射棱鏡1、左側(cè)蓋板2、金屬棱鏡座3、棱鏡上蓋板4即棱鏡右側(cè)蓋板5，其中，所述直角反射棱鏡1 安裝于金屬棱鏡座3內(nèi)的中間位置，所述棱鏡上蓋板4裝于金屬棱鏡座3上將直角反射棱鏡1壓緊于金屬棱鏡座3內(nèi)，所述左側(cè)蓋板2螺接于金屬棱鏡座3的左側(cè)，所述右側(cè)蓋板5螺接于金屬棱鏡座3的右側(cè)，所述左側(cè)蓋板2和右側(cè)蓋板5上加工有反光工作面6，其中反光工作面6朝向棱鏡兩端的外側(cè)。

所述左側(cè)蓋板2與右側(cè)蓋板5的反光工作面6均與反射棱鏡法線平行。

所述金屬棱鏡座3長度尺寸需大于反射棱鏡1尺寸0.4mm。

所述反射棱鏡1與金屬棱鏡座3之間單邊間隙為0.2mm。

新型瞄準(zhǔn)棱鏡裝置由光學(xué)玻璃直角反射棱鏡和機(jī)械結(jié)構(gòu)件組成。光學(xué)玻璃直角反射棱鏡采用DⅡ-180°型反射棱鏡，由一個(gè)透射面和兩個(gè)直角反射面構(gòu)成，其特點(diǎn)是入射光軸與出射光軸相互平行。機(jī)械結(jié)構(gòu)件包括金屬棱鏡座、左側(cè)蓋板、右側(cè)蓋板和棱鏡上蓋板。直角反射棱鏡安裝在金屬棱鏡座內(nèi)，由棱鏡上蓋板壓合將棱鏡固定，左右側(cè)蓋板固連在金屬棱鏡座的左右側(cè)面。

由于光學(xué)直角反射棱鏡固定在機(jī)械結(jié)構(gòu)件上，在不考慮微小變形的情況下，可認(rèn)為反射棱鏡與金屬棱鏡座、左右側(cè)蓋板為一剛體，即新型瞄準(zhǔn)棱鏡裝置的左右側(cè)蓋板外表面法線與直角棱鏡反射法線為固定角度關(guān)系，將棱鏡裝置的左右側(cè)蓋板外表面精密加工成反光鏡面，利用光測法精確測量出左右側(cè)蓋板反光面與直角棱鏡反射法線之間的角度關(guān)系。又冗余捷聯(lián)慣組并列安裝在慣組支架上，慣組瞄準(zhǔn)棱鏡之間存有一定的空隙，可將專用光電測試設(shè)備安置在冗余捷聯(lián)慣組瞄準(zhǔn)棱鏡之間，通過測量兩瞄準(zhǔn)棱鏡側(cè)蓋板反射面之間的角度值，即可得知兩瞄準(zhǔn)棱鏡反射法線間的夾角，從而達(dá)到冗余制導(dǎo)系統(tǒng)初始方位角的標(biāo)定目的。

由于光學(xué)直角反射棱鏡兩直角反射面間的夾角是嚴(yán)格的90°，且兩直角反射面的平面度也非常好。首先，通過修研金屬棱鏡座3的兩直角支撐面，使其成90°±30″且相互平行，其次是金屬棱鏡座3長度尺寸需大于反射棱 鏡1尺寸0.4mm。左側(cè)蓋板2和右側(cè)蓋板5所采用優(yōu)質(zhì)工具鋼加工制成，并進(jìn)行高溫淬火及充分的穩(wěn)定性處理，以保持左右蓋板的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。利用精密磨床精磨左右側(cè)蓋板反光工作面，然后再通過人工研磨工藝方法將反光工作面加工成鏡面。

首先將光學(xué)直角反射棱鏡1安裝在金屬棱鏡座3內(nèi)，調(diào)整反射棱鏡位置，使反射棱鏡在棱鏡座的中間位置，保證棱鏡與棱鏡座之間單邊間隙為0.2mm左右，避免左右側(cè)蓋板擠壓棱鏡。利用棱鏡上蓋板4將棱鏡壓緊，此時(shí)需調(diào)節(jié)蓋板的壓緊力度，防止光學(xué)直角反射棱鏡因受壓力過大產(chǎn)生變形，造成反射棱鏡反射像模糊或出現(xiàn)棱鏡崩邊、破裂現(xiàn)象。再將左側(cè)蓋板2和右側(cè)蓋板5用螺接的方式分別固定在金屬棱鏡座3的左右兩側(cè)，并使反光工作面6朝向棱鏡兩端的外側(cè)。