本發(fā)明涉及一種光電標(biāo)相對(duì)位置測(cè)量裝置。屬于機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

所謂電軸就是通信天線某一頻率下的指向，由于船載各頻段測(cè)控設(shè)備雷達(dá)的電軸是一個(gè)虛擬軸，無法進(jìn)行準(zhǔn)確地校準(zhǔn)，因此測(cè)控天線俯仰臂一側(cè)配備有望眼鏡作為虛擬電軸，也就是望遠(yuǎn)鏡的指向就代表了電軸的方向；另一側(cè)裝有微光電視，要求微光電視的光軸與望遠(yuǎn)鏡的指向平行，即望遠(yuǎn)鏡的指向、微光電視的光軸與電軸平行，且電軸在兩者中心。由于在實(shí)際工作中望遠(yuǎn)鏡并不方便參加任務(wù)，以微光電視作為參試設(shè)備進(jìn)行任務(wù)保障，這就意味著微光電視的光軸代替了電軸，電軸、微光電視的光軸、望遠(yuǎn)鏡的指向三者之間的相對(duì)尺寸標(biāo)定就變得尤為重要。在實(shí)際標(biāo)定中，需要將兩兩之間的關(guān)系準(zhǔn)確標(biāo)出，稱之為光機(jī)偏差、光光不平行度、光電偏差，其中光機(jī)偏差為電軸與望遠(yuǎn)鏡的位置差；光光不平行度為微光電視與望遠(yuǎn)鏡的位置差；光電偏差為電軸與微光電視的位置差。為測(cè)定這三個(gè)偏差值，需要在滿足雷達(dá)遠(yuǎn)場(chǎng)條件的遠(yuǎn)端配置電標(biāo)和光標(biāo)，電標(biāo)和光標(biāo)的相對(duì)尺寸與船載端天線電軸、微光電視、望遠(yuǎn)鏡的物理尺寸需要一一對(duì)應(yīng)，電標(biāo)為用于電軸跟蹤的某一頻率的電信號(hào)，光標(biāo)為用于微光電視和望遠(yuǎn)鏡辨識(shí)的發(fā)光燈具。對(duì)于大型測(cè)控天線的光標(biāo)、電標(biāo)相對(duì)位置間距較大，在人工測(cè)量及其不便，且精度也無法保障的情況下，急需一種位置測(cè)量裝置對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種光電標(biāo)相對(duì)位置測(cè)量裝置的實(shí)現(xiàn)方法，以投影法為基本原理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)光電標(biāo)相對(duì)位置的標(biāo)定，具有原理清晰、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易的特點(diǎn)。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種光電標(biāo)相對(duì)位置測(cè)量裝置，它包括自下而上依次連接的臺(tái)架、平臺(tái)、水平轉(zhuǎn)體和垂直轉(zhuǎn)體，其中：

所述臺(tái)架包括底盤、連接桿和托盤，所述底盤用于支撐整個(gè)裝置，與連接桿的下端通過螺紋連接；所述連接桿的上端與托盤通過螺紋連接，在所述托盤的邊緣均勻分布若干帶有彈簧的調(diào)平螺栓，用于連接并調(diào)平平臺(tái)；

所述平臺(tái)包括調(diào)準(zhǔn)盤和刻度轉(zhuǎn)體，刻度轉(zhuǎn)體固定于調(diào)準(zhǔn)盤的中心位置，所述調(diào)準(zhǔn)盤與臺(tái)架的調(diào)平螺栓對(duì)稱有三個(gè)通孔，在調(diào)準(zhǔn)盤的表面刻有一個(gè)用于標(biāo)識(shí)垂直方向的標(biāo)識(shí)線；所述刻度轉(zhuǎn)體為圓盤結(jié)構(gòu)，中心銑出一個(gè)通圓槽，用于放置水平轉(zhuǎn)體，且在刻度轉(zhuǎn)體的表面有角度刻線，用于得到水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度；

所述水平轉(zhuǎn)體包括水平轉(zhuǎn)軸、水平轉(zhuǎn)桿、連接桿和垂直轉(zhuǎn)軸座，所述水平轉(zhuǎn)軸置于刻度轉(zhuǎn)體的通圓槽內(nèi)，一側(cè)刻有標(biāo)識(shí)線，用于指定水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度；所述連接桿用于連接水平轉(zhuǎn)軸和垂直轉(zhuǎn)軸座；所述水平轉(zhuǎn)桿設(shè)置于連接桿的側(cè)面，用于轉(zhuǎn)動(dòng)水平轉(zhuǎn)體，所述垂直轉(zhuǎn)軸座為U型結(jié)構(gòu)，兩側(cè)各開有一個(gè)通孔，用于固定垂直轉(zhuǎn)體，通孔外側(cè)刻有刻度，用于得到垂直轉(zhuǎn)動(dòng)角度；

所述垂直轉(zhuǎn)體包括垂直轉(zhuǎn)軸、過渡桿、激光測(cè)距儀和夾架，所述垂直轉(zhuǎn)軸插于垂直轉(zhuǎn)軸座的通孔內(nèi)，兩端刻有標(biāo)識(shí)線，用于指定垂直轉(zhuǎn)動(dòng)角度；所述過渡桿用于連接垂直轉(zhuǎn)軸和夾架，保證垂直方向有足夠旋轉(zhuǎn)半徑；所述夾架為邊緣有壓板的平面結(jié)構(gòu)，用于放置激光測(cè)距儀。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明采用投影法，通過測(cè)距和角度相對(duì)關(guān)系，方便實(shí)現(xiàn)了光、電標(biāo)的相對(duì)位置測(cè)量。將裝置放置在光電標(biāo)正前方，將激光測(cè)距儀的紅外射口與過渡桿中心垂直，通過激光測(cè)距儀的調(diào)平水柱進(jìn)行水平調(diào)平，轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)使平臺(tái)標(biāo)識(shí)線垂直光電標(biāo)法線位置。轉(zhuǎn)動(dòng)水平和垂直轉(zhuǎn)體，使得激光測(cè)距儀激光指向天線中心，得到距離值和水平與垂直角度值；再次轉(zhuǎn)動(dòng)水平和垂直轉(zhuǎn)體，使得激光測(cè)距儀激光指向光標(biāo)，得到距離值和水平與垂直角度值，通過勾股定律計(jì)算得到光電標(biāo)相對(duì)位置。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種光電標(biāo)相對(duì)位置測(cè)量裝置的整體設(shè)計(jì)圖。

圖2為圖1的底盤設(shè)計(jì)圖。

圖3為圖1的連接桿設(shè)計(jì)圖。

圖4為圖1的托盤設(shè)計(jì)圖。

圖5為圖1的平臺(tái)設(shè)計(jì)圖。

圖6為圖1的水平轉(zhuǎn)體設(shè)計(jì)圖。

圖7為圖1的垂直轉(zhuǎn)體設(shè)計(jì)圖。

圖8為本發(fā)明一種光電標(biāo)相對(duì)位置測(cè)量裝置的測(cè)試原理圖。

其中：1、臺(tái)架，1.1、底盤，1.2、連接桿，1.3、托盤，1.4、調(diào)平螺栓；2、平臺(tái)，2.1、調(diào)準(zhǔn)盤，2.2、刻度轉(zhuǎn)體；3、水平轉(zhuǎn)體，3.1、水平轉(zhuǎn)軸，3.2、水平轉(zhuǎn)桿，3.3、過渡桿，3.4、垂直轉(zhuǎn)軸；4、垂直轉(zhuǎn)體，4.1、垂直轉(zhuǎn)軸，4.2、過渡桿，4.3、激光測(cè)距儀，4.4、夾架。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明涉及一種光電標(biāo)相對(duì)位置測(cè)量裝置，它包括自下而上依次連接的臺(tái)架1、平臺(tái)2、水平轉(zhuǎn)體3和垂直轉(zhuǎn)體4，其中：

如圖2—4所示，所述臺(tái)架1包括底盤1.1、連接桿1.2、托盤1.3和調(diào)平螺栓1.4，所述底盤1.1為圓盤結(jié)構(gòu)，用于支撐整個(gè)裝置，在其正面中心位置有一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)，圓柱形結(jié)構(gòu)中心凸起一個(gè)螺栓，用于與連接桿1.2進(jìn)行連接；所述連接桿1.2為 “杠鈴式”圓柱體結(jié)構(gòu)，圓柱體兩端配有“草帽形”結(jié)構(gòu)，“草帽形”邊緣為圓環(huán)體，“草帽形”帽頂為內(nèi)螺旋圓環(huán)圓柱體結(jié)構(gòu)，將底盤1.1和托盤1.3連為整體；所述托盤1.3為圓盤結(jié)構(gòu)，圓盤底部中心位置有一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)，圓柱形結(jié)構(gòu)中心凸起一個(gè)螺栓，用于與連接桿1.2固定，其邊緣均勻分布三個(gè)帶有彈簧的調(diào)平螺栓1.4，用于調(diào)平平臺(tái)2。

如圖5所示，所述平臺(tái)2包括調(diào)準(zhǔn)盤2.1和刻度轉(zhuǎn)體2.2，所述調(diào)準(zhǔn)盤2.1為圓盤結(jié)構(gòu)，與臺(tái)架的托盤調(diào)平螺栓1.4對(duì)稱有三個(gè)通孔，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)2調(diào)平，表面刻有一個(gè)標(biāo)識(shí)線，用于標(biāo)識(shí)垂直方向，具體來講就是用來指示測(cè)量裝置是否與光、電標(biāo)的法線垂直；所述刻度轉(zhuǎn)體2.2為圓盤結(jié)構(gòu)，中心銑出一個(gè)通圓槽，用于放置水平轉(zhuǎn)軸3.1，表面有角度刻線，用于得到水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

如圖6所示，所述水平轉(zhuǎn)體3包括水平轉(zhuǎn)軸3.1、水平轉(zhuǎn)桿3.2、連接桿3.3、垂直轉(zhuǎn)軸座3.4，所述水平轉(zhuǎn)軸3.1為圓盤結(jié)構(gòu)，一側(cè)刻有標(biāo)識(shí)線，用于指定水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度；所述水平轉(zhuǎn)桿3.2為小圓柱結(jié)構(gòu)，便于轉(zhuǎn)動(dòng)水平轉(zhuǎn)體3；所述連接桿3.3為圓柱結(jié)構(gòu)，用于連接水平轉(zhuǎn)軸3.1和垂直轉(zhuǎn)軸座3.4；所述垂直轉(zhuǎn)軸為U型結(jié)構(gòu)，兩側(cè)各開有一個(gè)通孔，用于固定垂直轉(zhuǎn)軸4.1，通孔外側(cè)刻有刻度，用于得到垂直轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

如圖7所示，所述垂直轉(zhuǎn)體4包括垂直轉(zhuǎn)軸4.1、過渡桿4.2、垂直轉(zhuǎn)桿4.3、夾架4.4，所述垂直轉(zhuǎn)軸4.1為圓柱結(jié)構(gòu)，圓柱兩端刻有標(biāo)識(shí)線，用于指定垂直轉(zhuǎn)動(dòng)角度；所述過渡桿4.2為圓柱結(jié)構(gòu)，用于連接垂直轉(zhuǎn)軸4.1和夾架4.4，保證垂直方向有足夠旋轉(zhuǎn)半徑；所述夾架4.4為邊緣有壓板的平面結(jié)構(gòu)，用于放置激光測(cè)距儀。

如圖8所示，所述裝置的測(cè)試方法為投影法，由于光電目標(biāo)兩者無論在水平還是在垂直方向上間距較大，在安裝時(shí)無法保證天線安裝面與光標(biāo)安裝面處于一個(gè)平面內(nèi)，手動(dòng)測(cè)量下需要人眼判斷相對(duì)位置，本新型以激光測(cè)距為手段，采用投影法方便實(shí)現(xiàn)了相對(duì)位置測(cè)量，即將光、電標(biāo)分別進(jìn)行水平和垂直投影，使用激光測(cè)距儀分別測(cè)量光、電標(biāo)，通過測(cè)距值與水平或垂直轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)角度關(guān)系，就可以得到光、電標(biāo)的相對(duì)位置，計(jì)算方法如下：

所述水平間距Q的計(jì)算為：Q=Sina1*L1+Sina2*L2

其中：a1為指向電標(biāo)的水平角度；L1為指向電標(biāo)的距離；a2為指向光標(biāo)的水平角度；L2為指向光標(biāo)的距離。

所述垂直間距W的計(jì)算為：W=abs(Sinb1*L1-Sinb2*L2)

其中：b1為指向電標(biāo)的垂直角度；L1為指向電標(biāo)的距離；b2為指向光標(biāo)的垂直角度；L2為指向光標(biāo)的距離。

除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還包括有其他實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術(shù)方案，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。