不同尺寸航天器立方镜测量方法研究_李丛

　　地 理 空 间 信 息GEOSPATIAL INFORMATION2018 年 5 月第 16 卷第 5 期May.,2018Vol.16,No.5doi:10.3969/j.issn.1672-4623.2018.05.收稿日期 ：2016-10-20。不同尺寸航天器立方镜测量方法研究李  丛1 ，岳  颖 2 ，任春珍 3 ，刘浩渺 3 ，邓  勇 1（1. 信息工程大学，河南 郑州 450001 ；2. 河南测绘职业学院，河南 郑州 450015 ；3. 北京卫星环境工程研究所，北京 100094）摘  要 ：主要介绍了利用激光跟踪仪测量立方镜镜面，拟合镜面法线方向来代替双经纬仪准直的方法 ；并通过实验验证了经纬仪测量系统与激光跟踪仪测量系统联合测量方法的可行性。通过大尺寸的立方镜进行的准...

　　地 理 空 间 信 息GEOSPATIAL INFORMATION2018 年 5 月第 16 卷第 5 期May.,2018Vol.16,No.5doi:10.3969/j.issn.1672-4623.2018.05.收稿日期 ：2016-10-20。不同尺寸航天器立方镜测量方法研究李 丛1 ，岳 颖 2 ，任春珍 3 ，刘浩渺 3 ，邓 勇 1（1. 信息工程大学，河南 郑州 450001 ；2. 河南测绘职业学院，河南 郑州 450015 ；3. 北京卫星环境工程研究所，北京 100094）摘 要 ：主要介绍了利用激光跟踪仪测量立方镜镜面，拟合镜面法线方向来代替双经纬仪准直的方法 ；并通过实验验证了经纬仪测量系统与激光跟踪仪测量系统联合测量方法的可行性。通过大尺寸的立方镜进行的准直测量，可解决舱体内部测量不通视的问题。关键词 ：大地测量学与测量工程 ；不同尺寸立方镜 ；准直 ；联合测量中图分类号 ：P213 文献标志码 ：B 文章编号 ：1672-4623（2018）05-0041-03012随着工业水平和激光技术的发展，现代测量技术得到了更加充分应用，近年来许多成熟的测量仪器已陆续应用到测量行业中，包括激光跟踪仪、激光扫描仪和 iGPS 等[星空综合1-2] 。卫星安装测量 [3]过程中需经常进行姿态测量。所谓姿态测量，即利用测量仪器对某特定部件进行测量，采用一定的方法建立该部件在参考坐标系下的纯角度坐标系，并确定该坐标系三轴在参考坐标系下的旋转参数。在许多工业部门，特别是航空航天部门，姿态测量与恢复往往通过经纬仪对立方镜的准直测量进行 ；而新型测量仪器，特别是激光跟踪仪的出现，为准直测量提供了新思路。1 经纬仪准直测量原理与精度分析目前基于经纬仪的自准直方法普遍采用自准直灯（十字丝）法。该方法所采用的仪器为带有自准直灯的经纬仪，如 Leica T3000A、TM5100A、TM6100A 电子经纬仪等。准直测量原理如图 1 所示，将经纬仪望远镜调焦至无穷远处，自准直灯发射的光经过聚焦镜和45半反射棱镜后，照亮十字丝分划板，由于十字丝分划板位于经纬仪物镜的焦平面上，若经纬仪的视准轴和平面镜的法线方向平行，则分划板上十字丝刻划线的像经过物镜后形成一束平行光，平行光照射到平面镜上，反射回来的像就成像在分划板上，且与原像重合，从而实现经纬仪自准直测量。此时通过测量经纬仪的水平角和垂直角度值，即可得到平面镜的法线] 。利用经纬仪准直立方镜建立立方镜坐标系，至少需要有两台经纬仪对立方镜的两个相互垂直的平面进行准直，并把得到的平面镜法线方向统一到一个坐标系中，此时即可通过右手法则建立立方镜坐标系，如图 2 所示。通过经纬仪建立立方镜坐标系，其主要误差包括 4 个方面。目镜视准轴半反射镜准直光源聚焦镜分划板物镜平面镜图 1 经纬仪准直测量原理 T 1T 2AB 图 2 经纬仪准直建立立方镜坐标系1.1 经纬仪准直误差经纬仪准直测量立方镜的 A 面，其准直测量误差应等于经纬仪单次瞄准测量的误差，设采用 0.5 的经纬仪进行准直测量，从理论上讲，经纬仪准直误差应等于瞄准误差，但由于受到明面镜反光质量、准直灯强度等星空综合额外因素的影响，经纬仪准直测量的角度误差为 ： m C = 0.7 (1)由于准直方向是由水平和垂直两个方向的角度值共同决定，因此经纬仪准直测量立方镜的 A 面和经纬仪 T 2 准直测量立方镜的 B 面的空间法线误差为 ： m A = m B = 2 m C = 1.0 (2)网络出版时间：2018-05-24 09:46:13网络出版地址：