基于准直光束的高精度滚转角测量方法研究

对于滚转角测量精度低并且难于测量的问题,提出了一种基于准直光束光斑位置变化的高精度滚转角测量方法。当被测物转动时,CCD上2光斑位置随之改变,2个光斑中心连线斜率亦改变。斜率变化由被测物俯仰、偏摆、滚转运动引起。在测量系统中基于自准直原理测量偏摆角和俯仰角,运用相关的算法,消除由偏摆和俯仰运动引起的滚转角误差,从而实现滚转角的精确测量。同时运用Zemax建立系统仿真模型,进行了滚转角的仿真实验测量。将仿真实验结果输入到滚转角解算模型中解算,结果表明:在0~1 800″范围内滚转角的解算值与Zemax的设定值完全一致,由此验证了测量方法的可行性及正确性。

基于双线阵CCD的交汇测量模型及布站方式研究

针对靶场测量中立靶密集度参数的测量需求,基于交汇测量原理,对双线阵CCD交汇测量的模型进行了分析。详细推导了交汇测量时计算坐标的数学模型,并针对不同数学模型进行了讨论。由于双线阵CCD交汇测量模型不需要在有效定位范围内布置多个传感器,系统复杂程度和成本均与需要定位的面积无关,因此在大型定位系统中占有优势。

基于双CCD的滚转角测量方法研究

提出了一种基于双CCD的滚转角测量方法。测量系统包括两部分:移动部分由通过连接杆连接的两个CCD组成,连接杆固接在被测物上;固定部分包括光源、光开关和两个光学准直器,可以得到两路分别以一定角度相交入射到两个CCD上的准直光束。被测物发生滚转变化时,两CCD也同步变化,通过投射在其上的两个光斑位置变化,可求解出滚转角变化。MATLAB仿真证明被测物的各平动变化对滚转角测量无影响,在200″范围内的俯仰和偏摆变化,引起的滚转角测量误差不超过1″。搭建了滚转角测量实验系统,并与HP5529A双频激光干涉仪测量结果进行比对。测量结果表明,在1000″的测量范围内,系统滚转角测量偏差最大不超过1.5″。

精密谐波齿轮柔轮扭转刚度测试与分析

为进一步检验精密谐波齿轮的柔轮对其整体输出扭转刚度的影响,设计了一套谐波齿轮柔轮扭转刚度测试系统。谐波齿轮柔轮扣在模拟波发生器上,用外卡具夹紧固定柔轮外齿,使其处于工作变形状态,采用双向力偶的形式通过力矩盘在其输出端施加双向渐变力矩,利用光学自准直仪精确测量柔轮转动的角度,从而计算出被测柔轮的扭转刚度。完成了某精密谐波齿轮柔轮的扭转刚度测量,测试结果表明被测柔轮扭转刚度高达27 000 N°m/rad,不是谐波齿轮整体输出刚度不足的薄弱环节。