申请/专利权人：上海无线电设备研究所

申请日：2021-07-30

公开（公告）日：2024-02-20

公开（公告）号：CN113566745B

主分类号：G01B11/26

分类号：G01B11/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.20#授权;2021.11.16#实质审查的生效;2021.10.29#公开

摘要：本发明涉及一种基于激光准直技术的高精度滚转角测量装置及方法，属于光电测量技术领域。本发明基于准直激光位移测量原理，通过在光学合作目标体上设置角锥棱镜和长焦会聚透镜，将经角锥棱镜反射的测量光束经过长焦会聚透镜会聚，聚焦照射在光电探测器上，再通过测量探测光斑的偏移及双角锥棱镜的距离，解算出天线的滚转角和天线的二维位移。本发明缩小了探测光斑，提高了测量精度，并继承了现有激光准直技术结构简单的优点，测量装置小巧、重量轻、可靠性高，适于星载应用，解决了目前高稳卫星平台长基线大尺寸天线多自由度在轨测量领域的滚转角测量瓶颈问题。

主权项：1.一种基于激光准直技术的高精度滚转角测量装置，其特征在于，包括测量端和光学目标合作体两个部分；其中，所述测量端安装在测量目标外部，并与测量目标之间设置一测量距离，用于向所述光学目标合作体发射测量光束且接收其反射光束，并进行处理生成计算结果；所述光学目标合作体固定在测量目标上，与测量目标随动，用于将测量端发射的测量光束反射回去，以反馈测量目标的姿态；所述测量端包括两个对称设置的结构相同的测量组件，每个测量组件包括一个激光发射、准直装置和一个激光接收装置；所述光学目标合作体包括两个对称设置的结构相同的反射组件，每个反射组件包括一个激光反射装置；两个测量组件与两个反射组件一一对应组合，组成两套完整的光学测量系统，二者对称设置在测量目标基线方向的中线两侧；所述激光反射装置是角锥棱镜；所述激光发射、准直装置用于向对应的所述激光反射装置发射准直激光光束；所述激光反射装置将入射的所述准直激光光束180度反射，形成与入射光束光路方向互逆、且在垂直方向上形成位置偏移的反射光束出射；所述激光接收装置接收对应的所述激光反射装置出射的反射光束，根据照射位置输出对应的反馈光电信号；所述测量端还包括一数据处理系统；所述数据处理系统与两个所述激光接收装置电连接，用于处理两个激光接收装置输出的反馈光电信号，计算得到测量目标的滚转角和测量目标的二维位移量；所述激光反射装置，还包括一个长焦会聚透镜，所述长焦会聚透镜安装在所述角锥棱镜出射的反射光束光路上，用于会聚反射光束形成会聚光束入射激光接收装置，缩小照射在激光接收装置上的光斑直径，提高测量精度；基于激光准直技术的高精度滚转角测量装置整体由一个激光发射器和一个分束器实现两个测量组件中的两个激光源，所述分束器将所述激光发射器发射的激光分束为两束平行激光束分别作为两个测量组件的两个测量光源。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 上海无线电设备研究所 一种基于激光准直技术的高精度滚转角测量装置及方法

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