專(zhuān)利名稱(chēng)：一種可改變模擬目標(biāo)空間角度的旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光電測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種可改變模擬目標(biāo)空間角度的旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)。
二、技術(shù)背景模擬目標(biāo)旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)是用來(lái)檢測(cè)天文望遠(yuǎn)鏡等光電跟蹤測(cè)量設(shè)備跟蹤性能的測(cè)試設(shè)備。天文望遠(yuǎn)鏡在觀(guān)察天體運(yùn)行跟蹤某些星座或某顆星時(shí)，就要求天文望遠(yuǎn)鏡必須具備一定的跟蹤性能。比如跟蹤的角速度、角加速度、跟蹤精度等。天文望遠(yuǎn)鏡等光電跟蹤設(shè)備在出廠(chǎng)投入正式使用之前，都需要在室內(nèi)檢測(cè)它們的跟蹤性能，做模擬目標(biāo)跟蹤試驗(yàn)。在室內(nèi)檢測(cè)天文望遠(yuǎn)鏡等光電跟蹤設(shè)備跟蹤性能的方法，通常都是利用動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)來(lái)模擬空間運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，當(dāng)靶標(biāo)旋轉(zhuǎn)時(shí)，天文望遠(yuǎn)鏡等光電跟蹤設(shè)備以自動(dòng)跟蹤的方式跟蹤目標(biāo)，并實(shí)施記錄目標(biāo)的脫靶量，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算跟蹤精度。
世界上研制，生產(chǎn)天文望遠(yuǎn)鏡等光電跟蹤設(shè)備的國(guó)家或單位，都需具有在室內(nèi)檢測(cè)天文望遠(yuǎn)鏡等光電跟蹤性能的能力，因而模擬目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)也以各種形式出現(xiàn)，與本實(shí)用新型最為接近的已有技術(shù)是中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所研制生產(chǎn)的空間角度固定不變的旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)。如圖1所示，包括基座1、斜支架2、電機(jī)固定座3、光電編碼器4、電機(jī)5、旋轉(zhuǎn)臂6、反射鏡7、平行光管光源8。在該裝置中，電機(jī)5固定在電機(jī)固定座3上，電機(jī)固定座3在斜支架2的頂端與其固連，光電編碼器4與電機(jī)5的軸的一端同軸線(xiàn)固定安裝，電機(jī)5的軸的另一端帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂6旋轉(zhuǎn)，這時(shí)固定在旋轉(zhuǎn)臂6上的平行光管光源8發(fā)出平行光射向固定在旋轉(zhuǎn)臂6另一端的反射鏡7，由于反射鏡7與旋轉(zhuǎn)臂6之間夾角固定不變，電機(jī)5的軸線(xiàn)與水平面(地平面)之間的夾角固定不變，因而反射鏡7隨旋轉(zhuǎn)臂6旋轉(zhuǎn)所形成的光錐與電機(jī)5的軸線(xiàn)之間的夾角也是固定不變的，就是說(shuō)該旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡是固定不變的，使得被測(cè)的天文望遠(yuǎn)鏡的跟蹤狀態(tài)很單一，限制了對(duì)被檢測(cè)天文望遠(yuǎn)鏡的跟蹤性能的全面驗(yàn)證和了解。
三
發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于利用同一臺(tái)旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)，可產(chǎn)生多個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡使得被檢測(cè)天文望遠(yuǎn)鏡等光電跟蹤設(shè)備，能在不同的空間角度多個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡情況下，都能實(shí)現(xiàn)跟蹤，使人們對(duì)被檢測(cè)天文望遠(yuǎn)鏡等光電跟蹤設(shè)的跟蹤性能得到驗(yàn)證并有了一個(gè)全面的了解，為此，特設(shè)計(jì)一種可以改變模擬目標(biāo)空間角度的旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)。
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可改變模擬目標(biāo)空間角度的旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)。解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如圖2所示，包括基座9、斜支架10、b角度盤(pán)11、電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸12、轉(zhuǎn)軸鍵銷(xiāo)13、電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)14、b角度盤(pán)指針15、光電編碼器16、電機(jī)17、a角度盤(pán)指針18、反射鏡轉(zhuǎn)軸鍵銷(xiāo)19、旋轉(zhuǎn)臂20、反射鏡轉(zhuǎn)軸21、a角度盤(pán)22、反射鏡23、平行光管光源24。
該模擬目標(biāo)旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)中，在基座9上安裝斜支架10，兩者剛性固連，在斜支架10的上端的雙腿上設(shè)有軸孔，與電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)14成為一體的電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸12的兩端從斜支架上端的雙腿軸孔穿過(guò)，使電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)14繞自身的轉(zhuǎn)軸即電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動(dòng)；b角度盤(pán)11通過(guò)自身的中心孔套穿電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸12并與斜支架10上端的腿臂固連，固定在電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)14上的b角度盤(pán)指針15始終指向b角度盤(pán)11的刻度；在斜支架10上端的雙腿軸孔處開(kāi)有與軸孔垂直的銷(xiāo)孔，與該銷(xiāo)孔在同一平面上的電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸12的圓周上開(kāi)有相同直經(jīng)的銷(xiāo)坑，轉(zhuǎn)軸鍵銷(xiāo)13從斜支架10上端的雙腿銷(xiāo)孔插入，一直插到電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸12圓周上的銷(xiāo)坑內(nèi)，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)14起到鎖定位置的作用；電機(jī)17固定安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)14上，在電機(jī)17的軸的一端同軸裝有光電編碼器16，在軸的另一端裝有旋轉(zhuǎn)臂20，電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)14繞自身轉(zhuǎn)軸即電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，安裝在電機(jī)17上光電編碼器16和旋轉(zhuǎn)臂20也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)改變著電機(jī)17的軸線(xiàn)與水平面的夾角b角的大小；在旋轉(zhuǎn)臂20的短臂一側(cè)且與旋轉(zhuǎn)臂20平行固定安裝平行光管光源24，在旋轉(zhuǎn)臂20的長(zhǎng)臂一側(cè)安裝反射鏡23；在旋轉(zhuǎn)臂20長(zhǎng)臂靠近端點(diǎn)附近開(kāi)有軸孔，與反射鏡23固連的反射鏡轉(zhuǎn)軸21穿在軸孔內(nèi)，反射鏡23的鏡面與反射鏡轉(zhuǎn)軸21的軸向平行，反射鏡23可繞反射鏡轉(zhuǎn)軸21轉(zhuǎn)動(dòng)，改變著從平行光管光源24出射的平行光反射的方向，因而也改變著反射光線(xiàn)與電機(jī)17的軸線(xiàn)之間的夾角a角的大?。辉谛D(zhuǎn)臂20的長(zhǎng)臂靠近端點(diǎn)附近的軸孔處與軸孔垂直開(kāi)有轉(zhuǎn)軸鍵銷(xiāo)孔，反射鏡轉(zhuǎn)軸鍵銷(xiāo)19從轉(zhuǎn)軸鍵銷(xiāo)孔插入，一直插到反射鏡轉(zhuǎn)軸21的銷(xiāo)坑內(nèi)，使反射鏡23定位；a角度盤(pán)22通過(guò)自身的中心孔套裝在反射鏡轉(zhuǎn)軸21上并與其固連，隨反射鏡轉(zhuǎn)軸21轉(zhuǎn)動(dòng)，a角度盤(pán)指針18固定在旋轉(zhuǎn)臂20的長(zhǎng)臂靠近端點(diǎn)軸孔附近，始終指向a角度盤(pán)22的刻度；電機(jī)17的軸通過(guò)旋轉(zhuǎn)臂20的質(zhì)量中心點(diǎn)并與其固連，帶動(dòng)著裝有平行光管光源24和反射鏡23的旋轉(zhuǎn)臂20繞其軸旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)，形成運(yùn)動(dòng)的模擬目標(biāo)旋轉(zhuǎn)，反射鏡23的反射光線(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡形成光錐，光錐的頂點(diǎn)在電機(jī)17的軸線(xiàn)上，兩者交于O點(diǎn)。
工作原理說(shuō)明模擬空間目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)由電機(jī)17帶動(dòng)裝在旋轉(zhuǎn)臂20上的平行光管光源24和反射鏡23繞電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)而成，平行光管出射的平行光經(jīng)反射鏡反射后，光線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與靶標(biāo)的旋轉(zhuǎn)軸即電機(jī)17的軸線(xiàn)之間的夾角為a角，靶標(biāo)的旋轉(zhuǎn)軸與水平面的夾角為b角，靶標(biāo)以一定的角速度ω繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，天文望遠(yuǎn)鏡等光電跟蹤設(shè)備將實(shí)時(shí)跟蹤它，也就是天文望遠(yuǎn)鏡等光電跟蹤設(shè)備的跟蹤性能由旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)的三個(gè)參數(shù)a角、b角和角速度ω來(lái)確定。本實(shí)用新型的a角、b角和ω三個(gè)參數(shù)都是可調(diào)的，這種能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的空間模擬靶標(biāo)，對(duì)檢測(cè)和驗(yàn)證天文望遠(yuǎn)鏡等光電跟蹤設(shè)備的跟蹤性能是非常適宜的。
本實(shí)用新型的積極效果利用一臺(tái)空間模擬旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)，可產(chǎn)生多個(gè)軌跡，使被檢測(cè)的天文望遠(yuǎn)鏡等光電跟蹤設(shè)備，能在不同的空間角度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤，跟蹤的性能得到全面驗(yàn)證。
四

圖1是已有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型按圖2所示的結(jié)構(gòu)實(shí)施，基座9和斜支架10的材質(zhì)采用鑄鐵，斜支架10的上端采用雙腿結(jié)構(gòu)；b角度盤(pán)11用鋁板、刻度間隔為5°電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸12和轉(zhuǎn)軸鍵銷(xiāo)13、電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)14三件的材質(zhì)采用45#鋼，電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸12和轉(zhuǎn)軸鍵銷(xiāo)13的直經(jīng)大小根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)14的安裝電機(jī)的面可根據(jù)底座的形式設(shè)計(jì)，兩者采用螺釘固定；b角度盤(pán)指針可在電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)14上涂標(biāo)記代替，光電編碼器采用絕對(duì)式光電軸角編碼，位數(shù)根據(jù)需要選擇；電機(jī)17采用直流力矩電機(jī)，功率大小根據(jù)需要選擇；a角度盤(pán)指針18可在旋轉(zhuǎn)臂20上涂標(biāo)記代替；反射鏡轉(zhuǎn)軸鍵銷(xiāo)19的材質(zhì)采用45#鋼，直經(jīng)根據(jù)需要設(shè)計(jì)；旋轉(zhuǎn)臂20的材質(zhì)采用鑄鋁，安裝反射鏡23的部位采用雙腿結(jié)構(gòu)，加載荷合后的長(zhǎng)臂與短臂的重量相等，質(zhì)量重心落在旋轉(zhuǎn)軸上，反射鏡轉(zhuǎn)軸21的材質(zhì)采用45#鋼，a角度盤(pán)22采用鋁板，刻度間隔5°；反射鏡23采用5mm厚鋁板鍍鋁；平行光管光源24的光源采用鎢絲燈作光源，口經(jīng)大小和焦距長(zhǎng)短根據(jù)需要選擇。
權(quán)利要求1.一種可改變模擬目標(biāo)空間角度的旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)，包括基底、斜支架、光電編碼器、電機(jī)、旋轉(zhuǎn)臂、反射鏡、平行光管光源；其特征在于本實(shí)用新型還包括b角度盤(pán)(11)、電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸(12)、轉(zhuǎn)軸鍵銷(xiāo)(13)、電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)(14)、b角度盤(pán)指針(15)、a角度盤(pán)指針(18)、反射鏡轉(zhuǎn)軸鍵銷(xiāo)(19)、反射鏡轉(zhuǎn)軸(21)、a角度盤(pán)(22)；該模擬目標(biāo)旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)中，在基座(9)上安裝斜支架(10)，兩者剛性固連，在斜支架(10)的上端的雙腿上設(shè)有軸孔，與電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)(14)成為一體的電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸(12)的兩端從斜支架上端的雙腿軸孔穿過(guò)，使電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)(14)繞自身的轉(zhuǎn)軸即電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸(12)轉(zhuǎn)動(dòng)；b角度盤(pán)(11)通過(guò)自身的中心孔套穿電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸(12)并與斜支架(10)上端的腿臂固連，固定在電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)(14)上的b角度盤(pán)指針(15)始終指向b角度(11)的刻度；在斜支架(10)上端的雙腿軸孔處開(kāi)有與軸孔垂直的銷(xiāo)孔，與該銷(xiāo)孔在同一平面上的電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸(12)的圓周上開(kāi)有相同直經(jīng)的銷(xiāo)坑，轉(zhuǎn)軸鍵銷(xiāo)(13)從斜支架(10)上端的雙腿銷(xiāo)孔插入，一直插到電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸(12)圓周上的銷(xiāo)坑內(nèi)，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)(14)起到鎖定位置的作用；電機(jī)(17)固定安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)(14)上，在電機(jī)(17)的軸的一端同軸裝有光電編碼器(16)，在軸的另一端裝有旋轉(zhuǎn)臂(20)，電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)(14)繞自身轉(zhuǎn)軸即電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸(12)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，安裝在電機(jī)(17)上光電編碼器(16)和旋轉(zhuǎn)臂(20)也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)改變著電機(jī)(17)的軸紅與水平面的夾角b角的大??；在旋轉(zhuǎn)臂(20)的短臂一側(cè)且與旋轉(zhuǎn)臂(20)平行固定安裝平行光管光源(24)，在旋轉(zhuǎn)臂(20)的長(zhǎng)臂一側(cè)安裝反射鏡(23)；在旋轉(zhuǎn)臂(20)長(zhǎng)臂靠近端點(diǎn)附近開(kāi)有軸孔，與反射鏡(23)固連的反射鏡轉(zhuǎn)軸(21)穿在軸孔內(nèi)，反射鏡(23)的鏡面與反射鏡轉(zhuǎn)軸(21)的軸向平行，反射鏡(23)可繞反射鏡轉(zhuǎn)軸(21)轉(zhuǎn)動(dòng)，改變著從平行光管光源(24)出射的平行光反射的方向，因而也改變著反射光線(xiàn)與電機(jī)(17)的軸線(xiàn)之間的夾角a角的大??；在旋轉(zhuǎn)臂(20)的長(zhǎng)臂靠近端點(diǎn)附近的軸孔處與軸孔垂直開(kāi)有轉(zhuǎn)軸鍵銷(xiāo)孔，反射鏡轉(zhuǎn)軸鍵銷(xiāo)(19)從轉(zhuǎn)軸鍵銷(xiāo)孔插入，一直插到反射鏡轉(zhuǎn)軸(21)的銷(xiāo)坑內(nèi)，使反射鏡(23)定位；a角度盤(pán)(22)通過(guò)自身的中心孔套裝在反射鏡轉(zhuǎn)軸(21)上并與其固連，隨反射鏡轉(zhuǎn)軸(21)轉(zhuǎn)動(dòng)，a角度盤(pán)指針(18)固定在旋轉(zhuǎn)臂(20)的長(zhǎng)臂靠近端點(diǎn)軸孔附近，始終指向a角度盤(pán)(22)的刻度；電機(jī)(17)的軸通過(guò)旋轉(zhuǎn)臂(20)的質(zhì)量中心點(diǎn)并與其固連，帶動(dòng)著裝有平行光管光源(24)和反射鏡(23)的旋轉(zhuǎn)臂(20)繞其軸旋轉(zhuǎn)，形成運(yùn)動(dòng)的模擬目標(biāo)旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)，反射鏡(23)的反射光線(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡形成光錐，光錐的頂點(diǎn)在電機(jī)(17)的軸線(xiàn)上，兩者交于O點(diǎn)。
專(zhuān)利摘要一種可改變模擬目標(biāo)空間角度的旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)，屬于光電測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)。要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可改變模擬目標(biāo)空間角度的旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)。解決的技術(shù)方案是本實(shí)用新型包括基座、斜支架、電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)、電機(jī)、光電編碼器、旋轉(zhuǎn)臂、平行光管光源和反射鏡等重要部件；模擬旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)由電機(jī)帶動(dòng)裝在旋轉(zhuǎn)臂上的平行光管光源和反射鏡繞電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)而成。反射光線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與靶標(biāo)的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)夾角為a角，靶標(biāo)的旋轉(zhuǎn)軸與水平面的夾角為b角，靶標(biāo)以角速度ω繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，被檢測(cè)的天文望遠(yuǎn)鏡等跟蹤設(shè)備將實(shí)時(shí)跟蹤它；跟蹤的性能由靶標(biāo)的三個(gè)參數(shù)a角、b角和角速度ω來(lái)確定，三個(gè)參數(shù)可調(diào)能夠代替多個(gè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的空間模擬靶標(biāo)。
文檔編號(hào)G01N21/43GK2669181SQ200320112799
公開(kāi)日2005年1月5日 申請(qǐng)日期2003年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月19日
發(fā)明者賀庚賢, 沈湘衡, 姬琪, 高虹, 張波 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所, 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研