[发明专利]一种高精度高频响的平台倾角测量装置及采用该装置测量平台倾角的方法

权利要求书

1.一种高精度高频响的平台倾角测量装置，其特征在于：它包括电源模块(1)、基准光源(2)、旋转光源(3)、线阵CCD模块(4)、CPU(5)和待测平台(6)；

电源模块(1)分别为基准光源(2)、旋转光源(3)、线阵CCD模块(4)和CPU(5)提供工作电源，旋转光源(3)的底部固定在待测平台(6)的上表面；基准光源(2)的底部固定在待测平台(6)上表面的中心位置；线阵CCD模块(4)中的N个CCD均匀分布在待测平台(6)边缘的圆周上，线阵CCD模块(4)的高度信号输出端连接CPU(5)的高度信号输入端；3≤N≤24。

2.根据权利要求1所述的一种高精度高频响的平台倾角测量装置，其特征在于：CPU(5)采用DSP数字处理器实现。

3.采用权利要求1所述的一种高精度高频响的平台倾角测量装置测量平台倾角的方法，其特征在于：

旋转光源(3)与高转速扫描线阵CCD模块(4)保持同步运动，基准光源(2)与旋转光源(3)同步转动，旋转光源(3)运动过程中在CCD屏幕上留下高度不等的光点；

以基准光源(2)发出的基准光所在平面的圆心为原点，以任意一个线阵CCD所在位置与该圆心的连线为x轴，以其圆周平面内的垂线为y轴，以过圆心且垂直于圆周平面的直线为z轴建立空间直角坐标系；

对x正半轴上的线阵CCD，其中第k个线阵CCD上旋转光源(3)扫描时的光点高度与其基准光源(2)光点高度之差为h_k，则第k个线阵CCD上旋转光源的光点坐标为(Rcosθ_k，Rsinθ_k，h_k)，其中R为线阵CCD模块(4)中N个线阵CCD构成的圆的半径；1≤k≤N-2；

当旋转光源(3)依次扫描过第k个、第k+1个和第k+2个CCD时，线阵CCD模块(4)将相邻三个线阵CCD上光点的高度信号h_k、h_k+1、h_k+2输入到CPU(5)中，CPU(5)接收线阵CCD模块的输出信号，并对收线阵CCD模块(4)的输出信号进行计算，通过公式：

θx=arctan|hk+1-|cosθk-cosθk+1cosθ1-cosθ3|·|hk+2-hk|-min(hk,hk+2)R(|sinθk+1-sinθk|-|(cosθk-cosθk+1)(tanθk-tanθk+2)|)|,]]>

θy=arctan|hk+1-|sinθk-sinθk+1sinθk-sinθk+2|·|hk+2-hk|-min(hk,hk+2)R(|cosθk+1-cosθk+2|-|sinθk+2-sinθk+1tanθk+2-tanθk|)|;]]>

进行计算，获得待测平台(6)在两个相互垂直方向的倾角信息θ_x和θ_y的值；完成平台倾角的测量。