[发明专利]一种光轴竖直相机的外基准测试方法

权利要求书

1.一种光轴竖直相机的外基准测试方法，其特征在于，包括：

架设测试系统；其中，测试系统，包括：激光跟踪仪、激光跟踪仪控制器、经纬仪、经纬仪控制器、上位机和立方棱镜；

通过激光跟踪仪分别采集得到光轴数据和线阵数据，并存储；

布置公共转站点，架设激光跟踪仪、经纬仪和立方棱镜；

进行组网并统一四台仪器的坐标系；其中，四台仪器是指：两台激光跟踪仪和两台经纬仪；

在统一四台仪器的坐标系后，进行光轴测量和线阵方向测量；

对各测量数据进行处理，得到外基准测试结果并输出。

2.根据权利要求1所述的光轴竖直相机的外基准测试方法，其特征在于，通过激光跟踪仪采集光轴数据并存储，包括：

将主镜组件安装到相机承力板后，在相机主承力板上粘贴靶球座P1～P8，在光轴方向上安装靶球座P9和靶球座P10；将靶球P1～P10分别安装在靶球座P1～P10上；

通过上位机控制激光跟踪仪测量靶球P1～P10，采集得到主镜坐标系下靶球P1～P10的坐标：P1(X1,Y1,Z1)、P2(X2,Y2,Z2)···P8(X8,Y8,Z8)、P9(X9,Y9,Z9)和P10(X10,Y10,Z10)；重复采集7次；

上位机接收到采集数据后，计算采集得到的主镜坐标系下靶球P1～P10的坐标的误差，单点重复测量误差小于±0.015mm，最佳拟合误差小于0.06mm，将符合要求的整组数据存储于上位机，文件格式为CSV，文件名为ZJ.CSV。

3.根据权利要求2所述的光轴竖直相机的外基准测试方法，其特征在于，通过激光跟踪仪采集线阵数据并存储，包括：

焦面组件CCD线阵拼接前，在焦面机框上粘贴靶球座P11～P18，在线阵向上安装靶球座P19和靶球座P20；将靶球P11～P20分别安装在靶球座P21～P20上；

通过上位机控制激光跟踪仪测量靶球P11～P18，采集得到线阵坐标系下靶球P11～P18的坐标：P11(X11,Y11,Z11)、P12(X12,Y12,Z12)···P18(X18,Y18,Z18)；通过焦面拼接仪采集得到线阵坐标系下靶球P19和靶球P20的坐标：P19(X19,Y19,Z19)和P20(X20,Y20,Z20)；重复采集7次；

上位机接收到采集数据后，计算采集得到的线阵坐标系下靶球P10～P20的误差，单点重复测量误差小于±0.015mm，最佳拟合误差小于0.06mm，将符合该要求的整组数据存储于上位机，文件格式为CSV，文件名为JM.CSV。

4.根据权利要求3所述的光轴竖直相机的外基准测试方法，其特征在于，布置公共转站点，包括：在相机最大外包络立方体范围内均布8个公共转站点靶球座，用单组分快速固化胶黏剂，将公共转站点靶球座固定在稳定结构上；将8个公共转站点靶球S1～S8分别安装在8个公共转站点靶球座上；其中，公共转站点靶球S1～S8所在位置即为公共转站点。

5.根据权利要求4所述的光轴竖直相机的外基准测试方法，其特征在于，架设激光跟踪仪、经纬仪和立方棱镜，包括：

将立方棱镜安装于光轴竖直相机主承力板上可观测位置；

将两台经纬仪分别架设在立方棱镜相互垂直的反射面的法线方向；其中，两台经纬仪的架设位置满足：在可同时测得立方棱镜两个相互垂直镜面自准直的基础上，可同时实现两台经纬仪互瞄，可同时测得8个公共转站点靶球S1～S8；经纬仪对瞄路径和观测路径上无物理遮挡；

将两台激光跟踪仪架设于光轴竖直相机周围；其中，激光跟踪仪A的架设位置满足：在可同时测得靶球P1～P10的基础上，可同时测得8个公共转站点靶球S1～S8；激光跟踪仪B的架设位置满足：在可同时测得靶球P11～P20的基础上，可同时测得8个公共转站点靶球，并优先精度误差控制保证靶球P11～P20的测量精度；激光跟踪仪测量射线不存在物理遮挡。