设备误差对光学测角系统内场试验精度的影响分析

　　1 引 言

　　光学测角系统内场试验系统是进行光学测角系统原理样机和试验样机内场试验的重要实验设备，由目标模拟器、 单轴转台、 安装支架、 设备控制系统等组成[1]。 由于试验设备必然存在一定的误差， 影响到试验系统的精度， 也会对光学测角系统内场试验的结果产生影响， 因此， 有必要对试验设备误差引起的光学测角系统内场试验误差进行分析。

　　2 理论分析

　　主要的误差来源于以下两个方面： 设备控制精度引起的误差和被试产品、 设备安装精度引起的误差[2]。

        2.1 设备控制精度引起的测量误差

　　2.1.1 转台定位误差

　　转台定位误差主要由单轴转台控制系统的控制精度和转台传动结构等因素决定。

　　2.1.2 目标定位误差

　　目标定位误差由目标模拟器控制系统的控制精度和目标模拟器的传动结构等因素决定。

　　2.2 设备安装精度引起的测量误差

　　2.2.1 转台轴倾斜

　　转台轴倾斜由转台安装误差引起， 即转台轴与铅垂线不重合。 为方便分析， 下面建立误差模型时将转台轴与铅垂线之间的误差角按理想的测量坐标系分解为两个分量。

　　2.2.2 目标模拟器导轨倾斜

　　目标模拟器导轨倾斜由导轨安装误差引起， 将造成目标运动轨迹的倾斜。 一种情况是导轨两端有高度差， 将导致目标运动轨迹不在水平面内; 另一种情况是导轨两端到转台轴的距离不等， 这也会导致视线方位角的测量误差。 为便于分析， 同样将导轨安装的误差角也按理想的测量坐标系分解为两个分量。

  　2.2.3 光学测角系统安装倾斜

　　光学测角系统安装倾斜由安装支架同轴度误差等因素造成.

　　2.2.4 光学测角系统安装位置误差

　　测角系统安装时， 应将光学系统焦面中心安装在理想的测量坐标系的原点， 当焦面中心位置相对理想位置有偏移 (包括 3 个分量) 时， 将导致实际测量坐标系相对理想测量坐标系发生平移[3]。

　　3 误差模型的建立

　　3.1 坐标系及其定义

　　3.1.1 试验室地面坐标系 oxyz

　　试验室地面坐标系如图 1 所示。 o 为转台轴与试验室地面的交点; ox 为在过 o 点的水平面内， 指向目标导轨中点 (目标零位) 在该水平面内的投影点;oy 为在包含 ox 轴的铅垂面内， 垂直于 ox 轴向上为正; oz 为按右手准则确定的方向。

　　3.2 模型中涉及的物理量及其定义

　3.3 误差分析

　　讨论实际的测量坐标系与理想的测量坐标系之间的关系， 就可以分析试验系统的误差