经纬仪对准动态靶标的方法研究

　　随着光电经纬仪在国内外靶场的广泛应用，人们对经纬仪的总体性能，尤其是跟踪性能和测量精度的要求越来越高。在室内应用动态靶标调试与检测光电经纬仪，与外场试验相比，以其节省人力物力、试验周期短等优势而被广泛采用[1]。动态靶标是一种在室内检测光电跟踪测量设备的装置，它能产生模拟无穷远处运动目标的平行光信号，以供电经纬仪等电视跟踪系统跟踪的室内检测装置[2]。

　　经纬仪完成光机系统装配后，在调试伺服跟踪系统前，首先需要使经纬仪镜筒的光轴始终和动态靶标出射的平行光轴在一条直线上，即动态靶标和经纬仪的相对位置要保证动态靶标按预定轨迹旋转一周，经纬仪通过调整方位和俯仰姿态都能够捕获到靶标(以下简称经纬仪对准动态靶标)。这是经纬仪调试伺服跟踪系统的基本前提条件。目前常用的经纬仪对准动态靶标方法主要依赖工作人员的操作经验，靠寻找光源经镜组和反射镜后的光斑来直观判断其相对经纬仪镜筒的位置偏差，以此获得需要的靶标位置及倾角的调整量。这种方法往往需要反复操作很多次才能找到动态靶标(相对经纬仪)的理想位置，工作效率低，影响工作进度。本文提出了一种应用角度测量指向装置的经纬仪快速对准动态靶标方法，使对准靶标工作有了定量依据，提高了工作效率。

　　1 经纬仪对准动态靶标的传统方法

　　如图1所示是一种常用的动态靶标装置结构图，它主要由三角支架和动态旋臂两部分组成，其中三角支架与地面接触的三个支点处都有丝杠螺母副，可调节整个靶标的空间倾角。动态旋转臂部分绕三角支架顶端的转轴做圆周运动，旋臂上依次布置光源、十字丝、透镜组和反射镜。旋臂做圆周运动时，经纬仪通过调整方位和俯仰姿态均能捕获到光源经镜组和反射镜所成的像，即经纬仪三轴焦点 O是靶标旋转光锥的顶点时[3]，则认为经纬仪对准动态靶标成功。

　　目前，经纬仪对准动态靶标的常用方法是：工作人员凭经验将靶标移动到经纬仪附近，打开光源，然后拿一张纸在经纬仪镜头前的周边空间区域来回移动来寻找靶标投射过来的光斑(一般需要环境光线很弱，如晚上)，判断出光斑位置和经纬仪镜头位置的相应偏差，然后移动靶标位置或调整靶标的倾角，调整后再用纸寻找靶标投射的光斑，判断光斑位置和经纬仪镜头位置的偏差，再移动靶标，如此反复多次，基本可以将经纬仪对准靶标。上述过程中，一般选择动态靶标在 0°(图 1 所示旋转臂位置)和 180°两个位置作为特征位置，在这两个位置将经纬仪对准靶标，则在靶标的整个圆周轨迹上，经纬仪都可以很好的捕获到动态靶标。实际工作中发现，上述传统经纬仪对准靶标方法在四方面存在不足：