本發(fā)明屬于靶場(chǎng)光學(xué)測(cè)量技術(shù)，具體涉及車(chē)載光電經(jīng)緯儀這一類(lèi)靶場(chǎng)光學(xué)測(cè)量設(shè)備測(cè)角精度的室內(nèi)測(cè)試方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
光電經(jīng)緯儀是一種用于精密測(cè)角的光電望遠(yuǎn)鏡，集跟蹤、彈道測(cè)量、目標(biāo)姿態(tài)測(cè)量為一體，是靶場(chǎng)重要的光學(xué)測(cè)量設(shè)備。常規(guī)經(jīng)緯儀采用落地的工作模式，這些設(shè)備裝在拖車(chē)上，執(zhí)行任務(wù)時(shí)拉到測(cè)量點(diǎn)，卸載后安裝在事先準(zhǔn)備好的地基環(huán)上，地基環(huán)周?chē)⒂芯_的方位標(biāo)來(lái)標(biāo)校經(jīng)緯儀，落地工作模式就位準(zhǔn)備工作煩瑣復(fù)雜，設(shè)備的布站受測(cè)量點(diǎn)位的限制。車(chē)載經(jīng)緯儀的出現(xiàn)徹底擺脫了固定點(diǎn)位的限制，拓寬了測(cè)量范圍，使多站聯(lián)測(cè)布網(wǎng)更合理。車(chē)載經(jīng)緯儀不僅以載車(chē)為運(yùn)輸平臺(tái)，還以載車(chē)為工作平臺(tái)，與傳統(tǒng)經(jīng)緯儀相比，省去了煩瑣的就位過(guò)程，不需要地基環(huán)和方位標(biāo)，便于設(shè)備的快速展開(kāi)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)動(dòng)式不落地測(cè)量。國(guó)內(nèi)多位學(xué)者就車(chē)載光電經(jīng)緯儀進(jìn)行了研究，張東梅等人在《激光與紅外》2005，35(6)，p435-437上發(fā)表了“光電經(jīng)緯儀車(chē)載平臺(tái)變形測(cè)量技術(shù)研究”，該文提出了一種高精度非接觸測(cè)量系統(tǒng)對(duì)光電經(jīng)緯儀載車(chē)平臺(tái)變形進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，為車(chē)載平臺(tái)的發(fā)展打下了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。李增等人在《光學(xué)精密工程》2010,18(4)，p921-927上發(fā)表了“車(chē)載經(jīng)緯儀的靜態(tài)指向誤差補(bǔ)償”，該文分析了平臺(tái)變形產(chǎn)生測(cè)角誤差的基本原理，提出了采用傾角傳感器采集存儲(chǔ)平臺(tái)的變形量，建立以方位、俯仰角為輸入量的查找表方法，經(jīng)過(guò)插值計(jì)算來(lái)估計(jì)平臺(tái)在全方位角、全俯仰角處的變形量，事后對(duì)測(cè)量結(jié)果做補(bǔ)償處理。王濤等人在《紅外與激光工程》2012,41(5)，p1335-1339上發(fā)表了“車(chē)載光電經(jīng)緯儀的測(cè)量誤差修正”，該文分析了平臺(tái)變形對(duì)光電經(jīng)緯儀測(cè)角誤差影響的基本原理，利用一套激光自準(zhǔn)直式的非接觸測(cè)量裝置測(cè)量出平臺(tái)變形而導(dǎo)致的經(jīng)緯儀方位旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的傾斜角及傾斜方向，通過(guò)時(shí)統(tǒng)終端實(shí)現(xiàn)經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡的測(cè)角數(shù)據(jù)和傾斜數(shù)據(jù)的同步記錄，從而對(duì)測(cè)角誤差進(jìn)行修正。發(fā)明專(zhuān)利“一種高精度垂軸傾角測(cè)量系統(tǒng)及其標(biāo)定方法”(公開(kāi)號(hào)：103487013A)公開(kāi)了一種利用光電經(jīng)緯儀搭載的成像裝置和電視自準(zhǔn)直儀測(cè)量垂軸傾角的裝置，并給出了具體的標(biāo)定方法。上述文獻(xiàn)的研究?jī)?nèi)容可總結(jié)為：如何(事先或?qū)崟r(shí))測(cè)量出載車(chē)平臺(tái)傾斜或變形引起的光電經(jīng)緯儀方位旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的傾斜角和傾斜方向，并用該數(shù)據(jù)修正光電經(jīng)緯儀的測(cè)量數(shù)據(jù)，從而提高車(chē)載光電經(jīng)緯儀的測(cè)角精度。光電經(jīng)緯儀是研制性特種測(cè)量設(shè)備，不是大量生產(chǎn)的定型產(chǎn)品，所以研制出來(lái)之后要經(jīng)過(guò)室內(nèi)和外場(chǎng)檢測(cè)，以判斷其技術(shù)性能和指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)及使用要求。外場(chǎng)檢測(cè)是指將光電經(jīng)緯儀運(yùn)到靶場(chǎng)，讓其跟蹤測(cè)量飛機(jī)、導(dǎo)彈等空中飛行物，獲得飛行軌跡參數(shù)，同時(shí)用靶場(chǎng)的其它高精度設(shè)備進(jìn)行跟蹤測(cè)量同一目標(biāo)，并以此為真值，與光電經(jīng)緯儀獲得的參數(shù)在同一坐標(biāo)系下進(jìn)行對(duì)比，從而測(cè)量出其動(dòng)態(tài)跟蹤精度和動(dòng)態(tài)測(cè)角精度。由于外場(chǎng)檢測(cè)方法受到時(shí)間、場(chǎng)地、天氣、運(yùn)輸?shù)纫蛩氐南拗?，且要消耗大量人力和物力，并且?shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，組織協(xié)調(diào)困難，適合對(duì)設(shè)備精度進(jìn)行最終鑒定，不適用于設(shè)備研制及調(diào)試過(guò)程，所以外場(chǎng)檢測(cè)方法存在一定局限性和弊端。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)車(chē)載光電經(jīng)緯儀測(cè)角精度，是一個(gè)非常具有工程意義的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種室內(nèi)測(cè)試車(chē)載光電經(jīng)緯儀等靶場(chǎng)車(chē)載光學(xué)測(cè)量設(shè)備測(cè)角精度的測(cè)試方法和系統(tǒng)，于設(shè)備出廠前在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成其測(cè)角精度的鑒定工作，從而可以為靶場(chǎng)車(chē)載光測(cè)設(shè)備的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供數(shù)據(jù)依據(jù)，保證設(shè)備的測(cè)角精度滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)及任務(wù)需求。本發(fā)明一種室內(nèi)測(cè)試車(chē)載光電經(jīng)緯儀等靶場(chǎng)車(chē)載光學(xué)測(cè)量設(shè)備測(cè)角精度的測(cè)試方法及系統(tǒng)，是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：測(cè)試系統(tǒng)的組成包括：高角目標(biāo)平行光管1、水平目標(biāo)平行光管2、經(jīng)緯儀檢測(cè)架3、經(jīng)緯儀載車(chē)4、經(jīng)緯儀5、二維傾角傳感器6、電子水平儀7、經(jīng)緯儀調(diào)平機(jī)構(gòu)8、雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀9、水銀水準(zhǔn)器10、載車(chē)升降調(diào)平機(jī)構(gòu)11、時(shí)統(tǒng)終端12、計(jì)算機(jī)13。經(jīng)緯儀檢測(cè)架3是一個(gè)半圓形結(jié)構(gòu)的桁架，具有良好的剛性和穩(wěn)定性。桁架上安裝了高角目標(biāo)平行光管1和水平目標(biāo)平行光管2，這兩個(gè)平行光管的光軸交于桁架的圓心。高角目標(biāo)平行光管1相對(duì)圓心的俯仰夾角E＞60°，相對(duì)水平目標(biāo)平行光管2的方位夾角A＞45°。被測(cè)經(jīng)緯儀5座落在經(jīng)緯儀載車(chē)平臺(tái)4上，載車(chē)平臺(tái)具有一套四條腿支撐具備調(diào)平功能的升降調(diào)平機(jī)構(gòu)11，在經(jīng)緯儀執(zhí)行任務(wù)時(shí)，將升降調(diào)平機(jī)構(gòu)11升起，承載經(jīng)緯儀的平臺(tái)被抬起，經(jīng)緯儀不再依靠容易發(fā)生形變的汽車(chē)輪胎支撐，而是靠升降調(diào)平機(jī)構(gòu)11的四條腿支撐。載車(chē)平臺(tái)的臺(tái)面上安裝有二維傾角傳感器6，用于測(cè)量載車(chē)平臺(tái)的傾斜量。載車(chē)平臺(tái)上還安裝有雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀9，與自準(zhǔn)直儀相對(duì)的地面上擺放有水銀水準(zhǔn)器10，雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀9和水銀水準(zhǔn)器10構(gòu)成一套高精度傾角測(cè)量裝置。被測(cè)經(jīng)緯儀的方位旋轉(zhuǎn)面上安裝有電子水平儀7，電子水平儀的測(cè)量軸與經(jīng)緯儀的水平軸平行，并基本垂直于經(jīng)緯儀的方位軸。在時(shí)統(tǒng)終端12的作用下，計(jì)算機(jī)13同步采集經(jīng)緯儀的方位、俯仰角，電子水平儀的測(cè)量值、自準(zhǔn)直儀的測(cè)量值。高精度經(jīng)緯儀用于精確標(biāo)定高角目標(biāo)平行光管1和水平目標(biāo)平行光管2之間的夾角，高精度經(jīng)緯儀的測(cè)量精度應(yīng)為被測(cè)經(jīng)緯儀測(cè)角精度的3倍以上，以高精度經(jīng)緯儀的標(biāo)定結(jié)果作為真值，對(duì)被測(cè)經(jīng)緯儀的測(cè)角精度進(jìn)行評(píng)價(jià)。車(chē)載經(jīng)緯儀測(cè)角精度的測(cè)試方法包括如下步驟：1]用高精度經(jīng)緯儀對(duì)高角目標(biāo)平行光管與水平目標(biāo)平行光管夾角進(jìn)行標(biāo)定，以該夾角作為兩目標(biāo)平行光管夾角的真值；2]測(cè)量被測(cè)經(jīng)緯儀的照準(zhǔn)差和/或二軸差，若不存在誤差則進(jìn)入步驟3處理，若存在誤差則進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整至無(wú)誤差時(shí)進(jìn)入步驟3處理，若調(diào)整后無(wú)法消除誤差，則記錄該誤差并作為被測(cè)經(jīng)緯儀使用時(shí)測(cè)量結(jié)果的修正系數(shù)；3]標(biāo)定設(shè)置在載車(chē)平臺(tái)下方的雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀測(cè)量坐標(biāo)系與被測(cè)經(jīng)緯儀方位軸坐標(biāo)之間的關(guān)系，利用雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀實(shí)現(xiàn)經(jīng)緯儀垂直軸傾斜方向的測(cè)量；4]使載車(chē)平臺(tái)相對(duì)步驟3中的位置傾斜3′～5′；5]用被測(cè)經(jīng)緯儀對(duì)水平目標(biāo)光管進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量；6]用被測(cè)經(jīng)緯儀對(duì)高角目標(biāo)光管進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量；7]計(jì)算被測(cè)經(jīng)緯儀對(duì)兩目標(biāo)平行光管夾角的測(cè)量值；8]計(jì)算被測(cè)經(jīng)緯儀的測(cè)角精度。具體為：步驟1：用高精度經(jīng)緯儀對(duì)高角目標(biāo)平行光管1與水平目標(biāo)平行光管2夾角進(jìn)行標(biāo)定。將高精度經(jīng)緯儀的三軸(垂直軸、水平軸和照準(zhǔn)軸)的交點(diǎn)放置在檢測(cè)架的圓心，對(duì)高精度經(jīng)緯儀進(jìn)行精確調(diào)平。用高精度經(jīng)緯儀對(duì)水平目標(biāo)平行光管2和高角目標(biāo)平行光管1進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果分別記錄為(A2，E2)(A1，E1)。則高精度經(jīng)緯儀測(cè)量的兩目標(biāo)平行光管的夾角為：ΔA真＝A2-A1(1)ΔE真＝E2-E1(2)以該夾角作為兩目標(biāo)平行光管夾角的真值。步驟2：測(cè)量被測(cè)經(jīng)緯儀的單項(xiàng)差(照準(zhǔn)差、二軸差)。照準(zhǔn)差和二軸差是影響經(jīng)緯儀測(cè)角精度的系統(tǒng)誤差，對(duì)照準(zhǔn)差和二軸差進(jìn)行精確測(cè)量，并依此對(duì)經(jīng)緯儀的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正，可以減小經(jīng)緯儀的測(cè)角誤差，提高經(jīng)緯儀的測(cè)量精度。照準(zhǔn)差測(cè)量方法：將步驟1中高精度經(jīng)緯儀替換為被測(cè)經(jīng)緯儀并進(jìn)行精確調(diào)平，分別對(duì)水平目標(biāo)光管進(jìn)行正倒鏡測(cè)量，測(cè)量結(jié)果分別記錄為(A2正，E2正)(A2倒，E2倒)，則被測(cè)經(jīng)緯儀的照準(zhǔn)差為：二軸差測(cè)量方法：被測(cè)經(jīng)緯儀精確調(diào)平后，分別對(duì)高角目標(biāo)光管進(jìn)行正倒鏡測(cè)量，測(cè)量結(jié)果分別記錄為(A1正，E1正)(A1倒，E1倒)，則被測(cè)經(jīng)緯儀的二軸差為：步驟3：標(biāo)定雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀測(cè)量坐標(biāo)系與經(jīng)緯儀方位軸坐標(biāo)之間的關(guān)系。3.1以載車(chē)平臺(tái)上的二維傾角傳感器6為指示，通過(guò)調(diào)整經(jīng)緯儀載車(chē)平臺(tái)升降調(diào)平機(jī)構(gòu)11對(duì)載車(chē)進(jìn)行粗調(diào)平，粗調(diào)平后載車(chē)平臺(tái)的傾角應(yīng)小于3′；3.2以經(jīng)緯儀方位旋轉(zhuǎn)端面上的電子水平儀7為指示，通過(guò)調(diào)整經(jīng)緯儀調(diào)平機(jī)構(gòu)8對(duì)經(jīng)緯儀進(jìn)行精確調(diào)平，精確調(diào)平后，經(jīng)緯儀的垂直軸傾斜誤差應(yīng)小于1″；3.3以雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀9為指示，調(diào)節(jié)固定雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀的裝置，使其能夠和下方的水銀水準(zhǔn)器10自準(zhǔn)，此時(shí)，雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀的讀數(shù)應(yīng)為(0″，0″)。若無(wú)法對(duì)雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀進(jìn)行精確調(diào)整，則可以記錄此時(shí)的雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀讀數(shù)(X0，Y0)，將該讀數(shù)作為雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀的零偏，對(duì)以后的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。3.4以雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀9為指示，通過(guò)調(diào)整經(jīng)緯儀載車(chē)平臺(tái)升降調(diào)平機(jī)構(gòu)11使載車(chē)平臺(tái)傾斜一定角度，傾斜量通常取3′～5′，待載車(chē)平臺(tái)穩(wěn)定后記錄雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀的讀數(shù)(X1，Y1)。3.5保持載車(chē)平臺(tái)不動(dòng)，用經(jīng)緯儀方位旋轉(zhuǎn)端面上的電子水平儀7對(duì)經(jīng)緯儀的垂直軸的傾斜量和傾斜方向角進(jìn)行測(cè)量。具體方法為：電子水平儀放置在經(jīng)緯儀方位旋轉(zhuǎn)端面上，盡量使電子水平儀測(cè)量軸與經(jīng)緯儀的垂直軸垂直，且使電子水平儀的測(cè)量軸與經(jīng)緯儀的水平軸相平行。測(cè)試時(shí)，在0°～360°區(qū)間內(nèi)取值，取36等分，每一等分為10°，記錄各測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電子水平儀示值。角度記為θ1、θ2、θ3、…θ36，電子水平儀的測(cè)量值記為I1、I2、I3、…I36。3.6定義雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀坐標(biāo)系，并計(jì)算載車(chē)平臺(tái)在雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀測(cè)量坐標(biāo)下的傾斜方向。雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀坐標(biāo)系如圖2所示，圖中的十字絲為水銀水準(zhǔn)器的返回像，角度Φ為此時(shí)載車(chē)平臺(tái)的傾斜方向角。雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀測(cè)量的載車(chē)平臺(tái)的傾斜量值：Δx＝X1-X0Δy＝Y(jié)1-Y0(5)則雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀坐標(biāo)系下載車(chē)平臺(tái)傾斜方向角為：3.7用傅里葉諧波分析法計(jì)算電子水平儀測(cè)得的經(jīng)緯儀垂直軸的傾斜方向電子水平儀測(cè)量的經(jīng)緯儀垂直軸傾斜角度是以2π為周期的函數(shù)，應(yīng)用諧波分析方法，將連續(xù)周期函數(shù)I(θ)展開(kāi)成傅里葉級(jí)數(shù)，便有：略去高次項(xiàng)的高頻晃動(dòng)，則式中為電子水平儀的零位誤差及電子水平儀的測(cè)量軸與經(jīng)緯儀方位旋轉(zhuǎn)臺(tái)面的不垂直度誤差，a1cos(θ)+b1sin(θ)為垂直軸傾斜引起的電子水平儀示值變化。又可將上式化簡(jiǎn)為為垂直軸傾斜誤的差幅值；為垂直軸傾斜方向的有關(guān)的一個(gè)角量。實(shí)際測(cè)量中在方位2π范圍內(nèi)，作36次等間隔讀取電子水平儀的示值，計(jì)算各參數(shù)，具體公式如下：式中，i＝1、2、3、…36。Ah的計(jì)算方法：由電子水平儀的工作方式可知，當(dāng)把手一端高時(shí)，電子水平儀的讀數(shù)為負(fù)值。結(jié)合經(jīng)緯儀方位軸坐標(biāo)系，如圖3所示，可得到垂直軸的傾斜方法的計(jì)算方法。垂直軸的傾斜方向AH的計(jì)算公式：由于經(jīng)緯儀坐落在載車(chē)平臺(tái)上，兩者均具有良好的剛性，因此雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀測(cè)量的載車(chē)平臺(tái)的傾斜方向角應(yīng)等于電子水平儀測(cè)量的經(jīng)緯儀垂直軸系的傾斜方向角。由公式(6)和公式(14)就可以得出雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀測(cè)量的傾向方向角與電子水平儀測(cè)量的傾斜方向角之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。從而可以利用雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀實(shí)現(xiàn)經(jīng)緯儀垂直軸傾斜方向的測(cè)量。步驟4：使載車(chē)平臺(tái)傾斜一定角度。以雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀9為指示，通過(guò)調(diào)整經(jīng)緯儀載車(chē)平臺(tái)升降調(diào)平機(jī)構(gòu)11使載車(chē)平臺(tái)傾斜一定角度，傾斜量通常取3′～5′。步驟5：用被測(cè)經(jīng)緯儀對(duì)水平目標(biāo)光管進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量。操作被測(cè)經(jīng)緯儀使水平目標(biāo)光管成像在被測(cè)經(jīng)緯儀攝像機(jī)的靶面中心，同步記錄經(jīng)緯儀的方位俯仰角(A水平,E水平)和自準(zhǔn)直儀的讀數(shù)(X水平,Y水平)。步驟6：用被測(cè)經(jīng)緯儀對(duì)高角目標(biāo)光管進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量。6.1根據(jù)被測(cè)經(jīng)緯儀最大保精度角速度和角加速度、高角目標(biāo)光管方位角及俯仰角、攝像系統(tǒng)視場(chǎng)設(shè)計(jì)正弦引導(dǎo)函數(shù)，由被測(cè)經(jīng)緯儀的最大保精度角速度最大保精度角加速度可求解等效正弦的參數(shù)——振幅a，角頻率ω。則正弦引導(dǎo)函數(shù)為：式中，A1、E1為高角目標(biāo)光管方位角及俯仰角，F(xiàn)OV為攝像機(jī)視場(chǎng)角。6.2按照步驟6.1計(jì)算的引導(dǎo)函數(shù)引導(dǎo)被測(cè)經(jīng)緯儀過(guò)高角目標(biāo)光管，同步記錄圖像、經(jīng)緯儀編碼器角度值、雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀示值；6.3通過(guò)事后判讀所采集存儲(chǔ)的圖像，得到被測(cè)儀器輸出的目標(biāo)脫靶量。6.4根據(jù)記錄的編碼器角度值和目標(biāo)脫靶量合成高角目標(biāo)的角度值。具體公式如下：式中，ΔA為方位脫靶量水平規(guī)劃角度，E1為被測(cè)經(jīng)緯儀視軸俯仰指向角，H、V為探測(cè)器給出的目標(biāo)脫靶量對(duì)應(yīng)角值，x為方位脫靶量，y為俯仰脫靶量，d為探測(cè)器像元尺寸，f′為攝像系統(tǒng)焦距。式中，A、E為被測(cè)經(jīng)緯儀的高角目標(biāo)光管合成角，A1為被測(cè)經(jīng)緯儀視軸方位指向角，c為被測(cè)經(jīng)緯儀照準(zhǔn)差，b為被測(cè)經(jīng)緯儀水平軸傾斜誤差。6.5計(jì)算垂直軸的傾斜量及傾斜方向角。由自準(zhǔn)直儀的零偏(X0，Y0)、靜態(tài)測(cè)量水平目標(biāo)光管時(shí)自準(zhǔn)直儀示值(X水平,Y水平)及動(dòng)態(tài)測(cè)量高角目標(biāo)光管時(shí)自準(zhǔn)直儀示值(X高角,Y高角)可以計(jì)算平臺(tái)的傾斜量。靜態(tài)時(shí)的傾斜量：動(dòng)態(tài)時(shí)的傾斜量：相應(yīng)的傾斜方向角可以根據(jù)公式(5)(6)(15)計(jì)算，可分別記為6.6根據(jù)步驟6.5中計(jì)算的垂直軸的傾斜量及傾斜方向角修正經(jīng)緯儀的測(cè)量結(jié)果。具體修正公式如下：水平目標(biāo)光管的修正：A′水平＝A水平+I2sin(AH2-A水平)tanE水平(22)E′水平＝E水平+I2cos(AH2-A水平)(23)高角目標(biāo)光管的修正：A′高角＝A+I1sin(AH1-A)tanE(24)E′高角＝E+I1cos(AH1-A)(25)步驟7：計(jì)算被測(cè)經(jīng)緯儀的兩目標(biāo)平行光管的夾角。則被測(cè)經(jīng)緯儀測(cè)得的兩目標(biāo)光管之間的夾角為：ΔA′＝A′高角-A′水平(26)ΔE′＝E′高角-E′水平(27)步驟8：計(jì)算被測(cè)經(jīng)緯儀的測(cè)角精度。以高精度經(jīng)緯儀標(biāo)定的兩目標(biāo)光管之間的夾角為真值，計(jì)算被測(cè)經(jīng)緯儀的測(cè)角誤差：εA＝ΔA′-ΔA真(28)εE＝ΔE′-ΔE真(29)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明給出了一種室內(nèi)檢測(cè)車(chē)載光電經(jīng)緯儀等靶場(chǎng)車(chē)載光學(xué)測(cè)量設(shè)備測(cè)角精度的系統(tǒng)和方法，其打破了傳統(tǒng)的在靶場(chǎng)完成精度鑒定的局限，同時(shí)可為靶場(chǎng)車(chē)載光測(cè)設(shè)備的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供數(shù)據(jù)依據(jù)，具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。附圖說(shuō)明圖1測(cè)試裝置組成示意圖；圖2雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀測(cè)量坐標(biāo)系；圖3經(jīng)緯儀的方位軸系坐標(biāo)系。附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-高角目標(biāo)平行光管、2-水平目標(biāo)平行光管、3-經(jīng)緯儀檢測(cè)架、4-經(jīng)緯儀載車(chē)、5-經(jīng)緯儀、6-二維傾角傳感器、7-電子水平儀、8-經(jīng)緯儀調(diào)平機(jī)構(gòu)、9-雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀、10-水銀水準(zhǔn)器、11-載車(chē)升降調(diào)平機(jī)構(gòu)、12-時(shí)統(tǒng)終端、13-計(jì)算機(jī)。具體實(shí)施方式以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本實(shí)例中“車(chē)載經(jīng)緯儀”的參數(shù)如下：保精度跟蹤角速度0～30°/s，保精度跟蹤角加速度0～30°/s2，攝像系統(tǒng)的焦距為1400mm，探測(cè)器像元尺寸為14μm，攝像機(jī)視場(chǎng)為0.4°，測(cè)角精度優(yōu)于10″。整個(gè)實(shí)施例的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下步驟1：用高精度經(jīng)緯儀對(duì)高角目標(biāo)平行光管1與水平目標(biāo)平行光管2夾角進(jìn)行標(biāo)定。將測(cè)角精度為0.5″的高精度經(jīng)緯儀對(duì)水平目標(biāo)平行光管2和高角目標(biāo)平行光管1進(jìn)行測(cè)量，經(jīng)計(jì)算兩目標(biāo)平行光管的夾角為：ΔA真＝40.8544°ΔE真＝64.3518°步驟2：測(cè)量被測(cè)經(jīng)緯儀的單項(xiàng)差(照準(zhǔn)差、二軸差)。照準(zhǔn)差測(cè)量：將步驟1中高精度經(jīng)緯儀替換為被測(cè)經(jīng)緯儀并進(jìn)行精確調(diào)平，分別對(duì)水平目標(biāo)光管進(jìn)行正倒鏡測(cè)量，測(cè)量結(jié)果分別記錄為(171.527°，-0.817°)、(351.535°，180.810°)，則被測(cè)經(jīng)緯儀的照準(zhǔn)差為：二軸差測(cè)量：被測(cè)經(jīng)緯儀精確調(diào)平后，分別對(duì)高角目標(biāo)光管進(jìn)行正倒鏡測(cè)量，測(cè)量結(jié)果分別記錄為(212.379°，63.535°)、(32.390°，116.458°)，則被測(cè)經(jīng)緯儀的二軸差為：b＝0.0017°步驟3：標(biāo)定雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀測(cè)量坐標(biāo)系與經(jīng)緯儀方位軸坐標(biāo)之間的關(guān)系。3.1以載車(chē)平臺(tái)上的二維傾角傳感器6為指示，通過(guò)調(diào)整經(jīng)緯儀載車(chē)平臺(tái)升降調(diào)平機(jī)構(gòu)11對(duì)載車(chē)進(jìn)行粗調(diào)平，粗調(diào)平后載車(chē)平臺(tái)的傾角約小于2′；3.2以經(jīng)緯儀方位旋轉(zhuǎn)端面上的電子水平儀7為指示，通過(guò)調(diào)整經(jīng)緯儀調(diào)平機(jī)構(gòu)8對(duì)經(jīng)緯儀進(jìn)行精確調(diào)平，精確調(diào)平后，經(jīng)緯儀的垂直軸傾斜誤差小于1″；3.3該設(shè)備無(wú)法對(duì)雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀進(jìn)行精確調(diào)整，此時(shí)的雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀讀數(shù)(248″，637″)，將該讀數(shù)作為雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀的零偏，對(duì)以后的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。3.4以雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀9為指示，通過(guò)調(diào)整經(jīng)緯儀載車(chē)平臺(tái)升降調(diào)平機(jī)構(gòu)11使載車(chē)平臺(tái)傾斜一定角度，載車(chē)平臺(tái)穩(wěn)定后記錄雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀的讀數(shù)(333″,731″)。3.5保持載車(chē)平臺(tái)不動(dòng)，用經(jīng)緯儀方位旋轉(zhuǎn)端面上的電子水平儀7對(duì)經(jīng)緯儀的垂直軸的傾斜量和傾斜方向角進(jìn)行測(cè)量。具體方法為：電子水平儀放置在經(jīng)緯儀方位旋轉(zhuǎn)端面上，盡量使電子水平儀測(cè)量軸與經(jīng)緯儀的垂直軸垂直，且使電子水平儀的測(cè)量軸與經(jīng)緯儀的水平軸相平行。測(cè)試時(shí)，在0°～360°區(qū)間內(nèi)取值，取36等分，每一等分為10°，記錄各測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電子水平儀示值。電子水平儀測(cè)得的不同角度的傾斜量如下表：3.6雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀測(cè)量的載車(chē)平臺(tái)的傾斜量值：Δx＝333-248＝85Δy＝731-637＝94則雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀坐標(biāo)系下載車(chē)平臺(tái)傾斜方向角為：3.7用傅里葉諧波分析法計(jì)算電子水平儀測(cè)得的經(jīng)緯儀垂直軸的傾斜方向經(jīng)計(jì)算，a1＝119.02b1＝-17.8137則經(jīng)緯儀方位軸坐標(biāo)系下垂直軸傾斜方向角為：修正因子計(jì)算：Δψ＝AH-Φ＝33.6093°修正模型：AH＝Φ+33.6093°從而可以利用雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀實(shí)現(xiàn)經(jīng)緯儀垂直軸傾斜方向的測(cè)量。步驟4：使載車(chē)平臺(tái)傾斜一定角度。以雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀9為指示，通過(guò)調(diào)整經(jīng)緯儀載車(chē)平臺(tái)升降調(diào)平機(jī)構(gòu)11使載車(chē)平臺(tái)傾斜一定角度，傾斜量約3.8′。步驟5：用被測(cè)經(jīng)緯儀對(duì)水平目標(biāo)光管進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量。操作被測(cè)經(jīng)緯儀使水平目標(biāo)光管成像在被測(cè)經(jīng)緯儀攝像機(jī)的靶面中心，同步記錄經(jīng)緯儀的方位俯仰角(171.6275，-0.78981)和雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀的讀數(shù)(148″，429″)。步驟6：用被測(cè)經(jīng)緯儀對(duì)高角目標(biāo)光管進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量。6.1根據(jù)被測(cè)經(jīng)緯儀最大保精度角速度和角加速度、高角目標(biāo)光管方位角及俯仰角、攝像系統(tǒng)視場(chǎng)設(shè)計(jì)正弦引導(dǎo)函數(shù)，由被測(cè)經(jīng)緯儀的最大保精度角速度最大保精度角加速度可求解等效正弦的參數(shù)——振幅a，角頻率ω。則正弦引導(dǎo)函數(shù)為：6.2按照步驟6.1計(jì)算的引導(dǎo)函數(shù)引導(dǎo)被測(cè)經(jīng)緯儀過(guò)高角目標(biāo)光管，同步記錄圖像、經(jīng)緯儀編碼器角度值、雙坐標(biāo)自準(zhǔn)直儀示值；6.3通過(guò)事后判讀所采集存儲(chǔ)的圖像，得到被測(cè)儀器輸出的目標(biāo)脫靶量。6.4根據(jù)記錄的編碼器角度值和目標(biāo)脫靶量合成高角目標(biāo)的角度值。序號(hào)高角合成A高角合成E1212.59263.516172212.591963.515993212.592263.515754212.592663.515265212.592863.515296212.592763.514987212.593563.514488212.593463.514369212.593763.5142910212.593463.5143511212.593863.51426.5計(jì)算垂直軸的傾斜量及傾斜方向角。由自準(zhǔn)直儀的零偏(247″，635.7″)、靜態(tài)測(cè)量水平目標(biāo)光管時(shí)自準(zhǔn)直儀示值(148″,429″)及動(dòng)態(tài)測(cè)量高角目標(biāo)光管時(shí)自準(zhǔn)直儀示值(148″,429″)可以計(jì)算平臺(tái)的傾斜量。靜態(tài)時(shí)的傾斜量：I2＝229.18″動(dòng)態(tài)時(shí)的傾斜量：I1＝229.18″傾斜方向角為：AH2＝98.26°，AH1＝98.26°6.6根據(jù)步驟6.5中計(jì)算的垂直軸的傾斜量及傾斜方向角修正經(jīng)緯儀的測(cè)量結(jié)果。具體修正公式如下：水平目標(biāo)光管的修正：高角目標(biāo)光管的修正：序號(hào)修正后高角A修正后高角E1212.4779135°63.54187867°2212.4778381°63.54169549°3212.4781447°63.5414631°4212.4785443°63.54096758°5212.4786969°63.54099444°6212.4786525°63.54069303°7212.4793882°63.5401864°8212.4792666°63.54007184°9212.4796182°63.54000352°10212.4792819°63.54006423°11212.4797255°63.53991208°步驟7：計(jì)算被測(cè)經(jīng)緯儀的兩目標(biāo)平行光管的夾角。則被測(cè)經(jīng)緯儀測(cè)得的兩目標(biāo)光管之間的夾角為：步驟8：計(jì)算被測(cè)經(jīng)緯儀的測(cè)角精度。以高精度經(jīng)緯儀標(biāo)定的兩目標(biāo)光管之間的夾角為真值，計(jì)算被測(cè)經(jīng)緯儀的測(cè)角誤差：序號(hào)誤差A(yù)誤差E1-12.0366″-10.6475″2-12.3083″-11.3069″3-11.2045″-12.1435″4-9.76604″-13.9274″5-9.21671″-13.8307″6-9.37624″-14.9158″7-6.72803″-16.7396″8-7.16583″-17.1521″9-5.90003″-17.398″10-7.11071″-17.1795″11-5.51352″-17.7272″