專利名稱：一種可改變模擬目標空間角度的旋轉靶標的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于光電測試技術領域中涉及的一種可改變模擬目標空間角度的旋轉靶標。
二、技術背景模擬目標旋轉靶標是用來檢測天文望遠鏡等光電跟蹤測量設備跟蹤性能的測試設備。天文望遠鏡在觀察天體運行跟蹤某些星座或某顆星時，就要求天文望遠鏡必須具備一定的跟蹤性能。比如跟蹤的角速度、角加速度、跟蹤精度等。天文望遠鏡等光電跟蹤設備在出廠投入正式使用之前，都需要在室內檢測它們的跟蹤性能，做模擬目標跟蹤試驗。在室內檢測天文望遠鏡等光電跟蹤設備跟蹤性能的方法，通常都是利用動態旋轉靶標來模擬空間運動目標，當靶標旋轉時，天文望遠鏡等光電跟蹤設備以自動跟蹤的方式跟蹤目標，并實施記錄目標的脫靶量，根據記錄的數據計算跟蹤精度。
世界上研制，生產天文望遠鏡等光電跟蹤設備的國家或單位，都需具有在室內檢測天文望遠鏡等光電跟蹤性能的能力，因而模擬目標的旋轉靶標也以各種形式出現，與本實用新型最為接近的已有技術是中國科學院長春光學精密機械與物理研究所研制生產的空間角度固定不變的旋轉靶標。如圖1所示，包括基座1、斜支架2、電機固定座3、光電編碼器4、電機5、旋轉臂6、反射鏡7、平行光管光源8。在該裝置中，電機5固定在電機固定座3上，電機固定座3在斜支架2的頂端與其固連，光電編碼器4與電機5的軸的一端同軸線固定安裝，電機5的軸的另一端帶動轉臂6旋轉，這時固定在旋轉臂6上的平行光管光源8發出平行光射向固定在旋轉臂6另一端的反射鏡7，由于反射鏡7與旋轉臂6之間夾角固定不變，電機5的軸線與水平面(地平面)之間的夾角固定不變，因而反射鏡7隨旋轉臂6旋轉所形成的光錐與電機5的軸線之間的夾角也是固定不變的，就是說該旋轉靶標的運動軌跡是固定不變的，使得被測的天文望遠鏡的跟蹤狀態很單一，限制了對被檢測天文望遠鏡的跟蹤性能的全面驗證和了解。
三
發明內容
為了克服已有技術存在的缺陷，本實用新型的目的在于利用同一臺旋轉靶標，可產生多個運動軌跡使得被檢測天文望遠鏡等光電跟蹤設備，能在不同的空間角度多個運動軌跡情況下，都能實現跟蹤，使人們對被檢測天文望遠鏡等光電跟蹤設的跟蹤性能得到驗證并有了一個全面的了解，為此，特設計一種可以改變模擬目標空間角度的旋轉靶標。
本實用新型要解決的技術問題是提供一種可改變模擬目標空間角度的旋轉靶標。解決技術問題的技術方案如圖2所示，包括基座9、斜支架10、b角度盤11、電機轉臺轉軸12、轉軸鍵銷13、電機轉臺14、b角度盤指針15、光電編碼器16、電機17、a角度盤指針18、反射鏡轉軸鍵銷19、旋轉臂20、反射鏡轉軸21、a角度盤22、反射鏡23、平行光管光源24。
該模擬目標旋轉靶標中，在基座9上安裝斜支架10，兩者剛性固連，在斜支架10的上端的雙腿上設有軸孔，與電機轉臺14成為一體的電機轉臺轉軸12的兩端從斜支架上端的雙腿軸孔穿過，使電機轉臺14繞自身的轉軸即電機轉臺轉軸12轉動；b角度盤11通過自身的中心孔套穿電機轉臺轉軸12并與斜支架10上端的腿臂固連，固定在電機轉臺14上的b角度盤指針15始終指向b角度盤11的刻度；在斜支架10上端的雙腿軸孔處開有與軸孔垂直的銷孔，與該銷孔在同一平面上的電機轉臺轉軸12的圓周上開有相同直經的銷坑，轉軸鍵銷13從斜支架10上端的雙腿銷孔插入，一直插到電機轉臺轉軸12圓周上的銷坑內，對電機轉臺14起到鎖定位置的作用；電機17固定安裝在電機轉臺14上，在電機17的軸的一端同軸裝有光電編碼器16，在軸的另一端裝有旋轉臂20，電機轉臺14繞自身轉軸即電機轉臺轉軸12轉動時，安裝在電機17上光電編碼器16和旋轉臂20也隨之轉動，同時改變著電機17的軸線與水平面的夾角b角的大小；在旋轉臂20的短臂一側且與旋轉臂20平行固定安裝平行光管光源24，在旋轉臂20的長臂一側安裝反射鏡23；在旋轉臂20長臂靠近端點附近開有軸孔，與反射鏡23固連的反射鏡轉軸21穿在軸孔內，反射鏡23的鏡面與反射鏡轉軸21的軸向平行，反射鏡23可繞反射鏡轉軸21轉動，改變著從平行光管光源24出射的平行光反射的方向，因而也改變著反射光線與電機17的軸線之間的夾角a角的大小；在旋轉臂20的長臂靠近端點附近的軸孔處與軸孔垂直開有轉軸鍵銷孔，反射鏡轉軸鍵銷19從轉軸鍵銷孔插入，一直插到反射鏡轉軸21的銷坑內，使反射鏡23定位；a角度盤22通過自身的中心孔套裝在反射鏡轉軸21上并與其固連，隨反射鏡轉軸21轉動，a角度盤指針18固定在旋轉臂20的長臂靠近端點軸孔附近，始終指向a角度盤22的刻度；電機17的軸通過旋轉臂20的質量中心點并與其固連，帶動著裝有平行光管光源24和反射鏡23的旋轉臂20繞其軸旋轉靶標，形成運動的模擬目標旋轉，反射鏡23的反射光線運動軌跡形成光錐，光錐的頂點在電機17的軸線上，兩者交于O點。
工作原理說明模擬空間目標的旋轉靶標由電機17帶動裝在旋轉臂20上的平行光管光源24和反射鏡23繞電機軸旋轉而成，平行光管出射的平行光經反射鏡反射后，光線的運動軌跡與靶標的旋轉軸即電機17的軸線之間的夾角為a角，靶標的旋轉軸與水平面的夾角為b角，靶標以一定的角速度ω繞旋轉軸旋轉，天文望遠鏡等光電跟蹤設備將實時跟蹤它，也就是天文望遠鏡等光電跟蹤設備的跟蹤性能由旋轉靶標的三個參數a角、b角和角速度ω來確定。本實用新型的a角、b角和ω三個參數都是可調的，這種能夠實現多個不同運動狀態的空間模擬靶標，對檢測和驗證天文望遠鏡等光電跟蹤設備的跟蹤性能是非常適宜的。
本實用新型的積極效果利用一臺空間模擬旋轉靶標，可產生多個軌跡，使被檢測的天文望遠鏡等光電跟蹤設備，能在不同的空間角度實現自動跟蹤，跟蹤的性能得到全面驗證。
四
圖1是已有技術的結構示意圖。圖2是本實用新型的結構示意圖。
五具體實施方式
本實用新型按圖2所示的結構實施，基座9和斜支架10的材質采用鑄鐵，斜支架10的上端采用雙腿結構；b角度盤11用鋁板、刻度間隔為5°電機轉臺轉軸12和轉軸鍵銷13、電機轉臺14三件的材質采用45#鋼，電機轉臺轉軸12和轉軸鍵銷13的直經大小根據需要進行設計，電機轉臺14的安裝電機的面可根據底座的形式設計，兩者采用螺釘固定；b角度盤指針可在電機轉臺14上涂標記代替，光電編碼器采用絕對式光電軸角編碼，位數根據需要選擇；電機17采用直流力矩電機，功率大小根據需要選擇；a角度盤指針18可在旋轉臂20上涂標記代替；反射鏡轉軸鍵銷19的材質采用45#鋼，直經根據需要設計；旋轉臂20的材質采用鑄鋁，安裝反射鏡23的部位采用雙腿結構，加載荷合后的長臂與短臂的重量相等，質量重心落在旋轉軸上，反射鏡轉軸21的材質采用45#鋼，a角度盤22采用鋁板，刻度間隔5°；反射鏡23采用5mm厚鋁板鍍鋁；平行光管光源24的光源采用鎢絲燈作光源，口經大小和焦距長短根據需要選擇。
權利要求1.一種可改變模擬目標空間角度的旋轉靶標，包括基底、斜支架、光電編碼器、電機、旋轉臂、反射鏡、平行光管光源；其特征在于本實用新型還包括b角度盤(11)、電機轉臺轉軸(12)、轉軸鍵銷(13)、電機轉臺(14)、b角度盤指針(15)、a角度盤指針(18)、反射鏡轉軸鍵銷(19)、反射鏡轉軸(21)、a角度盤(22)；該模擬目標旋轉靶標中，在基座(9)上安裝斜支架(10)，兩者剛性固連，在斜支架(10)的上端的雙腿上設有軸孔，與電機轉臺(14)成為一體的電機轉臺轉軸(12)的兩端從斜支架上端的雙腿軸孔穿過，使電機轉臺(14)繞自身的轉軸即電機轉臺轉軸(12)轉動；b角度盤(11)通過自身的中心孔套穿電機轉臺轉軸(12)并與斜支架(10)上端的腿臂固連，固定在電機轉臺(14)上的b角度盤指針(15)始終指向b角度(11)的刻度；在斜支架(10)上端的雙腿軸孔處開有與軸孔垂直的銷孔，與該銷孔在同一平面上的電機轉臺轉軸(12)的圓周上開有相同直經的銷坑，轉軸鍵銷(13)從斜支架(10)上端的雙腿銷孔插入，一直插到電機轉臺轉軸(12)圓周上的銷坑內，對電機轉臺(14)起到鎖定位置的作用；電機(17)固定安裝在電機轉臺(14)上，在電機(17)的軸的一端同軸裝有光電編碼器(16)，在軸的另一端裝有旋轉臂(20)，電機轉臺(14)繞自身轉軸即電機轉臺轉軸(12)轉動時，安裝在電機(17)上光電編碼器(16)和旋轉臂(20)也隨之轉動，同時改變著電機(17)的軸紅與水平面的夾角b角的大小；在旋轉臂(20)的短臂一側且與旋轉臂(20)平行固定安裝平行光管光源(24)，在旋轉臂(20)的長臂一側安裝反射鏡(23)；在旋轉臂(20)長臂靠近端點附近開有軸孔，與反射鏡(23)固連的反射鏡轉軸(21)穿在軸孔內，反射鏡(23)的鏡面與反射鏡轉軸(21)的軸向平行，反射鏡(23)可繞反射鏡轉軸(21)轉動，改變著從平行光管光源(24)出射的平行光反射的方向，因而也改變著反射光線與電機(17)的軸線之間的夾角a角的大小；在旋轉臂(20)的長臂靠近端點附近的軸孔處與軸孔垂直開有轉軸鍵銷孔，反射鏡轉軸鍵銷(19)從轉軸鍵銷孔插入，一直插到反射鏡轉軸(21)的銷坑內，使反射鏡(23)定位；a角度盤(22)通過自身的中心孔套裝在反射鏡轉軸(21)上并與其固連，隨反射鏡轉軸(21)轉動，a角度盤指針(18)固定在旋轉臂(20)的長臂靠近端點軸孔附近，始終指向a角度盤(22)的刻度；電機(17)的軸通過旋轉臂(20)的質量中心點并與其固連，帶動著裝有平行光管光源(24)和反射鏡(23)的旋轉臂(20)繞其軸旋轉，形成運動的模擬目標旋轉靶標，反射鏡(23)的反射光線運動軌跡形成光錐，光錐的頂點在電機(17)的軸線上，兩者交于O點。
專利摘要一種可改變模擬目標空間角度的旋轉靶標，屬于光電測試技術領域中涉及的一種旋轉靶標。要解決的技術問題是提供一種可改變模擬目標空間角度的旋轉靶標。解決的技術方案是本實用新型包括基座、斜支架、電機轉臺、電機、光電編碼器、旋轉臂、平行光管光源和反射鏡等重要部件；模擬旋轉靶標由電機帶動裝在旋轉臂上的平行光管光源和反射鏡繞電機軸旋轉而成。反射光線的運動軌跡與靶標的旋轉軸線夾角為a角，靶標的旋轉軸與水平面的夾角為b角，靶標以角速度ω繞旋轉軸旋轉，被檢測的天文望遠鏡等跟蹤設備將實時跟蹤它；跟蹤的性能由靶標的三個參數a角、b角和角速度ω來確定，三個參數可調能夠代替多個不同運動狀態的空間模擬靶標。
文檔編號G01N21/43GK2669181SQ200320112799
公開日2005年1月5日 申請日期2003年11月19日 優先權日2003年11月19日
發明者賀庚賢, 沈湘衡, 姬琪, 高虹, 張波 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所, 中國科學院長春光學精密機械與物理研