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申请/专利权人：重庆邮电大学

摘要：本发明请求保护一种基于光斑形变的大量程自准直测角方法，属于光学测量仪器领域，其步骤包括：①基于标准角锥镜的正交结构，运用空间坐标向量解析方法，结合欧拉空间旋转关系公式，指导角锥镜的反射平面向柱形面的定向结构重建，从而设计一种对俯仰角和偏航角具有角度感知的空心柱面角锥镜；②使用空心柱面角锥镜作为自准直测量系统的反射体，构建用于测量俯仰角和偏航角的自准直仪测量系统；③建立该角锥镜与测量系统之间的双坐标系统模型，通过对反射光束的矢量信息分析，推导反射成像光斑的形变规律与该反射体角度变化的数学解算公式。本发明提高了自准直测角方法的量程，同时还提高了精度和动态测量距离性能。

主权项：1.一种基于光斑形变的大量程自准直测角方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、基于标准角锥镜的正交结构，运用空间坐标向量解析方法，结合欧拉空间旋转关系公式，完成角锥镜的反射平面向柱形面的定向结构重建，从而设计一种对俯仰角和偏航角具有角度感知的空心柱面角锥镜；步骤2、使用空心柱面角锥镜作为自准直测量系统的反射体，构建用于测量俯仰角和偏航角的自准直仪测量系统；步骤3、建立空心柱面角锥镜与自准直仪测量系统之间的双坐标系统模型，通过对反射光束的矢量信息分析，得到反射成像光斑的形变规律与该反射体角度变化的数学解算公式，通过测量H型光斑两垂轴间的宽度和纵轴的分裂角度，分别求得空心柱面角锥镜的俯仰和偏航角度信息；所述步骤1空心柱面角锥镜的1，2反射面分别与OX和OY轴垂直，其单位矢量应满足以下关系：N1＝[100]T；N2＝[010]T；N1、N2分别表示空心柱面角锥镜的1，2反射面的单位矢量，柱形面与另外两个反射平面的夹角关系可表示为L2-3＝L1-3＝90°-δ，其中δ是与90°的偏离值；第3柱形面的法向量N3可表达为: 其中β是第3圆柱面的单位矢量与OZ轴之间所形成的夹角，柱面的单位矢量N3是一个由其中心轴上点O至其水平截交线的集合，其中O点是柱面中心轴与OZ坐标轴延长线的交点，因此β的角度范围为0°到βmax；将空心柱面角锥镜各反射面的单位矢量公式与反射矩阵的关系表达公式联立可以得到三个反射面的反射矩阵： 当β＝0时公式3也将与公式2一致。

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权利要求：

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