专利名称：一种可改变模拟目标空间角度的旋转靶标的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光电测试技术领域中涉及的一种可改变模拟目标空间角度的旋转靶标。
二、技术背景模拟目标旋转靶标是用来检测天文望远镜等光电跟踪测量设备跟踪性能的测试设备。天文望远镜在观察天体运行跟踪某些星座或某颗星时，就要求天文望远镜必须具备一定的跟踪性能。比如跟踪的角速度、角加速度、跟踪精度等。天文望远镜等光电跟踪设备在出厂投入正式使用之前，都需要在室内检测它们的跟踪性能，做模拟目标跟踪试验。在室内检测天文望远镜等光电跟踪设备跟踪性能的方法，通常都是利用动态旋转靶标来模拟空间运动目标，当靶标旋转时，天文望远镜等光电跟踪设备以自动跟踪的方式跟踪目标，并实施记录目标的脱靶量，根据记录的数据计算跟踪精度。
世界上研制，生产天文望远镜等光电跟踪设备的国家或单位，都需具有在室内检测天文望远镜等光电跟踪性能的能力，因而模拟目标的旋转靶标也以各种形式出现，与本实用新型最为接近的已有技术是中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制生产的空间角度固定不变的旋转靶标。如图1所示，包括基座1、斜支架2、电机固定座3、光电编码器4、电机5、旋转臂6、反射镜7、平行光管光源8。在该装置中，电机5固定在电机固定座3上，电机固定座3在斜支架2的顶端与其固连，光电编码器4与电机5的轴的一端同轴线固定安装，电机5的轴的另一端带动转臂6旋转，这时固定在旋转臂6上的平行光管光源8发出平行光射向固定在旋转臂6另一端的反射镜7，由于反射镜7与旋转臂6之间夹角固定不变，电机5的轴线与水平面(地平面)之间的夹角固定不变，因而反射镜7随旋转臂6旋转所形成的光锥与电机5的轴线之间的夹角也是固定不变的，就是说该旋转靶标的运动轨迹是固定不变的，使得被测的天文望远镜的跟踪状态很单一，限制了对被检测天文望远镜的跟踪性能的全面验证和了解。
三
发明内容
为了克服已有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于利用同一台旋转靶标，可产生多个运动轨迹使得被检测天文望远镜等光电跟踪设备，能在不同的空间角度多个运动轨迹情况下，都能实现跟踪，使人们对被检测天文望远镜等光电跟踪设的跟踪性能得到验证并有了一个全面的了解，为此，特设计一种可以改变模拟目标空间角度的旋转靶标。
本实用新型要解决的技术问题是提供一种可改变模拟目标空间角度的旋转靶标。解决技术问题的技术方案如图2所示，包括基座9、斜支架10、b角度盘11、电机转台转轴12、转轴键销13、电机转台14、b角度盘指针15、光电编码器16、电机17、a角度盘指针18、反射镜转轴键销19、旋转臂20、反射镜转轴21、a角度盘22、反射镜23、平行光管光源24。
该模拟目标旋转靶标中，在基座9上安装斜支架10，两者刚性固连，在斜支架10的上端的双腿上设有轴孔，与电机转台14成为一体的电机转台转轴12的两端从斜支架上端的双腿轴孔穿过，使电机转台14绕自身的转轴即电机转台转轴12转动；b角度盘11通过自身的中心孔套穿电机转台转轴12并与斜支架10上端的腿臂固连，固定在电机转台14上的b角度盘指针15始终指向b角度盘11的刻度；在斜支架10上端的双腿轴孔处开有与轴孔垂直的销孔，与该销孔在同一平面上的电机转台转轴12的圆周上开有相同直经的销坑，转轴键销13从斜支架10上端的双腿销孔插入，一直插到电机转台转轴12圆周上的销坑内，对电机转台14起到锁定位置的作用；电机17固定安装在电机转台14上，在电机17的轴的一端同轴装有光电编码器16，在轴的另一端装有旋转臂20，电机转台14绕自身转轴即电机转台转轴12转动时，安装在电机17上光电编码器16和旋转臂20也随之转动，同时改变着电机17的轴线与水平面的夹角b角的大小；在旋转臂20的短臂一侧且与旋转臂20平行固定安装平行光管光源24，在旋转臂20的长臂一侧安装反射镜23；在旋转臂20长臂靠近端点附近开有轴孔，与反射镜23固连的反射镜转轴21穿在轴孔内，反射镜23的镜面与反射镜转轴21的轴向平行，反射镜23可绕反射镜转轴21转动，改变着从平行光管光源24出射的平行光反射的方向，因而也改变着反射光线与电机17的轴线之间的夹角a角的大小；在旋转臂20的长臂靠近端点附近的轴孔处与轴孔垂直开有转轴键销孔，反射镜转轴键销19从转轴键销孔插入，一直插到反射镜转轴21的销坑内，使反射镜23定位；a角度盘22通过自身的中心孔套装在反射镜转轴21上并与其固连，随反射镜转轴21转动，a角度盘指针18固定在旋转臂20的长臂靠近端点轴孔附近，始终指向a角度盘22的刻度；电机17的轴通过旋转臂20的质量中心点并与其固连，带动着装有平行光管光源24和反射镜23的旋转臂20绕其轴旋转靶标，形成运动的模拟目标旋转，反射镜23的反射光线运动轨迹形成光锥，光锥的顶点在电机17的轴线上，两者交于O点。
工作原理说明模拟空间目标的旋转靶标由电机17带动装在旋转臂20上的平行光管光源24和反射镜23绕电机轴旋转而成，平行光管出射的平行光经反射镜反射后，光线的运动轨迹与靶标的旋转轴即电机17的轴线之间的夹角为a角，靶标的旋转轴与水平面的夹角为b角，靶标以一定的角速度ω绕旋转轴旋转，天文望远镜等光电跟踪设备将实时跟踪它，也就是天文望远镜等光电跟踪设备的跟踪性能由旋转靶标的三个参数a角、b角和角速度ω来确定。本实用新型的a角、b角和ω三个参数都是可调的，这种能够实现多个不同运动状态的空间模拟靶标，对检测和验证天文望远镜等光电跟踪设备的跟踪性能是非常适宜的。
本实用新型的积极效果利用一台空间模拟旋转靶标，可产生多个轨迹，使被检测的天文望远镜等光电跟踪设备，能在不同的空间角度实现自动跟踪，跟踪的性能得到全面验证。
四
图1是已有技术的结构示意图。图2是本实用新型的结构示意图。
五具体实施方式
本实用新型按图2所示的结构实施，基座9和斜支架10的材质采用铸铁，斜支架10的上端采用双腿结构；b角度盘11用铝板、刻度间隔为5°电机转台转轴12和转轴键销13、电机转台14三件的材质采用45#钢，电机转台转轴12和转轴键销13的直经大小根据需要进行设计，电机转台14的安装电机的面可根据底座的形式设计，两者采用螺钉固定；b角度盘指针可在电机转台14上涂标记代替，光电编码器采用绝对式光电轴角编码，位数根据需要选择；电机17采用直流力矩电机，功率大小根据需要选择；a角度盘指针18可在旋转臂20上涂标记代替；反射镜转轴键销19的材质采用45#钢，直经根据需要设计；旋转臂20的材质采用铸铝，安装反射镜23的部位采用双腿结构，加载荷合后的长臂与短臂的重量相等，质量重心落在旋转轴上，反射镜转轴21的材质采用45#钢，a角度盘22采用铝板，刻度间隔5°；反射镜23采用5mm厚铝板镀铝；平行光管光源24的光源采用钨丝灯作光源，口经大小和焦距长短根据需要选择。
权利要求1.一种可改变模拟目标空间角度的旋转靶标，包括基底、斜支架、光电编码器、电机、旋转臂、反射镜、平行光管光源；其特征在于本实用新型还包括b角度盘(11)、电机转台转轴(12)、转轴键销(13)、电机转台(14)、b角度盘指针(15)、a角度盘指针(18)、反射镜转轴键销(19)、反射镜转轴(21)、a角度盘(22)；该模拟目标旋转靶标中，在基座(9)上安装斜支架(10)，两者刚性固连，在斜支架(10)的上端的双腿上设有轴孔，与电机转台(14)成为一体的电机转台转轴(12)的两端从斜支架上端的双腿轴孔穿过，使电机转台(14)绕自身的转轴即电机转台转轴(12)转动；b角度盘(11)通过自身的中心孔套穿电机转台转轴(12)并与斜支架(10)上端的腿臂固连，固定在电机转台(14)上的b角度盘指针(15)始终指向b角度(11)的刻度；在斜支架(10)上端的双腿轴孔处开有与轴孔垂直的销孔，与该销孔在同一平面上的电机转台转轴(12)的圆周上开有相同直经的销坑，转轴键销(13)从斜支架(10)上端的双腿销孔插入，一直插到电机转台转轴(12)圆周上的销坑内，对电机转台(14)起到锁定位置的作用；电机(17)固定安装在电机转台(14)上，在电机(17)的轴的一端同轴装有光电编码器(16)，在轴的另一端装有旋转臂(20)，电机转台(14)绕自身转轴即电机转台转轴(12)转动时，安装在电机(17)上光电编码器(16)和旋转臂(20)也随之转动，同时改变着电机(17)的轴红与水平面的夹角b角的大小；在旋转臂(20)的短臂一侧且与旋转臂(20)平行固定安装平行光管光源(24)，在旋转臂(20)的长臂一侧安装反射镜(23)；在旋转臂(20)长臂靠近端点附近开有轴孔，与反射镜(23)固连的反射镜转轴(21)穿在轴孔内，反射镜(23)的镜面与反射镜转轴(21)的轴向平行，反射镜(23)可绕反射镜转轴(21)转动，改变着从平行光管光源(24)出射的平行光反射的方向，因而也改变着反射光线与电机(17)的轴线之间的夹角a角的大小；在旋转臂(20)的长臂靠近端点附近的轴孔处与轴孔垂直开有转轴键销孔，反射镜转轴键销(19)从转轴键销孔插入，一直插到反射镜转轴(21)的销坑内，使反射镜(23)定位；a角度盘(22)通过自身的中心孔套装在反射镜转轴(21)上并与其固连，随反射镜转轴(21)转动，a角度盘指针(18)固定在旋转臂(20)的长臂靠近端点轴孔附近，始终指向a角度盘(22)的刻度；电机(17)的轴通过旋转臂(20)的质量中心点并与其固连，带动着装有平行光管光源(24)和反射镜(23)的旋转臂(20)绕其轴旋转，形成运动的模拟目标旋转靶标，反射镜(23)的反射光线运动轨迹形成光锥，光锥的顶点在电机(17)的轴线上，两者交于O点。
专利摘要一种可改变模拟目标空间角度的旋转靶标，属于光电测试技术领域中涉及的一种旋转靶标。要解决的技术问题是提供一种可改变模拟目标空间角度的旋转靶标。解决的技术方案是本实用新型包括基座、斜支架、电机转台、电机、光电编码器、旋转臂、平行光管光源和反射镜等重要部件；模拟旋转靶标由电机带动装在旋转臂上的平行光管光源和反射镜绕电机轴旋转而成。反射光线的运动轨迹与靶标的旋转轴线夹角为a角，靶标的旋转轴与水平面的夹角为b角，靶标以角速度ω绕旋转轴旋转，被检测的天文望远镜等跟踪设备将实时跟踪它；跟踪的性能由靶标的三个参数a角、b角和角速度ω来确定，三个参数可调能够代替多个不同运动状态的空间模拟靶标。
文档编号G01N21/43GK2669181SQ200320112799
公开日2005年1月5日 申请日期2003年11月19日 优先权日2003年11月19日
发明者贺庚贤, 沈湘衡, 姬琪, 高虹, 张波 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 中国科学院长春光学精密机械与物理研