一种高精度大工作距自准直三维绝对角度测量装置与方法

摘要

本发明属于精密测量技术领域与光学工程领域，具体涉及一种高精度大工作距自准直三维绝对角度测量装置与方法；该装置由光源、分光镜、图像传感器、准直镜、基准液体液面以及合作靶标组成；该方法通过合作靶标，使测量光束分为两束相互垂直的测量光，分别经固定平面反射镜以及合作靶标反射后返回，分别在图像传感器上形成各自图像，利用该两图像位置解算出合作靶标相对于光轴的俯仰角、偏航角以及滚转角，从而具有对被测物空间三维转角的探测能力；由于本发明对于滚转角采用的是光杠杆放大原理，与俯仰角和偏航角的测量原理一致，因此对于三维角度测量均具有高精度大工作距的技术优势，进而具有在相同工作距离下增加测量精度，或在相同测量精度下增加工作距离的优势；以基准液体液面为物体空间三维绝对角度测量的零度基准，因此具有空间三维绝对角度测量的能力。此外，本发明所设计的合作靶标具有结构简单、制作成本低的技术优势。