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非接触式位置检测装置是某自动化导弹快速装运车上的重要组成部分,它能够快速定位导弹装运车和导弹车之间的相对位置,给导弹装填提供准确的位置信息,从而使导弹装运车能够对导弹车进行快速而准确的导弹装填。本文根据非接触式位置检测装置的工作原理,对提高非接触式位置检测装置测量精度的关键技术进行了分析与研究。
根据非接触式位置检测装置的测量原理,对其进行误差分析。由误差分析的结果和实际使用条件,得知本测量装置的误差主要来源于大视场光学镜头的畸变、光学镜头主点与轴系旋转中心之间距离的误差和非接触式位置检测装置的调平误差等。对此提出了非接触式位置检测装置大视场畸变测量及补偿关键技术研究、主点与旋转中心之间距离的测量与补偿关键技术研究、实时调平补偿关键技术研究。
首先根据光学理论,提出了大视场光学镜头垂直方向畸变的测量与补偿方案,确立了补偿算法。用专用工装对大视场光学镜头垂直方向的畸变进行了精确的点标定,根据标定点和补偿算法及计算方法的相关知识得到补偿方程。实验结果表明,通过此补偿方案补偿后的畸变相对误差可达0.016%。
其次根据非接触式位置检测装置的测量原理,建立了光学镜头主点与轴系旋转中心之间关系的数学模型,提出了主点到旋转中心之间距离的标定方法和补偿方案。实验结果表明,此补偿方案的补偿精度可达0.05mm。
最后对非接触式位置检测装置的调平误差进行分析,建立了非接触式位置检测装置在倾斜状态下的数学模型。提出了一种基于双轴水平倾角仪的实时调平补偿方案,并确立了补偿算法。实验结果表明,通过实时调平补偿后,非接触式位置检测装置的倾斜角度值在-60~+60的范围内长度的测量精度能够达到1mm.。
通过对以上三项关键技术的研究和突破,使非接触式位置检测装置长度的测量精度由2.719mm提高到0.803mm。同时这些关键技术的研究对相关设备测量精度的提高提供了理论支撑和技术参考。