基于内反射原理测量小角度变化量的技术研究

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1、分类号密级ＵＤＣ＾秦考讓＾乂參ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＷＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣ拒ＭＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕壬专业学位论文基于内反射原理测量小角度变化量的技术研究（题名和副题名）耿旭（作者姓名）指导教师姓名何勇教授级工程师獎紅英高学位类别工程硕去专业名称光学工程研究方向光学仪器及技术论文提交时间２０１５．０１１注；妇翊《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成

2、果，尽我所知，在本学位论文中，除了加标巧和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名■＾；ｗｉｆ年＾月日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可Ｗ借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可Ｗ向有关部口或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程

3、序处理。絶＇研究生签名：＾年月日。重）１＾硕±学位论文基于内反射原理的小角度测量研究摘要近年来越来越多的国家投入巨资研发激光制导武器，为提高打击效率就需要增强精确的导引能力，目前导引系统的工作精度己经朝着亚秒级发展，无论在研发环节还是检验环节一，都需要设计制造套小角度探测系统，基于内反射效应设计的测角系统能进行激光光束角度微小变化量的实时监测。，保障了激光制导的可靠性一本文分析了基于内反射效应实现小角度测量的基本原理，设计了套可调节相关参量的微小角度实时测量系统，并通过采用

4、Ｈ次内反射优化了设计方案，提高了整个系统用于测量微小角度的灵敏度。分析了入射直角棱镜时灵敏度的变化情况和激光光源发散性对测试结果的影响，探索了将本系统的设计方案运用于二维角度测量的可行性，并分析了二维角度变化对彼此角度测量的影响；根据设计进行微小角度测量系统，基于功率计的性能确定了对实时采集数据的处理方案的搭建，采用了激光自准直仪一对实际角位移量进行监测，分别使用直角棱镜和道威棱镜实现了次、Ｈ次内反射，测量的角位移量范围为±３００秒，先通过标定实验得到相应状态下系统的直线拟合和王次多项

5、式拟合参数，系统使用直角棱镜测量时的Ｈ次拟合残余误差为±４秒，角位移量－对线性化反射比的分辨率为每秒０．０００５４．，重复性测量的偏差为±０４％，使用道威棱镜时的直线拟合残余误差为±１．５秒，分辨率为每砂－０．００１８４。关键词：小角度测量，内反射，非线性误差，线性化反射比ＩＡｂｓｔｒａｃｔ硕±学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｃｏｕｎｔｒｉｅｓｉｎｖｅｓｔｅｄｈｅａｖｉｌｙｔｏｄｅｖｅｌｏｐｌａｓｅｒｇｕｉｄａｎｃｅ

6、ｗｅａｐｏｎ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔｒｉｋｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｒｅｃｉｓｅｇｕｉｄａｎｃｅｓｈｏｕｌｄｂｅｅｎｈａｎｃｅｄ－．Ｔｈｅｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎｉｎｔｈｅｓｕｂｓｅｃｏｎｄｓｔａｅｄｅｖｅｌｏｅｎｔ．Ａｓｅｔｏｆｐｇｐｍｓｍａｌｌａｎｇｌｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｈｏｕｌｄｂｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄｂｏ化ｉｎ

7、化ｅｉｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｍｅｎｎ打ｃａｎ－ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｔｓｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｄｏｎｉｔｅｒｎａｌｒｅｆｌｅｃｔｉｏｂｅ泣ｒｅａｌｔｉｍｅｍｏｎｉｔｏｒｏｆｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｂｅａｍａｎｇｌｅｗｈｉｃｈｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｏｆｔｈｅｌａｓｅｒｕｉｄａｎｃｅ．，ｇｙｇＴｈｅｂａｓｉｃｔｈｅｏｒｙｏｆｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎｉｎｔｅｒｎａｌｒｅｆ

8、ｌｅｃｔｉｏｎｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｓｅｔｏｆｔｉｎｙ－ｕｓｔａｂａｎｇｌｅｒｅａｌｔｉｍｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈａｄｌｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｅａｒａｍｅｔｅｒｓｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｊｐ，ｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅｉｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｒｅｅｔｉｍｅｓｉｎｔｅｒｎａｌ