数字天顶仪中倾角仪参数的标定

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1、第24卷第9期光学精密工程Vo1．24No．92016年9月OpticsandPrecisionEngineeringSept．2016文章编号1004—924X(2016)09—2325—07数字天顶仪中倾角仪参数的标定刘先一，周召发，张志利，刘殿剑，朱文勇(火箭军工程大学兵器发射理论和技术国家重点学科实验室，陕西西安710025)摘要：针对运用数字天顶仪进行天文定位时旋转轴与垂直轴之间存在的轴系偏差，提出了高精度天顶仪倾角补偿方法。从数字天顶仪倾角补偿原理出发，引入了倾角仪双轴尺度系数、双轴交角等参数对倾角仪的输出值进行修正，然后提出了一种双轴倾角仪参数的

2、标定方法。分析了旋转角度对于参数标定的影响，运用实验数据对标定方法进行了论证。结果显示：旋转角度会直接影响CCD图像传感器安装角度的标定值。另外，倾角仪参数的引入提高了数字天顶仪的定位精度，当旋转角度的误差值在2。以内时，标定参数的误差对定位结果的影响非常小。关键词：数字天顶仪；双轴倾角仪；轴系偏差；倾角补偿；旋转角度；参数标定中图分类号：TH752文献标识码：Adoi：10．3788／OPE．20162409．2325CalibrationofinclinometerparametersindigitalzenithcameraLIUXian—yi，ZHOU

3、Zhao—fa，ZHANGZhi—li，LIUDian—jian，ZHUWen—yong(StateKeyDisciplineLaboratoryofArmamentLaunchTheoryandTechnology，RocketUniversityofEngineering，Xian710025，China)*CDrrPsp0gauthor，E-mail：15594979259@139．cornAbstract：Tocompensatetheaxiserrorsbetweenrotationaxisandverticalaxiswhenadigitalzen

4、ithcamerawasusedincelestialpositioning，ainclineanglecompensationmethodforthedigitalzenithcamerawasproposed．Ontheprincipleofinclineanglecompensation，thescalecoefficientsandthecrossangleoftwoaxesweretakenintoaccounttomodifytheinclinometervalues．Then，acalibrationmethodwasproposedforthe

5、parametersofthetWO—axisinclinometer．Theinfluenceofrotationangleoncalibrationparameterswasanalyzed，andsomeexperimentaldatawereusedtoverifythecalibrationmethod．TheresultdemonstratesthattherotationangledirectlyaffectsthecalibrationofCCDinstallationangle．Moreover，theintroductionofinclin

6、ometerparametersimprovesthepositioningaccuracy．Iftheerrorofrotationangleisbelow2。，theinfluencecausedbyinclinometerparameterscanbeignored．Keywords：digitalzenithcamera；two—axisinclinometer；axiserror；anglecompensation；rotationangle；parametercalibration收稿日期：2016—01—15；修订日期：2016-03—14．基金

7、项目：国家自然科学基金资助项目(No．41174162)光学精密工程第24卷由图1可得经纬度补偿值分别为：1引言△a一(sin(A+)+cos(A+／~))／cos(3)，AS：n；cos(A+f1)-m*sin(A+卢)，(1)数字天顶仪是一种高精度的天文定位仪器，式中：和为双轴倾角仪正交状态下的精确可用来测量测站点的天文坐标，在军事和大地天值；a与表示测站点的经纬度。文测量中有较大应用。相较于国外，国内对于数然而安装在数字天顶仪上的双轴倾角仪两轴字天顶仪的研究起步较晚。]。在运用数字天顶之间的夹角不可能完全正交，另外，由于变形等原仪进行天文定位的过程中由于

8、旋转轴与垂直轴存因倾角仪的尺度系数也会