基站系统校准步骤及方法详解

由式（2）可知，发射站实现方位角测量需要确定以下参数：光平面与转轴夹角φ₁、φ₂以及两光平面水平夹角θ_off。鉴于激光平面与转轴的虚拟性，直接测量这些参数较困难，可以利用辅助仪器分别测量转轴直线方程和光平面方程，再由方程相交得出。

根据传统交汇测量仪器（如经纬仪）测量原理，除实现水平垂直角测量外，测量前还需通过系统定向建立两站之间的空间关系^[10]。由前述系统原理分析可知，只要在同一坐标系下获取各基站的原点坐标以及各站激光平面在初始位置的状态，就可关联各基站坐标系。

由于φ₁、φ₂和θ_off在基站工作过程中是固定不变的，而基站原点坐标可由转轴直线方程和光平面方程相交获得，因此，只要在同一坐标系下测出转轴直线方程和在初始位置获得光平面方程，即可校准所有参数。校准方法及步骤如下：

1）采用经纬仪校准本系统，整个校准过程中将其固定在合适的位置。

图4 转轴校准 Fig.4 Calibration of rotating shaft(www.xing528.com)

2）利用经纬仪测量转轴。如图4所示，在转台上安装一靶标，在靶标上不同高度处放置靶标球。将转台旋转至不同位置分别测量靶标球坐标，根据每个靶标球的运动轨迹在不同高度获得与转轴垂直的圆，由其圆心拟合转轴直线方程。

3）确定光平面初始位置。如图2所示，起动发射站，当将接收器固定在空间中某一位置，此时t₁为0。停止电动机转动，打开扫描激光器，将光平面1旋转至接收器感光元器件，此时光平面处于初始位置。

4）初始位置光平面标定。由步骤3）确定初始位置，将转台固定。如图5所示，设计平面纸靶，在纸靶上打印横线，光平面在靶面上形成光条，与横线交点即为光平面上点，利用经伟仪测量不同位置的多个交点坐标，即可拟合出光平面方程。

图5 光平面校准 Fig.5 Calibration of laser plane