采用多准直光束测量六自由度微位移新方法（英文）

摘要

为实现星载三线阵CCD相机的相机参数在轨测量,提出了一种六自由度微位移测量方法。高亮度LED输出光被准直并耦合到输入光纤。输出光纤末端固定在可移动的被测物体上。光纤输出由多个光纤准直器（≥4）准直,并由系统固定部分中的多个区域阵列的CCD相机（≥4）捕获。根据CCD图像中光点的位置变化来求解被测物体的六自由度位移。为了验证系统模型和六自由度位移计算程序,对该方法进行了理论分析和仿真。结果表明:当平移位移小于100μm且旋转位移小于6′时,典型的4准直测量系统求解误差小于10-5μm和10-4′。并且,当准直器的光斑位置的两个坐标方向上添加-0.5～0.5μm的随机量时,平移误差和旋转误差的3σ分别为0.9μm和0.012′。