激光干涉系統(tǒng)在飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)校準(zhǔn)中的應(yīng)用

摘 要：電液伺服飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)為復(fù)雜的、大型的專(zhuān)用仿真設(shè)備，在半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中， 為飛行器提供角姿態(tài)運(yùn)動(dòng)。在頻繁、長(zhǎng)時(shí)間使用的情況下，其技術(shù)狀態(tài)可能產(chǎn)生變化，所以就需 要對(duì)飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)的性能指標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)。由于飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)工作環(huán)境的特殊性，需要研發(fā)一種新 的能夠應(yīng)用于轉(zhuǎn)臺(tái)的校準(zhǔn)方法。本文建立一種新型的激光干涉測(cè)量系統(tǒng)，給出了該系統(tǒng)的組成和 原理，分析了測(cè)量過(guò)程中的誤差來(lái)源和影響，說(shuō)明了其在飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)校準(zhǔn)方面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)；激光干涉測(cè)量系統(tǒng)；校準(zhǔn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TJ760.6+1；V216.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-5048（2014）06-0036-05

LaserInterferometerSystemUsedfortheCalibrationofFlightSimulator

MAJu1，CUIJianming2

（1.ScienceandTechnologyonSpecialSystemSimulationLaboratory，Beijing100854，China； 2.HarbinInstituteofTechnology，Harbin150080，China）

Abstract：Electrohydraulicservoflightsimulatorisacomplex，largescalespecialequipmentfor simulation.Itprovidesangularposturemovementforaircraftonhardwareintheloopsimulationsystem. Inthefrequentcaseofprolongeduse，thetechnicalstatusofflightsimulatormaybechanged，soitsper formanceindicatorsneedtocalibrate.Duetothespecialnatureofflightsimulatorenvironment，thedevel opmentofanewcalibrationmethodcanbeappliedtotheturntablecalibrationisnecessary.Inthispaper， anewtypeoflaserinterferometermeasurementsystemispresented，andthecompositionandprincipleof thissystemaregiven，thesourcesandinfluencesoferrorsinthemeasurementareanalyzed，andtheap plicationofsysteminflightsimulatorcalibrationareaisillustrated.

Keywords：flightfimulator；laserinterferometersystem；calibration

0 引 言

電液伺服飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)為復(fù)雜的、大型的專(zhuān) 用仿真設(shè)備，在頻繁、長(zhǎng)時(shí)間使用的情況下，飛行 模擬轉(zhuǎn)臺(tái)的技術(shù)狀態(tài)可能產(chǎn)生變化進(jìn)而可能影響 對(duì)半實(shí)物仿真試驗(yàn)結(jié)果的判斷[1-2]。原有的GJB性能實(shí)驗(yàn)方法———自準(zhǔn)直儀校準(zhǔn)不適用的原因 是[3]：用于屏蔽暗室中的轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在離地面數(shù)米 高的基臺(tái)上，按程序遙控運(yùn)行，人不可接近，而自 準(zhǔn)直儀受到環(huán)境和距離限制，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量。同 時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)的校準(zhǔn)精度要求較高，國(guó)內(nèi)尚無(wú)在這種測(cè) 試環(huán)境下對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行校準(zhǔn)分析的有效方法，也未 查到國(guó)外相應(yīng)的方法資料。

激光干涉測(cè)量系統(tǒng)是由干涉測(cè)量技術(shù)發(fā)展而 來(lái)的新型測(cè)量系統(tǒng)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī) 床、加工中心、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、研究與計(jì)量領(lǐng)域中，是 一項(xiàng)成熟且得到廣泛應(yīng)用的技術(shù)，但尚未見(jiàn)其應(yīng) 用于飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)中。考慮到激光干涉儀所具有的實(shí)時(shí)檢測(cè)、遠(yuǎn)距離測(cè)量即可讀數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng) 用于轉(zhuǎn)臺(tái)的校準(zhǔn)分析中。

1 飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)的性能指標(biāo)簡(jiǎn)介

對(duì)飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)而言，需要校準(zhǔn)的性能指標(biāo) 主要包括靜態(tài)性能指標(biāo)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。

靜態(tài)性能指標(biāo)具體包括角位置精度和角位置 重復(fù)性精度。角位置精度是指轉(zhuǎn)臺(tái)某個(gè)回轉(zhuǎn)軸從 零位轉(zhuǎn)到給定位置的實(shí)測(cè)值和給定值之差；角位 置重復(fù)性精度是指轉(zhuǎn)臺(tái)某個(gè)回轉(zhuǎn)軸從任一位置到 某一給定位置的多次正反重復(fù)性精度。動(dòng)態(tài)性能 指標(biāo)具體包括最小角速度的平穩(wěn)性、角速度精度 的校準(zhǔn)、最大角速度和最大角加速度的校準(zhǔn)，以及 頻率響應(yīng)特性指標(biāo)的分析。

2 激光干涉測(cè)量系統(tǒng)測(cè)角原理

2.1 干涉測(cè)量技術(shù)簡(jiǎn)介

干涉測(cè)量技術(shù)是以光波干涉為基礎(chǔ)的測(cè)量技 術(shù)。干涉測(cè)量中，干涉儀以干涉條紋反映被測(cè)件的 信息，其原理是將光分成兩路，兩支光路的光程差 Δ可用下式表示[4]：

若把被測(cè)件放入干涉儀的一支光路中，干涉 儀的光程差將隨著被測(cè)件的位置與形狀而改變， 干涉條紋也隨之變化，測(cè)量出干涉條紋的變化量， 便可直接或間接獲得與之有關(guān)的各種被測(cè)信息。 結(jié)合三角函數(shù)，將長(zhǎng)度變化量轉(zhuǎn)換為角度變化量， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)的角度測(cè)量。

2.2 RENISHAW激光干涉測(cè)量系統(tǒng)測(cè)角原理

目前國(guó)外生產(chǎn)激光干涉儀的公司有美國(guó)的Ag ilent（前身為HP）、ZYGO、英國(guó)的Renishaw等公 司[5]。Renishaw激光干涉測(cè)量系統(tǒng)的性能指標(biāo)如 表1所示。

該激光干涉測(cè)量系統(tǒng)主要由XL-80激光頭、 XR20-W無(wú)線型回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置、角度干涉鏡組 成。其中，XL-80激光頭內(nèi)裝有He-Ne激光器和相敏光電傳感器，相敏光電傳感器的作用是檢 測(cè)干涉條紋的個(gè)數(shù)。XR20-W無(wú)線型回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn) 裝置中裝有如圖1中所示的角度反射鏡和角度干 涉鏡。角度反射鏡包含了兩個(gè)小的反射器，其尖端 的間距為S；角度干涉鏡內(nèi)則包含有一個(gè)分光鏡和 一個(gè)反射鏡。激光干涉測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)角原理如圖1

所示[6-9]。

XL-80激光頭的輸出光束到達(dá)角度干涉鏡 后，被角度干涉鏡內(nèi)的分光鏡分成兩束分離的光 束。光束1繼續(xù)直射到角度反射鏡下面的反射器形 成光路1，光束2經(jīng)過(guò)分光鏡，再經(jīng)反射鏡反射到 角度反射鏡上面的反射器形成光路2。兩束光到達(dá) 角度反射鏡后都以平行于入射光的角度反射返回， 在XL-80激光頭檢測(cè)單元前重組，干涉產(chǎn)生測(cè)量 信號(hào)。

設(shè)被測(cè)軸的轉(zhuǎn)角為θ，如圖1所示。光束1從 角度干涉鏡到角度反射鏡的路程會(huì)減小，同時(shí)光 束2的路程增加，整個(gè)路徑長(zhǎng)度的相對(duì)變化為

激光干涉測(cè)量系統(tǒng)的軟件再將此距離轉(zhuǎn)換為 旋轉(zhuǎn)角度θ，即

θ=arcsinΔL/S（8）

上述為激光干涉測(cè)量系統(tǒng)小角度測(cè)角原理。 大角度測(cè)量時(shí)，即轉(zhuǎn)角超過(guò)5°后，角度反射鏡通過(guò) XR20-W無(wú)線型回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置內(nèi)的高精度光柵 系統(tǒng)進(jìn)行伺服控制，使其相對(duì)于XR20-W無(wú)線型 回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置反向旋轉(zhuǎn)相同角度，以便角度反 射鏡接收到足夠光強(qiáng)，然后將反向旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行 累加，得到被測(cè)軸的旋轉(zhuǎn)角度。轉(zhuǎn)角超過(guò)5°后，如 果被測(cè)軸轉(zhuǎn)速過(guò)快（超過(guò)10rpm），XR20-W無(wú)線 型回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置內(nèi)的伺服電機(jī)無(wú)法保證角度反射 鏡及時(shí)反轉(zhuǎn)過(guò)相同角度，就會(huì)產(chǎn)生誤差。所以在轉(zhuǎn) 臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度超過(guò)5°的情況下有一定的速度限制。

2.3 干涉條紋計(jì)數(shù)判向原理

激光干涉測(cè)量系統(tǒng)在對(duì)飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行角度 測(cè)試過(guò)程中，由XL-80激光頭內(nèi)的相敏光電傳感 器對(duì)干涉條紋進(jìn)行計(jì)數(shù)?？紤]到測(cè)量過(guò)程中外界干 擾，需要判向電路，將計(jì)數(shù)脈沖分為加和減兩種，用 可逆計(jì)數(shù)器進(jìn)行可逆計(jì)算以獲得脈沖數(shù)據(jù)[10]。

圖2所示為判向計(jì)數(shù)原理圖[10]，干涉條紋通 過(guò)移相系統(tǒng)獲得兩路相差π/2的干涉條紋的光強(qiáng) 信號(hào)。該信號(hào)由兩個(gè)光電接收器接收，便可以獲得 與干涉信號(hào)相對(duì)應(yīng)的兩路相差π/2的正弦信號(hào)和 余弦信號(hào)，經(jīng)放大、整形、倒相及微分等處理，可 以獲得4個(gè)依次相差π/2的脈沖信號(hào)。根據(jù)4個(gè) 脈沖信號(hào)的相位順序可以實(shí)現(xiàn)判向的目的。經(jīng)過(guò) 判向電路后，將一個(gè)周期的干涉信號(hào)變成4個(gè)脈沖 的輸出信號(hào)，使一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖代表1/4干涉條紋的 變化，實(shí)現(xiàn)干涉條紋的4倍頻計(jì)數(shù)。

3 激光干涉測(cè)量系統(tǒng)在飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)校準(zhǔn) 中的應(yīng)用

3.1 Renishaw激光干涉測(cè)量系統(tǒng)在轉(zhuǎn)臺(tái)性能校 準(zhǔn)中的使用

對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，例如對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的內(nèi)框軸進(jìn) 行校準(zhǔn)時(shí)，激光干涉測(cè)量系統(tǒng)各個(gè)元件擺放如圖3 所示。XR20-W無(wú)線型回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置應(yīng)該安裝 在轉(zhuǎn)臺(tái)各框待測(cè)軸軸端上?？紤]到轉(zhuǎn)臺(tái)的工作環(huán)境要求，飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)及XR20-W無(wú)線型回轉(zhuǎn)軸 校準(zhǔn)裝置應(yīng)放置在暗室中，XL-80型激光頭和角 度干涉鏡等需要安放在暗室外的測(cè)試空間內(nèi)。為 了避免轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中振動(dòng)的影響，把XL-80型 激光頭放在光學(xué)氣浮平臺(tái)上的調(diào)節(jié)平臺(tái)上。

飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)校準(zhǔn)最主要的性能指標(biāo)包括靜 態(tài)精度和動(dòng)態(tài)精度。校準(zhǔn)時(shí)，將XR20-W無(wú)線型 回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置定位在轉(zhuǎn)臺(tái)軸系上（保證XR20- W與轉(zhuǎn)臺(tái)軸線重合）。調(diào)整調(diào)節(jié)平臺(tái)，使激光從XL -80激光頭發(fā)出后，經(jīng)角度干涉鏡準(zhǔn)確落在XR20 -W無(wú)線型回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置的角反射鏡上。

在測(cè)量轉(zhuǎn)臺(tái)靜態(tài)性能指標(biāo)的過(guò)程中，在轉(zhuǎn)臺(tái)的 起始位置將激光裝置置零后即可給定轉(zhuǎn)臺(tái)一個(gè)信 號(hào)，轉(zhuǎn)臺(tái)完成越程，到達(dá)給定位置后，系統(tǒng)可以結(jié)合 軟件的讀數(shù)，記錄轉(zhuǎn)臺(tái)的位置誤差，以此得到角位 置精度。給定轉(zhuǎn)臺(tái)信號(hào)，使轉(zhuǎn)臺(tái)從任意多個(gè)位置轉(zhuǎn) 到同一個(gè)目標(biāo)位置，分別記錄位置誤差，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù) 處理后得到角重復(fù)性精度。測(cè)量靜態(tài)精度的過(guò)程中， 激光干涉測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)角精度為±1″，完全可以滿 足對(duì)靜態(tài)精度指標(biāo)的測(cè)試及校準(zhǔn)分析需求。

在測(cè)量轉(zhuǎn)臺(tái)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)時(shí)，激光干涉測(cè)量 系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)過(guò)的角度，由此可以做出轉(zhuǎn) 臺(tái)的角度—時(shí)間曲線，曲線每一點(diǎn)的一階微分即 為轉(zhuǎn)臺(tái)在該時(shí)刻的速度，曲線每一點(diǎn)的二階微分 即為轉(zhuǎn)臺(tái)在該時(shí)刻的加速度，將測(cè)量量與給定量 進(jìn)行對(duì)比，完成速度和加速度的校準(zhǔn)。在校準(zhǔn)轉(zhuǎn)臺(tái) 的頻率響應(yīng)特性時(shí)，可以得到轉(zhuǎn)臺(tái)的給定位置曲 線和跟蹤位置曲線，對(duì)給定位置曲線和跟蹤位置 曲線進(jìn)行辨識(shí)，可以得到控制系統(tǒng)的幅頻特性與 相頻特性波特圖，從波特圖中可以對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的頻率 響應(yīng)特性進(jìn)行校驗(yàn)。

但是，激光干涉測(cè)量系統(tǒng)在測(cè)量轉(zhuǎn)臺(tái)的動(dòng)態(tài) 性能指標(biāo)時(shí)是有局限性的。因?yàn)閄R20-W無(wú)線型 回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置內(nèi)的伺服電機(jī)最高轉(zhuǎn)速是10rpm， 也就是60（°）/s。因此若轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度超過(guò)5°時(shí)有一定的速度限制，否則會(huì)因?yàn)閄R20-W無(wú)線型 回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置內(nèi)的角反射鏡無(wú)法反轉(zhuǎn)相同角度 而產(chǎn)生誤差。即飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速小于60（°）/s 時(shí)，可以利用激光干涉測(cè)量系統(tǒng)完成飛行模擬轉(zhuǎn) 臺(tái)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的校準(zhǔn)。如果需要校準(zhǔn)更高速 的轉(zhuǎn)臺(tái)，則XR20-W無(wú)線型回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置內(nèi)部 需要更高速的伺服電機(jī)。

3.2 激光干涉儀對(duì)飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)量精度的分析

由上述激光干涉儀的測(cè)角原理可知，只有利 用反射鏡隨被測(cè)軸進(jìn)行無(wú)擺動(dòng)的理想轉(zhuǎn)動(dòng)而引起 的光程差所測(cè)出的角度才是真實(shí)的，而由其他因 素引起的光程差就是測(cè)量誤差。通過(guò)分析可以知 道，校準(zhǔn)過(guò)程中誤差的產(chǎn)生主要有兩個(gè)來(lái)源：①無(wú) 線型回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置XR20-W的軸線與轉(zhuǎn)臺(tái)基準(zhǔn) 軸線不重合，而是成一個(gè)角度α。②激光頭的安裝 誤差，使測(cè)量過(guò)程中激光光束并不與地面平行，而 是成一個(gè)角度β。這兩種情況如圖4所示。

3.2.1 無(wú)線型回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置軸線與轉(zhuǎn)臺(tái)基準(zhǔn)軸 線不重合引起的誤差分析

如果無(wú)線型回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置XR20-W的軸線 與轉(zhuǎn)臺(tái)基準(zhǔn)軸線不重合，而是成一個(gè)角度α，如圖5 所示。隨著被測(cè)軸的旋轉(zhuǎn)，XR20-W將反向旋轉(zhuǎn)相 同角度，這種運(yùn)動(dòng)致使角反射器出現(xiàn)擺動(dòng)。如果從 激光方向看，反射器的運(yùn)動(dòng)將是：向前（位置1），向 右（位置2），向后（位置3）和向左（位置4）。

角度反射鏡處于位置1，2，3，4時(shí)，其狀態(tài)如 圖6所示。其中，每個(gè)位置分別從激光方向和垂直 于激光方向給出示意圖。

如果從激光方向看，從位置1→2→3→4可以 看出，如果轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)過(guò)的角度是θ，同時(shí)規(guī)定位置1 是轉(zhuǎn)臺(tái)的起始位置，即θ=0°。那么，旋轉(zhuǎn)軸線與 基準(zhǔn)軸線所成的偏航角度可以用αsinθ來(lái)表示。同 理，從垂直于激光方向的側(cè)面看，俯仰角度可以用 αcosθ來(lái)表示。

分析4個(gè)位置中角度反射鏡的狀態(tài)：在位置1 和位置3，因?yàn)榉瓷溏R內(nèi)的兩個(gè)反射器是在同一高 度上，不會(huì)造成光束1和光束2路徑長(zhǎng)度的相對(duì)改 變（參考圖1）。在位置2和位置4，反射鏡是垂直 于激光的，此時(shí)光束1和光束2的路徑長(zhǎng)度也不會(huì) 發(fā)生相對(duì)改變。

但是，在中間位置會(huì)發(fā)生測(cè)量誤差，此時(shí)反射鏡 的狀態(tài)由圖7示出。轉(zhuǎn)臺(tái)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，若旋轉(zhuǎn)到圖7 （a）中A點(diǎn)位置，此時(shí)反射鏡的狀態(tài)如圖7（b）所示。

由圖7中存在的幾何關(guān)系可以推導(dǎo)出此時(shí)無(wú) 線回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置軸線的傾角誤差所引起的轉(zhuǎn)角

從圖7（a）可以看出，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角度為θ時(shí)， XR20-W應(yīng)反向旋轉(zhuǎn)角度θ，即保持反射鏡與激 光光束垂直。但從圖7（b）可以看出，XR20-W軸 線的軸線傾角誤差造成A點(diǎn)反射鏡右側(cè)光路減少， 左側(cè)光路增加。這種變化使反射鏡旋轉(zhuǎn)的角度為 θ′，且θ′<θ。

另外，將被測(cè)軸的旋轉(zhuǎn)和XR20-W的旋轉(zhuǎn)想 象成兩個(gè)半徑為1的圓盤(pán)的旋轉(zhuǎn)。被測(cè)軸用曲線1 表示，XR20-W軸線用曲線2表示，兩個(gè)圓盤(pán)從 側(cè)面看夾角為α。如圖8所示。

如果被測(cè)軸旋轉(zhuǎn)0°，90°，180°或270°時(shí)，軸 的傾角誤差不會(huì)造成測(cè)量誤差。然而，被測(cè)軸旋轉(zhuǎn) 其他角度，從激光方向看軸的旋轉(zhuǎn)與XR20-W處 于同一直線時(shí)，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。

此式推導(dǎo)中多次用到的小角度弧度值約等于 正弦值，所以式中有關(guān)角度的單位均為弧度?？梢?計(jì)算出，如果要使轉(zhuǎn)角誤差低于±1″，則無(wú)線回轉(zhuǎn) 軸校準(zhǔn)裝置軸線的傾角誤差α不應(yīng)超過(guò)±0.2°， 此時(shí)滿足測(cè)量要求。

3.2.2 激光光束不與基準(zhǔn)面平行引起的測(cè)量誤差 分析

在上述對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線傾角誤差的探討中，轉(zhuǎn)臺(tái) 轉(zhuǎn)到位置2和位置4時(shí)沒(méi)有轉(zhuǎn)角誤差。但是，如果 由于激光頭的安裝誤差，造成光束不與基準(zhǔn)面平 行而是傾斜一個(gè)角度，位置2和位置4此時(shí)將會(huì)存 在轉(zhuǎn)角誤差。此時(shí)，角度反射鏡四個(gè)位置的狀態(tài)如 圖9所示。

在位置2時(shí)，轉(zhuǎn)角誤差取最大值αβ；位置4 時(shí)，轉(zhuǎn)角誤差取負(fù)值-αβ。因此，假設(shè)位置1為 θ=0°時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)角誤差由文獻(xiàn)[6] 給出：

φ=αβ·sinθ（13）

可以算出，如果要使轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)角誤差低于 ±1″，α=0.2°時(shí)，激光光束與水平面的傾角誤差 也不應(yīng)超過(guò)±0.08°，此時(shí)滿足測(cè)量要求。

考慮上述兩項(xiàng)誤差來(lái)源可以得出結(jié)論：當(dāng)無(wú)線 回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置軸線的傾角誤差α不超過(guò)±0.2°， 激光束與水平面的傾角誤差不超過(guò)±0.08°的情況 下，激光干涉測(cè)量系統(tǒng)精度能保證在±1″，從而很 好地對(duì)飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行校準(zhǔn)。

4 結(jié) 束 語(yǔ)

飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)已成為我國(guó)國(guó)防工業(yè)中重要的 模擬機(jī)械，如何更加準(zhǔn)確、方便地對(duì)飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái) 進(jìn)行校準(zhǔn)成為一個(gè)必須攻克的難題，而國(guó)內(nèi)用激 光校準(zhǔn)轉(zhuǎn)臺(tái)的方法尚無(wú)成熟結(jié)論。本文所闡述的 激光干涉測(cè)量系統(tǒng)能夠精確地測(cè)量轉(zhuǎn)臺(tái)的靜態(tài)性 能指標(biāo)，且測(cè)角精度為±1″，動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)飛行模 擬轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速小于60（°）/s時(shí)可以準(zhǔn)確測(cè)量，且具 備較好的精度。如果需要校準(zhǔn)更高速的轉(zhuǎn)臺(tái)，則 XR20-W無(wú)線型回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置內(nèi)部需要更高速 的伺服電機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖衛(wèi)國(guó)，郝崇恩，李高風(fēng).三軸飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)誤差研究 [J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2001，13（5）：678-680.

[2]趙雨旸，李涵武.三軸飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)的動(dòng)態(tài)特性分析 [J].黑龍江工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，18（2）：56-58.

[3]張繼友，范天泉，曹學(xué)東.光電自準(zhǔn)直儀研究現(xiàn)狀與展 望[J].計(jì)量技術(shù)，2004（7）：27-29.

[4]殷永純.現(xiàn)代干涉測(cè)量技術(shù)[M].天津：天津大學(xué)出版 社，1999.

[5]所睿，范志軍，李巖，等.雙頻激光干涉儀技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā) 展[J].激光與紅外，2004，34（4）：251-253.

[6]ChapmanM，HollowayA，LeeW，etal.Interferometric CalibrationofRotaryAxes.RotaryAxisCalibrationPaper -Rev2f.

[7]ChapmanMAV，F(xiàn)ergussonKellyR，HollowayA，etal. InterferometricAngleMeasurementandtheHardwareOp tionsAvailablefromRenishaw.Technicalwhitepaper： TE326.

[8]羨一民.雙頻激光干涉儀的原理與應(yīng)用（四）[J].工 具技術(shù)，1996（7）：41-45.

[9]王貴甫，陳桂林，陳雨良.基于激光干涉儀的角度測(cè)量 技術(shù)[J].傳感器技術(shù)，2001，20（1）：37-39.

[10]范志剛，左保軍，張愛(ài)紅.光電測(cè)試技術(shù)[M].第二版. 北京：電子工業(yè)出版社，2008.