【摘 要】
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我国微小角度测量技术与国外发达国家的差距显著,为了提高微小角度测量的准确度,研究了一种基于法布里-珀罗标准具（F-P）微小角度测量方法。基于F-P标准具多光束干涉成像的特性,利用虚拟像元平滑细分技术和数理统计方法,计算同心干涉圆环圆心位置变化量（圆心位移量）和成像物镜焦距,实现反射镜微小偏转角度的测量。论文完成了测量系统的设计,并进行了微小角度的测量实验研究。（1）介绍了F-P标准具多光束干涉成像
【基金项目】
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“国家自然科学基金”面上项目（项目编号:51875543）,“标准圆锥光束实现微小角度测量原理与自校准机理研究”项目；
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我国微小角度测量技术与国外发达国家的差距显著,为了提高微小角度测量的准确度,研究了一种基于法布里-珀罗标准具（F-P）微小角度测量方法。基于F-P标准具多光束干涉成像的特性,利用虚拟像元平滑细分技术和数理统计方法,计算同心干涉圆环圆心位置变化量（圆心位移量）和成像物镜焦距,实现反射镜微小偏转角度的测量。论文完成了测量系统的设计,并进行了微小角度的测量实验研究。（1）介绍了F-P标准具多光束干涉成像原理及微小角度测量的基本原理;针对测量需求,对微小角度测量系统的实验装置进行了器件选型;详细论述了微小角度测量数据处理过程及微小角度测量不确定度评定方法。（2）利用C#与Matlab混合编程技术,实现了微小角度测量系统数据处理过程的自动化计算。图像质量判断程序实现了高质量图像的判断;圆心坐标位移量测量程序可获得高准确度的圆心半径;透镜焦距测量程序、微小角度测量程序和微小角度不确定度评定程序,实现了微小角度的测量;F-P标准具间隔测量程序,可实现对微小角度的自校准。（3）搭建了实验装置并进行测试实验。实验分别对间隔为2mm、3mm和5mm的F-P标准具进行角度实验测试,实验测量结果表明,在测量范围600″内,扩展不确定度不高于0.13″;由于焦距测量值和圆心坐标测量值是重要的角度计算参数,因此,对其进行重复性实验,测量结果表明,焦距测量值的标准差约为0.4μm,圆心X坐标和圆心Y坐标的测量值的标准差分别约为0.091μm和0.067μm,此结果更加全面的评价微小角度测量值的准确度。
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