无衍射光光轴安装基础误差研究

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1、华中科技大学硕士学位论文远衍射光光轴兰装基础的误差呼姓名：李寿科申请学位级别：硕士专业：精密仪器及机指导教师：张新宝20080525摘要直线度谋差测量是一项基本的几何公差测量，将无衍射光技术，CCD成像技术和数字图像处理技术结合起来开发的无衍射光空间直线度测量仪适合于长短距离的直线度误差测量，为了进一步提高其测量精度，本文从影响无衍射光空间直线度测量仪的测量精度的各种误差因素出发，找出其误差根本，主要研究由于地倾斜固体潮带來的无衍射光光轴安装基础的误差，旨在从实质上提高无衍射光空间宜线度测量仪的中长距离的测量精度，也为无衍射光应用于地倾

2、斜仪的设计奠定理论基础和实践的可能性。本文釆用理论推导和实验相结合的方法，首先从牛顿力学原理推导出天体Z间的引潮位一般计算公式，采用球面谐函数和杜德森展开方法对引潮位进行二阶和三阶展开，利用最新的天文参数简化引潮位的展开计算，选取主要潮波并根据引潮位和地倾斜之间的关系采用MATLAB软件计算出地倾斜角变化规律，然后根据地倾斜角变化规律考虑实际情况得到无衍射光光轴安装基础的误差变化规律。理论计算结果表明无衍射光轴安装基础的误差随24小时周期规律变化，与光轴稳定性实验结果经小波变化后结论一致，所以在无衍射光直线度测量仪测量直线度过程中是存在

3、由地倾斜引起的谋差，其最大谋差可达到6.5e-8rad,在超精密测量中必须予以考虑其影响，其误差补偿方法可以采用本文所述的直接补偿法。无衍射光光轴稳定性实验的误差分析证明了无衍射光光轴安装基础的误差存在，它也为将无衍射光应用于地倾斜仪的设计开发奠定了理论基础和实践的可能性。关键词：无衍射光光轴；安装基础；固体潮；误差分析AbstractStraightnesserrorisabasicparameterofthegeometrictolerancemeasurement,Thespatialstraightnesserrorinstru

4、mentisdesignedbyusingnon-diffractingbeamtechnique,CCDimaginganddigitalimageprocessingtechnology,whichisadapttomeasurestraightnesserrorbothinlongdistanceandshortdistance.Tofurtherimproveitsaccuracy,thispaperisbasedonallthefactorsofmeasuringerror,findingouttherealcausesofm

5、easuringerror,mainlystudyingtheerrorofthenon-diffractingbeam5sinstallmentbasewhichiscausedbyearthtides.Theaimsofthispaperareimprovingtheaccuracyofspatialstraightnesserrorinstrumentandreadyfordesigningnon-diflractingbeamtilt-meter.Thisarticleusesthemethodwhichisunifyingth

6、etheoryreasoningandtheexperiment,atfirstusesNewtonianmechanicsprincipletoinferthegeneralformulaofearthtidelevelbetweenplnancts,usesthesphericalsurfaceharmonicfunctionandtheDoodsonlaunchestocarryonthetideleveltosecond-orderandthird-order,usesthenewestastronomyparametertos

7、implifythecomputationofthegeneralformula,usestheMATLABsoftwaretocompletethecomputationofthetiltangularvariationrulewhichisbasedonselectingseveralmaintidalwavesandrelationsbetweenthetidelevelandthetilt,intheendgetsoutthevariationruleontheerrorofthenon-diffractingbeam'sins

8、tallmentbasewhichisbasedonthetiltvariationruleandalsothinkingaboutactualsituation.Theresultsofcomputati