李艳红 沈 涛 张 琰 赵吕懿 周 麟

(上海机电工程研究所，上海 201109)

1 引 言

在光学制导控制半实物仿真领域，五轴仿真转台角度定位精度严重影响仿真结果[1,2]。目前，转台角度定位的测量，依据测量原理，主要有机械式、电磁式和光学测角三种技术，测量精度受到各种限制[3,4]。其中，激光干涉测量系统是由干涉测量技术发展而来的新型测量系统，双频激光干涉仪是基于单频激光干涉仪进一步发展而来的外差式干涉仪，被测信号搭载在一个固定频差上，具有抗干扰性高、稳定性好、相位调制信号精度高、非接触测量等特点，适合于机床、转台等现场测量[5-7]。但这种方法局限于小角度测量。本文提出一种结合多齿分度盘的基于双频激光相位测量的角度定位测量方法，利用差动鉴相信号测量技术提高信号的稳定性，在五轴转台现场开展测试，并逐个给出误差因素及分析结果。

2 双频激光相位角度定位测量系统原理

双频激光相位角度定位测量系统工作原理是综合利用光的干涉原理和多普勒效应产生频差的原理来进行位移测量，如图1所示：双频激光器产生两个相互垂直的具有不同频率的偏振光，频率分别为f1和f2，一部分偏振光被激光内部光电接收器检测到作为基准信号，频率为f1-f2。同时，一部分光通过角度干涉镜的偏振分光镜，两偏振光按照不同的偏振方向分离，频率为f1的光透过偏振分光镜，通过角锥棱镜PR2反射，反射投射回角度干涉镜，频率为f1+Δf1；……