1.一种大量程光电自准直仪的三维测角方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)运用空间坐标向量解析方法，并结合欧拉空间旋转关系，使得异型隅角镜的各反射2

面有效的结构角度满足以下关系：δ3＝‑δ,δ2＝δ,δ12a＝δ,δ12b＝δ，其中δ2、δ3分别为异型隅角镜的第二反射面绕其OX轴旋转的角度、第一反射面绕第一反射面和第三反射面的交线旋转的角度，δ表示为隅角镜各反射面的有效结构角，反射面1a与反射面1b为第一反射面内折不同的角度形成的新的反射面，δ12a、δ12b分别为反射面1a和反射面1b绕OZ轴旋转的角度；

2)分析异型隅角镜内光束的反射情况，得到各反射光束的矢量变化信息，确定有效光学孔径的大小，利用几何光学计算出不同反射顺序下第一反射面的有效面积；

3)根据入射光沿隅角镜三个反射镜面反射顺序的不同分为6束光，将反射顺序相反数的两束光标记为一对，确定测量俯仰角Θ1、偏航角Θ2与横滚角Θ3反射光顺序推导出相应的反射矩阵M及反射光向量B，建立旋转物体坐标系统X0Y0Z0与自准直仪坐标系统X1Y1Z1，推导出两个坐标系的坐标变换矩阵Rt，进而得到俯仰角、偏航角的角灵敏度 与横滚角的角灵敏度

4)通过推导反射光束矢量信息B与反射光斑位移之间的数学关系模型，建立反射光斑位移信息与隅角镜角度变化的关系：其中X321、Y321、X132分别表示顺序为3‑2‑1与1‑3‑2的反射光束光斑在CMOS板上的位移分量，f为自准直仪的物镜焦距，从而实现对旋转角度的三维测量。

2.根据权利要求1所述的一种大量程光电自准直仪的三维测角方法，其特征在于，所述步骤1)将隅角镜第一反射面内折不同的角度得到反射面1a与反射面1b，其中，隅角镜的各反射面满足以下关系：∠2_3＝90°‑δ2，∠1_3＝90°‑δ3，∠1a_2＝90°‑δ1a，∠1b_2＝90°‑δ1b，2

有效结构角满足δ3＝‑δ,δ2＝δ,δ12a＝δ,δ12b＝δ。

3.根据权利要求1所述的一种大量程光电自准直仪的三维测角方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括：将隅角镜旋转180°，与得到的图形相互叠加，形成有效孔径，该有效孔径6个四边形部分对称于入射光瞳，反射镜中各光束的进、出点相对于进瞳或出瞳中心对称分布，当入射光首先被第一反射面反射和最终被第三反射面反射时，隅角镜的孔径是都由OQUP组成的四边形，其大小表示为：其中，OA为隅角镜的边长，OQ、OP、UP为不同反射面上有效孔径的边长，AP为第一反射面AC边的一段长度；

采用几何光学的计算方法，求出不同反射顺序下的第一反射面的有效反射面积，通过分析有效反射面积得出，用于测量横滚角的反射顺序1‑2‑3或3‑2‑1，和测量俯仰角与偏航角的反射顺序1‑3‑2或2‑3‑1，分别占用第一反射面的两个等面积部分，且相互对称。

4.根据权利要求3所述的一种大量程光电自准直仪的三维测角方法，其特征在于，所述步骤3)建立旋转物体坐标系统X0Y0Z0与自准直仪坐标系统X1Y1Z1，得到旋转物体隅角镜坐标系与自准直仪坐标系，在测量横滚角时，反射体绕OZ轴转动，因此用于测量横滚角的参考轴应垂直于包含OZ轴和单位矢量l的平面，隅角镜的基准轴向量U表示为:选取反射阶数为1‑3‑2、2‑3‑1的光束进行横滚角测量的理论研究，这对光束的反射矩阵分别为M132和M231：M132＝(a3 b3 c3),                (3)其中，a3、b3、c3为反射矩阵M132中的列向量；

为了保证反射的向量B平行于方向相反的向量C，向量B应满足以下公式：B＝M321·C＝M321·(‑U)＝U              (7)根据方程式，(3)、(4)、(5)、(7)隅角镜的有效结构角表示为:δ3＝m3·δ,δ2＝δ,δ12＝m1·δ,               (8)其中，m1＝δ，m3＝‑1，当δ≤1°，其误差小于0.5％，计算得：2

δ1＝2δ                               (9)反射矩阵M132简单表示为:

反射矩阵M132的误差小于0.1％，反射矩阵M231除了主对角线分量外，其他分量与矩阵M132符号相反；

X0Y0Z0坐标系下的反射矩阵和X1Y1Z1坐标系下的反射矩阵有如下关系：T

M132＝Rt·M0‑132·Rt                       (11)其中M0‑132与M132分别为坐标系X0Y0Z0与X1Y1Z1,下的反射矩阵，Rt为坐标变换矩阵；由计算知：反射矩阵表示为:

反射光束的单位向量Br表示为：

Br＝M132·A,                            (14)T

A＝(0 0 ‑1) ，为入射光束的单位向量；B0r表示反射顺序为1‑3‑2的反射光束的单位矢量；

当横滚角为Θ3时，反射顺序为3‑1‑2的反射光的单位向量Br：T

Br＝Rr＝M132·Rr·A,                          (16)其中Rr横滚角Θ3绕O1X1.轴形成的旋转矩阵，带入得经计算得出横滚角的反射灵敏度：

得出反射顺序为3‑2‑1、1‑2‑3的反射光测量俯仰、偏航角的反射矩阵关系：结合方程式(14)(19)，得反射阶为1‑2‑3的反射光束单位矢量:测量俯仰与偏航角时，灵敏度系数为:

2

结合自准直仪中有效结构角之间的关系δ3＝‑δ,δ2＝δ,δ12a＝δ,δ12b＝δ，得到隅角镜的旋转矩阵RPWRRPWR＝RY·RX·RZ                     (22)其中，RX、RY、RZ分别为Θ1、Θ2Θ3绕O1X1、O1Y1、O1Z1得到的旋转矩阵，通过梳理方程式(13)、(16)、(19)，得反射阶为3‑2‑1、1‑3‑2的反射光束单位矢量:反射顺序1‑2‑3和2‑3‑1的反射光束矢量B123和B231根据以上方法求出。

5.根据权利要求4所述的一种大量程光电自准直仪的三维测角方法，其特征在于，所述步骤

4)通过计算

获得俯仰角Θ1,偏航角Θ2、横滚角Θ3的测量结果；

通过测量反射光斑在自准直仪坐标系中旋转物体坐标系统X0Y0Z0上的位移XY，计算隅角镜对应的偏转角度俯仰角Θ1,偏航角Θ2、横滚角Θ3，根据公式(23)、(24)反射光斑的位移与的偏转角度关系为：其中f为自准直仪的物镜焦距；

为简化运算过程，保留(23)(24)中二次项的同时，连续扩展向量的分量来替换公式中的三角函数，并且忽略了包含三个不同测量角度值的乘积项，得到：当反射镜旋转时，图像会根据反射光束的偏移而移动，但是通过公式(28)‑(30)表明，多个反射光斑将相互不重叠，因此测量其坐标与旋转角度的关系。