多光軸調(diào)校一致(共6頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上多光軸調(diào)校一致一、緒論 在現(xiàn)代軍用光電武器裝備中，一般都包含有電視、紅外、激光等多個(gè)光電傳感器，能夠完成對(duì)目標(biāo)的搜索、瞄準(zhǔn)和激光照射等功能，這些光學(xué)設(shè)備的光譜幾乎覆蓋了可見(jiàn)光到紅外的全部波段。由于是集多種光學(xué)儀器于一體，必然產(chǎn)生諸多光學(xué)系統(tǒng)間的光軸平行性問(wèn)題。目標(biāo)信息的準(zhǔn)確性主要取決于光電系統(tǒng)中光軸的平行性。因此，對(duì)于高精度的武器系統(tǒng)搜索、觀察和瞄準(zhǔn)目標(biāo)系統(tǒng)、精確打擊系統(tǒng)，各光軸之間的平行性在保證武系統(tǒng)的命中目標(biāo)概率和命中目標(biāo)精度方面均起著至關(guān)重要的作用。二、研究題目 設(shè)計(jì)三光軸的調(diào)校方案，裝置的參數(shù)如圖所示，要求寫(xiě)出調(diào)校方案、原理圖、方法步驟、使用到的儀器。三、調(diào)校

2、方案 目前常用的光軸平行性測(cè)試方法主要有投影靶法、小口徑光管法、大口徑平行光管法等。 方法一：投影靶法是利用一個(gè)放置在遠(yuǎn)處的靶板來(lái)接收從被測(cè)儀器出瞳射出的激光束，將各光軸投影到靶板上。圖中為光軸和光軸之間的間隔；為光軸1和光軸3之間的間隔；為光軸1和光軸2投影到投影靶板上光斑1和光斑2之間的間隔；為光軸1和光軸3投影到投影靶板上光斑1和光斑3之間的間隔。沿著光路的方向看，各光軸與靶板上的光斑是鏡像關(guān)系，通過(guò)比較和的差異或者比較和的差異來(lái)判斷光軸1和光軸2或者光軸1和光軸3平行與否。 使用儀器：激光器、被測(cè)系統(tǒng)、靶板和相應(yīng)的導(dǎo)軌與基座組成。 方法二：小口徑平行光管法就是在小口徑平行光管的焦點(diǎn)處放

3、置一點(diǎn)光源或者靶標(biāo)，經(jīng)小口徑平行光管之后，變?yōu)槠叫泄獬錾?，由于口徑小的緣故，平行光束一般很難浸沒(méi)整個(gè)被測(cè)系統(tǒng)，因此需要借助于分光鏡和反光鏡、五棱鏡、斜方棱鏡等裝置使平行光束分別進(jìn)入各個(gè)子系統(tǒng)，然后分別觀察點(diǎn)光源或者靶標(biāo)的像是否落在各個(gè)子系統(tǒng)的中心，如果落在各個(gè)子系統(tǒng)的中心，說(shuō)明被測(cè)系統(tǒng)的各個(gè)光軸是平行的，如果沒(méi)有落在各個(gè)子系統(tǒng)的中心，說(shuō)明不平行，需要調(diào)校，并給出各光軸之間的偏差量。 使用儀器：本系統(tǒng)主要由光源、星點(diǎn)孔或者靶標(biāo)、小口徑平行光管、五棱鏡或斜方棱鏡和相應(yīng)的導(dǎo)軌和基座構(gòu)成。 方法三：大口徑平行光管法主要是利用大口徑平行光管來(lái)產(chǎn)生平行光束，由于口徑大，因而不像小口徑平行光管法那樣還需要分

4、光鏡等裝置使平行光束浸沒(méi)整個(gè)被測(cè)系統(tǒng)的視場(chǎng)。用光源照明處于平行光管焦面上的十字分劃板，經(jīng)由平行光管產(chǎn)生平行光束，進(jìn)入被測(cè)系統(tǒng)，在被測(cè)系統(tǒng)的出瞳位置或者是顯示器上觀察十字分劃的中心是否落在各個(gè)子系統(tǒng)的視場(chǎng)中心，如果在中心，說(shuō)明各光軸相互平行；如沒(méi)有落在中心，則說(shuō)明不平行，并給出各個(gè)光軸的偏差量。 使用儀器：大口徑平行光管法裝置主要由光源、十字分劃板、大口徑平行光管和各種基座組成。三中方法的對(duì)比：投影靶法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，使用方便，可在野外使用，主誤差小，但只能在夜晚或陰天進(jìn)行光軸調(diào)整。小口徑平行光管法優(yōu)點(diǎn)是小口徑平行光管制作較容易且輕便，缺點(diǎn)是誤差環(huán)節(jié)較多，精度不太高。大口徑平行光管法，優(yōu)點(diǎn)是

5、誤差環(huán)節(jié)少，測(cè)量精度高。從以上分析可知，要得到比較高的測(cè)試精度，作為校準(zhǔn)裝置必須采用大口徑平行光管法。綜上所述，結(jié)合本次系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及要求，采用大口徑非球面反射系統(tǒng)給出測(cè)量目標(biāo)，結(jié)合現(xiàn)代光電轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)字圖像采集與處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光軸平行性測(cè)量和數(shù)字處理。四、原理圖五、方法步驟 按原理圖安排光路，在被測(cè)系統(tǒng)前放置高精度平面鏡，精確地確定大口徑離軸拋物面鏡的焦面，將目標(biāo)靶和CCD分別固定在離軸拋物面鏡的焦面和共軛焦面處，并記錄此時(shí)CCD上目標(biāo)靶共軛像的中心坐標(biāo)(，)，移開(kāi)平面鏡。將被測(cè)裝置放置在大口徑平行光管平行光束中，利用多維被測(cè)裝置支承臺(tái)將被測(cè)裝置大致調(diào)水平，在被測(cè)裝置可見(jiàn)系統(tǒng)

6、的顯示器上觀察十字叉絲的中心是否和可見(jiàn)系統(tǒng)的十字重合，如沒(méi)有重合，調(diào)節(jié)被測(cè)裝置直至重合為止。由被測(cè)裝置激光器發(fā)射激光光束，通過(guò)被測(cè)裝置的激光通道匯聚在CCD上，用CCD測(cè)量系統(tǒng)測(cè)出激光光斑的中心位置（，），由（1）式計(jì)算可見(jiàn)光軸與激光光軸的平行性偏差角為： （1） 同樣，關(guān)閉可見(jiàn)光源，加熱目標(biāo)靶，使其發(fā)出紅外光，調(diào)節(jié)被測(cè)裝置使得被測(cè)裝置紅外系統(tǒng)的中心和目標(biāo)靶十字像重合，由被測(cè)裝置激光器發(fā)射激光光束，通過(guò) 被 測(cè) 裝 置 的 激 光 通 道 匯 聚 在上，用測(cè)量系統(tǒng)測(cè)出激光光斑的中心位置（，），由（2）式計(jì)算紅外光軸與激光光軸的平行性偏差角： （2） 式中為大口徑離軸拋物面鏡的焦距。 當(dāng)被測(cè)裝置沒(méi)有激光時(shí)，打開(kāi)可見(jiàn)光源，調(diào)節(jié)被測(cè)裝置，使目標(biāo)靶的像中心落在可見(jiàn)系統(tǒng)的中心處，關(guān)閉可見(jiàn)光源，加熱目標(biāo)靶，打開(kāi)紅外通道，在紅外系統(tǒng)的顯示屏上讀出十字叉絲偏離中心值和，代入（）式可以計(jì)算出紅外光軸相對(duì)于可見(jiàn)光軸平行性偏差角： （3）六、使用儀器 光源、離軸拋物面反射鏡