多光軸調校一致(共6頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上多光軸調校一致一、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、激光等多個光電傳感器，能夠完成對目標的搜索、瞄準和激光照射等功能，這些光學設備的光譜幾乎覆蓋了可見光到紅外的全部波段。由于是集多種光學儀器于一體，必然產(chǎn)生諸多光學系統(tǒng)間的光軸平行性問題。目標信息的準確性主要取決于光電系統(tǒng)中光軸的平行性。因此，對于高精度的武器系統(tǒng)搜索、觀察和瞄準目標系統(tǒng)、精確打擊系統(tǒng)，各光軸之間的平行性在保證武系統(tǒng)的命中目標概率和命中目標精度方面均起著至關重要的作用。二、研究題目 設計三光軸的調校方案，裝置的參數(shù)如圖所示，要求寫出調校方案、原理圖、方法步驟、使用到的儀器。三、調校

2、方案 目前常用的光軸平行性測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放置在遠處的靶板來接收從被測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系，通過比較和的差異或者比較和的差異來判斷光軸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、被測系統(tǒng)、靶板和相應的導軌與基座組成。 方法二：小口徑平行光管法就是在小口徑平行光管的焦點處放

3、置一點光源或者靶標，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整個被測系統(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入各個子系統(tǒng)，然后分別觀察點光源或者靶標的像是否落在各個子系統(tǒng)的中心，如果落在各個子系統(tǒng)的中心，說明被測系統(tǒng)的各個光軸是平行的，如果沒有落在各個子系統(tǒng)的中心，說明不平行，需要調校，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、星點孔或者靶標、小口徑平行光管、五棱鏡或斜方棱鏡和相應的導軌和基座構成。 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整個被測系統(tǒng)的視場。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，進入被測系統(tǒng)，在被測系統(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子系統(tǒng)的視場中心，如果在中心，說明各光軸相互平行；如沒有落在中心，則說明不平行，并給出各個光軸的偏差量。 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。三中方法的對比：投影靶法結構簡單，造價低廉，使用方便，可在野外使用，主誤差小，但只能在夜晚或陰天進行光軸調整。小口徑平行光管法優(yōu)點是小口徑平行光管制作較容易且輕便，缺點是誤差環(huán)節(jié)較多，精度不太高。大口徑平行光管法，優(yōu)點是

5、誤差環(huán)節(jié)少，測量精度高。從以上分析可知，要得到比較高的測試精度，作為校準裝置必須采用大口徑平行光管法。綜上所述，結合本次系統(tǒng)的結構以及要求，采用大口徑非球面反射系統(tǒng)給出測量目標，結合現(xiàn)代光電轉換技術、數(shù)字圖像采集與處理技術和計算機應用技術，實現(xiàn)光軸平行性測量和數(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CCD上目標靶共軛像的中心坐標(，)，移開平面鏡。將被測裝置放置在大口徑平行光管平行光束中，利用多維被測裝置支承臺將被測裝置大致調水平，在被測裝置可見系統(tǒng)

6、的顯示器上觀察十字叉絲的中心是否和可見系統(tǒng)的十字重合，如沒有重合，調節(jié)被測裝置直至重合為止。由被測裝置激光器發(fā)射激光光束，通過被測裝置的激光通道匯聚在CCD上，用CCD測量系統(tǒng)測出激光光斑的中心位置（，），由（1）式計算可見光軸與激光光軸的平行性偏差角為： （1） 同樣，關閉可見光源，加熱目標靶，使其發(fā)出紅外光，調節(jié)被測裝置使得被測裝置紅外系統(tǒng)的中心和目標靶十字像重合，由被測裝置激光器發(fā)射激光光束，通過 被 測 裝 置 的 激 光 通 道 匯 聚 在上，用測量系統(tǒng)測出激光光斑的中心位置（，），由（2）式計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。 當被測裝置沒有激光時，打開可見光源，調節(jié)被測裝置，使目標靶的像中心落在可見系統(tǒng)的中心處，關閉可見光源，加熱目標靶，打開紅外通道，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（）式可以計算出紅外光軸相對于可見光軸平行性偏差角： （3）六、使用儀器 光源、離軸拋物面反射鏡