CN101294800B - 一种多框架光电平台内框架角度标定方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种多框架光电平台的内框架角度标定方法和装置，属于航空测试领域。该装置包括多框架光电平台外方位跟踪架、CCD摄象机、外俯仰跟踪架、内俯仰跟踪架、内方位跟踪架、平面反射镜、大口径平面反射镜、平行光管A、平行光管B；标定方法：由于多框架光电平台由内外两层跟踪架构成，内跟踪架的旋转运动使视轴不能总是垂直于外方位和外俯仰轴，而角度合成的前提是垂直轴、水平轴、视轴三轴垂直，为使视轴总是垂直于水平轴和垂直轴，要标定在视轴垂直于外层水平轴和垂直轴时的内框架的方位角和俯仰角，并将该角定为内层轴的零点，标定后内框架的角度值以此零点为基准。该方法和装置结构简单，使用方便，测试精确，提高了光电平台的稳定性。

Description

一种多框架光电平台内框架角度标定方法和装置

技术领域

本技术涉及航空测量领域。尤指多框架光电平台内框架角度标定方法和装置。

背景技术

多框架光电平台结构即内外复合轴跟踪架结构是高稳定精度光电平台常用的结构，其角度测量方法与普通两轴跟踪架结构多有不同，根据光测设备的基本测量原理，化复杂为简单，可以实现精确的角度测量。

多框架光电平台实时输出角度值，结合飞机的姿态信息，确定出目标的空间位置信息，便于精确打击和定位。对于两轴光电平台而言，平台的方位和俯仰角度值就是输出的外框架角度值。但对于多框架光电平台来说，它输出的角度值是内框架和外框架角度的合成值，因此，内框架角度值的标定对于整个的角度值至关重要。

内框架角度值与外框架角度值合成出实际的角度值，所以内框架角度值相对于外框架角度值有一个基准，否则内框架的角度对于整个角度合成值毫无意义。

发明内容

为了使整个角度合成值更准确，本发明提供一种多框架光电平台内框架角度标定方法和装置。标定内框架角度值，并与外框架角度值合成出实际的输出角度值。

由于多框架光电平台由内外两层跟踪架构成，内跟踪架的旋转运动使视轴不能总是垂直于外方位和外俯仰轴，而角度合成的前提是垂直轴、水平轴、视轴三轴垂直，为使视轴总是垂直于水平轴和垂直轴，要标定在视轴垂直于外层水平轴和垂直轴时的内框架的方位角和俯仰角，并将该角定为内层轴的零点，标定后内框架的角度值以此零点为基准。

该装置包括多框架光电平台外方位跟踪架、可见光摄像系统、外俯仰跟踪架、内俯仰跟踪架、内方位跟踪架、平面反射镜、大口径平面反射镜、平行光管A、平行光管B、平台支架；

各部分的位置和连接关系：光电平台置于平台支架10上，可见光摄像系统2安装在机载光电平台的内俯仰跟踪架4、内方位跟踪架5内，内俯仰跟踪架4、内方位跟踪架5安装在外方位跟踪架1、外俯仰跟踪架3内，平面反射镜6安装在外俯仰跟踪架3上，大口径平面反射镜7垂直放在光电平台前面，平行光管A8、平行光管B9置于大口径平面反射镜7前面，大口径平面反射镜7用于调整平行光管A8、平行光管B9平行。撤去大口径平面反射镜7，将光电平台置于光管A8前，调整平面反射镜6的法线与下端光管光轴B9平行，锁死外俯仰跟踪架3，进行角度标定。

标定方法：

首先将平台外方位跟踪架调水平，然后标定视轴与外高低轴轴线垂直。在外俯仰跟踪架端面上固定一平面反射镜，调整反射镜，使其反射面与端面垂直，设计加工时严格要求该端面与外水平轴垂直。量出反射镜中心与可见光摄像系统中心位置的距离L。将两台平行光管A和B上下放置，中心距离约为L，大口径平面反射镜置于两个光管之前，调整两光管平行。撤去大口径平面反射镜，将光电平台置于光管前，调整平面反射镜的法线与下端光管光轴B平行，锁死外俯仰跟踪架。通过可见光摄像系统发出的十字丝，在监视器上观察上端平行光管A内的十字丝，调整内俯仰跟踪架和内方位跟踪架，使二者中心重合，记下此时内框架方位与内框架俯仰角度传感器的角度值，并将该角度值作为传输角度时，内框架的角度基准值。此时，内框架角度值可以与外框架角度值合成，输出此时多框架平台的方位值和俯仰值。

本发明一种多框架光电平台内框架角度标定方法和装置的优点：结构简单，使用方便，测试精确，提高了光电平台的稳定性。

附图说明

图1是多框架光电平台内框架角度标定装置。

具体实施方式

按图1安装多框架光电平台内框架角度标定装置，该装置包括多框架光电平台外方位跟踪架1、可见光摄像系统2、多框架光电平台外俯仰跟踪架3、多框架光电平台内俯仰跟踪架4、多框架光电平台内方位跟踪架5、平面反射镜6、大口径平面反射镜7、平行光管A8、平行光管B9、平台支架10；

可见光摄像系统2用来观察图像；

平面反射镜6用来反射光线，形成光路，便于调整内框架；

大口径反射镜7安装要与水平面严格垂直，用来调整平行光管A8和平行光管B9的水平。

具体标定方法：

一、首先将光电平台外方位跟踪架1调水平；

二、然后标定视轴与外高低轴轴线垂直；

三、在外俯仰跟踪架3端面上固定一平面反射镜6，调整反射镜，使其反射面与端面垂直，量出反射镜中心与可见光摄像系统中心位置的距离L；

四、将两台0.2″平行光管A8和0.2″平行光管B9上下放置，中心距离约为L，大口径平面反射镜7置于两个光管A8和B9之前，调整两光管平行；

五、撤去大口径平面反射镜7，将光电平台置于光管A8和B9前，调整平面反射镜)法线与下端光管光轴B9平行，锁死外俯仰跟踪架3。

六、通过可见光摄像系统2系统发出的十字丝，在监视器上观察上端平行光管A8内的十字丝，调整内俯仰跟踪架4和内方位

跟踪架5，使二者中心重合，记下此时内框架方位与内框架俯仰角度传感器的角度值，并将该角度值作为传输角度时，内框架的角度基准值。

此时，内框架角度值与外框架角度值合成，输出此时多框架平台的方位值和俯仰值。

Claims (2)

1.一种多框架光电平台的内框架角度标定方法，其特征在于按照如下步骤进行：

一、首先将多框架光电平台外方位跟踪架(1)调水平；

二、然后标定视轴与外高低轴轴线垂直；

三、在外俯仰跟踪架(3)端面上固定一平面反射镜(6)，调整反射镜使其反射面与端面垂直，量出反射镜中心与可见光摄像系统(2)中心位置的距离L；

四、将两台平行光管A(8)和B(9)上下放置，中心距离约为L，大口径平面反射镜(7)置于两个平行光管A(8)和B(9)之前，调整两光管A(8)和B(9)平行；

五、撤去大口径平面反射镜(7)，将光电平台置于光管A(8)和B(9)前，调整平面反射镜的法线与下端光管B(9)的光轴平行，锁死外俯仰跟踪架(3)；

六、通过可见光摄像系统(2)系统发出的十字丝，在监视器上观察上端平行光管A(8)内的十字丝，调整内俯仰跟踪架(4)和内方位跟踪架(5)，使二者中心重合，记下此时内框架方位与内框架俯仰角度传感器的角度值，并将该角度值作为传输角度时，内框架的角度基准值；

此时，内框架角度值与外框架角度值合成，输出此时多框架光电平台的方位值和俯仰值。

2.按照权利要求1所述的一种多框架光电平台的内框架角度标定方法所用装置，其特征在于该装置包括多框架光电平台外方位跟踪架(1)、可见光摄像系统(2)、多框架光电平台外俯仰跟踪架(3)、多框架光电平台内俯仰跟踪架(4)、多框架光电平台内方位跟踪架(5)、平面反射镜(6)、大口径平面反射镜(7)、平行光管A(8)、平行光管B(9)、平台支架(10)；

其静态连接关系：

多框架光电平台置于平台支架(10)上，可见光摄像系统(2)安装在机载多框架光电平台的内俯仰跟踪架(4)、内方位跟踪架(5)内，内俯仰跟踪架(4)、内方位跟踪架(5)安装在外方位跟踪架(1)、外俯仰跟踪架(3)内，平面反射镜(6)安装在外俯仰跟踪架(3)上，大口径平面反射镜(7)垂直放在多框架光电平台前面，平行光管A(8)、平行光管B(9)置于大口径平面反射镜(7)前面，大口径平面反射镜(7)用于调整平行光管A(8)、平行光管B(9)平行，撤去大口径平面反射镜(7)，将多框架光电平台置于光管A(8)和B(9)前，调整平面反射镜(6)的法线与下端光管B(9)的光轴平行，锁死外俯仰跟踪架(3)，进行角度标定。

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