CN103245255B - 直升机落地自由姿态校靶系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直升机落地自由姿态校靶系统，包括靶板和主机，所述主机连接有校靶仪、激光测距仪和倾角仪，所述倾角仪安放在直升机的水平平台上，倾角仪的传感器固定在直升机内部，通过航插插入主机状态测量插座上连入主机；所述校靶仪的CCD摄像机和校正镜通过法兰连成一体后连接于插杆上，直接插入直升机外部挂架，CCD摄像机视频通过连接线输出到主机；所述激光测距仪由观察镜和激光发射接收器构成，激光发射接收器通过插杆直接插入直升机外部挂架，观察镜通过光电转换电路连接有视窗，可将测距数值通过视窗显示直接读数。效率高、速度快、操作简单方便，适应机动化快速对直升机落地自由姿态校靶。

Description

直升机落地自由姿态校靶系统

技术领域

本发明属于校靶技术领域，具体涉及一种直升机落地自由姿态校靶系统。

背景技术

直升机的外部挂有多种仪器装备如瞄准系统、观察系统和发射系统等，这些仪器装备在每次使用前均需要对其准确性进行调校。现有的校靶系统使用时需先将直升机由支持装置调校水平，再由靶板进行调校，操作程序发杂，工作效率低，每次校靶需3个多小时，且使用不便，不适应机动化快速应对的要求。

发明内容

为解决现有技术存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种效率高、速度快、操作简单方便，适应机动化快速对直升机落地自由姿态校靶的校靶系统。

本发明采用的技术方案：该直升机落地自由姿态校靶系统，包括靶板和主机，其特征在于：所述主机连接有校靶仪、激光测距仪和倾角仪，所述倾角仪安放在直升机的水平平台上，倾角仪的传感器采用固定式结构固定在直升机内部，通过航插插入主机状态测量插座上连入主机；所述校靶仪由CCD摄像机和位于CCD摄像机前的校正镜构成，所述CCD摄像机和校正镜通过法兰连成一体后连接于插杆上，插杆可直接插入直升机外部挂架，CCD摄像机视频通过连接线输出到主机；所述激光测距仪由观察镜和激光发射接收器构成，所述观察镜和激光发射接收器的两轴平行，激光发射接收器通过插杆直接插入直升机外部挂架，所述激光发射接收器连接一个可调节激光测距仪俯仰的翻转机构，快速找到靶板，所述观察镜通过光电转换电路连接有视窗，可将测距数值通过视窗显示直接读数。

所述校正镜为双胶合物镜。

所述激光发射接收器的激光波束都为635nm。

本发明原理：

1、建立机体坐标系：本方案中，在校靶过程中始终使用机体坐标系，而不使用地面坐标系，保证直升机处于任意状态时，用该方法仍能传递出机体坐标系，从而省去机体顶平和拉线把机体坐标系与地面坐标系调平行的工作，缩短校靶时间，提高工作效率。

采用平显中心作为机体坐标系的坐标原点，重新计算武器坐标在新坐标系的位置并保存在校靶系统存储芯片内。校靶时，将平显中心“十”字线（也即机体坐标）与靶板“十”字线对正，相当于在靶板上建立了机体坐标系，当直升机处于原位（不顶平）状态时，通过测量飞机的状态并输入到校靶系统内对坐标值进行修正，它就传递了机体坐标系，因此靶板上的“十”字线就能用来进行校靶。

2、校靶原理：理论校靶点是根据武器相对直升机中心轴线的位置即机体坐标系来确定的，通过上述1已经建立了机体坐标系与平显中心的坐标系转换关系。因此在1的基础上，计算出各理想校靶点在平显中心坐标系的坐标，并存储在校靶仪内，校靶时由校靶仪自动计算生成相应的瞄准“十”字线，并在显示器上显示。瞄准时，在校靶仪的显示屏上观察瞄准“十”字线是否与靶板“十”字线的像重合，若不重合则需要进行校靶操作。

采用上述技术方案的有益效果：该直升机落地自由姿态校靶系统理论校靶点，是根据武器相对直升机中心轴线的位置即机体坐标系来确定的，通过机体坐标系与平显中心的坐标系转换关系，计算出各理想校靶点在平显中心坐标系的坐标，并存储在校靶仪内，校靶时由校靶仪自动计算生成相应的瞄准“十”字线，并在显示器上显示。瞄准时，在校靶仪的显示屏上观察瞄准“十”字线是否与靶板“十”字线的像重合，若不重合则需要进行校靶操作。

直升机的水平平台是校靶过程中重要的检测基准，校靶过程中，通过在水平平台上放置水准仪获取直升机的状态指标，通过三个液压千斤顶调整直升机俯仰、横滚两个方向达到水平。倾角仪的传感器固定到直升机内部，只需要出厂时一次性对传感器进行校正，在校靶过程中就可以消除操作人的观测误差和摆放误差，在直升机大修前不需要对传感器进行校正，对整个校靶系统来说，固定传感器能提供一个快捷、轻便、可靠的测试环境。该校靶系统能够利用激光精确测量武器到靶板的距离，能够检查机械轴、电视轴、电“十”字分划的一致性，能够测量直升机的横滚角和俯仰角。与现有技术相比，校靶方便，效率高，适应机动化快速应对要求。

通过坐标转换计算，在显示器上自动生成与原校靶点一一对应的瞄准点，解决了校靶前需要画靶板的问题。

采用平显中心做为校靶基准，解决了水平平台误差太大导致每架飞机坐标不统一的情况，解决了电视校靶系统的坐标系传递问题，避免了校靶前顶平直升机的操作。

采用人工切换的方式选择机型、武器类型等，操作方便、快捷，每次操作只显示一种武器的瞄准点，避免了靶板上同时显示多个瞄准点时容易出错的现象。

采用CCD进行瞄准，通过显示器进行误差判断，直观性好，便于操作。

采用直升机姿态测量装置检测直升机姿态，并可直接作为计算数据输入系统进行修正，保证了校靶精度。

采用激光测距，不用人工进行测量，并且保证了测量精度，提高了校靶效率和精度。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明的原理示意图。

图2为本发明靶板的结构示意图。

图3为主机和其连接的CCD摄像机的结构示意图。

图4为激光测距仪的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示的直升机落地自由姿态校靶系统，具有靶板1和主机4，所述主机连接有CCD摄像机2、激光测距仪和倾角仪，所述倾角仪安放在直升机5的水平平台上，所述倾角仪的传感器采用固定式结构固定在直升机机身内部，通过航插插入主机状态测量插座上连入主机；所述校靶仪由CCD摄像机和位于CCD摄像机前的校正镜构成，所述CCD摄像机和校正镜通过法兰连成一体后连接于插杆上，插杆可直接插入直升机外部挂架上，CCD摄像机视频通过连接线输出到主机；所述激光测距仪由观察镜和激光发射接收器3构成，所述观察镜和激光发射接收器的两轴平行，激光发射接收器3通过插杆直接插入直升机外部挂架，所述激光发射接收器连接一个可调节激光测距仪俯仰的翻转机构，快速找到靶板，所述观察镜通过光电转换电路连接有视窗，可将测距数值通过视窗显示直接读数。主机内部固化软件控制程序，对直升机的不同姿态与平显中心“十”进行比对并进行调整，从而保持坐标系的一致性。所述校正镜为双胶合物镜。激光发射接收器的激光波束都为635nm。

将靶板置于直升机前端大约50米处,测距测量面正对直升机左侧或右侧,打开测距装置电源开关,将激光测距前端面与测量基准平齐,使激光光斑落入测距测量面后,按下测距按钮,如测量成功,主机屏幕上将显示基准至靶杆的距离,然后根据测量距离调整靶杆位置,直至调整到50米.如测量失败,屏幕上显示ERR,此时调整入射角度，使测距装置尽量与测量面垂直，再次按下测量按钮，直至测量成功。打开倾角仪的测量电源开关；启动直升机平显，根据平显十字线调整靶杆“十”字线直至两者重合；主机对自动读取倾角仪测量出的角度值进行坐标计算；屏幕上有两个“十”字线，一个是CCD中心“十”字线，一个是平显中心“十”字线，调整直升机外部挂架使平显中心“十”字线与靶杆“十”字线重合即为校正完成。

Claims (1)

1.一种直升机落地自由姿态校靶系统，包括靶板和主机，其特征在于：所述主机连接有校靶仪、激光测距仪和倾角仪，所述倾角仪安放在直升机的水平平台上，倾角仪的传感器采用固定式结构固定在直升机内部，通过航插插入主机状态测量插座上连入主机；所述校靶仪由CCD摄像机和位于CCD摄像机前的校正镜构成，所述CCD摄像机和校正镜通过法兰连成一体后连接于插杆上，插杆可直接插入直升机外部挂架，CCD摄像机视频通过连接线输出到主机；所述激光测距仪由观察镜和激光发射接收器构成，所述观察镜和激光发射接收器的两轴平行，激光发射接收器通过插杆直接插入直升机外部挂架，所述激光发射接收器连接一个可调节激光测距仪俯仰的翻转机构，快速找到靶板，所述观察镜通过光电转换电路连接有视窗，可将测距数值通过视窗显示直接读数；所述校正镜为双胶合物镜；所述激光发射接收器的激光波束都为635nm。