CN105627824B - 一种复合导引头整机装配标校装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于红外/SAR复合导引头整机装配与光学标校及测试技术领域，具体涉及一种复合导引头整机装配标校装置，目的在于解决现有技术无法解决对复合导引头整机标校的问题。该装置包括光学稳定平台(1)、红外目标模拟器(8)、复合导引头安装基座、整机传送机构、电动摆镜(2)和激光测微仪(9)。本发明采用光学稳定平台、红外目标模拟器、复合导引头安装基座、整机传送机构、电动摆镜和激光测微仪，能够提供红外热像仪与像阵控SAR成像装置在装配偏差，为装配过程提供监测依据，便于调整到中心轴线的接近重合的状态。本发明结构紧凑，功能全面，操作便捷，自动化程度高，可实现远程控制，减少人员所受辐射伤害。

Description

一种复合导引头整机装配标校装置

技术领域

本发明属于红外/SAR复合导引头整机装配与光学标校及测试技术领域，具体涉及一种复合导引头整机装配标校装置。

背景技术

红外/SAR复合导引头是近几年发展起来的新型制导方式，目前对红外/SAR复合导引头的整机装配与标校还没有成熟、能够实际应用的技术与设备。复合导引头由相控阵SAR成像装置、红外热像仪、末制导信息处理机组成，现有的测试手段还局限在对复合导引头各单元部分进行单独测试。目前对复合导引头中红外热像仪的测试是采用转台和红外目标模拟器相结合的测试方法。该方法是将复合导引头安装在多轴转台上，在复合导引头前面安装一个红外目标模拟器，红外目标模拟器固定，转台转动一定摆角作为真值，经过图像处理可以计算出红外目标在红外导引头所成图像中的位移，通过一定算法能够解算出复合导引头视线误差，但是多轴转台体积较大，维护和使用都不方便；对复合导引头中SAR回转轴与红外热像仪的光轴的同轴度测量，目前分为接触式和非接触式测量两种方法，接触式是采用分度表测量SAR回转轴的跳动，但是SAR开机后具有很强的辐射性，所以这种方法使用很少，因此通常采用电容测微仪进行同轴度非接触测量，这种方法也存有一定局限性，它容易受外界电磁环境干扰。单元部件单独式测试方法能对各个部件能满足性能指标的测试，但是作为复合导引头一个整体，上述测量手段还不能够对复合导引头中红外热象仪光轴与SAR雷达本体的位置关系进行精确测量，满足不了目前对复合导引头整机装配标校的需求。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术无法解决对复合导引头整机标校的问题，提供一种复合导引头整机装配标校装置。

本发明是这样实现的：

一种复合导引头整机装配标校装置，其特征在于：包括光学稳定平台、红外目标模拟器、复合导引头安装基座、整机传送机构、电动摆镜和激光测微仪；其中，红外目标模拟器、复合导引头安装基座、整机传送机构、电动摆镜和激光测微仪安装在电学稳定平台上；红外目标模拟器产生红外目标，电动摆镜将红外目标的平行光折反后，射入复合导引头的红外热像仪视场；激光测微仪用于测量红外热象仪光学镜头外基准面的跳动量；整机传送机构将复合导引头推放到指定位置，复合导引头安装基座用于安装复合导引头。

如上所述的光学稳定平台包括支架和台面，支架为方钢焊接制成的长方体框架结构，台面安装在支架的上端面上，台面由花岗岩石材制成，上工作面平面度为00级。

如上所述的红外目标模拟器为100mm口径的离轴光学自准直系统，用于将位于焦平面红外光源的温度和形状等效成无穷远的目标，并建立光学标校仪自身姿态的传递基准。

如上所述的电动摆镜包括二维摆动机构和反射镜，红外目标模拟器的光轴调节与零位状态的反射镜中心重合。

如上所述的复合导引头安装基座分为头罩安装基座与SAR安装基座，头罩与SAR分别由法兰面安装至安装头罩安装基座与SAR安装基座，两安装面事先调节至预定距离，且保证安装面的平行度。

如上所述的整机传送机构安装在光学稳定平台上端面，由传送导轨和抱紧机构组成；其中，抱紧机构包括支架、定位销柱和锁紧旋钮，支架安装在传送导轨，外轮廓八边形、内轮廓圆形结构；支架端面为安装面，环形布设安装螺纹孔与两个定位销柱；锁紧旋钮分布在支架四个斜面上，旋钮顶端为圆柱弧面，与复合导引头的后端圆柱面等半径，四个锁紧旋钮能够有效锁紧复合导引头，并能够在竖直面进行微小平移调节。

如上所述的激光测微仪为激光三角法激光测距产品，用于在微米量级测量相对距离。

本发明的有益效果在于：

本发明采用光学稳定平台1、红外目标模拟器8、复合导引头安装基座、整机传送机构、电动摆镜2和激光测微仪9，构成了一站式复合导引头整机装配标校装置，能够提供红外热像仪与像阵控SAR成像装置在装配偏差，即两个装置中心轴线在径向上的角度偏差，与位移偏差，为装配过程提供监测依据，便于调整到中心轴线的接近重合的状态。对于装配完毕的复合导引头，使用该标校装置能够进行全视场范围内的校准，便于后期使用时提供修正参数。本发明结构紧凑，功能全面，操作便捷，自动化程度高，可实现远程控制，减少人员所受辐射伤害。

附图说明

附图1是本发明的一种复合导引头整机装配标校装置的结构示意图；

图中，1.光学稳定平台，2.电动摆镜，3.头罩安装基座，4.复合导引头，5.SAR安装基座，6.抱紧机构，7.传送导轨，8.红外目标模拟器，9.激光测微仪。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的一种复合导引头整机装配标校装置进行描述：

如图1所示，一种复合导引头整机装配标校装置，包括光学稳定平台1、红外目标模拟器8、复合导引头安装基座、整机传送机构、电动摆镜2和激光测微仪9。其中，红外目标模拟器8、复合导引头安装基座、整机传送机构、电动摆镜2和激光测微仪9安装在电学稳定平台1上；红外目标模拟器8产生红外目标，电动摆镜2将红外目标的平行光折反后，射入复合导引头4的红外热像仪视场，比较标准的入射角度与图像处理所获取的入射角度，可计算出红外热像仪与SAR之间的装配误差，并为装配后的复合导引头提供全视场内修正的依据；激光测微仪9用于测量红外热象仪光学镜头外基准面的跳动量，即可完成红外热像仪光学轴心与SAR回转轴同轴度的测量；整机传送机构将复合导引头4推放到指定位置，复合导引头安装基座用于安装复合导引头。

在本实施例中，光学稳定平台1包括支架和台面，支架为方钢焊接制成的长方体框架结构，台面安装在支架的上端面上，台面由花岗岩石材制成，上工作面平面度为00级。

红外目标模拟器8安装在光学稳定平台1上端面，红外目标模拟器8为现有技术设计的100mm口径的离轴光学自准直系统，能够将位于焦平面红外光源的温度和形状等效成无穷远的目标，并建立光学标校仪自身姿态的传递基准。

电动摆镜2安装在光学稳定平台1上端面，包括二维摆动机构和反射镜，皆采用现有成熟技术进行设计，安装时将红外目标模拟器8的光轴调节与零位状态的反射镜中心重合，通过改变二维摆动机构的方位和俯仰角，形成反射面方位与俯仰的变化，从而实现红外目标模拟器8光轴空间指向以2倍转角进行偏转，为热像仪全视场标定提供标准方位与俯仰角度上的目标。

复合导引头安装基座分为头罩安装基座3与SAR安装基座5，安装在光学稳定平台1上工作面。复合导引头安装基座为现有技术，装配时头罩与SAR皆由法兰面安装至安装基座，两安装面事先调节至预定距离，且通过激光跟踪仪等外部设备测量保证安装面的平行度。上述预定距离可根据复合导引头使用状态下两安装面的相对距离采用现有技术实现。

整机传送机构安装在光学稳定平台1上端面，由传送导轨7和抱紧机构6组成。抱紧机构6包括支架、定位销柱和锁紧旋钮，支架安装在传送导轨7，外轮廓八边形、内轮廓圆形结构。支架端面为安装面，环形布设安装螺纹孔与两个定位销柱。锁紧旋钮分布在支架四个斜面上，旋钮顶端为圆柱弧面，与复合导引头4的后端圆柱面等半径，四个锁紧旋钮能够有效锁紧复合导引头4，并能够在竖直面进行微小平移调节。定位销柱采用通用产品实现。

整机传送机构能够提供复合导引头4稳定可靠的支撑，提高红外热像仪在SAR雷达本体的伺服平台负载安装面上的装配便捷性。

激光测微仪9安装在光学稳定平台1上端面。激光测微仪9为现有激光三角法激光测距产品，可以在微米量级测量相对距离。

具体标校实施步骤：

步骤1：将头罩至安装头罩安装基座3，红外目标模拟器8开机加热；

步骤2：旋转传送导轨7，将抱紧机构6移动与SAR安装基座5距离700mm位置，打开抱紧机构6的锁紧旋钮后，将复合导引头4的后端圆柱面插入抱紧机构6的支架内，旋转并锁死锁紧旋钮。

步骤3：旋转传送导轨7，将抱紧机构6移动与SAR安装基座5距离150mm位置，此时红外热像仪的光学镜头的外基准面处于激光测微仪9的测量区域，打开激光测微仪9，记录距离，SAR绕回转轴进行等间隔停止8～16次，分别记录激光测微仪9测量的距离，采用现有技术计算SAR回转轴与红外热像仪的光轴的同轴度。

步骤4：旋转传送导轨7移动抱紧机构6，使得复合导引头4的安装法兰面的销孔与接触抱紧机构6的定位销柱相配合，安装复合导引头4的固定安装螺钉，将复合导引头4安装至SAR安装基座，松开抱紧机构6的锁紧旋钮。

步骤5：电动摆镜2回零，复合导引头4在SAR回转角为零时，由红外热像仪采集图像，处理分析计算目标像空间位置；电动摆镜2不变，复合导引头4在SAR回转角为180°时，由红外热像仪采集图像，处理分析计算目标像空间位置，由此分析计算红外热像仪光轴与SAR回转面之间的不垂直度。

步骤6：复合导引头4在SAR回转角为零时，电动摆镜2在红外热像仪视场范围内等间隔进行运动，分别红外热像仪采集对应位置的图像并分析处理，计算出复合导引头4全视场范围内的误差表。

本发明采用光学稳定平台1、红外目标模拟器8、复合导引头安装基座、整机传送机构、电动摆镜2和激光测微仪9，构成了一站式复合导引头整机装配标校装置，能够提供红外热像仪与像阵控SAR成像装置在装配偏差，即两个装置中心轴线在径向上的角度偏差，与位移偏差，为装配过程提供监测依据，便于调整到中心轴线的接近重合的状态。对于装配完毕的复合导引头，使用该标校装置能够进行全视场范围内的校准，便于后期使用时提供修正参数。本发明结构紧凑，功能全面，操作便捷，自动化程度高，可实现远程控制，减少人员所受辐射伤害。

Claims (7)

1.一种复合导引头整机装配标校装置，其特征在于：包括光学稳定平台(1)、红外目标模拟器(8)、复合导引头安装基座、整机传送机构、电动摆镜(2)和激光测微仪(9)；其中，红外目标模拟器(8)、复合导引头安装基座、整机传送机构、电动摆镜(2)和激光测微仪(9)安装在电学稳定平台(1)上；红外目标模拟器(8)产生红外目标，电动摆镜(2)将红外目标的平行光折反后，射入复合导引头(4)的红外热像仪视场；激光测微仪(9)用于测量红外热象仪光学镜头外基准面的跳动量；整机传送机构将复合导引头(4)推放到指定位置，复合导引头安装基座用于安装复合导引头。

2.根据权利要求1所述的一种复合导引头整机装配标校装置，其特征在于：所述的光学稳定平台(1)包括支架和台面，支架为方钢焊接制成的长方体框架结构，台面安装在支架的上端面上，台面由花岗岩石材制成，上工作面平面度为00级。

3.根据权利要求1所述的一种复合导引头整机装配标校装置，其特征在于：所述的红外目标模拟器(8)为100mm口径的离轴光学自准直系统，用于将位于焦平面红外光源的温度和形状等效成无穷远的目标，并建立光学标校仪自身姿态的传递基准。

4.根据权利要求1所述的一种复合导引头整机装配标校装置，其特征在于：所述的电动摆镜(2)包括二维摆动机构和反射镜，红外目标模拟器(8)的光轴调节与零位状态的反射镜中心重合。

5.根据权利要求1所述的一种复合导引头整机装配标校装置，其特征在于：所述的复合导引头安装基座分为头罩安装基座(3)与SAR安装基座(5)，头罩与SAR分别由法兰面安装至安装头罩安装基座(3)与SAR安装基座(5)， 两安装面事先调节至预定距离，且保证安装面的平行度。

6.根据权利要求1所述的一种复合导引头整机装配标校装置，其特征在于：所述的整机传送机构安装在光学稳定平台(1)上端面，由传送导轨(7)和抱紧机构(6)组成；其中，抱紧机构(6)包括支架、定位销柱和锁紧旋钮，支架安装在传送导轨(7)，外轮廓八边形、内轮廓圆形结构；支架端面为安装面，环形布设安装螺纹孔与两个定位销柱；锁紧旋钮分布在支架四个斜面上，旋钮顶端为圆柱弧面，与复合导引头(4)的后端圆柱面等半径，四个锁紧旋钮能够有效锁紧复合导引头(4)，并能够在竖直面进行微小平移调节。

7.根据权利要求1所述的一种复合导引头整机装配标校装置，其特征在于：所述的激光测微仪为激光三角法激光测距产品，用于在微米量级测量相对距离。