CN106033147B - 一种光学目标模拟器与球形整流罩中心对准系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学目标模拟器与球形整流罩中心对准系统,属于中心对准技术领域。现有中心校准方法不能直接用于目标模拟器与导引头球形整流罩之间的中心对准。本发明包括3个自准直光学系统(3),它们分布在关于模拟器光轴轴对称的模拟器测试球罩(2)上;所述3个自准直光学系统的光轴相交于一点,且该点位于目标模拟器测试球罩的理论球心位置。本发明可以使目标模拟器与导引头球形整流罩之间实现中心对准,从而使目标模拟器的模拟目标在导引头光学系统中清晰成像。
Description
技术领域
本发明属于中心对准技术领域,主要涉及一种光学目标模拟器与球形整流罩中心对准系统。
背景技术
目标模拟器通过在试验室条件下模拟半实物仿真目标来对导引头光学系统的成像性能进行测试。在测试过程中,目标模拟器和导引头系统在经过手动粗校准后它们之间还是可能存在较大的中心偏差。
中心偏差能够破坏目标模拟器和导引头系统之间的瞳孔耦合,造成图像亮度下降、图像均匀性差等问题,使导引头光学成像系统不能理想成像。因此,在对导引头光学系统进行成像性能测试之前,需要精确校正目标模拟器和导引头光学系统之间的中心偏差,使两个系统之间实现共心,以避免中心偏差对光学系统的成像质量造成影响。但现有中心对准方法不能直接用于目标模拟器与导引头系统之间的共心校准,这使得目前迫切需要一种能够用于这两个系统之间的中心校准方法。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足,提供了一种光学目标模拟器与球形整流罩中心对准系统,可以使目标模拟器与导引头球形整流罩之间实现中心对准,从而使目标模拟器的模拟目标在导引头光学系统中清晰成像。
本发明采用的技术方案是:
一种光学目标模拟器与球形整流罩中心对准系统,其特征是,包括3个自准直光学系统(3),它们分布在关于模拟器光轴轴对称的模拟器测试球罩(2)上;所述3个自准直光学系统的光轴相交于一点,且该点是目标模拟器测试球罩的理论球心位置。
所述3个自准直光学系统的结构完全相同,均由点光源发光器(7)、准直光学镜组(8)、透反镜(9)、成像光学镜组(10)和探测器(11)组成。
现有中心对准方法不能直接用于目标模拟器与导引头球形整流罩之间的中心校准。本发明的有益效果是:
(1)三个自准直光学系统的光轴方向均沿模拟器测试球罩的半径方向,当三个自准直光学系统的光轴方向都垂直于导引头球形整流罩表面,使沿光轴方向的入射光束按原路反射回来并成像在像面中心时,两个系统之间实现共心;
(2)本发明结构精简,操作简单,中心对准过程方便快捷。
附图说明
图1是一种光学目标模拟器与球形整流罩中心对准系统的结构图;
图2是自准直光学系统的结构图;
图3是中心校准的光路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述:
如图1所示,光学目标模拟器与球形整流罩中心对准系统包括3个自准直光学系统(3),它们分布在关于目标模拟器(1)光轴轴对称的模拟器测试球罩(2)上。所述3个自准直光学系统的光轴相交于一点,且该点位于目标模拟器测试球罩的理论球心位置。该中心对准系统用于实现目标模拟器(1)与导引头系统(5)之间的中心对准,其中导引头整流罩(4)是球形的,当目标模拟器与导引头球形整流罩实现中心对准时导引头球形整流罩与模拟器测试球罩应该是共球心的;导引头热像仪(6)位于导引头系统内部,用于接收目标模拟器生成的半实物仿真目标。
所述3个自准直光学系统的结构完全相同,它们的结构如图2所示,由点光源发光器(7)、准直光学镜组(8)、透反镜(9)、成像光学镜组(10)和探测器(11)组成。所述点光源发光器位于准直光学镜组的物方焦面位置,且点光源发出的光束经准直光学镜组后得到的是一细束平行光;所述透反镜,在靠近准直光学镜组的一侧镀增透膜,在远离准直光学镜组的一侧镀反射膜。
图3是中心对准的光路原理图,其中图(a)是自准直光学系统光轴垂直于导引头球形整流罩表面的光路原理图,其光轴与模拟器光轴交于A点;图(b)是自准直光学系统光轴未垂直于导引头球形整流罩表面的光路原理图,其光轴与模拟器光轴交于B点。
利用自准直光学系统对导引头球形整流罩和目标模拟器之间进行中心校准,其校准过程如下:
步骤一:如图3所示,点光源发光器(7)发出一束扩散角很小的细光束,该光束经准直光学镜组(8)后以平行光束从透反镜(9)透射进入导引头球形整流罩(4)表面。该平行光经球形整流罩表面反射后进入自准直光学系统,经透反镜反射后从成像光学镜组(10)透射进入探测器(11)内,并最终在像面上(12)成像。如果自准直光学系统的光轴与导引头球形整流罩表面垂直(图3(a)),在成像仪内形成的像点(14)在像面(13)中心位置;如果自准直光学系统的光轴与导引头球形整流罩表面不垂直(图3(b)),在成像仪内形成的像点(14)则不在像面(13)中心位置。
步骤二:;如果三个自准直光学系统形成的像点均在像面中心位置,则目标模拟器与导引头系统之间实现共心;否则,调整目标模拟器与导引头系统的相对摆放位置,直至3个像点均在像面中心为止。
Claims (1)
1.一种光学目标模拟器与球形整流罩中心对准系统,所述系统用于实现目标模拟器(1)与导引头系统(5)之间的中心对准;其特征是,包括3个自准直光学系统(3),它们分布在关于模拟器光轴轴对称的模拟器测试球罩(2)上;所述3个自准直光学系统的光轴相交于一点,且该点位于目标模拟器测试球罩的理论球心位置;
所述3个自准直光学系统的结构完全相同,均由点光源发光器(7)、准直光学镜组(8)、透反镜(9)、成像光学镜组(10)和探测器(11)组成;点光源发光器(7)发出的光束准直光学镜组(8)后以平行光束从透反镜(9)透射进入导引头球形整流罩(4)表面,并经球形整流罩(4)表面反射后进入自准直光学系统,经透反镜(9)反射后从成像光学镜组(10)透射进入探测器(11)内,并最终在像面(12)上成像;如果三个自准直光学系统形成的像点均在像面中心位置,则目标模拟器与导引头系统之间实现共心。
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