CN106342277B - 一种四象限探测器最佳像面位置确定方法 - Google Patents
一种四象限探测器最佳像面位置确定方法Info
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Abstract
本发明涉及近红外激光跟踪技术，涉及一种对激光光斑跟踪系统四象限探测器最佳像面位置确定的方法。本发明四象限最佳像面确定方法提供与产品工作波段一致的模拟光源，模拟光源输出的平行光经准直光学系统准直后入射到产品光学系统上；产品光学系统将所接收到的光束会聚到位于其焦面位置的四象限探测器上；然后通过前后移动产品中光学系统与四象限探测器的位置，通过观察信号强弱变化，确定为最佳轴向位置，再上下或左右调整四象限探测器使四象限输出信号幅值大小一致即确定最佳像面。整个操作过程简单方便，可以有效实现对最佳像面的精确确定，减少了误差，提高了四象限探测作用距离和对目标位置测试精度，具有较大实际应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及近红外激光跟踪技术，涉及一种对激光光斑跟踪系统四象限探测器最佳像面位置确定的方法。
背景技术
在一些通过接收激光照射光斑来确定目标位置的光斑跟踪系统中是以四象限探测器为光电接收传感器，通过不断接收照射激光的光斑跟踪目标，实现对目标实施精确攻击之目的。在这样的系统中，探测器最佳像面位置的确定直接影响探测的作用距离；四象限探测器中心位置与接收光学系统光轴中心位置的确定则影响光斑在探测器的零位准确性，零位不准确将影响对目标位置坐标的计算。一般军用目的的光斑跟踪系统所接收的激光多在不可见近红外波段(1.06μm、1.54μm、1.57μm)，在产品调试阶段无法用人眼来判断位置的正确与否。用设备科学的确定四象限探测器最佳像面位置和四象限零位对提高光斑跟踪系统的探测距离和准确给出要跟踪的目标方位至关重要。
由于用于激光光斑跟踪的系统工作波段大多数都在近红外波段，在产品装调阶段无法用人眼来观察，为了保证光斑跟踪的效果，四象限激光光斑跟踪系统探测器像面位置确定都是靠结构保证，即根据已知的光学系统焦距和四象限探测器之间的间隙设计一个离焦位置固定探测器像面位置，四象限探测器中心相对光学系统光轴是依靠光学系统镜筒与探测器配合来保证，这种方法无法预知因加工误差带来的影响，装出的探测光敏面不一定在最佳位置，这会降低探测作用距离，同样加工误差也会影响四象限探测均匀性，导致测角位置误差，影响攻击效果。
发明内容
本发明的目的是：提供了一种能操作方便、精度高的四象限探测器最佳像面位置确定方法。
本发明提供如下技术方案：一种四象限探测器最佳像面位置确定方法，其包括如下步骤：
步骤1：提供与产品工作波段一致的模拟光源；
步骤2：模拟光源输出的平行光经准直光学系统准直后入射到产品光学系统上；
步骤3：产品光学系统将所接收到的光束会聚到位于其焦面位置的四象限探测器上；
步骤4：前后移动产品中光学系统与四象限探测器的位置，根据信号强弱变化，找出信号最大的位置，确定为最佳轴向位置；
步骤5：上下或左右调整四象限探测器，当四象限输出信号幅值大小一致时，即确定为四象限探测器中心与光学系统中心重合一致，从而确定四象限最佳像面位置。
产品四象限探测器连接到用于观测四象限信号输出的多通道示波器上。
光学准直系统焦平面位置设置有用于形成无限远目标的点状目标靶板。
所述四象限探测器通过导轨实现其前后移动调节。
产品位于光学准直系统之后，产品光轴与模拟器准直系统光轴平行。
本发明的技术效果是：本发明四象限最佳像面确定方法先通过前后移动产品中光学系统与四象限探测器的位置，通过观察信号强弱变化，确定为最佳轴向位置，再上下或左右调整四象限探测器使四象限输出信号幅值大小一致即确定最佳像面，整个操作过程简单方便，可以有效的实现对最佳像面的精确确定，减少了误差，提高了探测可靠性和准确性，从而提高了四象限探测作用距离和对目标位置测试精度，具有较大实际应用价值。
说明书附图
图1是本发明四象限探测器最佳像面位置确定方法一较佳实施方式的布局图；
图2是四象限探测器信号输出示意图，
其中，1-激光光源、2-光学准直系统、3-导轨、4-产品、5-示波器。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
请参阅图1，其是本发明四象限探测器最佳像面位置确定方法一较佳实施方式的布局示意图。图中，所述激光光源1要求能够产生与产品工作时相同波长的光源目标，其出射平行光，其辐射能量应大于光斑跟踪系统接收灵敏度的设计理论值，以保证四象限探测器能探测到有效的信号。所述的准直光学系统2焦面上位置设置一点状目标靶板，以形成无限远的目标，将模拟光源准直成无限远平行光，以确定正确的焦平面位置，从而确定四象限探测器的位置。所述产品4由光学系统和设置在光学系统焦平面的四象限探测器组成，其设置在移动导轨3上，并位于准直系统2之后。该产品光轴与激光光源以及光学准直系统光轴平行，且产品光学系统口径与输入的光学准直系统光束口径相对应，以减少能量损失，提高光利用率。所述产品的四象限探测器与示波器相连，以对四象限探测器的四象限通道进行观测。
本发明中，由于四象限探测的信号为不可见的、非成像的近红外光，不能直接看到光，因此产品4四象限信号需全部输出到多通道示波器5上，以方便光学调节。通过确定信号输出的强度最大值，来确定最佳轴向位置，使得探测器可以接收到最强光信号，保证探测效果。然后通过上下、左右移动四象限探测器，当四个象限输出信号大小一致时，探测器中心与光学系统光轴位置重合，使得四个象限输出光强均匀，从而得到最佳像平面，如图2所示。本发明的具体实施步骤如下：
步骤1：提供与产品工作波段一致的模拟光源；
步骤2：模拟光源输出的平行光经准直光学系统准直后入射到产品光学系统上；
步骤3：产品光学系统将所接收到的光束会聚到位于其焦面位置的四象限探测器上；
步骤4：前后移动产品中光学系统与四象限探测器的位置，通过观察示波器信号强弱变化，找出信号最大的位置，确定为最佳轴向位置；
步骤5：上下或左右调整四象限探测器，在示波器上观察四象限输出信号幅值大小一致时，即确定为四象限探测器中心与光学系统中心重合一致，从而确定四象限最佳像面位置。
综上所述本发明四象限探测器最佳像面位置确定方法根据四象项通道输出进行调节，可以有效方便的实现对最佳像面的精确确定，减少了误差，提高了探测可靠性和准确性，从而提高了四象限探测作用距离和对目标位置测试精度，具有较大实际应用价值。
Claims (3)
1.一种四象限探测器最佳像面位置确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：提供与产品工作波段一致的模拟光源，其中所述产品为由产品光学系统和四象限探测器组成的部件；
步骤2：模拟光源输出的平行光经准直光学系统准直后入射到产品光学系统上；
步骤3：产品光学系统将所接收到的光束会聚到位于其焦面位置的四象限探测器上；
步骤4：前后移动产品光学系统与四象限探测器的位置，根据信号强弱变化，找出信号最大的位置，确定为最佳轴向位置；
步骤5：上下或左右调整四象限探测器，当四象限输出信号幅值大小一致时，即确定为四象限探测器中心与产品光学系统中心重合一致，从而确定四象限最佳像面位置，其中，准直光学系统焦平面位置设置有用于形成无限远目标的点状目标靶板，产品位于准直光学系统之后，产品光轴与准直光学系统光轴平行。
2.如权利要求1所述四象限探测器最佳像面位置确定方法，其特征在于：四象限探测器连接到用于观测四象限信号输出的多通道示波器上。
3.如权利要求2所述四象限探测器最佳像面位置确定方法，其特征在于：所述四象限探测器通过导轨实现其前后移动调节。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112985775A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-18 | 西安应用光学研究所 | 基于精密测角的光斑跟踪器光轴校准装置 |
| CN115046475A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-09-13 | 中国地质大学（武汉） | 一种基于四象限探测器的高精度激光光斑位置检测方法 |
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2011
- 2011-08-22 CN CN201110012249.0A patent/CN106342277B/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN112985775B (zh) * | 2021-02-08 | 2023-09-26 | 西安应用光学研究所 | 基于精密测角的光斑跟踪器光轴校准装置 |
| CN115046475A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-09-13 | 中国地质大学（武汉） | 一种基于四象限探测器的高精度激光光斑位置检测方法 |
| CN115046475B (zh) * | 2022-05-26 | 2023-03-14 | 中国地质大学（武汉） | 一种基于四象限探测器的高精度激光光斑位置检测方法 |
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