CN113418418B - 光电探测靶的自动化标定系统和方法 - Google Patents

光电探测靶的自动化标定系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了光电探测靶的自动化标定系统和方法,属于光电测试、兵器靶场测试技术领域,包括测量控制平台、信号探测平台和控制器;测量控制平台和信号探测平台间隔设置,测量控制平台上设置有光电探测靶,信号探测平台接收光电探测靶上发出的光线,控制器与测量控制平台、信号探测平台电连接。通过调整测量控制平台实现光电探测靶的探测光幕与信号探测平台的信号接收组件完全重合。本发明能够精准获得光电探测靶的组合结构体中多光幕的夹角参数,为武器性能的精准评估和后续研发提供可靠的数据支撑,提高了标定精度和使用的可重复性,缩短标定所花费的时间,易于批量生产,通用性强,标定结果可靠。

Description

光电探测靶的自动化标定系统和方法
技术领域
本发明属于光电测试、兵器靶场测试技术领域,具体涉及光电探测靶的自动化标定系统和方法。
背景技术
在兵器靶场中武器发射的飞行弹丸参数是评判武器性能的重要参考依据,光电探测靶因现场布置方便、测试精度高、成本低等特点,其构成的多光幕光电探测系统是测试飞行弹丸参数的常用的、重要的测试设备之一;其中,多光幕光电探测系统的探测光幕由多个光电探测靶的光学部分形成。由于兵器靶场的测试环境因素和测试地理的复杂性,为了方便地在野外的测试场地快速布置并保证系统测试的精度,通常将多光幕光电探测系统的光电探测部分由多个组合结构体组成,单个组合结构体由含有两个以上的光电探测靶组合而成,并需要获得单个组合结构体中多个探测光幕之间的夹角参数;这些参数的精度直接影响对测试武器的准确评价,进而影响了武器研发的进程。在光电探测系统正式投入靶场测试之前,需要进行精确的标定工作。以四光幕光电探测系统为例,该系统测试炮弹发射的高空飞行弹丸到达毁伤目标之前的位置、速度等信息,毁伤目标与地面的距离大约在30米以上,也就是说测试的探测距离最小在30米以上才能够进行可靠的探测;即使光电探测系统的结构参数有微小的误差,都会导致系统测试的弹丸参数结果有较大的偏差,无法精准评估武器的性能。
多光幕光电探测系统结构参数传统的标定方法是在光电探测靶的光路部分放置光源,将光源透过狭缝映射成的光幕模拟真实的探测光幕,然后将多光幕光电探测系统的单个组合结构体放置在标定的固定架上,人为调整组合结构体中的单个光幕并使其达到预定的标志位置,通过多次反复测量并记录象限仪测试的角度;组合结构体其他的单个光幕采用相同的方法测量并记录,利用测量的单个光幕的角度计算出光幕之间的夹角,这种标定方法虽然能够得到多光幕光电探测系统的结构参数,但是容易受到人为因素的影响,导致测量的结构参数精度不是很高;若采用精度不高的系统结构参数,将直接影响光电探测系统的测试精度;同时,对于枪、炮、弹的研制单位而言,也影响到武器研制单位对武器自身性能的精准判断;此外,人参与过多的标定方法不仅标定过程较为繁琐、耗时长,也延长了光电探测系统的研制周期,不利于大量生产光电探测系统的需求。迫切需要提供一种光电探测靶的自动化标定系统,且成本低、操作简单。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足,本发明提供了光电探测靶的自动化标定系统和方法。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
光电探测靶的自动化标定系统,包括光电探测靶组合体、信号探测平台,信号探测平台接收通过光电探测靶组合体产生的光幕,还包括测量控制平台和控制器;
光电探测靶组合体设置在所述测量控制平台上,所述控制器控制所述测量控制平台改变高度、水平角及俯仰角,从而改变光电探测靶组合体的位置,当光幕信号被所述信号探测平台在预定位置接收时,所述控制器采集所述测量控制平台的高度、水平角及俯仰角参数并根据水平角信息计算夹角参数。
优选的,所述测量控制平台包括高度俯仰角调整组件和与所述高度俯仰角调整组件的高度俯仰角调整端连接的方位调整组件,所述方位调整组件包括水平角调整组件和与所述水平角调整组件的水平角调整端连接的固定平台,所述固定平台固定所述光电探测靶组合体。
优选的,所述光电探测靶组合体包括多个光电探测靶和设置在其光路部分的光源模块,所述光源模块与所述控制器电连接;
所述固定平台包括固定圆台和设置在其上部的圆形栅格固定平台,所述圆形栅格固定平台上设置有多个带有螺孔的L形固定件,通过所述L形固定件固定所述光电探测靶组合体;
所述水平角调整组件包括电机Ⅳ,所述电机Ⅳ固定在所述固定圆台下方并与所述控制器电连接,所述电机Ⅳ的输出轴固定连接有齿轮Ⅳ,所述齿轮Ⅳ的一端固定连接有旋转螺杆,所述旋转螺杆与所述高度调整组件连接。
优选的,所述高度俯仰角调整组件包括高度调整组件和设置在所述高度调整组件下方的俯仰角调整组件;
所述高度调整组件包括升降控制组件,所述升降控制组件包括圆柱状外壳,所述圆柱状外壳的下端连接有U型连接平台,所述圆柱状外壳内部设置有电机III,所述电机III与所述控制器电连接,所述电机III的输出轴上固定连接有齿轮III,所述旋转螺杆下部设置在所述圆柱状外壳内并与所述齿轮III啮合,其上部与所述齿轮Ⅳ固定连接。
优选的,所述俯仰角调整组件包括、水平连接转轴、垂直连接转轴和高精度倾角仪Ⅱ,所述垂直连接转轴内部设置有电机Ⅱ,所述电机Ⅱ与所述控制器电连接,所述电机Ⅱ的输出轴与所述水平连接转轴水平垂直设置,所述电机Ⅱ的输出轴上固定设置有齿轮Ⅱ,所述水平连接转轴与中间部位所述齿轮Ⅱ固定连接,所述水平连接转轴两端穿过所述U型连接平台并与所述U型连接平台连接,所述U型连接平台的顶面上设置有高精度倾角仪Ⅱ。
优选的,所述测量控制平台包括自动调平组件,所述自动调平组件包括连接件、高精度倾角仪Ⅰ,所述高精度倾角仪Ⅰ设置在所述连接件上,所述连接件上端与所述垂直连接转轴连接,其下端连接有三个支撑杆,每个所述支撑杆的下端均活动连接有调整组件;
所述调整组件包括底座,所述底座的底面上固定设置有电机Ⅰ,所述电机Ⅰ与所述控制器电连接,所述电机Ⅰ的输出轴上固定设置有齿轮Ⅰ,所述底座上顶面上设置有中间螺杆Ⅰ,所述中间螺杆Ⅰ的上端通过角度转换件与所述支撑杆的底部连接,所述中间螺杆Ⅰ的下端固定螺接有具有外螺纹的旋转螺母Ⅰ,所述旋转螺母Ⅰ与所述齿轮Ⅰ啮合。
优选的,所述信号探测平台包括水平导轨滑台组件和设置在所述水平导轨滑台组件上的门形信号接收标定架;
所述水平导轨滑台组件包括相互连接的水平导轨Ⅱ和倒U形滑动平台,所述门形信号接收标定架包括门型框架和竖直标定滑板,所述门型框架与所述倒U形滑动平台固定连接,所述竖直标定滑板上设置有光电探测器阵列并与所述门型框架、倒U形滑动平台滑动连接,所述倒U形滑动平台的底部两端分别设置有固定板,在每个所述固定板的两个底端处分别设置调节底座,所述水平导轨Ⅱ上设置有高精度倾角仪III。
优选的,所述调节底座包括底座体,所述底座体内底面上固定设置有电机Ⅴ,所述电机Ⅴ与所述控制器电连接,所述电机Ⅴ的输出轴连接有齿轮Ⅴ,所述底座体上顶面上设置有中间螺杆Ⅱ,所述中间螺杆Ⅱ的上端与所述倒U形滑动平台底面的一侧连接,所述中间螺杆Ⅱ下端螺接有可控旋转螺母Ⅱ,所述旋转螺母Ⅰ与所述齿轮Ⅴ啮合。
优选的,所述门形框架的顶面上设置有水平导轨Ⅰ,所述竖直标定滑板正面设置呈垂直方向放置的光电探测器阵列,其背面设有双向卡槽,其下部设有单向卡槽,所述单向卡槽与所述水平导轨Ⅱ滑动连接,所述双向卡槽与所述水平导轨Ⅰ滑动连接,所述控制器控制所述竖直标定滑板在所述水平导轨Ⅱ和水平导轨Ⅰ上移动;
所述光电探测阵列与所述控制器电连接,所述控制器用于判断所述光电探测阵列中心的单个光电探测器接收到的信号幅值强度。
光电探测靶的自动化标定方法,包括:
步骤一:固定光电探测靶组合体,复位并调平测量控制平台、信号探测平台;
步骤二:单独供电一个光源模块,形成线激光探测光幕Ⅰ,调节控制测量控制平台改变高度、水平角及俯仰角至光幕信号被预定位置的光电探测器阵列接收,记录测量控制平台的高度、水平角、俯仰角参数以及激光信号强度;
步骤三:单独供电另一个光源模块,形成线激光探测光幕Ⅱ,调节控制测量控制平台改变水平角至光幕信号被预定位置的光电探测器阵列接收,记录测量控制平台的水平角参数以及激光信号强度,通过步骤二和步骤三的水平角之差得到夹角值;
步骤四:改变竖直标定滑板的水平位置,重复步骤三和步骤四,获得多个夹角值,计算多个夹角的平均值作为真值。
本发明提供的光电探测靶的自动化标定系统和方法具有以下有益效果:包括测量控制平台、信号探测平台和控制器;测量控制平台和信号探测平台间隔设置,测量控制平台上设置有光电探测靶,信号探测平台接受光电探测靶上发出的光线,控制器与测量控制平台、信号探测平台电连接。通过调整测量控制平台实现光电探测靶的探测光幕与信号探测平台的信号接收组件完全重合。本发明能够精准获得光电探测靶的组合结构体中多光幕的夹角参数,且结构简单、操作方便、全自动化的实现光电探测靶的标定工作,为武器性能的精准评估和后续研发提供可靠的数据支撑。本发明提高了标定精度和使用的可重复性,大幅缩短了标定所花费的时间,易于批量化生产,功能齐全,通用性较强,能够应用于四光幕光电探测系统、六光幕光电探测系统和七光幕光电探测系统光幕等光电探测系统的标定,且标定结果可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例及其设计方案,下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是光电探测靶的自动化标定系统的整体结构示意图;
图2是测量控制平台示意图;
图3是调整组件剖面图;
图4是信号探测平台示意图;
图5是竖直标定滑板背面示意图;
图6是高精度倾角仪I的调平示意图;
图7是光电探测靶的自动化标定方法的流程图。
附图标记说明:
1.高精度倾角仪Ⅰ;2.调整组件;2-1.电机Ⅰ;2-2.中间螺杆Ⅰ;2-3.旋转螺母Ⅰ;2-4.齿轮Ⅰ;3.支撑杆;4.角度转换件;5.固定圆台;6.圆形栅格固定平台;7.L形固定件;8.U型连接平台;9.水平连接转轴;10.垂直连接转轴;11.控制器;12.连接件;13.高精度倾角仪Ⅱ;14.旋转螺杆;15.升降控制组件;16.齿轮Ⅳ;17.倒U形滑动平台;18.水平导轨Ⅱ;19.调节底座;20.高精度倾角仪III;21.门形框架;22.竖直标定滑板;22-1.双向卡槽;22-2.单向卡槽;22-3.光电探测器阵列;23.水平导轨Ⅰ。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案并能予以实施,下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1:
参阅图1,光电探测靶的自动化标定系统,包括光电探测靶组合体、信号探测平台,信号探测平台接收通过光电探测靶组合体产生的光幕,还包括测量控制平台和控制器11;
光电探测靶组合体设置在测量控制平台上,控制器11控制测量控制平台改变高度、水平角及俯仰角,从而改变光电探测靶组合体的位置,当光幕信号被信号探测平台在预定位置接收时,控制器11采集测量控制平台的高度、水平角及俯仰角参数并根据水平角信息计算夹角参数。
参阅图2,测量控制平台包括高度俯仰角调整组件和与高度俯仰角调整组件的高度俯仰角调整端连接的方位调整组件,方位调整组件包括水平角调整组件和与水平角调整组件的水平角调整端连接的固定平台,固定平台固定光电探测靶组合体。
光电探测靶组合体包括多个光电探测靶和设置在其光路部分的光源模块,光源模块与控制器电连接;
固定平台包括固定圆台5和设置在其上部的圆形栅格固定平台6,圆形栅格固定平台6上设置有多个带有螺孔的L形固定件7,通过L形固定件7固定光电探测靶组合体;
水平角调整组件包括电机Ⅳ,电机Ⅳ固定在固定圆台5下方并与控制器11电连接,电机Ⅳ的输出轴固定连接有齿轮Ⅳ16,齿轮Ⅳ16的一端固定连接有旋转螺杆14,旋转螺杆14与高度调整组件连接。
当高度调整组件保持相对高度不变时,控制器控制电机Ⅳ工作,此时电机Ⅳ本体与固定平台在水平面上周向转动,调整光电探测靶的水平角。
高度俯仰角调整组件包括高度调整组件和设置在高度调整组件下方的俯仰角调整组件;
参阅图2,高度调整组件包括升降控制组件15,升降控制组件15包括圆柱状外壳,圆柱状外壳的下端连接有U型连接平台8,圆柱状外壳内部设置有电机III,电机III与控制器11电连接,电机III的输出轴上固定连接有齿轮III,旋转螺杆14下部设置在圆柱状外壳内并与齿轮III啮合,其上部与齿轮Ⅳ16固定连接。
参阅图2,俯仰角调整组件包括、水平连接转轴9、垂直连接转轴10和高精度倾角仪Ⅱ13,垂直连接转轴10内部设置有电机Ⅱ,电机Ⅱ与控制器11电连接,电机Ⅱ的输出轴与水平连接转轴9水平垂直设置,电机Ⅱ的输出轴上固定设置有齿轮Ⅱ,水平连接转轴9与中间部位齿轮Ⅱ固定连接,水平连接转轴9两端穿过U型连接平台8并与U型连接平台8连接,U型连接平台8的顶面上设置有高精度倾角仪Ⅱ13。
电机Ⅱ工作带动齿轮Ⅱ转动,同时水平连接转轴9以其中心为轴在纵向平面上转动。
参阅图2,测量控制平台包括自动调平组件,自动调平组件包括连接件12、高精度倾角仪Ⅰ1,高精度倾角仪Ⅰ1设置在连接件12上,连接件12上端与垂直连接转轴10连接,其下端连接有三个支撑杆3,每个支撑杆3的下端均活动连接有调整组件2;
参阅图3,调整组件2包括底座,底座的底面上固定设置有电机Ⅰ2-1,电机Ⅰ2-1与控制器11电连接,电机Ⅰ2-1的输出轴上固定设置有齿轮Ⅰ2-4,底座上顶面上设置有中间螺杆Ⅰ2-2,中间螺杆Ⅰ2-2的上端通过角度转换件4与支撑杆3的底部连接,中间螺杆Ⅰ2-2的下端固定螺接有具有外螺纹的旋转螺母Ⅰ2-3,旋转螺母Ⅰ2-3与齿轮Ⅰ2-4啮合。
电机Ⅰ2-1工作带动齿轮Ⅰ2-4转动,齿轮Ⅰ2-4转动的同时与其啮合的旋转螺母Ⅰ2-3转动,从而使得调整组件2的高度变化。
参阅图4,信号探测平台包括水平导轨滑台组件和设置在水平导轨滑台组件上的门形信号接收标定架;
水平导轨滑台组件包括相互连接的水平导轨Ⅱ18和倒U形滑动平台17,门形信号接收标定架包括门型框架21和竖直标定滑板22,门型框架21与倒U形滑动平台17固定连接,竖直标定滑板22上设置有光电探测器阵列22-3并与门型框架21、倒U形滑动平台17滑动连接,倒U形滑动平台17的底部两端分别设置有固定板,在每个固定板的两个底端处分别设置调节底座19,水平导轨Ⅱ18上设置有高精度倾角仪III20。
调节底座19内底面上固定设置有电机Ⅴ,电机Ⅴ与控制器11电连接,电机Ⅴ的输出轴连接有齿轮Ⅴ,调节底座19上顶面上设置有中间螺杆Ⅱ,中间螺杆Ⅱ的上端与倒U形滑动平台17底面的一侧连接,中间螺杆Ⅱ下端螺接有可控旋转螺母Ⅱ,旋转螺母Ⅰ2-3与齿轮Ⅴ啮合。
参阅图5,门形框架21的顶面上设置有水平导轨Ⅰ23,竖直标定滑板22正面设置呈垂直方向放置的光电探测器阵列22-3,其背面设有双向卡槽22-1,其下部设有单向卡槽22-2,单向卡槽22-2与水平导轨Ⅱ18滑动连接,双向卡槽22-1与水平导轨Ⅰ23滑动连接,控制器控制竖直标定滑板在水平导轨Ⅱ18和水平导轨Ⅰ23上移动;
光电探测阵列22-3与控制器11电连接,控制器用于判断光电探测阵列22-3中心的单个光电探测器接收到的信号幅值强度。
高精度倾角仪III20用于观测水平导轨滑台组件与地面的水平状态,调节底座19用于调整水平导轨滑台组件与地面的水平状态;控制器11控制竖直标定滑板22在水平导轨Ⅱ18和水平导轨Ⅰ23上移动以调整竖直标定滑板22的位置。
参阅图7,光电探测靶的自动化标定方法,包括:
步骤一:固定光电探测靶组合体,复位并调平测量控制平台、信号探测平台;
固定光电探测靶组合体的具体操作为:将光电探测靶组合体放置与圆形固定平台上并通过L形固定件固定,其中,光电探测靶组合体中每个光电探测靶的光路部分水平放置光源模板,光源模板上安装有线激光,所有光源模板的线激光参数都是相同的。
参阅图6,测量控制平台的复位过程如下:三个旋转螺母Ⅰ2-3到达底座底部限位开关后,向上移动至底座高度的一半,即可完成复位。具体调平过程为:高精度倾角仪Ⅰ1检测到测量控制平台的角度,控制器11控制电机Ⅰ2-1带动齿轮Ⅰ2-4转动,并带动中间螺杆Ⅰ2-2上下移动,进行调整组件2的高度调节。当高精度倾角仪Ⅰ1检测到测量控制平台的角度在x轴方向为α1,在y轴方向为β1;假定在x轴方向向上倾斜,则α1<0;若在y轴方向向下倾斜,则β1>0;若α1<0和β1>0,则同时将x轴方向的两个调整组件2的高度升高,直到高精度倾角仪显示x轴方向的角度小于0.01°,然后在将y轴方向的第三个调整组件2的高度降低,直到高精度倾角仪I显示y轴方向的角度小于0.01°;若α1>0,则将x轴方向的两个调整组件2的高度降低,若β1<0,则将y轴方向的第三个调整组件2的高度升高,直到高精度倾角仪Ⅰ1测量的x轴和y轴方向的角度都小于0.01°。当高精度倾角仪Ⅰ1测量的x轴和y轴方向的角度都小于0.01°,则认为测量控制平台与地面处于水平状态。
信号探测平台的复位过程如下:每个旋转螺母Ⅰ2-3到达调节底座19底部限位开关后,向上移动至调节底座19高度的一半,即可完成复位。具体调平过程为:高精度倾角仪Ⅱ13检测到信号探测平台的角度,控制器11控制电机Ⅴ带动齿轮Ⅴ转动,并带动中间螺杆Ⅱ上下移动,进行调节底座19的高度调节。根据高精度倾角仪Ⅱ13检测到信号探测平台的角度,控制器11控制电机Ⅴ带动齿轮Ⅴ转动调整调节底座19的高度。将其中一个调节底座19的高度升高,若此时高精度倾角仪Ⅱ13所测角度绝对值逐渐变大,则反方向调整该调节底座19,直到角度绝对值不再减小为止;若该调节底座19的高度升高,此时高精度倾角仪Ⅱ13所测角度绝对值逐渐变小,则继续将该调节底座19的高度升高,直到角度绝对值不再减小为止,此时,该调节底座19调节完毕,调节其余三个调节底座19,其余三个调节底座19的调节方法与上述方法相同。直到高精度倾角仪Ⅱ13测量的x轴和y轴方向的角度都小于0.01°,则信号探测平台与地面水平。
步骤二:单独供电一个光源模块,形成线激光探测光幕Ⅰ,调节控制测量控制平台改变高度、水平角及俯仰角至光幕信号被预定位置的光电探测器阵列接收,记录测量控制平台的高度、水平角、俯仰角参数以及激光信号强度;
具体的,单独给其中一个光电探测靶的光源组件供电,光源组件上的线激光通过光路部分形成线激光探测光幕Ⅰ,控制器11控制电机Ⅳ调整固定平台的方位角,使线激光探测光幕Ⅰ入射到光电探测器阵列22-3;通过测量高度调整组件的高度,使光电探测器阵列22-3中心的单个光电探测器的接收到的辐射能最大,通过接收信号幅值达到最高可以判断,此时线激光探测光幕Ⅰ的中心与光电探测器阵列22-3中心已对齐;调节角度调整组件,使得线激光探测光幕Ⅰ入射到的部分光电探测器接收到的激光信号,以部分光电探测器的中心为基准,其接收到的信号强度分布符合线激光的光强分布理论;同时,处理光电探测器阵列22-3接收到的激光信号,且输出信号在规定范围内;完成上述操作后,记录测量控制平台此时的光电探测靶的方位角
Figure BDA0003127866650000131
角度调整组件的俯仰角γ1、高度调整组件的调整高度h1和激光信号强度P1
步骤三:单独供电另一个光源模块,形成线激光探测光幕Ⅱ,调节控制测量控制平台改变水平角至光幕信号被预定位置的光电探测器阵列接收,记录测量控制平台的水平角参数以及激光信号强度,通过步骤二和步骤三的水平角之差得到夹角值;
具体的,单独给其中另一个光电探测靶的光源组件供电,光源组件上的线激光通过光路部分形成线激光探测光幕Ⅱ,控制电机Ⅳ调整固定平台的方位角,使线激光探测光幕Ⅱ入射到竖直标定滑板22的光电探测器阵列22-3;调整测量控制平台和角度调整组件的方法与第一光电探测靶的调整方法相同;且信号调理电路输出的激光信号强度与第一光电探测靶所记录的激光信号强度差距较小;并记录测量控制平台此时光电探测靶的方位角
Figure BDA0003127866650000141
和激光信号强度P2;则
Figure BDA0003127866650000142
为线激光探测光幕Ⅰ与线激光探测光幕Ⅱ的夹角。
步骤四:改变竖直标定滑板的水平位置,重复步骤三和步骤四,获得多个夹角值,计算多个夹角的平均值作为真值。
以上实施例仅为本发明较佳的具体实施方式,本发明的保护范围不限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换,均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.光电探测靶的自动化标定系统,包括光电探测靶组合体、信号探测平台,信号探测平台接收通过光电探测靶组合体产生的光幕,其特征在于,还包括测量控制平台和控制器(11);
光电探测靶组合体设置在所述测量控制平台上,所述控制器(11)控制所述测量控制平台改变高度、水平角及俯仰角,从而改变光电探测靶组合体的位置,当光幕信号被所述信号探测平台在预定位置接收时,所述控制器(11)采集所述测量控制平台的高度、水平角及俯仰角参数并根据水平角信息计算夹角参数;
所述测量控制平台包括高度俯仰角调整组件和与所述高度俯仰角调整组件的高度俯仰角调整端连接的方位调整组件,所述方位调整组件包括水平角调整组件和与所述水平角调整组件的水平角调整端连接的固定平台,所述固定平台固定所述光电探测靶组合体;
所述光电探测靶组合体包括多个光电探测靶和设置在其光路部分的光源模块,所述光源模块与所述控制器电连接;
所述固定平台包括固定圆台(5)和设置在其上部的圆形栅格固定平台(6),所述圆形栅格固定平台(6)上设置有多个带有螺孔的L形固定件(7),通过所述L形固定件(7)固定所述光电探测靶组合体;
所述水平角调整组件包括电机Ⅳ,所述电机Ⅳ固定在所述固定圆台(5)下方并与所述控制器(11)电连接,所述电机Ⅳ的输出轴固定连接有齿轮Ⅳ(16),所述齿轮Ⅳ(16)的一端固定连接有旋转螺杆(14),所述旋转螺杆(14)与所述高度俯仰角调整组件连接;
所述高度俯仰角调整组件包括高度调整组件和设置在所述高度调整组件下方的俯仰角调整组件;
所述高度调整组件包括升降控制组件(15),所述升降控制组件(15)包括圆柱状外壳,所述圆柱状外壳的下端连接有U型连接平台(8),所述圆柱状外壳内部设置有电机Ⅲ,所述电机Ⅲ与所述控制器(11)电连接,所述电机Ⅲ的输出轴上固定连接有齿轮Ⅲ,所述旋转螺杆(14)下部设置在所述圆柱状外壳内并与所述齿轮Ⅲ啮合,其上部与所述齿轮Ⅳ(16)固定连接。
2.根据权利要求1所述的光电探测靶的自动化标定系统,其特征在于,所述俯仰角调整组件包括水平连接转轴(9)、垂直连接转轴(10)和高精度倾角仪Ⅱ(13),所述垂直连接转轴(10)内部设置有电机Ⅱ,所述电机Ⅱ与所述控制器(11)电连接,所述电机Ⅱ的输出轴与所述水平连接转轴(9)水平垂直设置,所述电机Ⅱ的输出轴上固定设置有齿轮Ⅱ,所述水平连接转轴(9)与中间部位所述齿轮Ⅱ固定连接,所述水平连接转轴(9)两端穿过所述U型连接平台(8)并与所述U型连接平台(8)连接,所述U型连接平台(8)的顶面上设置有高精度倾角仪Ⅱ(13)。
3.根据权利要求2所述的光电探测靶的自动化标定系统,其特征在于,所述测量控制平台包括自动调平组件,所述自动调平组件包括连接件(12)、高精度倾角仪Ⅰ(1),所述高精度倾角仪Ⅰ(1)设置在所述连接件(12)上,所述连接件(12)上端与所述垂直连接转轴(10)连接,其下端连接有三个支撑杆(3),每个所述支撑杆(3)的下端均活动连接有调整组件(2);
所述调整组件(2)包括底座,所述底座的底面上固定设置有电机Ⅰ(2-1),所述电机Ⅰ(2-1)与所述控制器(11)电连接,所述电机Ⅰ(2-1)的输出轴上固定设置有齿轮Ⅰ(2-4),所述底座上顶面上设置有中间螺杆Ⅰ(2-2),所述中间螺杆Ⅰ(2-2)的上端通过角度转换件(4)与所述支撑杆(3)的底部连接,所述中间螺杆Ⅰ(2-2)的下端固定螺接有具有外螺纹的旋转螺母Ⅰ(2-3),所述旋转螺母Ⅰ(2-3)与所述齿轮Ⅰ(2-4)啮合。
4.根据权利要求1所述的光电探测靶的自动化标定系统,其特征在于,所述信号探测平台包括水平导轨滑台组件和设置在所述水平导轨滑台组件上的门形信号接收标定架;
所述水平导轨滑台组件包括相互连接的水平导轨Ⅱ(18)和倒U形滑动平台(17),所述门形信号接收标定架包括门型框架(21)和竖直标定滑板(22),所述门型框架(21)与所述倒U形滑动平台(17)固定连接,所述竖直标定滑板(22)上设置有光电探测器阵列(22-3)并与所述门型框架(21)、倒U形滑动平台(17)滑动连接,所述倒U形滑动平台(17)的底部两端分别设置有固定板,在每个所述固定板的两个底端处分别设置调节底座(19),所述水平导轨Ⅱ(18)上设置有高精度倾角仪Ⅲ(20)。
5.根据权利要求4所述的光电探测靶的自动化标定系统,其特征在于,所述调节底座(19)包括底座体,所述底座体内底面上固定设置有电机Ⅴ,所述电机Ⅴ与所述控制器(11)电连接,所述电机Ⅴ的输出轴连接有齿轮Ⅴ,所述底座体上顶面上设置有中间螺杆Ⅱ,所述中间螺杆Ⅱ的上端与所述倒U形滑动平台(17)底面的一侧连接,所述中间螺杆Ⅱ下端螺接有可控旋转螺母Ⅱ,所述旋转螺母Ⅰ(2-3)与所述齿轮Ⅴ啮合。
6.根据权利要求5所述的光电探测靶的自动化标定系统,其特征在于,所述门型框架(21)的顶面上设置有水平导轨Ⅰ(23),所述竖直标定滑板(22)正面设置呈垂直方向放置的光电探测器阵列(22-3),其背面设有双向卡槽(22-1),其下部设有单向卡槽(22-2),所述单向卡槽(22-2)与所述水平导轨Ⅱ(18)滑动连接,所述双向卡槽(22-1)与所述水平导轨Ⅰ(23)滑动连接;
所述光电探测器阵列(22-3)与所述控制器(11)电连接,所述控制器用于判断所述光电探测器阵列(22-3)中心的单个光电探测器接收到的信号幅值强度。
7.根据权利要求1-6任一项所述的光电探测靶的自动化标定系统的标定方法,其特征在于,包括:
步骤一:固定光电探测靶组合体,复位并调平测量控制平台、信号探测平台;
步骤二:单独供电一个光源模块,形成线激光探测光幕Ⅰ,调节控制测量控制平台改变高度、水平角及俯仰角至光幕信号被预定位置的光电探测器阵列接收,记录测量控制平台的高度、水平角、俯仰角参数以及激光信号强度;
步骤三:单独供电另一个光源模块,形成线激光探测光幕Ⅱ,调节控制测量控制平台改变水平角至光幕信号被预定位置的光电探测器阵列接收,记录测量控制平台的水平角参数以及激光信号强度,通过步骤二和步骤三的水平角之差得到夹角值;
步骤四:改变竖直标定滑板的水平位置,重复步骤三和步骤四,获得多个夹角值,计算多个夹角的平均值作为真值。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113805192A (zh) * 2021-09-29 2021-12-17 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 一种激光探测标定装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103063189A (zh) * 2013-01-07 2013-04-24 中国科学院云南天文台 基于光杠杆的测角器件检定方法
CN105241301A (zh) * 2015-11-10 2016-01-13 福建龙溪轴承(集团)股份有限公司 一种轻武器精确射击校准装置
CN106017314A (zh) * 2016-05-06 2016-10-12 西安工业大学 一种一体式快速标定装置和标定方法
CN106017544A (zh) * 2016-05-06 2016-10-12 西安工业大学 一种互补式激光立靶参数测试装置和测试方法
CN108645384A (zh) * 2018-03-13 2018-10-12 深圳广田机器人有限公司 一种放线仪及放线方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102257610B1 (ko) * 2019-10-02 2021-05-28 고려대학교 산학협력단 자율 주행 시스템을 위한 복수의 3차원 라이다 센서의 외부 파리미터 보정 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103063189A (zh) * 2013-01-07 2013-04-24 中国科学院云南天文台 基于光杠杆的测角器件检定方法
CN105241301A (zh) * 2015-11-10 2016-01-13 福建龙溪轴承(集团)股份有限公司 一种轻武器精确射击校准装置
CN106017314A (zh) * 2016-05-06 2016-10-12 西安工业大学 一种一体式快速标定装置和标定方法
CN106017544A (zh) * 2016-05-06 2016-10-12 西安工业大学 一种互补式激光立靶参数测试装置和测试方法
CN108645384A (zh) * 2018-03-13 2018-10-12 深圳广田机器人有限公司 一种放线仪及放线方法

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Denomination of invention: Automated calibration system and method for photoelectric detection targets

Granted publication date: 20230418

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