CN113654403B - 一种基于光电瞄具的外装表结构及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光电瞄具的外装表结构及测试方法，包括外部旋钮控制器、高精度位移传感器、信号采集分析控制主板、外装表量计算模块、外装表量修正模块、弹性件和光电探测器；外部旋钮控制器用于控制弹性件的形变，从而牵引光电探测器在垂直方向上移动；高精度位移传感器用于测量光电探测器在垂直方向上的移动量并将其传送给信号采集分析控制主板；外装表量计算模块根据移动量计算额外装表量；外装表量修正模块根据额外装表量对实际装表的底部装表量进行修正。本发明通过在内装定表尺的基础上使用外部工具进行外装表，在不影响装表精度的情况下能够增加装表量，扩大装表范围，解决了现有的光电瞄具手动装表所使用的内装定装表量较小的问题。

Description

一种基于光电瞄具的外装表结构及测试方法

技术领域

本发明属于光电瞄具技术领域，具体涉及一种基于光电瞄具的外装表结构及测试方法。

背景技术

随着各种高新光电技术的快速发展，光学瞄具在一步步满足时代化需求朝着光机电一体化发展。光电瞄具的装表量是瞄具定性试验阶段的关键评判指标，它对应着光电瞄具所瞄准目标的距离，以密位为单位，随着射击目标和距离的改变，装表量也要随之相应变化。目前常用的手动装订表尺方法一般为内装定，为提高瞄具的装表量，可以采用提高探测器像素数的方法，从以前使用较多的640*480的探测器更新至如今较为常见的1024*768探测器，但其装表量仍然较小。

发明内容

本发明提供了一种基于光电瞄具的外装表结构，通过在内装定表尺的基础上使用外部工具进行外装表，在不影响装表精度的情况下能够增加装表量，扩大装表范围，解决了现有的光电瞄具手动装表所使用的内装定装表量较小的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于光电瞄具的外装表结构，包括：外部旋钮控制器、高精度位移传感器、信号采集分析控制主板、外装表量计算模块、外装表量修正模块、弹性件和光电探测器；

其中，所述外部旋钮控制器用于控制所述弹性件的形变，通过所述弹性件的形变牵引所述光电探测器在垂直方向上移动；

所述高精度位移传感器用于测量所述光电探测器在垂直方向上的移动量并将其传送给所述信号采集分析控制主板；

所述信号采集分析控制主板与所述外装表量计算模块和所述外装表量修正模块通信连接；

所述外装表量计算模块根据所述信号采集分析控制主板传送的所述光电探测器在垂直方向上的移动量计算出该移动量对应的额外装表量，并将计算得到的该移动量对应的额外装表量传送给所述信号采集分析控制主板；

所述外装表量修正模块根据所述信号采集分析控制主板传送的该移动量对应的额外装表量对实际装表的底部装表量进行修正。

优选的，本发明的结构还包括限位块；

所述限位块设置在所述弹性件上，用于限制所述弹性件的压缩。

优选的，本发明的结构还包括显示装置；

所述显示装置与所述信号采集分析控制主板通信连接。

优选的，本发明的弹性件采用弹簧。

优选的，本发明的外装表量修正模块采用线性映射方法对实际装表的底部装表量进行修正。

另一方面，本发明提出了基于上述基于光电瞄具的外装表结构实现装表范围测试的方法，具体包括：

步骤一：光电瞄具开机，通过光电瞄具工装夹具将光电瞄具安装在二维转台上，将光电瞄具调节至“手动装表”状态；

步骤二：在观瞄模式下，手动装订最小表尺，显示瞄准点；

步骤三：调节二维转台使目标靶像点对准光电瞄具最小表尺对应点的瞄准点，此时转台对应垂直方向角度值为θ₁；

步骤四：转动外部旋钮控制器，使弹性件压缩形变至限位块处实现外装表；

步骤五：手动装订最大表尺，显示瞄准点；

步骤六：调节二维转台使目标靶像点对准光电瞄具最大表尺对应的瞄准点，此时转台对应垂直方向角度值为θ₂；

步骤七：读取二维转台在步骤三和步骤六的对应垂直方向角度的差值|θ₁-θ₂|，即为该光电瞄具的装表范围。

优选的，本发明的二维转台由水平旋转台和俯仰角位移台构成。

本发明具有如下的优点和有益效果：

本发明通过利用外部控制弹性件的压缩与释放以控制光电探测器在垂直方向上的位置，通过定量计算由光电探测器位移所带来的额外装表量并通过外装表修正对装表量进行修正达到增加装表量的目的，以解决目前内装定装表量范围较小的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的外装表结构示意图。

图2为本发明的装表量测试装置结构示意图。

图3为本发明外装表前瞄具结构及其对应的瞄具装表图。

图4为本发明外装表后瞄具结构及其对应的瞄具装表图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-外部旋钮控制器，2-高精度位移传感器，3-信号采集分析控制主板，4-外装表量计算模块，5-外装表量修正模块，6-弹性件，7-限位块，8-光电探测器，9-俯仰角位移台，10-水平旋转台，11-瞄具工装夹具，12-平行光管，13-光学平台。

具体实施方式

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

本实施例提供了一种基于光电瞄具的外装表结构，具体如图1所示，本实施例的外装表结构包括外部旋钮控制器1、高精度位移传感器2、信号采集分析控制主板3、外装表量计算模块4、外装表量修正模块5、弹性件6、限位块7和光电探测器8。

其中，外部旋钮控制器1用于控制弹性件6的压缩与释放，通过弹性件6的压缩与释放带动光电探测器8在垂直方向上移动，从而控制光电探测器8在垂直方向上的位置，以达到提高装表量的目的，其中限位块7用于限制弹性件的压缩，垂直方向为铅垂方向。

高精度位移传感器2用于测量光电探测器8垂直方向上移动的位移量，并将测得的位移量传输给信号采集分析控制主板3上。

本实施例的高精度位移传感器2采用但不限于电感式高精度位移传感器、电容式高精度位移传感器或光电式高精度位移传感器。

信号采集分析控制主板3将高精度位移传感器2传输的位移量发送给外装表量计算模块4，外装表量计算模块4计算得到光电探测器8垂直方向位移对应的额外装表量A并将计算结果发送给信号采集分析控制主板3。其中额外装表量A具体计算原理为通过测量光电探测器位移为零和最大处时所对应的装表范围并计算它们的差值。

信号采集分析控制主板3将外装表量计算模块4计算得到的额外装表量发送给外装表量修正模块5，外装表量修正模块5根据光电探测器8垂直方向位移对应的额外装表量A对实际装表的底部装表量B进行修正并将修正结果发送给信号采集分析控制主板3。本实施例采用线性映射方法进行修正以达到增加装表量的目的，由于光电瞄具的装表量越小所要求的装表精度越高，因此在增加装表量的同时为保证各装表量的装表精度，选取实际装表的底部装表量进行修正，修正方法为将额外装表量A与实际底部装表量B之和A+B线性映射至实际底部装表量B表尺。

本实施例的限位块7用于限制弹性件6的压缩防止其压缩过大。

本实施例的外装表结构还包括显示装置，该显示装置与信号采集分析控制主板3通信连接，用于对高精度位移传感器2测量的位移量、外装表量计算模块4的计算结果以及外装表量修正模块5的修正结果进行显示。

本实施例的弹性件6采用但不限于弹簧。

采用本实施例提出的外装表结构实现装表范围测试，其测试装置如图2所示，包括光学平台13；

安装在光学平台13的顶面上的平行光管12和水平旋转台10，水平旋转台10上安装有俯仰角位移台9，本实施例的外装表结构通过瞄具工装夹具11安装在俯仰角位移台9上。

可通过水平旋转台10和俯仰角位移台9对外装表结构的位置进行调节。

外装表结构的光电探测器8用于接收水平光管12发送的光线。

本实施例的具体测试过程包括：

步骤一：光电瞄具开机，通过光电瞄具工装夹具11将光电瞄具装载在二维转台(由水平旋转台10和俯仰角位移台9构成)上，将光电瞄具调节至“手动装表”状态；

步骤二：在观瞄模式下，手动装订最小表尺，显示瞄准点，如图3所示；

步骤三：调节二维转台使目标靶像点对准光电瞄具最小表尺对应点的瞄准点，此时转台对应垂直方向角度值为θ₁；

步骤四：转动外部旋钮控制器，使弹性件6压缩形变至限位块7处实现外装表；

步骤五：手动装订最大表尺，显示瞄准点，如图4所示；

步骤六：调节二维转台使目标靶像点对准光电瞄具最大表尺对应的瞄准点，此时转台对应垂直方向角度值为θ₂；

步骤七：读取二维转台在步骤三和步骤六的对应垂直方向角度的差值|θ₁-θ₂|，即为该光电瞄具的装表范围。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于光电瞄具的外装表结构，其特征在于，包括：外部旋钮控制器(1)、高精度位移传感器(2)、信号采集分析控制主板(3)、外装表量计算模块(4)、外装表量修正模块(5)、弹性件(6)和光电探测器(8)；

其中，所述外部旋钮控制器(1)用于控制所述弹性件(6)的形变，通过所述弹性件(6)的形变牵引所述光电探测器(8)在垂直方向上移动；

所述高精度位移传感器(2)用于测量所述光电探测器(8)在垂直方向上的移动量并将其传送给所述信号采集分析控制主板(3)；

所述信号采集分析控制主板(3)与所述外装表量计算模块(4)和所述外装表量修正模块(5)通信连接；

所述外装表量计算模块(4)根据所述信号采集分析控制主板(3)传送的所述光电探测器(8)在垂直方向上的移动量计算出该移动量对应的额外装表量，并将计算得到的该移动量对应的额外装表量传送给所述信号采集分析控制主板(3)；

所述外装表量修正模块(5)根据所述信号采集分析控制主板(3)传送的该移动量对应的额外装表量对实际装表的底部装表量进行修正。

2.根据权利要求1所述的一种基于光电瞄具的外装表结构，其特征在于，还包括限位块(7)；

所述限位块(7)设置在所述弹性件(6)上，用于限制所述弹性件(6)的压缩。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于光电瞄具的外装表结构，其特征在于，还包括显示装置；

所述显示装置与所述信号采集分析控制主板(3)通信连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于光电瞄具的外装表结构，其特征在于，所述弹性件(6)采用弹簧。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于光电瞄具的外装表结构，其特征在于，所述外装表量修正模块(5)采用线性映射方法对实际装表的底部装表量进行修正。

6.如权利要求2-5任一项所述的基于光电瞄具的外装表结构的测试方法，其特征在于，包括：

步骤一：光电瞄具开机，通过瞄具工装夹具(11)将光电瞄具安装在二维转台上，将光电瞄具调节至“手动装表”状态；

步骤二：在观瞄模式下，手动装订最小表尺，显示瞄准点；

步骤三：调节二维转台使目标靶像点对准光电瞄具最小表尺对应点的瞄准点，此时转台对应垂直方向角度值为θ₁；

步骤四：转动外部旋钮控制器，使弹性件(6)压缩形变至限位块(7)处实现外装表；

步骤五：手动装订最大表尺，显示瞄准点；

步骤六：调节二维转台使目标靶像点对准光电瞄具最大表尺对应的瞄准点，此时转台对应垂直方向角度值为θ₂；

步骤七：读取二维转台在步骤三和步骤六的对应垂直方向角度的差值|θ₁-θ₂|即为该光电瞄具的装表范围。

7.如权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述二维转台由水平旋转台(10)和俯仰角位移台(9)构成。

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