CN114266807A - 对具有跟踪和指向功能装置的检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
对具有红外跟踪和信标光指向功能装置的检测方法和系统，属于机械工程领域，为了解决多路大束散角平行度装调精度的问题，该方法所用的系统包括：检测靶单元：多个标定环、多个立方棱镜和安装框架；标定反射镜单元：大口径反射镜反射镜调整架；检测相机单元：检测相机和三角架；被测单元包括多路平行光发射镜组、多路大束散角发射镜组红外跟踪标定棱镜；经纬仪单元：经纬仪和经纬仪调整台；通过经纬仪、标定反射镜和平行光发射镜组以红外探测器镜头光轴为基准对检测靶的位置和角度进行标效，然后安装多路束散角1°的信标光，过检测靶上标定环对多路信标光角度进行标效，使多路信标光平行度满足指标要求，解决了大束散角信标光平行度装调的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种对具有红外跟踪和信标光指向功能装置的检测方法和系统，解决多路大束散角平行度装调精度的问题，属于机械工程领域。
背景技术
红外跟踪和信标光指向功能装置为主机提供五路且具有最远间距2米和平行度优于0.3°的信标光，装置主要完成机载条件下对主机的捕获和稳定跟瞄，对主机成功跟踪后，发射主动指向的信标光，为主机提供一组五个实时主动指向的信标光。
方案需满足全天条件下的跟踪，装置需具有红外跟踪功能和5路信标光指向功能，对五路信标光平行度有着严格要求，五路信标光束角为1°，现有方案多数对平行光或束散角较小光束光轴进行装调，缺少对大间距和多路大束散角光束平行度的装调方案。
发明内容
本发明为了解决现有方案无法解决大间距和多路大束散角信标光平行度装调精度的问题。
本发明的技术方案是：
红外跟踪和信标光指向功能装置的检测方法，其特征是，该方法包括以下步骤：
步骤一，将经纬仪单元放置到检测靶单元和被测单元之间，且位于红外标定棱镜前方，调整经纬仪调整台和经纬仪，使经纬仪发出的光束经红外标定棱镜自准直回经纬仪靶面中心，转动经纬仪90°调整标定反射镜单元，通过反射镜调整架使经纬仪发出的光束经标定发射镜单元自准直回靶面中心；
步骤二，移动经纬仪到其中一个平行光发射镜组之前，将经纬仪转动90°对准已标定好的标定反射镜单元，经纬仪发出的光束经标定反射镜单元反射自准直回经纬仪的靶面中心，将经纬仪转动90°对准平行光发射镜组，通过调整平信光发射镜组光束角度，使光束打在经纬仪靶面中心；
步骤三，将经纬仪旋转180°，对准其中一个立方棱镜，通过调整标定环使立方棱镜反射回的光束与经纬仪靶面十字丝重合，经纬仪发出的光束自准直回到靶面中心，十字丝与经纬仪发出的光束中心重合，被测单元基准通过经纬仪检测单元和标定反射镜单元和平行光发射镜组使被测单元光轴基准和立方棱镜反射平面垂直并且与平行光发射镜组光轴平行；
步骤四，按照步骤三的方法标定其它多个立方棱镜，多个标定环角度及相对位置与被测设备多路平行光发射镜组和红外跟踪标定棱镜组件基准平行；
步骤五，取下多路平行光发射镜组替换成多路大束散角发射镜组，由于平行光发射镜组有结构止口定位，多路大束散角信标光镜组和多路平行光发射镜组位置变化很小，光束发射出激光角度不同引起多路大束角信标光镜组光轴发生了角度变化，通过检测相机单元对多个标定环上光斑逐个进行观察，调整每路大束散角发射镜组的角度，大束散角光束光斑随着传输距离增加而增大，打在检测靶单元上同心圆环上，通过检测组件显示光斑和圆环位置将大束散角发射镜组和标定环圆环调整成同轴，依次对剩余几路大束散角发射镜组进行调整，最终完成红外跟踪和信标光指向功能装置多路大束散角平行度的调整。
本发明的有益效果是：
本发明通过经纬仪、标定反射镜和平行光发射镜组以红外探测器镜头光轴为基准对检测靶的位置和角度进行标效，然后安装多路束散角1°的信标光，过检测靶上标定环对多路信标光角度进行标效，使多路信标光平行度满足指标要求，解决了大束散角信标光平行度装调的问题，同时解决了大跨距光轴标定的问题。
附图说明
图1为本发明具有红外跟踪和信标光指向功能装置的检测系统示意图；
图2为本发明所述检测靶单元示意图；
图3为本发明所述标定反射镜单元示意图；
图4为本发明所述检测相机单元示意图；
图5为本发明所述被测单元示意图；
图6为本发明所述经纬仪单元示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明：
如图1所示，红外跟踪和信标光指向功能装置的检测系统，该系统包括：检测靶单元1、标定反射镜单元2、检测相机单元3、被测单元4和经纬仪单元5。
如图2所示，检测靶单元1包括:多个标定环1-1、多个立方棱镜1-2和安装框架1-3，立方棱镜1-2经标定后安装在标定环1-1上，标定环安装在安装框架之上，通过比对光斑边缘和标定环的相对位置调整信标光的角度，立方棱镜1-2上有反射面和十字丝，用于检测靶的位置及与初始位置基准的标定，安装框架1-3方便标定环1-1固定及调整。
如图3所示，标定反射镜单元2包括：大口径反射镜2-1和反射镜调整架2-2，通过经纬仪5-1将被测单元4基准转移到标定反射镜单元2上，可以通过反射镜调整架2-2调整大口径反射镜2-1方位角和俯仰角。
如图4所示，检测相机单元3包括：检测相机3-1和三角架3-2。通过检测相机3-1分别对准观察信标光光斑和检测靶上圆环位置来调整多路光轴的平行度，三角架3-2调整检测相机3-1位置和角度。
如图5所示，被测单元4包括：多路平行光发射镜组4-1、多路大束散角发射镜组4-2和红外跟踪标定棱镜4-3。通过多路平行光发射镜组4-1，逐个标定标定环1-1的相对位置及角度，然后换成多路大束散角发射镜组4-2，以标定环1-1为基准，标定多路大束散角光束平行度误差。
如图6所示，经纬仪单元5包括：经纬仪5-1设置在经纬仪调整台5-2上，经纬仪调整台5-2对经纬仪5-1高度进行调整。
红外跟踪和信标光指向功能装置的检测方法，包括以下步骤：
步骤一，将经纬仪单元5放置到检测靶单元1和被测单元4之间，且位于红外标定棱镜4-3正前方，调整经纬仪调整台5-2和经纬仪5-1使经纬仪5-1发出的光束经红外标定棱镜4-3自准直回经纬仪5-1靶面中心，将经纬仪5-1转动90°，调整标定反射镜单元2，通过反射镜调整架2-2使经纬仪5-1发出的光束经标定发射镜单元2自准直回靶面中心；
步骤二，移动经纬仪5-1到其中一个平行光发射镜组4-1之前，将经纬仪5-1转动90°对准已标定好的标定反射镜单元2，通过调整经纬仪自身的调整机构，使经纬仪5-1发出的光束经标定反射镜反射自准直回经纬仪靶面中心，转动90°对准平行光发射镜组4-1，此时通过调整平信光发射镜组4-1光束角度，使光束打在经纬仪5-1靶面中心；
步骤三，将经纬仪5-1旋转180°，对准其中一个立方棱镜1-2，通过调整标定环1-1使立方棱镜1-2反射回的光束与经纬仪5-1靶面十字丝重合，经纬仪5-1发出的光束自准直回到靶面中心，十字丝与经纬仪5-1发出的光束中心重合，被测单元基准通过经纬仪检测单元5和标定反射镜单元2和平行光发射镜组4-1使被测单元4光轴基准和立方棱镜1-2反射平面垂直并且与平行光发射镜组4-1光轴平行；
步骤四，用步骤三的方法标定另外多个立方棱镜1-2，五个标定环1-1角度及相对位置与被测设备五路平行光发射镜组4-1和红外跟踪标定棱镜组件4-3基准平行；
步骤五，取下五路平行光发射镜组4-1替换成五路大束散角发射镜组4-2，由于平行光发射镜组4-1有结构止口定位，五路大束散角信标光镜组4-2和五路平行光发射镜组4-1位置变化很小，主要是由于光束发射出激光角度不同引起五路大束角信标光镜组4-2光轴发生了角度变化，通过检测相机单元3对多个标定环1-1上光斑逐个进行观察，调整每路大束散角发射镜组4-2的角度，大束散角光束光斑随着传输距离增加而增大，打在检测靶单元1上同心圆环上，通过检测相机3-1中显示光斑和圆环位置将大束散角发射镜组4-2和标定环1-1圆环调整成同轴，依次对剩余几路大束散角发射镜组4-2进行调整，最终完成红外跟踪和信标光指向功能装置的多路大束散角平行度的调整。
Claims (2)
1.红外跟踪和信标光指向功能装置的检测方法，其特征是，该方法包括以下步骤：
步骤一，将经纬仪单元(5)放置到检测靶单元(1)和被测单元(4)之间，且位于红外标定棱镜(4-3)正前方，调整经纬仪调整台(5-2)和经纬仪(5-1)，使经纬仪(5-1)发出的光束经红外标定棱镜(4-3)自准直回经纬仪(5-1)靶面中心，转动经纬仪(5-1)90°调整标定反射镜单元(2)，通过反射镜调整架(2-2)使经纬仪(5-1)发出的光束经标定发射镜单元(2)自准直回靶面中心；
步骤二，移动经纬仪(5-1)到其中一个平行光发射镜组(4-1)之前，将经纬仪(5-1)转动90°对准已标定好的标定反射镜单元(2)，经纬仪(5-1)发出的光束经标定反射镜单元(2)反射自准直回经纬仪(5-1)的靶面中心，将经纬仪(5-1)转动90°对准平行光发射镜组(4-1)，通过调整平信光发射镜组(4-1)光束角度，使光束打在经纬仪(5-1)靶面中心；
步骤三，将经纬仪(5-1)旋转180°，对准其中一个立方棱镜(1-2)，通过调整标定环(1-1)使立方棱镜(1-2)反射回的光束与经纬仪(5-1)靶面十字丝重合，经纬仪(5-1)发出的光束自准直回到靶面中心，十字丝与经纬仪(5-1)发出的光束中心重合，被测单元基准通过经纬仪检测单元(5)和标定反射镜单元(2)和平行光发射镜组(4-1)使被测单元(4)光轴基准和立方棱镜(1-2)反射平面垂直并且与平行光发射镜组(4-1)光轴平行；
步骤四，按照步骤三的方法标定其它多个立方棱镜(1-2)，多个标定环(1-1)角度及相对位置与被测设备多路平行光发射镜组(4-1)和红外跟踪标定棱镜组件(4-3)基准平行；
步骤五，取下多路平行光发射镜组(4-1)替换成多路大束散角发射镜组(4-2)，由于平行光发射镜组(4-1)有结构止口定位，多路大束散角信标光镜组(4-2)和多路平行光发射镜组(4-1)位置变化很小，光束发射出激光角度不同引起多路大束角信标光镜组(4-2)光轴发生了角度变化，通过检测相机单元(3)对多个标定环(1-1)上光斑逐个进行观察，调整每路大束散角发射镜组(4-2)的角度，大束散角光束光斑随着传输距离增加而增大，打在检测靶单元(1)上同心圆环上，通过检测组件(3-1)中显示光斑和圆环位置将大束散角发射镜组(4-2)和标定环(1-1)圆环调整成同轴，依次对剩余几路大束散角发射镜组(4-2)进行调整，最终完成红外跟踪和信标光指向功能装置多路大束散角平行度的调整。
2.根据权利要求1所述的红外跟踪和信标光指向功能装置的检测方法，其特征是，该方法所用的系统包括：检测靶单元(1)、标定反射镜单元(2)、检测相机单元(3)、被测单元(4)和经纬仪单元(5)；
所述检测靶单元(1)包括多个标定环(1-1)、多个立方棱镜(1-2)和安装框架(1-3)，立方棱镜(1-2)经标定后安装在标定环(1-1)上，标定环(1-1)安装在安装框架(1-3)之上，通过比对光斑边缘和标定环(1-1)的相对位置调整信标光的角度，立方棱镜(1-2)上有反射面和十字丝，用于检测靶的位置及与初始位置基准的标定，安装框架(1-3)对标定环(1-1)进行固定及调整；
所述标定反射镜单元(2)包括大口径反射镜(2-1)和反射镜调整架(2-2)，通过经纬仪(5-1)将被测单元4基准转移到标定反射镜单元(2)上，通过反射镜调整架(2-2)调整大口径反射镜(2-1)方位角和俯仰角；
所述检测相机单元(3)包括检测相机(3-1)和三角架(3-2)，通过检测相机(3-1)分别对准观察信标光光斑和检测靶上圆环位置来调整多路光轴的平行度，三角架(3-2)调整检测相机(3-1)位置和角度；
所述被测单元(4)包括多路平行光发射镜组(4-1)、多路大束散角发射镜组(4-2)和红外跟踪标定棱镜(4-3)；通过多路平行光发射镜组(4-1)逐个标定标定环(1-1)相对位置及角度，最终换成多路大束散角发射镜组(4-2)，以标定环为基准标定多路大束散角光束平行度误差；
所述经纬仪单元(5)包括：经纬仪(5-1)和经纬仪调整台(5-2)，经纬仪调整组件(5-2)对经纬仪(5-1)高度进行调整。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114967022A (zh) * | 2022-04-23 | 2022-08-30 | 长春理工大学 | 基于双经纬仪的自准直动态靶标光学装校方法 |
| CN115508910A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-23 | 长春理工大学 | 一种用于光学系统的像质检测装置、方法、设备以及介质 |
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2021
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