CN202795066U - 利用线列探测器实现全景扫描的光电跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种利用线列探测器实现全景扫描的光电跟踪装置，包括稳定平台、光学系统、控制电路，光学系统安装在稳定平台上，目标发出的光线由反射镜反射进入前组镜头，随后经过扫描的振镜，再经过后组镜头进入线列探测器，随着稳定平台的匀速旋转，扫描的振镜定在光学零位，此时线列探测器可以实现360°全景成像；控制电路的主要作用是负责稳定平台的控制和光学成像。稳定平台不转，振镜进入匀扫状态，此时开始凝视成像，此时线列探测器输出面阵图像。本实用新型具有扫描速度快、扫描空域大的特点。同时具有在搜索到目标后可以自动转入跟踪状态的功能，克服了以前扫描速度慢、易漏扫的缺点。

Description

利用线列探测器实现全景扫描的光电跟踪装置

技术领域

本实用新型涉及光电跟踪装置，特别涉及一种利用线列探测器实现全景扫描的光电跟踪装置。 

背景技术

光电平台是船载、机载侦察设备之一。目前广泛应用于海面监控、对空侦查等方面。 

但是目前的光电跟踪装置水平方向视场角只有一个较小的角度。同时由于视线角速度过快会引起图像模糊，所以不能高速扫描，观察的范围受到限制。 

发明内容

本实用新型的目的提供一种利用线扫探测器在连续旋转的稳定平台上来实现全景成像的光电跟踪装置。该装置具有扫描速度快、扫描空域大的特点。同时具有在搜索到目标后可以自动转入跟踪状态的功能，克服了以前扫描速度慢、易漏扫的缺点。 

本实用新型为了解决上述问题，采用如下技术方案： 

一种利用线列探测器实现全景扫描的光电跟踪装置，包括稳定平台、光学系统、控制电路，光学系统安装在稳定平台上，所述的稳定平台主要由内框架、外框架、四个直流电机、四个旋变、陀螺组件、载荷组成，所述的陀螺组件由两个正交的陀螺组成，陀螺组件、四个直流电机分别安装在载荷上，一个直流电机通过锥形法兰盘与外框架相连，一个旋变安装在锥形法兰盘上且检测外框架竖直旋转角度；另一个直流电机与外框架相连且带动外框架水平方向转动，另一个旋变安装在外框架上测量外框架水平旋转角度，又一个直流电机与内框架相连且带动内框架转动，又一个旋变安装在内框架上反馈内框架水平旋转角度；再一个直流电机与内框架相连且带动内框架俯仰方向转动；再一个旋变安装在内框架上反馈内框架俯仰方向角度；所述的光学系统由红外光学系统和可见光系统组成；其特征在于： 

所述的红外光学系统由反射镜、前组镜头、扫描振镜、后组镜头、红外线列探测器组成，反射镜安装在稳定平台的内框架上，前组镜头、扫描振镜、后组镜头、红外线列探测器分别安装在稳定平台的载荷上，并保证其光轴在同一水平线上； 

所述的可见光系统由反射镜、前组镜头、扫描振镜、后组镜头、红外线列探测器组成，反射镜安装在稳定平台的内框架上，前组镜头、扫描振镜、后组镜头、可见光线列探测器分别安装在稳定平台的载荷上，并保证其光轴在同一水平线上； 

控制电路分别与红外光学系统及可见光系统的线列探测器相连，控制电路的主要作用是负责稳定平台的控制和光学成像。 

目标发出的光线由俯仰反射镜反射进入前组镜头，随后经过扫描振镜，再经过后组镜头进入探测器。探测器为线列积分型。随着稳定平台的匀速旋转，扫描振镜定在光学零位，此时线列探测器可以实现360°全景成像。 

凝视成像 

稳定平台不转，振镜进入匀扫状态，此时开始凝视成像。此时线列探测器输出面阵图像。  

本实用新型的装置具有扫描速度快、扫描空域大的特点。同时具有在搜索到目标后可以自动转入跟踪状态的功能，克服了以前扫描速度慢、易漏扫的缺点。 

附图说明

图1为本实用新型的稳定光电平台结构示意图。 

图2为本实用新型的的正面外形图。 

图3为本实用新型的的背面外形图。 

图4为本实用新型的光学系统组成示意图。图中：四个直流电机－1、4、7、9，四个旋变－2、5、6、8，3－陀螺组件，10－反射镜 ，11－前组镜头，12－扫描振镜，13－后组镜头，14－线列探测器。 

具体实施方式

结合附图对本实用新型作进一步的描述。 

如图1、图2、图3、图4所示，所示，本实用新型包括稳定平台、光学系统、控制电路，光学系统安装在稳定平台上，所述的稳定平台主要由内框架、外框架、四个直流电机、四个旋变、陀螺组件3、载荷组成，所述的陀螺组件由两个正交的陀螺组成，陀螺组件3、四个直流电机（1,4,7，9）分别安装在载荷上，一个直流电机1通过锥形法兰盘与外框架相连，一个旋变2安装在锥形法兰盘上且检测外框架竖直旋转角度；另一个直流电机4与外框架相连且带动外框架水平方向转动，另一个旋变5安装在外框架上测量外框架水平旋转角度，又一个直流电机7与内框架相连且带动内框架转动，又一个旋变6安装在内框架上反馈内框架水平旋转角度；再一 个直流电机9与内框架相连且带动内框架俯仰方向转动；再一个旋变8安装在内框架上反馈内框架俯仰方向角度；所述的光学系统由红外光学系统和可见光系统组成；其特征在于： 

所述的红外光学系统由反射镜10、前组镜头11、扫描振镜12、后组镜头13、红外的线列探测器14组成，反射镜10安装在稳定平台的内框架上，前组镜头11、扫描振镜12、后组镜头13、红外线列探测器14分别安装在稳定平台的载荷上，并保证其光轴在同一水平线上； 

所述的可见光系统由反射镜10、前组镜头11、扫描振镜12、后组镜头13、红外线列探测器14组成，反射镜10安装在稳定平台的内框架上，前组镜头11、扫描振镜12、后组镜头13、可见光的线列探测器14分别安装在稳定平台的载荷上，并保证其光轴在同一水平线上； 

控制电路分别与红外光学系统及可见光系统的线列探测器相连，控制电路的主要作用是负责稳定平台的控制和光学成像。 

为使本实用新型的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图详细描述。 

如图1、图2、图3所示，本实用新型装置采用的稳定平台包括陀螺组件3、四个旋变压器（2，5，6，8），四个直流电机（1,4,7，9），在外部扰动的情况下，利用陀螺组件3反馈的信息将扰动带来的视轴偏移调整回来，使之始终保持惯性空间中固定的方向，从而隔离外部扰动。为了提高稳定精度，可以采用四轴两框架结构。内框架的摩擦力和不平衡力矩极小，便于控制系统提高稳定精度和响应速度。 

如图4所示，本实用新型装置可以放置红外线列探测器、可见光线列探测器及其激光类光电载荷。当处于全景扫描工作模式时，振镜锁定到零位，仅相当于一个反射镜，当稳定平台在水平方向匀速转动时，线列探测器机芯对360°全景积分成像。当处于凝视状态下，振镜匀速摆扫，线列探测器在匀速段积分成像，视场角和光学系统有关。 

如图4所示，采用反射式光学系统。通过结构件将光学组件固定在光轴方向上。光线通过系统窗口入射、经过反射镜10、前组镜头11、扫描振镜12、后组镜片13、到达线列探测器14，在全景扫描模式下，扫描振镜12固定在光学零位，利用稳定平台的周扫配合线列探测器成全景图像。在凝视模式下，稳定平台不转，振镜进入匀扫状态，此时开始凝视成像，此时线列探测器输出面阵图像。 

Claims (1)

1.一种利用线列探测器实现全景扫描的光电跟踪装置，包括稳定平台、光学系统、控制电路，光学系统安装在稳定平台上，所述的稳定平台主要由内框架、外框架、四个直流电机、四个旋变、陀螺组件、载荷组成，所述的陀螺组件由两个正交的陀螺组成，陀螺组件、四个直流电机分别安装在载荷上，一个直流电机通过锥形法兰盘与外框架相连，一个旋变安装在锥形法兰盘上且检测外框架竖直旋转角度；另一个直流电机与外框架相连且带动外框架水平方向转动，另一个旋变安装在外框架上测量外框架水平旋转角度，又一个直流电机与内框架相连且带动内框架转动，又一个旋变安装在内框架上反馈内框架水平旋转角度；再一个直流电机与内框架相连且带动内框架俯仰方向转动；再一个旋变安装在内框架上反馈内框架俯仰方向角度；所述的光学系统由红外光学系统和可见光系统组成；其特征在于：

所述的红外光学系统由反射镜、前组镜头、扫描振镜、后组镜头、红外线列探测器组成，反射镜安装在稳定平台的内框架上，前组镜头、扫描振镜、后组镜头、红外线列探测器分别安装在稳定平台的载荷上，并保证其光轴在同一水平线上；

所述的可见光系统由反射镜、前组镜头、扫描振镜、后组镜头、红外线列探测器组成，反射镜安装在稳定平台的内框架上，前组镜头、扫描振镜、后组镜头、可见光线列探测器分别安装在稳定平台的载荷上，并保证其光轴在同一水平线上；

控制电路分别与红外光学系统及可见光系统的线列探测器相连。 

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