專利名稱：光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)及標(biāo)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)領(lǐng)域，涉及一種標(biāo)定方法，尤其涉及一種光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)及標(biāo)定方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，軍用光電武器設(shè)備功能更加豐富， 性能指標(biāo)更高，并且一般都包含有電視、紅外、激光等多個(gè)光電傳感器，能夠完成對(duì)目標(biāo)的搜索、捕獲、跟蹤、瞄準(zhǔn)、成像及激光照射等功能，這些光學(xué)設(shè)備的光譜幾乎覆蓋了可見(jiàn)光到紅外的全部波段，不僅能夠獲得目標(biāo)的物理特性參數(shù)還可以獲得目標(biāo)的光譜特性信息。對(duì)于這種集多種光學(xué)儀器于一體的設(shè)備，必然產(chǎn)生諸多光學(xué)系統(tǒng)間的光軸平行性問(wèn)題。各光軸之間的平行性在保證武器系統(tǒng)的命中目標(biāo)概率、命中目標(biāo)精度方面和獲取目標(biāo)信息的準(zhǔn)確性方面起著至關(guān)重要的作用。因此，光軸的平行度是多光軸系統(tǒng)的一個(gè)重要性能參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種測(cè)試精度高、實(shí)時(shí)性好以及應(yīng)用領(lǐng)域廣的光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)及標(biāo)定方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是本發(fā)明提供了一種光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)，其特殊之處在于所述光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)包括自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀、數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)以及用于對(duì)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀進(jìn)行自準(zhǔn)的平面反射鏡；待測(cè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的出射光路上并與數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)電性相連。待測(cè)光學(xué)系統(tǒng)是多光軸系統(tǒng)。待測(cè)光學(xué)系統(tǒng)是具有多個(gè)傳感器的多光軸系統(tǒng)。一種光軸平行性標(biāo)定方法，其特殊之處在于所述標(biāo)定方法包括以下步驟I)將自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀放置在多光軸系統(tǒng)的第一傳感器前方，打開(kāi)光電自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的激光器，并調(diào)整光電自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀使其發(fā)出的十字絲成像在第一傳感器的靶面中心，通過(guò)數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)記錄此時(shí)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的讀數(shù)(A1, E1)；2)將自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀方位轉(zhuǎn)動(dòng)90°，調(diào)整平面反射鏡使平面反射鏡對(duì)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀自準(zhǔn)；3)移動(dòng)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀到多光軸系統(tǒng)的第二傳感器前方，并用自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀對(duì)平面反射鏡進(jìn)行自準(zhǔn)；4)使自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀方位轉(zhuǎn)動(dòng)90°，并將自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀方位角度置成0°，調(diào)整自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀使自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的激光器所發(fā)出的十字絲成像在第二傳感器的靶面中心，記錄此時(shí)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的讀數(shù)(a2，E2)；5)根據(jù)步驟I)以及步驟4)所得到的自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的讀數(shù)獲取多光軸第一傳感器和第二傳感器之間的光軸平行度。上述步驟5)的具體實(shí)現(xiàn)方式是
5. I)根據(jù)步驟I)以及步驟4)所得到的自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的讀數(shù)計(jì)算第一傳感器和第二傳感器之間的光軸平行差；所述第一傳感器和第二傳感器之間的光軸平行差的計(jì)算方式是AA=A2Δ E=E1-E2 ；5. 2)根據(jù)第一傳感器和第二傳感器之間的光軸平行差判斷第一傳感器的光軸和第二傳感器的光軸間是否屬于平行；若平行差為零，則第一傳感器的光軸和第二傳感器的光軸間處于平行狀態(tài)；若平行差為非零，則第一傳感器的光軸和第二傳感器的光軸間的平行度為平行差。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
本發(fā)明提供的光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)及標(biāo)定方法，其測(cè)試設(shè)備簡(jiǎn)單，只需要利用常用的光學(xué)檢測(cè)反射鏡和自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀，不需要笨重、復(fù)雜、昂貴的設(shè)備，即經(jīng)濟(jì)又方便；測(cè)試步驟簡(jiǎn)單、過(guò)程變量少，測(cè)量精度高；數(shù)據(jù)處理過(guò)程簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)性好，不僅可以用于多光軸平行度的標(biāo)定，也使用于多傳感器系統(tǒng)的裝調(diào)；應(yīng)用領(lǐng)域廣，該方法不僅適用于多光軸光電設(shè)備的光軸平行性測(cè)試與標(biāo)定，還適用于多個(gè)平行光管光軸的平行度測(cè)試；適應(yīng)性強(qiáng)，該方法不受各傳感器之間的距離及各傳感器口徑的限制，可以用小口徑的自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀實(shí)現(xiàn)多個(gè)任意距離、任意口徑光電傳感器之間的光軸平行性測(cè)試。


圖I是本發(fā)明所提供的光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；其中I-平面反射鏡；2_自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀；3_數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，本發(fā)明提供了一種光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)，該光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)包括自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2、數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)3以及用于對(duì)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2進(jìn)行自準(zhǔn)的平面反射鏡I ;待測(cè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2的出射光路上并與數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)3電性相連；待測(cè)光學(xué)系統(tǒng)是多光軸系統(tǒng)，優(yōu)選是具有多個(gè)傳感器的多光軸系統(tǒng)。本發(fā)明在提供上述標(biāo)定系統(tǒng)的同時(shí)，還提供了一種基于該標(biāo)定系統(tǒng)的標(biāo)定方法，該方法包括以下步驟I)將自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2放置在多光軸系統(tǒng)的第一傳感器前方，打開(kāi)光電自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2的激光器，并調(diào)整光電自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2使其發(fā)出的十字絲成像在第一傳感器的靶面中心，通過(guò)數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)3記錄此時(shí)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2的讀數(shù)(A1, E1)；2)將自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2方位轉(zhuǎn)動(dòng)90°，調(diào)整平面反射鏡I使平面反射鏡I對(duì)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2自準(zhǔn)；3)移動(dòng)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2到多光軸系統(tǒng)的第二傳感器前方，并用自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2對(duì)平面反射鏡I進(jìn)行自準(zhǔn)；4)使自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2方位轉(zhuǎn)動(dòng)90°，并將自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2方位角度置成0°，調(diào)整自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2使自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2的激光器所發(fā)出的十字絲成像在第二傳感器的靶面中心，記錄此時(shí)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2的讀數(shù)(A2，E2)；5)根據(jù)步驟I)以及步驟4)所得到的自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2的讀數(shù)獲取多光軸第一傳感器和第二傳感器之間的光軸平行度5. I)根據(jù)步驟I)以及步驟4)所得到的自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀2的讀數(shù)計(jì)算第一傳感器和第二傳感器之間的光軸平行差；所述第一傳感器和第二傳感器之間的光軸平行差的計(jì)算方式是AA=A2Δ E=E1-E2 ；5. 2)根據(jù)第一傳感器和第二傳感器之間的光軸平行差判斷第一傳感器的光軸和第二傳感器的光軸間是否屬于平行；若平行差為零，則第一傳感器的光軸和第二傳感器的 光軸間處于平行狀態(tài)；若平行差為非零，則第一傳感器的光軸和第二傳感器的光軸間的平行度為平行差。
權(quán)利要求
1.一種光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于所述光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)包括自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀、數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)以及用于對(duì)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀進(jìn)行自準(zhǔn)的平面反射鏡；待測(cè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的出射光路上并與數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)電性相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于待測(cè)光學(xué)系統(tǒng)是多光軸系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于待測(cè)光學(xué)系統(tǒng)是具有多個(gè)傳感器的多光軸系統(tǒng)。
4.一種基于權(quán)利要求1-3任一權(quán)利要求所述的光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)的標(biāo)定方法,其特征在于所述標(biāo)定方法包括以下步驟 1)將自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀放置在多光軸系統(tǒng)的第一傳感器前方，打開(kāi)光電自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的激光器，并調(diào)整光電自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀使其發(fā)出的十字絲成像在第一傳感器的靶面中心，通過(guò)數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)記錄此時(shí)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的讀數(shù)(A1, E1)； 2)將自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀方位轉(zhuǎn)動(dòng)90°，調(diào)整平面反射鏡使平面反射鏡對(duì)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀自準(zhǔn)； 3)移動(dòng)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀到多光軸系統(tǒng)的第二傳感器前方，并用自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀對(duì)平面反射鏡進(jìn)行自準(zhǔn)； 4)使自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀方位轉(zhuǎn)動(dòng)90°，并將自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀方位角度置成0°，調(diào)整自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀使自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的激光器所發(fā)出的十字絲成像在第二傳感器的靶面中心，記錄此時(shí)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的讀數(shù)(A2，E2)； 5)根據(jù)步驟I)以及步驟4)所得到的自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的讀數(shù)獲取多光軸第一傳感器和第二傳感器之間的光軸平行度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的標(biāo)定方法，其特征在于所述步驟5)的具體實(shí)現(xiàn)方式是 5.I)根據(jù)步驟I)以及步驟4)所得到的自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的讀數(shù)計(jì)算第一傳感器和第二傳感器之間的光軸平行差；所述第一傳感器和第二傳感器之間的光軸平行差的計(jì)算方式是 Δ A=A2ΔE=E1-E2 ； 5.2)根據(jù)第一傳感器和第二傳感器之間的光軸平行差判斷第一傳感器的光軸和第二傳感器的光軸間是否屬于平行；若平行差為零，則第一傳感器的光軸和第二傳感器的光軸間處于平行狀態(tài)；若平行差為非零，則第一傳感器的光軸和第二傳感器的光軸間的平行度為平行差。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)及標(biāo)定方法，光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)包括自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀、數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)以及用于對(duì)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀進(jìn)行自準(zhǔn)的平面反射鏡；待測(cè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的出射光路上并與數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)電性相連。本發(fā)明提供了一種測(cè)試精度高、實(shí)時(shí)性好以及應(yīng)用領(lǐng)域廣的光軸平行性標(biāo)定系統(tǒng)及標(biāo)定方法。
文檔編號(hào)G01B11/26GK102878952SQ20121035876
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者田留德, 趙建科, 周艷, 潘亮, 龍江波, 曹昆 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所