[發明專利]激光衍射式多系統軸線平行性檢測裝置

無效

• 申請號: 201110056967.8
• 申請日: 2011-03-10
• 公開（公告）號: CN102679812A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 王剛
• 申請（專利權）人: 王剛
• 主分類號: F41A31/00
• 分類號: F41A31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于光電測試技術領域，尤其涉及檢測火炮武器系統中火炮與雷達/光電等觀測跟蹤設備之間軸線平行性的一種光電測試儀器。

技術背景

隨著自動控制技術和光電技術的發展，現代自行火炮武器系統配備了跟蹤雷達/光電瞄準裝置火控系統。跟蹤雷達/光電瞄準裝置可在較遠距離發現和捕獲目標并準確確定目標方位，及時將目標信息傳遞給火炮隨動系統，通過隨動系統帶動火炮轉動方位，調節俯仰角，實施射擊，提高了射擊精度和火炮的命中精度。而雷達/光電與火炮之間軸線的平行性決定了雷達/光電提供給火炮的目標信息的精度是保證射擊精度和命中精度的首要條件之一。因此要對火炮、跟蹤雷達、光電瞄準裝置之間軸線的平行性進行檢測、校準，以保證火炮武器系統的射擊精度，滿足作戰需要。

目前檢測火炮、跟蹤雷達、光電瞄準裝置間的軸線平行性的一種方法是在遠處架設一個靶板，靶板上標出各個十字刻度線，各十字刻度線的中心距離是火炮、雷達、光電之間的基線距離，通過被測電視探測器或瞄準望遠鏡觀測靶板，瞄準十字刻度線，就可以求出各軸線間平行性誤差。然而該方法的不足之處是要求被測裝置平臺和靶板必須是保持靜止，這樣才能穩定瞄準。另外，該方法只能用于對特定的裝備之間軸線平行性的測量，當裝備間的基線距離發生變化時，該方法就不能使用，并且當基線距離比較長時，架設那么大的靶板也不切實際。另一種方法是“瞄星”方法，在晴朗天氣的夜晚，火炮、跟蹤雷達、光電瞄準裝置同時瞄準遙遠的同一個星(北極星)來進行平行性檢查和標定。該方法尤其適用于多系統基線距離比較大的軸線一致性標定，例如火控雷達、光電跟蹤裝置安裝在桅桿上而火炮安裝在甲板上的分離式結構的軸線一致性標定，以及艦船上的各系統的零位與艦船首尾線一致標定等情況，并且標定精度比較高。但該方法也存在不足之處，即要求被測裝備平臺必須是靜止的，因為北極星是不動的，如果平臺搖擺晃動，就沒法對準。尤其對于艦船平臺，用“瞄星”方法是件很不容易的事情，一般要在風平浪靜、還必須是天氣良好、能見度高的條件下方可進行。有時為了保證“瞄星”精度，要將艦船開進船塢，這是比較費時費力的事情。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種能夠在防區地面、碼頭、艦船上對多系統尤其火炮武器系統中火炮、跟蹤雷達/光電跟蹤裝備之間軸線平行性檢測的光電檢測裝置。

為解決上述技術問題，本發明包括一個激光衍射光發射器、至少一路視頻采集電路和圖像數據處理模塊。所述激光衍射光發射器安插在火炮的炮管內，代表火炮炮管軸線方向，用可以是紅光、綠光等能被電視探測器探測的激光作為光源，發射激光束，激光束經擴束準直透鏡后變為平行光，然后進入衍射光柵器件發生衍射，產生固定衍射角的衍射光束，其中零級衍射激光的方向與火炮炮管的軸線方向一致，衍射光束經可變焦透鏡組投影到遠處的非合作反射屏上形成衍射像，調整可變焦透鏡組焦距使非合作反射屏上的衍射像清晰。反射屏可以是建設物、廣告牌或大型水面艦艇等非合作物體。衍射像經漫反射進入雷達/光電的電視觀測裝置的視場中成像，電視觀測裝置的光軸代表了雷達/光電的軸線，電視圖像經視頻采集電路變成數字圖像信號，從該數字圖像信號中計算出衍射像與電視電十字之間的像數個數，電十字表示了電視觀測裝置的光軸，像數的多少就是衍射像與電十字的角度，從已知的固定衍射角度和衍射像與電十字基準的角度通過幾何關系確定火炮與雷達/光電之間軸線平行性誤差。所述激光衍射光發射器包括有激光源、擴束準直透鏡、衍射光柵器件、可變焦透鏡組。激光源可以是紅光、綠光等能被電視探測器探測的光源。激光束經擴束準直透鏡后變為平行光，然后進入衍射光柵器件發生衍射，最后經可變焦透鏡組投影到非合作屏后形成衍射像，調整可變透鏡組焦距使反射屏上的衍射像清晰。

本發明的使用不受平臺間基線距離的限制，基線距離可以很近如火炮、雷達/光電為一體的綜合體結構，也可以較遠如火炮在甲板上、雷達/光電在桅桿上的分離結構，不用安裝、調試，可以隨時隨地快速進行軸線平行性檢測。不用將艦船開到船塢、坦克開到測試臺上，只要周圍有合適的反射物體即可對軸線進行檢測。使用本發明所需要的最近測量距離是能讓反射屏上的衍射像進入電視探測器視場，并且成像清楚，不模糊；最遠測量距離是只要能讓電視探測器探測到衍射像并且有合適面積的非合作反射屏。使用本發明也可以同時對多個裝備之間的軸線平行性進行檢測，只要增加多路圖像采集電路，將各個圖像采集模塊采集到的角度數據進行數據處理就可以得到多個裝備之間的軸線平行性。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細地描述。

圖1是本發明原理示意圖。