[發明專利]機載三光軸一致性測試組件、系統及測試方法

有效

• 申請號: 201811314332.1
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109580177B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 張璽斌;高立民;趙建科;徐亮;劉峰;李朝輝;李曉輝;午建軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊亞婷

本發明涉及機載三光軸一致性測試組件、系統及測試方法，測試組件包括平行光管、分束鏡、目標靶板、CCD探測器及黑體光源；分束鏡、目標靶板、CCD探測器及黑體光源位于平行光管會聚光出入口的一端；目標靶板位于平行光管的焦面上；黑體光源用于照亮目標靶板；目標靶板的出射光經分束鏡到達平行光管會聚光出入口；平行光管會聚光出入口的出射光經分束鏡到達CCD探測器。測試方法包括1)基準傳遞、2)通過CCD探測器測試激光光路的光軸偏角、3)通過黑體光源測試電視光路光軸和紅外光路光軸各自偏角的步驟。本發明解決了現有測試系統及方法精度受限、光學裝調難度大，不適合機載的問題。

技術領域

本發明屬于光學測量儀器領域，具體涉及一種機載三光軸一致性測試組件、系統及測試方法

背景技術

隨著安防偵察領域的不斷應用以及應用環境的日趨復雜，為了在全天候環境下快速、及時的發現目標并實現對目標的實時跟蹤和精確測量，機載光學瞄具已從傳統的單光軸系統轉變成如今的多個小型子光學系統。光學瞄具的三光軸一致性即激光光路光軸、電視光路光軸和紅外光路光軸三個光軸之間的平行性，對整個系統的性能具有重要的影響。如何對機載光學瞄具三光軸一致性進行高精度實時檢測和校準是目前亟待解決的難題。

傳統的光學瞄具三光軸一致性檢測方法大多基于實驗室環境研究。常見的投影靶板靶心標定方法雖然具有低成本，測試方法簡單的優點，但是測試受環境影響較大，測試精度受到一定的限制，且不能實時檢測和校準。激光光軸儀法具有自診斷能力，能夠降低人為因素對測量的影響，但是光學裝調難度大，具有很強的專用性，且測試系統體積較大，不適合機載進行裝備。五棱鏡法主要是五棱鏡在測試移動過程中，其特征方向的變換會引起光軸偏差，從而影響測量精度。

發明內容

為了解決背景技術中所存在的技術問題，本發明提出了一種機載三光軸一致性測試組件、系統及測試方法

本發明的技術解決方案是：

本發明的機載三光軸一致性測試組件，其特殊之處在于：包括平行光管15、分束鏡13、目標靶板12、CCD探測器14及黑體光源11；

所述平行光管15的一端為會聚光出入口，另一端為平行光出入口；

所述分束鏡13、目標靶板12、CCD探測器14及黑體光源11位于平行光管15會聚光出入口的一端；所述目標靶板12位于平行光管15的焦面上；所述黑體光源11用于照亮目標靶板12；所述目標靶板12的出射光經分束鏡13到達平行光管15會聚光出入口；所述平行光管15會聚光出入口的出射光經分束鏡13到達CCD探測器14。

進一步地，所述平行光管15為離軸反射式平行光管。

進一步地，所述分束鏡13為分光棱鏡。

進一步地，所述分束鏡13的透反比為8：2，所述CCD探測器14位于分束鏡13的反射光路上，所述目標靶板12位于分束鏡13的透射光路上。

進一步地，所述目標靶板12為星點板。

進一步地，所述平行光管15的焦距為1m，所述平行光管15的口徑為50mm。

同時，本發明還提供了一種機載三光軸一致性測試系統，該系統包括上述的機載三光軸一致性測試組件及外圍光路；

所述外圍光路包括平面反射鏡2、第一反射鏡3、第二反射鏡4、第一半透半反鏡5及第二半透半反鏡6；

所述平面反射鏡2用于對平行光管15進行自準直；

所述第一半透半反鏡5、第二反射鏡4和第一反射鏡3依次設置在激光光路的輸出光路上，激光光路的出射光可以經第一半透半反鏡5、第二反射鏡4和第一反射鏡3入射至平行光管15的平行光出入口的一端；