[發明專利]一種光學系統動態跟瞄方法及系統

在審

• 申請號: 201911346675.0
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111336983A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 張健;康為民;盧開昌;張全
• 申請（專利權）人: 哈爾濱新光光電科技股份有限公司
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種光學系統動態跟瞄方法及系統，是為了解決現有技術的動態跟瞄手段結構尺寸大、跟蹤精度低、探測器像面尺寸大、幀頻低的缺點而提出的。本發明的方法包括：將成像探測器安裝在二維運動機構上，并使成像探測器的運動平面與成像探測器像面平行；二維運動機構用于帶動成像探測器2在光學鏡頭1焦平面上垂軸移動；計算機根據成像探測器的掃描結果計算偏差，控制二維運動機構移動，實現對目標的跟蹤。本發明的系統包括光學鏡頭、成像探測器和二維運動機構，其中成像探測器安裝在二維運動機構上。本發明適用于高能激光動態跟瞄系統。

技術領域

本發明涉及光學動態跟瞄領域，具體涉及一種光學系統動態跟瞄方法及系統

背景技術

目前光學系統動態跟瞄方法在遠距離偵查、微弧度量級的高精度跟瞄、精密測角等很多方面具有應用需求。現有動態精跟瞄實現方法很多，其原理和特點都各不相同：第一種采用轉臺帶動整機進行旋轉的方式，其原理如圖1所示，當目標移動時，需要帶動包含有成像探測器的整機旋轉以使目標能夠在探測器上成像，這種方式具有結構尺寸大、跟蹤精度低的缺點。第二種采用在光學鏡頭前加二維擺鏡的掃描方法，這種方法需要探測器具有較大的像面尺寸，并且還有跟蹤精度低、幀頻低的缺點，與未來光學系統精跟蹤系統小型化、高精度的發展趨勢相背離。

發明內容

本發明的一個目的是解決現有技術的動態跟瞄手段結構尺寸大、跟蹤精度低、探測器像面尺寸大、幀頻低的缺點。

根據本發明的第一方面，提供了一種光學系統動態跟瞄方法，包括：S1：將成像探測器2安裝在二維運動機構3上，并使成像探測器2的運動平面與成像探測器2像面平行；其中二維運動機構3包括水平運動臺3-2和豎直運動臺3-1；所述二維運動機構3用于帶動成像探測器2在光學鏡頭1焦平面上垂軸移動；S2：計算機根據成像探測器的掃描結果計算偏差，控制二維運動機構移動，實現對目標的跟蹤。

優選地，步驟S2的具體過程為：S2-1：獲取成像探測器采集到的目標圖像，并計算目標偏差量；S2-2：根據目標偏差量計算二維運動機構的移動量；S2-3：控制二維運動機構帶動成像探測器移動；S2-4：重復步驟S2-1至S2-3，直至目標偏差量為0。

優選地，所述光學系統為高能激光光學系統。

根據本發明的第二方面，提供一種動態跟瞄系統，包括光學鏡頭、成像探測器和二維運動機構，其中成像探測器安裝在二維運動機構上。

優選地，所述二維運動機構包括豎直運動臺和水平運動臺，所述成像探測器安裝在豎直運動臺上。

優選地，光學系統動態跟瞄系統還包括計算機，所述計算機包括：偏差量計算模塊，用于獲取成像探測器采集到的目標圖像，并計算目標偏差；移動量計算模塊，用于根據目標偏差量計算二維運動機構的移動量；二維運動機構控制模塊，用于控制二維運動機構帶動成像探測器移動。

優選地，光學系統動態跟瞄系統還包括：跟蹤檢測模塊，用于檢測目標偏差量是否為0，若否，則控制二維機構帶動成像探測器移動直至目標偏差量為0；若是，則使二維運動機構停止移動。

優選地，所述系統為高能激光動態跟瞄系統。

本發明的一個技術效果是，方法原理簡單、結構尺寸小、跟蹤精度高的特點，并且對探測器像面面積要求減小，有利于實現高幀頻探測。

通過以下參照附圖對本發明的示例性實施例的詳細描述，本發明的其它特征及其優點將會變得清楚。

附圖說明

被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本發明的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本發明的原理。

圖1為現有技術的原理示意圖；其中圖1(a)為目標未移動時系統的狀態；圖1(b)為目標移動后為了完成跟瞄而使轉臺整機旋轉的原理示意圖；1-光學鏡頭，2-成像探測器；