[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于飛機(jī)機(jī)載激光測(cè)距機(jī)的光軸校準(zhǔn)裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010115689.8
• 申請(qǐng)日: 2020-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111044994B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周士國(guó);馮建新;卿宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 航天金鵬科技裝備（北京）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01S7/497
• 分類(lèi)號(hào): G01S7/497
• 代理公司: 北京華智則銘知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11573
• 代理人: 李樹(shù)祥

本發(fā)明公開(kāi)了用于飛機(jī)機(jī)載激光測(cè)距機(jī)的光軸校準(zhǔn)裝置，包括校靶儀主機(jī)和主控單元；校靶儀主機(jī)包括安裝在機(jī)殼內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)、圖像處理單元和慣性測(cè)量?jī)x組成；所述慣性測(cè)量?jī)x的航向軸方向與光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向保持一致；激光測(cè)距機(jī)發(fā)出的激光衰減后聚焦成像在圖像傳感器上形成像點(diǎn)，主控單元根據(jù)慣性測(cè)量?jī)x的角度數(shù)據(jù)和圖像處理單元的軸向偏差角數(shù)據(jù)，計(jì)算得到激光測(cè)距機(jī)光軸的姿態(tài)角參數(shù)。本發(fā)明通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)與慣性測(cè)量?jī)x相組合實(shí)現(xiàn)了激光測(cè)距機(jī)光軸的校準(zhǔn)，標(biāo)校精度高，使用方便快捷，不僅適用于飛機(jī)（直升機(jī)）在維護(hù)和裝配情況下使用，還可在艦載、機(jī)庫(kù)、強(qiáng)風(fēng)或狹小而雜亂的工作空間下使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于武器裝備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于飛機(jī)機(jī)載激光測(cè)距機(jī)的光軸校準(zhǔn)裝置和方法。

背景技術(shù)

武裝飛機(jī)（直升機(jī)）可以攜帶導(dǎo)彈、火箭、航炮、炸彈等多種武器，對(duì)敵目標(biāo)實(shí)施空中打擊，打擊效果依賴(lài)于武器系統(tǒng)的精度。但在實(shí)際使用中，由于受溫度、沖擊、振動(dòng)及疲勞變形等因素的影響，武器系統(tǒng)的瞄準(zhǔn)精度會(huì)發(fā)生變化，因此需要采用校靶儀定時(shí)對(duì)飛機(jī)（直升機(jī)）的武器系統(tǒng)的軸向進(jìn)行標(biāo)校，簡(jiǎn)稱(chēng)校靶。

校靶是使武器系統(tǒng)各裝置的光、電、機(jī)械軸線與基準(zhǔn)坐標(biāo)軸線協(xié)調(diào)一致或保持一定的空間位置關(guān)系的所有校準(zhǔn)、調(diào)整操作的總稱(chēng)，它是一項(xiàng)經(jīng)常性的、直接關(guān)系到機(jī)載武器命中率及整個(gè)武器系統(tǒng)任務(wù)效率的重要工作。現(xiàn)有的校靶方法是采用原始的頂飛機(jī)、對(duì)準(zhǔn)、立靶標(biāo)或畫(huà)靶圖、再調(diào)整的方法進(jìn)行武器系統(tǒng)校靶，這種校靶方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低、精度低，而且校靶設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，嚴(yán)重制約著校靶工作的效率、武器命中率和大機(jī)群出動(dòng)的速度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于飛機(jī)機(jī)載激光測(cè)距機(jī)的光軸校準(zhǔn)裝置和方法，可快速、準(zhǔn)確、高自動(dòng)化的標(biāo)校出激光測(cè)距機(jī)的軸向偏差，它不僅適用于飛機(jī)（直升機(jī)）在陸地停放下的校靶，更適用于艦載情況下的小空間動(dòng)態(tài)校靶，具有通用性強(qiáng)、智能化程度高、效率顯著的特點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

用于飛機(jī)機(jī)載激光測(cè)距機(jī)的光軸校準(zhǔn)裝置，包括校靶儀主機(jī)和主控單元；校靶儀主機(jī)包括安裝在機(jī)殼內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)、圖像處理單元和慣性測(cè)量?jī)x組成；所述慣性測(cè)量?jī)x的航向軸方向與光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向保持一致；

所述的光學(xué)系統(tǒng)包括聚焦透鏡組和在聚焦透鏡組焦點(diǎn)處設(shè)置的圖像傳感器，激光測(cè)距機(jī)發(fā)出的激光衰減后聚焦成像在圖像傳感器上形成像點(diǎn)，圖像處理單元對(duì)圖像傳感器的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到軸向偏差角；主控單元根據(jù)慣性測(cè)量?jī)x的角度數(shù)據(jù)和圖像處理單元的軸向偏差角數(shù)據(jù)，計(jì)算得到激光測(cè)距機(jī)光軸的姿態(tài)角參數(shù)。

上述用于飛機(jī)機(jī)載激光測(cè)距機(jī)的光軸校準(zhǔn)裝置中，所述的慣性測(cè)量單元為光纖捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。

上述用于飛機(jī)機(jī)載激光測(cè)距機(jī)的光軸校準(zhǔn)裝置中，所述的聚焦透鏡組包括同軸設(shè)置的次鏡和主鏡，次鏡和主鏡均為中空結(jié)構(gòu)。

上述用于飛機(jī)機(jī)載激光測(cè)距機(jī)的光軸校準(zhǔn)裝置中，次鏡前設(shè)置有光衰減片。

上述用于飛機(jī)機(jī)載激光測(cè)距機(jī)的光軸校準(zhǔn)裝置中，光衰減片和次鏡之間加裝有光吸收片，光吸收片的口徑大于次鏡中心通孔的尺寸，小于次鏡的尺寸。

上述用于飛機(jī)機(jī)載激光測(cè)距機(jī)的光軸校準(zhǔn)裝置中，所述的圖像傳感器為CCD傳感器。

用于飛機(jī)機(jī)載激光測(cè)距機(jī)的光軸校準(zhǔn)方法，包括以下步驟：

【1】以經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的飛機(jī)機(jī)載慣導(dǎo)數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，構(gòu)建得到飛機(jī)的虛擬數(shù)字幾何縱軸；

【2】激光測(cè)距機(jī)發(fā)出的激光衰減后聚焦成像在圖像傳感器，圖像處理單元對(duì)圖像傳感器的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到軸向偏差角；主控單元根據(jù)軸向偏差角和慣性測(cè)量?jī)x的測(cè)量得到的角度參數(shù)，計(jì)算得到激光測(cè)距機(jī)光軸的軸向姿態(tài)角參數(shù)；

【3】將激光測(cè)距機(jī)的軸向姿態(tài)角參數(shù)與虛擬數(shù)字幾何縱軸的姿態(tài)角參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)后得到激光測(cè)距機(jī)光軸的軸偏角參數(shù)；