[發明專利]一種多光譜復合光電探測設備光軸校準裝置

在審

• 申請號: 202011023204.9
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN114252239A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 杜繼東;吳柯萱;張鑫;楊海生;王志
• 申請（專利權）人: 北京振興計量測試研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種多光譜復合光電探測設備光軸校準裝置，包括復合光源、靶標、準直光學系統，復合光源采用積分球構型，用于輸出寬光譜范圍的復合光束；靶標固定在所述準直光學系統的焦平面位置處，靶標中心開設圓孔，且圓孔中心位于準直光學系統的零像差點上；準直光學系統用于復合光束的反射、準直及出射。本發明可以實現紅外探測器光軸、可見光探測器光軸、激光發射/接收光軸的一致性調試與測量，解決多光譜復合探測光電傳感器實驗室內快速、高精度光軸一致性校準的問題，特別適用于光學導引頭、光電偵查吊艙等多光軸高精度校準。

技術領域

本發明屬于光學測試技術領域，尤其涉及一種多光譜復合光電探測設備光軸校準裝置。

背景技術

隨著目前高精度、抗干擾光電探測設備的發展，紅外/可見光/激光多模復合探測技術廣泛應用于多個武器型號中。首先，在光學導引頭中，多采用多光譜復合探測光電傳感器，一般包含激光照明/探測通道和紅外/可見光被動探測通道；其次，適用于飛機平臺、艦船平臺的光電偵查吊艙，也多采用多光譜復合探測光電傳感器；再次，特殊監測應用場景，如武器裝備發射現場、衛星發射監測地面站等，同樣采用多光譜復合探測光電傳感器，對重要目標運動軌跡進行圖像采集。

現有多光譜復合光電探測設備多光軸校準方法主要分為外場校準和實驗室內校準兩種途徑。

外場校準方法是需要將被校準光電探測設備置于外場空曠環境下，調整被校準光電探測設備的觀瞄視軸對準遠處典型目標，一般被觀測典型目標與被校準光電探測設備之間的距離大于幾千米，以此模擬真實戰場環境的條件下進行多光軸校準，此種方法的一致性校準有兩個缺點：①操作復雜，需要在距離較遠處布置合作典型目標；②由于遠距離目標與被校準設備之間距離較遠，容易受天氣環境影響，校準精度的重復性較差。

實驗室內校準方法現階段暫無快速、高精度光軸一致性裝調儀器，主要是是采用多通道分口徑光學鏡頭，或者采用紅外/激光/可見光三個獨立光源共用一套光學鏡頭，效率低、精度差，同時現有實驗室內校準方法無法實現激光接收光軸的測試。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多光譜復合光電探測設備光軸校準裝置，可以實現紅外探測器光軸、可見光探測器光軸、激光發射/接收光軸的一致性調試與測量，解決多光譜復合探測光電傳感器無法進行實驗室內快速、高精度光軸一致性校準的問題，特別是針對光學導引頭、光電偵查吊艙等多光軸高精度校準難題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種多光譜復合光電探測設備光軸校準裝置，包括復合光源、靶標、準直光學系統；所述復合光源采用積分球構型，用于輸出寬光譜范圍的復合光束；所述靶標固定在所述準直光學系統的焦平面上，所述靶標中心開設圓孔，所述圓孔中心位于準直光學系統的零像差點上；所述準直光學系統用于復合光束的反射、準直及出射。

進一步的，所述準直光學系統的出光口對準被測光電探測設備，所述被測光電探測設備還連接帶有圖像采集卡、AD轉換板卡的計算機，所述圖像采集卡采集被測光電探測設備輸出的圖像信號，所述AD轉換板卡接收被測光電探測設備輸出的電壓或者電流模擬信號，進行數字圖形采集處理，計算光軸間偏差。

進一步的，所述積分球包括一個出口，所述積分球殼體正對出口處設置紅外輻射光源，所述積分球殼體上還安裝有用于安裝激光輸出光纖的激光尾纖接口以及可見光光源。

進一步的，所述激光尾纖接口為標準光纖法蘭；所述可見光光源為可見光燈泡；所述紅外輻射光源采用灰體材料，所述灰體材料的背部安裝加熱片。

進一步的，所述灰體材料的發射率為0.4～0.6。

進一步的，所述積分球直徑范圍為10mm～500mm，光譜范圍覆蓋0.4μm～12μm。

進一步的，所述靶標基底為特種不銹鋼薄片，所述靶標背向復合光源的一側為高發射率噴涂材料。