专利名称：光轴平行性标定系统及标定方法
技术领域：
本发明属于光学领域，涉及一种标定方法，尤其涉及一种光轴平行性标定系统及标定方法。
背景技术：
随着科学技术的发展，军用光电武器设备功能更加丰富， 性能指标更高，并且一般都包含有电视、红外、激光等多个光电传感器，能够完成对目标的搜索、捕获、跟踪、瞄准、成像及激光照射等功能，这些光学设备的光谱几乎覆盖了可见光到红外的全部波段，不仅能够获得目标的物理特性参数还可以获得目标的光谱特性信息。对于这种集多种光学仪器于一体的设备，必然产生诸多光学系统间的光轴平行性问题。各光轴之间的平行性在保证武器系统的命中目标概率、命中目标精度方面和获取目标信息的准确性方面起着至关重要的作用。因此，光轴的平行度是多光轴系统的一个重要性能参数。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种测试精度高、实时性好以及应用领域广的光轴平行性标定系统及标定方法。本发明的技术解决方案是本发明提供了一种光轴平行性标定系统，其特殊之处在于所述光轴平行性标定系统包括自准直经纬仪、数据处理计算机以及用于对自准直经纬仪进行自准的平面反射镜；待测光学系统设置在自准直经纬仪的出射光路上并与数据处理计算机电性相连。待测光学系统是多光轴系统。待测光学系统是具有多个传感器的多光轴系统。一种光轴平行性标定方法，其特殊之处在于所述标定方法包括以下步骤I)将自准直经纬仪放置在多光轴系统的第一传感器前方，打开光电自准直经纬仪的激光器，并调整光电自准直经纬仪使其发出的十字丝成像在第一传感器的靶面中心，通过数据处理计算机记录此时自准直经纬仪的读数(A1, E1)；2)将自准直经纬仪方位转动90°，调整平面反射镜使平面反射镜对自准直经纬仪自准；3)移动自准直经纬仪到多光轴系统的第二传感器前方，并用自准直经纬仪对平面反射镜进行自准；4)使自准直经纬仪方位转动90°，并将自准直经纬仪方位角度置成0°，调整自准直经纬仪使自准直经纬仪的激光器所发出的十字丝成像在第二传感器的靶面中心，记录此时自准直经纬仪的读数(a2，E2)；5)根据步骤I)以及步骤4)所得到的自准直经纬仪的读数获取多光轴第一传感器和第二传感器之间的光轴平行度。上述步骤5)的具体实现方式是
5. I)根据步骤I)以及步骤4)所得到的自准直经纬仪的读数计算第一传感器和第二传感器之间的光轴平行差；所述第一传感器和第二传感器之间的光轴平行差的计算方式是AA=A2Δ E=E1-E2 ；5. 2)根据第一传感器和第二传感器之间的光轴平行差判断第一传感器的光轴和第二传感器的光轴间是否属于平行；若平行差为零，则第一传感器的光轴和第二传感器的光轴间处于平行状态；若平行差为非零，则第一传感器的光轴和第二传感器的光轴间的平行度为平行差。本发明的优点是
本发明提供的光轴平行性标定系统及标定方法，其测试设备简单，只需要利用常用的光学检测反射镜和自准直经纬仪，不需要笨重、复杂、昂贵的设备，即经济又方便；测试步骤简单、过程变量少，测量精度高；数据处理过程简单，实时性好，不仅可以用于多光轴平行度的标定，也使用于多传感器系统的装调；应用领域广，该方法不仅适用于多光轴光电设备的光轴平行性测试与标定，还适用于多个平行光管光轴的平行度测试；适应性强，该方法不受各传感器之间的距离及各传感器口径的限制，可以用小口径的自准直经纬仪实现多个任意距离、任意口径光电传感器之间的光轴平行性测试。
图I是本发明所提供的光轴平行性标定系统的结构原理图；其中I-平面反射镜；2_自准直经纬仪；3_数据处理计算机。
具体实施例方式参见图1，本发明提供了一种光轴平行性标定系统，该光轴平行性标定系统包括自准直经纬仪2、数据处理计算机3以及用于对自准直经纬仪2进行自准的平面反射镜I ;待测光学系统设置在自准直经纬仪2的出射光路上并与数据处理计算机3电性相连；待测光学系统是多光轴系统，优选是具有多个传感器的多光轴系统。本发明在提供上述标定系统的同时，还提供了一种基于该标定系统的标定方法，该方法包括以下步骤I)将自准直经纬仪2放置在多光轴系统的第一传感器前方，打开光电自准直经纬仪2的激光器，并调整光电自准直经纬仪2使其发出的十字丝成像在第一传感器的靶面中心，通过数据处理计算机3记录此时自准直经纬仪2的读数(A1, E1)；2)将自准直经纬仪2方位转动90°，调整平面反射镜I使平面反射镜I对自准直经纬仪2自准；3)移动自准直经纬仪2到多光轴系统的第二传感器前方，并用自准直经纬仪2对平面反射镜I进行自准；4)使自准直经纬仪2方位转动90°，并将自准直经纬仪2方位角度置成0°，调整自准直经纬仪2使自准直经纬仪2的激光器所发出的十字丝成像在第二传感器的靶面中心，记录此时自准直经纬仪2的读数(A2，E2)；5)根据步骤I)以及步骤4)所得到的自准直经纬仪2的读数获取多光轴第一传感器和第二传感器之间的光轴平行度5. I)根据步骤I)以及步骤4)所得到的自准直经纬仪2的读数计算第一传感器和第二传感器之间的光轴平行差；所述第一传感器和第二传感器之间的光轴平行差的计算方式是AA=A2Δ E=E1-E2 ；5. 2)根据第一传感器和第二传感器之间的光轴平行差判断第一传感器的光轴和第二传感器的光轴间是否属于平行；若平行差为零，则第一传感器的光轴和第二传感器的 光轴间处于平行状态；若平行差为非零，则第一传感器的光轴和第二传感器的光轴间的平行度为平行差。
权利要求
1.一种光轴平行性标定系统，其特征在于所述光轴平行性标定系统包括自准直经纬仪、数据处理计算机以及用于对自准直经纬仪进行自准的平面反射镜；待测光学系统设置在自准直经纬仪的出射光路上并与数据处理计算机电性相连。
2.根据权利要求I所述的光轴平行性标定系统，其特征在于待测光学系统是多光轴系统。
3.根据权利要求2所述的光轴平行性标定系统，其特征在于待测光学系统是具有多个传感器的多光轴系统。
4.一种基于权利要求1-3任一权利要求所述的光轴平行性标定系统的标定方法,其特征在于所述标定方法包括以下步骤 1)将自准直经纬仪放置在多光轴系统的第一传感器前方，打开光电自准直经纬仪的激光器，并调整光电自准直经纬仪使其发出的十字丝成像在第一传感器的靶面中心，通过数据处理计算机记录此时自准直经纬仪的读数(A1, E1)； 2)将自准直经纬仪方位转动90°，调整平面反射镜使平面反射镜对自准直经纬仪自准； 3)移动自准直经纬仪到多光轴系统的第二传感器前方，并用自准直经纬仪对平面反射镜进行自准； 4)使自准直经纬仪方位转动90°，并将自准直经纬仪方位角度置成0°，调整自准直经纬仪使自准直经纬仪的激光器所发出的十字丝成像在第二传感器的靶面中心，记录此时自准直经纬仪的读数(A2，E2)； 5)根据步骤I)以及步骤4)所得到的自准直经纬仪的读数获取多光轴第一传感器和第二传感器之间的光轴平行度。
5.根据权利要求4所述的标定方法，其特征在于所述步骤5)的具体实现方式是 5.I)根据步骤I)以及步骤4)所得到的自准直经纬仪的读数计算第一传感器和第二传感器之间的光轴平行差；所述第一传感器和第二传感器之间的光轴平行差的计算方式是 Δ A=A2ΔE=E1-E2 ； 5.2)根据第一传感器和第二传感器之间的光轴平行差判断第一传感器的光轴和第二传感器的光轴间是否属于平行；若平行差为零，则第一传感器的光轴和第二传感器的光轴间处于平行状态；若平行差为非零，则第一传感器的光轴和第二传感器的光轴间的平行度为平行差。
全文摘要
本发明涉及一种光轴平行性标定系统及标定方法，光轴平行性标定系统包括自准直经纬仪、数据处理计算机以及用于对自准直经纬仪进行自准的平面反射镜；待测光学系统设置在自准直经纬仪的出射光路上并与数据处理计算机电性相连。本发明提供了一种测试精度高、实时性好以及应用领域广的光轴平行性标定系统及标定方法。
文档编号G01B11/26GK102878952SQ20121035876
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者田留德, 赵建科, 周艳, 潘亮, 龙江波, 曹昆 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所