一种实现自行高炮多轴线一致性检查的方法
【专利摘要】本发明公开一种实现自行高炮多轴线一致性检查的方法，包括在基准轴线和待测轴线分别固定半导体激光器，使其发射出的激光射线分别与相应轴线一致，架设相互平行的两块投影屏幕，在两张屏幕之间架设投影单元，用于投射测量靶面，在两测量靶面上分别设置基准点，先后操作炮管，使基准轴线的激光射线在两屏幕上的落点分别与其上的基准点重合，分别记录待测轴线的激光射线在两投影屏幕上的落点坐标，再根据其他测量数据，计算得到基准轴线与待测轴线在垂直方向的偏角量。本发明能够适应多种炮型，不需要复杂的靶板和靶纸，只需将基准炮管对准屏幕中的基准点，操作性更强；靶标设置距离近，可在小范围内完成检查工作；读数精准，检查结果更加准确。
【专利说明】
-种实现自行高炮多轴线一致性检查的方法
技术领域
[0001 ]本发明设及自行高炮的轴线校正技术领域，具体为一种实现自行高炮多轴线一致 性检查的方法。
【背景技术】
[0002] 现役自行高炮具有炮管轴线、光学瞄准仪W及机械瞄准仪轴线等多种轴线。炮管 轴线与瞄准仪轴线一起组成了高炮的多轴线系统。各轴线之间是否平行直接关系着高炮的 打击火力和打击精度，如果各炮管轴线之间不平行，则炮弹火力将被分散，降低打击效果； 如果炮管轴线与瞄准仪轴线之间不平行，则实际着弹点与炮手预期着弹点将会出现偏差， 降低打击精度。因此，对自行高炮的多轴线系统进行一致性检查十分必要。
[0003] 在现有的校准方法中，最为人熟知的技术是用校瞄祀板对自行高炮的炮轴进行校 正，运种方法严重依赖祀纸设计和制造精度。检测时必须要先将车体调平，然后通过外接的 观察镜进行检测，同时需要将校瞄祀板架设在固定位置，并且始终保持单一固定姿态，操作 过程繁琐复杂，浪费时间，而且结果误差较大;利用光学观察镜对炮管轴线进行校正时，需 要选用一个很远的目标来辅助校正，方法容易受到环境条件的制约，因而很难达到理想的 校正效果。
【发明内容】
[0004] 针对上述问题本发明提出一种通过两次测量即可实现自行高炮多轴线一致性检 查的方法，且易于实现，校正结果更加准确。技术方案如下：
[0005] -种实现自行高炮多轴线一致性检查的方法，包括：
[0006] 将炮管轴线作为基准轴线，在基准轴线上固定半导体激光器，使其发射出的激光 射线与基准轴线一致；
[0007] 在待测轴线上固定另一个半导体激光器，使其发射出的激光射线与待测轴线一 致；
[000引在高炮同侧架设相互平行的第一投影屏幕和第二投影屏幕；
[0009] 在两张屏幕之间架设投影单元，使其分别在两屏幕上投影出测量祀面；
[0010] 在第一投影屏幕的测量祀面上设置第一基准点(x〇，y〇)，在第二投影屏幕的测量祀 面上设置与第一基准点处于同一水平高度的第二基准点(x〇'，y〇'）；
[0011] 测量炮管根部与第一基准点的水平距离h，测量两投影屏幕间的水平距离b;
[0012] 操作炮管，使基准轴线上的激光射线在第一投影屏幕上的落点与第一基准点重 合，记录待测轴线上的激光射线在第一投影屏幕上的落点坐标(Xi，yi)，此时基准轴线与铅 垂线之间的夹角记作β，待测轴线与铅垂线之间的夹角记作丫；
[0013] 操作炮管，使基准轴线上的激光射线在第二投影屏幕上的落点与第二基准点重 合，记录待测轴线上的激光射线在第二投影屏幕上的落点坐标(XI'，yi'），此时基准轴线与 铅垂线之间的夹角记作r，待测轴线与铅垂线之间的夹角记作丫 ' ；
[0014] 计算基准轴线与待测轴线在垂直方向的偏角量α:
[0015] 假设将待测轴线在炮塔上的根部平移至与基准轴线的根部重合，则平移矢量记为 其中th表示在水平方向上的平移量，tv表示在垂直方向上的平移量，则平移后第 一投影屏幕上两激光射线落点的垂直距离为A hi = y广tv-yo,第二投影屏幕上两激光射线 落点的垂直距离为A h2 = yi'-tv-yo' ；
[0016] 设h为炮管根部距离第一基准点和第二基准点的垂直距离，则有：
[00剖求得α的值。
[0023] 进一步的，所述投影单元包括计算机和投影仪，所述测量祀面通过显示在计算机 屏幕上的电子网格投射在投影屏幕上形成，激光射线在投影屏幕上的落点坐标通过鼠标点 击读取。
[0024] 本发明的有益效果是：
[0025] (1)本发明能够适应多种炮型，不需要复杂的祀板和祀纸，不用预先知道炮型过多 的具体参数，应用前景广泛；
[0026] (2)本发明借助鼠标点击的方式确定激光射线落点的坐标读数，相比传统的肉眼 读数方法，更加精确可靠；
[0027] (3)本发明对炮和投影屏幕之间的位置关系要求没有那么严格，只需将基准炮管 对准屏幕中的基准标记点即可，无需垂直于屏幕，操作性更强；
[002引（4)祀标设置距离近，可W在小范围内完成一致性检查工作。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明实现自行高炮多轴线一致性检查的方法垂直方向的测量原理图。
【具体实施方式】
[0030] 下面根据附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。本发明应用炮管内或 其他轴线上的精确定位机构，将半导体激光器定位后，发射出的可视激光射线即可代表炮 管初始弹道和轴线。在固定距离上架设两张具有相同姿态的投影屏幕，并在两张屏幕之间 架设投影单元，投影出的祀标图像与屏幕一起构成测量祀面，摆脱了对祀纸和祀板的依赖。 在测量祀面上划设测量基准符号，操作炮管，使得激光射线的落点与测量祀面上预设的测 量基准符号精准重合，即可作为校准任何炮瞄装置光轴的可信基准。通过其他待测轴线在 两张屏幕上的前后两次激光落点数据即可解算出待测轴线与基准轴线之间的偏角量，从而 得到一致性检查结果。
[0031] 图1为基准轴线与待测轴线在垂直方向上偏角量的测量原理图，检查的具体步骤 如下：
[0032] 首先，布局试验装置：
[0033] 将炮管轴线作为基准轴线，在基准轴线上固定半导体激光器，使其发射出的激光 射线与基准轴线一致;在待测轴线上固定另一个半导体激光器，使其发射出的激光射线与 待测轴线一致；
[0034] 在高炮同侧架设相互平行的第一投影屏幕和第二投影屏幕;并在两张屏幕之间架 设投影单元，使其分别在两屏幕上投影出测量祀面；
[0035] 在第一投影屏幕的测量祀面上设置第一基准点(χο,γο)，在第二投影屏幕的测量祀 面上设置与第一基准点处于同一水平高度的第二基准点(x〇'，y〇'）。
[0036] 然后，获取试验数据：
[0037] 测量炮管根部与第一基准点的水平距离h，测量两投影屏幕间的水平距离b;
[0038] 操作炮管，使基准轴线上的激光射线在第一投影屏幕上的落点与第一基准点重 合，记录待测轴线上的激光射线在第一投影屏幕上的落点坐标(Xi，yi)，此时基准轴线与铅 垂线之间的夹角记作β，待测轴线与铅垂线之间的夹角记作丫；
[0039] 再次操作炮管，使基准轴线上的激光射线在第二投影屏幕上的落点与第二基准点 重合，记录待测轴线上的激光射线在第二投影屏幕上的落点坐标(XI'，yi'），此时基准轴线 与铅垂线之间的夹角记作r，待测轴线与铅垂线之间的夹角记作丫 '。
[0040] 其中，投影单元包括计算机和投影仪，通过显示在计算机屏幕上的电子网格投射 在投影屏幕上形成测量祀面，激光射线在投影屏幕上的落点坐标通过鼠标点击读取。事先 在计算机上设计出具有坐标数据的电子网格，该网格可通过鼠标点击的方式来读取相应点 位的坐标。在实际操作中，通过投影屏幕操作鼠标点击激光射线在投影屏幕上的落点，从而 读取该点的坐标数据。相比传统的肉眼读数方法，更加精确可靠。
[0041] 最后，计算基准轴线与待测轴线在垂直方向的偏角量α:
[0042] 为了便于统一计算，假设将待测轴线在炮塔上的根部平移至与基准轴线的根部重 合，则平移矢量记为？=托其中th表示在水平方向上的平移量，tv表示在垂直方向上的 平移量，均由武器规格决定，为已知量;则平移后第一投影屏幕上两激光射线落点的垂直距 离为A hi = y广tv-yo，第二投影屏幕上两激光射线落点的垂直距离为Δ h2 = yi ' -tv-yo ' ；
[0043] 用h表示炮管根部距离第一基准点和第二基准点的垂直距离，则有：
[0044]
[0045] 其中，h与炮种和地形有关，为未知量，由此也可看出本发明提供的方法能够适用 于多种炮种及试验地形；
[(Κ)加]求得α的值。
[0051]用同样的方法也可计算得到基准轴线与待测轴线在水平方向的偏角量，从而最终 得到一致性检查结果。
【主权项】
1. 一种实现自行高炮多轴线一致性检查的方法，其特征在于，包括： 将炮管轴线作为基准轴线，在基准轴线上固定半导体激光器，使其发射出的激光射线 与基准轴线一致； 在待测轴线上固定另一个半导体激光器，使其发射出的激光射线与待测轴线一致； 在高炮同侧架设相互平行的第一投影屏幕和第二投影屏幕； 在两张屏幕之间架设投影单元，使其分别在两屏幕上投影出测量靶面； 在第一投影屏幕的测量靶面上设置第一基准点(XQ，y〇)，在第二投影屏幕的测量靶面上 设置与第一基准点处于同一水平高度的第二基准点(XQ'，y〇'）； 测量炮管根部与第一基准点的水平距离h，测量两投影屏幕间的水平距离12; 操作炮管，使基准轴线上的激光射线在第一投影屏幕上的落点与第一基准点重合，记 录待测轴线上的激光射线在第一投影屏幕上的落点坐标(X1，y〇,此时基准轴线与铅垂线之 间的夹角记作β，待测轴线与铅垂线之间的夹角记作γ ; 操作炮管，使基准轴线上的激光射线在第二投影屏幕上的落点与第二基准点重合，记 录待测轴线上的激光射线在第二投影屏幕上的落点坐标(X1'，yi'），此时基准轴线与铅垂线 之间的夹角记作β'，待测轴线与铅垂线之间的夹角记作γ ' ； 计算基准轴线与待测轴线在垂直方向的偏角量α: 假设将待测轴线在炮塔上的根部平移至与基准轴线的根部重合，则平移矢量记为 ，其中th表示在水平方向上的平移量，tv表示在垂直方向上的平移量，则平移后第 一投影屏幕上两激光射线落点的垂直距离为Aluiyi-tv-yo,第二投影屏幕上两激光射线 落点的垂直距离为Ah2 = yi'-tv-y〇' ； 设h为炮管根部距离第一基准点和第二基准点的垂直距离，则有：求得*1的值。2. 根据权利要求1所述的实现自行高炮多轴线一致性检查的方法，其特征在于，所述投 影单元包括计算机和投影仪，所述测量靶面通过显示在计算机屏幕上的电子网格投射在投 影屏幕上形成，激光射线在投影屏幕上的落点坐标通过鼠标点击读取。
【文档编号】G06F19/00GK105825050SQ201610141473
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】张建伟, 刘洪 , 梁斌斌, 王勇, 安田
【申请人】四川川大智胜软件股份有限公司