一种飞机风挡玻璃光学角偏差测试系统的制作方法

本申请属于飞机风挡系统光学测试技术领域，特别涉及一种飞机风挡玻璃光学角偏差测试系统。

背景技术：

飞机前风挡为飞行员提供前向观察视野和安全防护，其光学性能直接影响飞行员观察外界和瞄准目标的效果。光学角偏差是光线通过透明材料或透明件后，光线传播方向的角度变化量。

常用测量角偏差的方法有投影法、望远镜法、激光法等，其优点是方式简单直观，缺点是需要人工操作检测，不仅劳动强度大、工作效率低下，而且由于人为因素造成的误差无法克服，因此无法保证角偏差测试结果的准确性和稳定性，进而给飞机风挡质量带来隐患。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

技术实现要素：

本申请的目的是提供了一种飞机风挡玻璃光学角偏差测试系统，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种飞机风挡玻璃光学角偏差测试系统，包括：

光源模块，所述光源模块用于对光源进行处理；

试件二维转台，所述试件二维转台用于安装试验件，经过所述光源模块处理后的光束照射所述试件二维转台上的试验件；

转像接收模块，所述转像接收模块用于接收穿过所述试验件的光束；

探测处理模块，所述探测处理模块用于处理所述转像接收模块接收的光束，并输出光信号；

计算机模块，所述计算机模块用于获取所述探测处理模块的光信号，并对所述光信号进行显示。

可选地，还包括驱动模块，所述计算机模块还用于控制所述驱动模块驱动所述试件二维转台的转动。

可选地，所述计算机模块具有参数设定、在线标定、眼位跟踪、角度补偿的功能。

可选地，所述光源为由卤钨灯发出的c型光源。

可选地，所述光源模块包括光源整定模块以及光束投射模块，其中，

所述光源整定模块用于将所述光源进行汇聚以及整定；

所述光束投射模块用于将汇聚以及整定后的光束转换成平行投射光束。

可选地，所述光源模块安装在调节支撑架上，能够进行三维调节。

可选地，所述试件二维转台能够以飞行员眼位为中心进行二维转动扫描，扫描步进角度包括0.5°、1°、2°、5°。

可选地，所述试件二维转台能够水平转动±40°，俯仰转动±15；

所述试件二维转台还能够进行双目视差调节，水平调整±80mm，垂直调整±100mm。

可选地，所述转像接收模块通过双分离透镜接收光束，经过滤光器投射二维面阵到所述探测处理模块。

可选地，所述探测处理模块包括2个ccd线阵探测器，所述ccd线阵探测器将接收到的光束进行光电转换、放大、整定处理。

发明至少存在以下有益技术效果：

本申请的飞机风挡玻璃光学角偏差测试系统，节省了人力，大大提高了工作效率，降低了人为因素的误差，有效确保了测试精度，很大程度上提高了在风挡玻璃光学性能测试方面的自动化水平。

附图说明

图1是本申请一个实施方式的飞机风挡玻璃光学角偏差测试系统框图；

图2是本申请一个实施方式的飞机风挡玻璃光学角偏差测试系统光学原理图。

其中：

1-光源；2-聚光镜；3-光栅板；4-发射透镜；5-试验件；6-接收透镜；7-插入式立体分束棱镜；8-第一ccd线阵探测器；9-第二ccd线阵探测器。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

下面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。

本申请提供了一种飞机风挡玻璃光学角偏差测试系统，包括：光源模块、试件二维转台、转像接收模块、探测处理模块以及计算机模块。

具体的，光源模块用于对光源进行处理；试件二维转台用于安装试验件，经过光源模块处理后的光束照射试件二维转台上的试验件；转像接收模块用于接收穿过试验件的光束；探测处理模块用于处理转像接收模块接收的光束，并输出光信号；计算机模块用于获取探测处理模块的光信号，并对光信号进行显示。

在本申请的飞机风挡玻璃光学角偏差测试系统，还可以包括驱动模块，通过计算机模块控制驱动模块驱动试件二维转台的转动。

在本申请的一个实施方式中，光源采用由卤钨灯发出的c型光源。

在本申请的一个实施方式中，光源模块包括光源整定模块以及光束投射模块，在光源整定模块光源经过透镜的汇聚，并且通过整定板整定，在光束投射模块，光束被转换为平行投射光束。有利的是，本实施例中，光源模块中的各个元件安装在调节支撑架上，能够进行三维调节。

在本申请的一个实施方式中，试件二维转台设计结构稳定牢固，具有足够刚度和强度，确保承载不同型号风挡试验件时能够稳定移动。本实施例中，设计承载重量为60kg。试件二维转台能够以飞行员眼位为中心进行二维转动扫描，扫描步进角度可在0.5°、1°、2°、5°之间选择。试件二维转台能够水平转动±40°，俯仰转动±15°。同时，也可实现双目视差调节，水平调整±80mm，垂直调整±100mm。

在本申请的一个实施方式中，转像接收模块采用精密双分离透镜接收光束，光束经过滤光器投射二维面阵(x轴水平方向、y轴垂直方向)到探测处理模块。探测处理模块采用2个ccd线阵探测器，2个ccd线阵探测器分别放置在互相共轭垂直的两焦平面上，即2个ccd线阵探测器分别接收来自x轴和y轴方向的光束，ccd线阵探测器到光信号后，经过光/电转换、放大、整定处理，输送到计算机模块。

在本申请的一个实施方式中，计算机模块接收到来自ccd线阵探测器传送的光信号，经数据处理分析最终转换为工程值，并给出直观图表数据显示。计算机模块除了具有数据采集、存储、分析、处理等功能外，同时具备参数设定、在线标定、眼位跟踪、角度补偿等功能，并且还通过控制驱动模块的步进电机使试件二维转台按照一定规律进行转动操作。

本申请的飞机风挡玻璃光学角偏差测试系统的测试光学角偏差的工作过程如下：

首先将风挡试验件根据飞机实际位置状态调整安装到试件二维转台上，在计算机软件界面上输入俯仰与水平扫描范围并设定步长后，启动自动扫描检测。从风挡玻璃上的最高点俯仰角与最左方位角处开始扫描检测，沿横向扫描至最右方位角，然后下降一定俯仰角度从右方位角往左扫描检测至最左方位角，再下降一定俯仰角从最左方位角往右扫描检测至最右方位角，如此反复直至完成风挡试验件全部面积的自动扫描检测。

如图2所示，在本申请的一个具体实施方式中，光路系统工作过程如下，光源1通过聚光镜2照明光栅板3，光栅板3位于发射透镜4的焦面上，发射透镜4重合于座舱中驾驶员的观察眼位上，试验件5位于发射透镜4和接收透镜6之间，光栅板3被成像为φ2.5的“十”字型光斑到接收透镜6的焦面上，插入式立体分束棱镜7测定水平(x轴)和垂直(y轴)角偏差量。在互相共轭垂直的两个平面上各放一个512像素的ccd线阵探测器(第一ccd线阵探测器8以及第二ccd线阵探测器9)，由ccd线阵探测器像素的编码位置即可直接测定光学角偏差值。

本申请的飞机风挡玻璃光学角偏差测试系统，采用试件二维转台完全模拟人眼视物的方式，进行全自动扫描风挡玻璃，采用特定光源进行发射、接收、转像、探测，由计算机测试、存储多次扫描结果，通过合理算法对测试数据进行分析处理，自动计算角偏差范围和合格百分比数值。该测试系统解决了以往风挡光学角偏差测量必需人工操作检测、人工读取数据结果、人工分析判断的问题，大大提高了角偏差测试的自动化水平，在节省人力、时间的前提下，更确保了测试结果的精确性，从而为风挡试验件和装机件光学角偏差性能给出合格与否的定性结论。

本申请的飞机风挡玻璃光学角偏差测试系统，颠覆了以往风挡玻璃角偏差测量需人工操作检测的试验方法，节省了人力，大大提高了工作效率，降低了人为因素的误差，提高了自动化水平。通过该系统已完成多个型号多架次飞机风挡玻璃角偏差的测试任务，为提高风挡玻璃光学质量和促进风挡研制提供了有力的设计依据，为飞机研制中风挡光学性能的改进做出了重要贡献，由于研制该测试系统形成的关键技术，设备稍加改进即可推广至所有透明材料的光学角偏差的测试领域，具有很好的市场前景。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。