左右對(duì)稱式周視觀瞄儀跟蹤精度檢測(cè)裝置和檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光電檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種左右對(duì)稱式周視觀瞄儀跟蹤精度檢 測(cè)裝置和檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 左右對(duì)稱式周視觀瞄儀（指紅外窗口和可見光窗口左右對(duì)稱布置在方位回轉(zhuǎn)軸 兩側(cè)）是采用光學(xué)成像原理，伺服控制技術(shù)、圖像處理技術(shù)，對(duì)空中、地上、海上的靜止目標(biāo) 和動(dòng)態(tài)目標(biāo)進(jìn)行搜索、發(fā)現(xiàn)、識(shí)別和跟蹤的現(xiàn)代光電儀器。實(shí)際使用中，最重要的任務(wù)是實(shí) 現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)距離（大于3km)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)跟蹤。一個(gè)在空間運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)，其運(yùn)動(dòng)軌跡可以用方位 運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)的軌跡來合成，因此，只要在方位和俯仰兩個(gè)方向上跟蹤上了目標(biāo)，就可以 準(zhǔn)確地完成對(duì)目標(biāo)的跟蹤任務(wù)。而對(duì)于對(duì)地目標(biāo)的跟蹤，主要是方位跟蹤。因此用何種方 法和裝置來檢測(cè)光電跟蹤儀的跟蹤精度就是本技術(shù)領(lǐng)域的重要課題。目前，本領(lǐng)域用于檢 測(cè)左右對(duì)稱式周視觀瞄儀的跟蹤精度的方式有兩種：一種在室外，所述裝置由目標(biāo)靶和靶 機(jī)（或機(jī)動(dòng)車）兩部分構(gòu)成，該裝置可以實(shí)現(xiàn)在場(chǎng)外對(duì)靶機(jī)(動(dòng)目標(biāo))的跟蹤，這種精度檢測(cè) 方法雖然與實(shí)際使用中的情況一致，但由于靶機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度和軌跡不能精確的確定，所以 只能定性的檢測(cè)光電跟蹤儀的跟蹤性能；另外，由于是場(chǎng)外檢測(cè)，各方面的成本都比較高， 且檢測(cè)效率低；另一種方式是在室內(nèi)對(duì)左右對(duì)稱式周視觀瞄儀進(jìn)行檢測(cè)，這樣就必須提供 能夠模擬無窮遠(yuǎn)目標(biāo)的模擬器，但由于被測(cè)儀器采用左右分布的結(jié)構(gòu)，為了能把紅外和可 見兩個(gè)窗口都覆蓋到，那么目標(biāo)模擬器的孔徑就會(huì)非常大，這樣做就會(huì)使得目標(biāo)模擬器的 結(jié)構(gòu)非常龐大，使得整個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)單元結(jié)構(gòu)龐大，，對(duì)測(cè)量精度造成不利的影響，同時(shí)需要 提供很大的場(chǎng)地。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于對(duì)現(xiàn)有檢測(cè)方法存在的問題加以解決，提供一種可以檢測(cè)左右 對(duì)稱式周視觀瞄儀跟蹤精度的裝置，該裝置可以定性和定量的提供數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確性和可靠性 均大幅提升，且檢測(cè)過程簡(jiǎn)單易行。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種左右對(duì)稱式周視觀瞄儀跟蹤精度檢測(cè)裝置， 由可見光目標(biāo)模擬器、紅外光目標(biāo)發(fā)生器、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)單元和總控制系統(tǒng)四部分組成，所述目 標(biāo)運(yùn)動(dòng)單元為U-0型轉(zhuǎn)臺(tái)，在目標(biāo)運(yùn)動(dòng)單元的俯仰框上分別設(shè)置有紅外目標(biāo)發(fā)生器和可見 光目標(biāo)模擬器，紅外目標(biāo)發(fā)生器和可見光目標(biāo)模擬器分別對(duì)準(zhǔn)被測(cè)儀器的可見光窗口和紅 外窗口。
[0005] 利用上述裝置對(duì)左右對(duì)稱式周視觀瞄儀的檢測(cè)方法：依次包括下述步驟： (1) 將被測(cè)左右對(duì)稱式周視觀瞄儀安裝到本裝置轉(zhuǎn)臺(tái)基座上的托盤型工裝上； (2) 調(diào)整被測(cè)左右對(duì)稱式周視觀瞄儀，使其的方位軸和俯仰軸與轉(zhuǎn)臺(tái)的方位和俯仰 軸同軸； (3) 調(diào)整被測(cè)左右對(duì)稱式周視觀瞄儀，使模擬目標(biāo)的像，出現(xiàn)在其視場(chǎng)中心； (4) 在人機(jī)界面中輸入模擬運(yùn)動(dòng)指令，使模擬目標(biāo)運(yùn)動(dòng)；這時(shí)，被測(cè)左右對(duì)稱式周視觀 瞄儀即進(jìn)入跟蹤狀態(tài)； (5) 在跟蹤狀態(tài)下，左右對(duì)稱式周視觀瞄儀上的跟蹤視頻信號(hào)實(shí)時(shí)地輸出到數(shù)據(jù)處理 計(jì)算機(jī)； (6) 圖像處理軟件進(jìn)行數(shù)字圖像處理，獲取左右對(duì)稱式周視觀瞄儀的十字分劃像和檢 測(cè)系統(tǒng)模擬目標(biāo)的十字分劃像的位置偏差； (7) 數(shù)據(jù)處理子程序，計(jì)算左右對(duì)稱式周視觀瞄儀的十字分劃像和檢測(cè)系統(tǒng)模擬目標(biāo) 的十字分劃像的位置偏差所對(duì)應(yīng)的角度偏差； (8) 輸出左右對(duì)稱式周視觀瞄儀角跟蹤精度的測(cè)量結(jié)果。
[0006] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1)采用室內(nèi)檢測(cè)方法，相比于室外檢測(cè)明顯地減小了檢測(cè)成本，并實(shí)現(xiàn)了全天候的檢 測(cè)。
[0007] 2)采用模擬目標(biāo)和轉(zhuǎn)臺(tái)組合的方式，相比于室外檢中采用的拖靶方式，不僅可以 實(shí)現(xiàn)定性檢測(cè)，而且可以實(shí)現(xiàn)精確的定量檢測(cè)。
[0008] 3)采用雙目標(biāo)結(jié)構(gòu)，相比于單目標(biāo)結(jié)構(gòu)明顯地減小了模擬目標(biāo)器的結(jié)構(gòu)尺寸和 整個(gè)測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，增加了系統(tǒng)的剛度和穩(wěn)定性，提高了測(cè)量精度，和測(cè)量效率。 結(jié)構(gòu)尺寸截面積減少30%，測(cè)量效率提高2倍。
【附圖說明】
[0009] 圖1是系統(tǒng)組成； 圖2是目標(biāo)運(yùn)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)； 圖3是左右對(duì)稱式周視觀瞄儀外形； 圖4是被測(cè)系統(tǒng)視場(chǎng)中心與模擬目標(biāo)像的位置偏差。
[0010] 附圖標(biāo)記說明如下： 1-可見光目標(biāo)模擬器，2-紅外光目標(biāo)發(fā)生器、3-目標(biāo)運(yùn)動(dòng)單元、4-總控制系統(tǒng)、5-俯仰 框。
[0011]
【具體實(shí)施方式】： 下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述。
[0012] 參見圖1和圖2, 一種左右對(duì)稱式周視觀瞄儀跟蹤精度檢測(cè)裝置，由可見光目標(biāo)模 擬器1、紅外光目標(biāo)發(fā)生器2、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)單元3和總控制系統(tǒng)4四部分組成，所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)單 元3為U-0型轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)形式。在目標(biāo)運(yùn)動(dòng)單元3的俯仰框5上分別設(shè)置有紅外目標(biāo)發(fā)生器 2和可見光目標(biāo)模擬器1，紅外目標(biāo)發(fā)生器2和可見光目標(biāo)模擬器1分別對(duì)準(zhǔn)被測(cè)儀器的可 見光窗口和紅外窗口。
[0013] 紅外目標(biāo)發(fā)生器2和可見光目標(biāo)模擬器1都采用透射式的平行光管形式，只是發(fā) 光光源不同，一個(gè)采用鹵素?zé)糇龉庠?，提供無窮遠(yuǎn)的可見光目標(biāo)；另一個(gè)采用黑體做光源， 提供無窮遠(yuǎn)的紅外目標(biāo)。
[0014]目標(biāo)運(yùn)動(dòng)單元3的結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，采用U-0型轉(zhuǎn)臺(tái)作為目標(biāo)運(yùn)動(dòng)單元3,可同 時(shí)或單獨(dú)提供俯仰和方位兩種運(yùn)動(dòng)形式。該種結(jié)構(gòu)有很多，可以根據(jù)需要自行設(shè)計(jì)，俯仰 框軸系的設(shè)計(jì)基本為左右對(duì)稱，本發(fā)明中〇型的俯仰框架與左右軸直接固聯(lián)，左右軸各有 一個(gè)直流力矩電機(jī)，電機(jī)力矩足夠大，用以滿足角加速度25 ° /s2的要求，力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子直 接與軸固聯(lián)，使軸系具有大的結(jié)構(gòu)剛度。左右軸系各設(shè)置一對(duì)自行配置預(yù)緊力的成對(duì)安裝 的角接觸球軸承。俯仰框軸系的右軸端設(shè)計(jì)安裝高性能的角度編碼器，安裝和調(diào)整都很方 便；右端邊界處設(shè)有霍爾開關(guān)與行程觸點(diǎn)開關(guān)作為電氣限位保護(hù)；俯仰框軸左右軸均為中 空的形式；俯仰框側(cè)面通過負(fù)載安裝座將模擬單元固定，使平行光管對(duì)準(zhǔn)被測(cè)儀上的窗口； 另一側(cè)安裝有配重桿和配重盤，可安裝配重，并可根據(jù)模擬單元的情況在一定范圍內(nèi)調(diào)整， 調(diào)節(jié)俯仰軸基本平衡。方位框軸系采用一對(duì)角接觸球軸承，既有定心功能，又有另一方向上 的止推功能，具有大的抗傾覆能力與支承剛度以克服不平衡力矩，方位框軸系采用大尺寸 的力矩電機(jī)通過外框過渡盤直接與方位框連接，使方位框軸系有較高的固有頻率；角度編 碼器采用高性能的進(jìn)口碼盤，套裝在方位框上；方位框滑環(huán)，采用中空結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)部分固定