激光红外双波段系统平行性检测技术研究

发布时间：2020-06-16 21:51

【摘要】：随着现代光学技术的不断发展,光电系统在军事领域中得到了广泛的应用,其中对多波段的光电跟踪测量设备、机载瞄准吊舱、机载光电雷达等光电军事武器的研究逐渐成为当今光电设备发展的重要趋势。在军用光电系统中经常采用多光轴系统作为侦察平台,光电系统中的可见光光轴、红外光轴和激光光轴的一致性直接决定了对目标信息的探测和获取的精准度,所以为了提高系统的侦察能力,对多光轴的平行度提出了很高的要求,因此,光轴平行性的检测成为了研究的重要方向之一。多光轴同轴检测方法大致分为投影靶法、分口径检测法和大口径平行光管法。除了受环境影响之外,投影靶法只能在夜晚或者阴天的条件下进行光轴调整;分口径检测法检测系统的结构复杂,安装和调试过程会产生很多不必要的误差;大口径平行光管法检测系统的机体较大、不宜制作且笨重,不适合野外测量。为解决以上问题,对于光轴平行度调校技术,本文提出了楔形棱镜光轴微调法并通过四楔形棱镜组合的宽波段消色差结构形式,在实现光轴调整的同时,使楔形棱镜引入的系统色散达到最小。设计了红外发射和激光接收系统,通过实验对所提出的棱镜检测方法来调校多光轴的同轴度进行了验证,实现红外激光的光轴平行度的调校。本文最终得到光轴的一致性误差为24.39μrad,在精度允许的范围内,该方案可以简化光学系统的设计,结构紧凑,减小设备的体积和重量,同时可以在小空间内完成大范围的光轴调整工作。
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN249;TJ5
【图文】：

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法的研究现状同轴检测方法出发，主要包括投影靶检测法、分口径检形棱镜法。投影靶检测法的有：2002 年军械工程学院光学教研室的思路，实现了在野外全系统工作状态下，对复合光学测量误差为 18.8 μrad[36]。春理工大学的白素平等人采用幕靶板和计算机数据处理向管平行性进行了检测，检测设备自身总误差为 107μ测量仪[37]。光所的鬲滨等人，提出了一种三光轴检测设备，如图 1光光源的标准靶板为瞄准基准，通过对设备采集的靶心为角度，标定设备光轴不一致性可达 44.5μrad[38]。

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卤钨灯做发光光源的标准靶板为瞄准基准，通过对设备采集的靶心图像进脱靶量折算为角度，标定设备光轴不一致性可达 44.5μrad[38]。图 1.1 三光轴检测原理示意图2010 年中国华阴兵器试验中心的李忠升采用远距离靶板法对野外多光轴行了测试，原理图如图 1.2 所示。并分析其主要误差来源：制造靶板产生的视读取产生的误差、空气震动所产生的误差、激光光板公差带安装误差及其差，得到最终测量总误差为 31.2μrad[39]。

【参考文献】