红外脉冲激光测距仪发收光轴一致性测试技术研究

发布时间：2020-08-12 19:41

【摘要】：脉冲激光测距是当前最方便、技术成熟度高的测距手段,它不需要合作目标,对非镜面目标都可以直接测距。红外脉冲激光测距技术由于其具有隐蔽性好等特点,对海、陆、空三军的武器装备以及导弹的精确打击起到至关重要的作用。在未来的高科技作战中,各种武器对红外脉冲激光测距的应用,是决定许多武器性能的重要指标。另外,在许多现代室外用测量仪器上,例如电子全站仪、武器火控系统、汽车防撞雷达等设备上为了实现测距功能,都有由激光发射轴和激光接收轴组成的脉冲激光测距模块,可以看出其应用是非常广泛的。红外脉冲激光测距仪发收光轴一致性,即两光轴的平行性,它决定了其测距精度与准确度,这是生产厂家和用户最关心的一项指标。为此,研制红外脉冲激光测距仪发收光轴一致性测试系统是满足急需之举。本文则是围绕红外脉冲激光测距仪发收光轴一致性测试系统的相关技术,本文利用光、机、电、算等学科知识,围绕红外脉冲激光测距仪发收光轴一致性测试技术开展研究。主要对测试系统的总体设计、机械结构设计、光学设计部分进行了深入研究,对数字图像处理进行了初步研究,具体研究内容如下:首先通过查阅大量相关文献资料,了解了脉冲激光测距仪及其发收光轴一致性测试的研究与发展现状。在此基础上,研究了红外脉冲激光测距仪的系统组成与测距原理。针对红外脉冲激光测距仪发收光轴一致性测试的要求,进行了测试系统总体方案设计,给出了系统总体设计方案。在此基础上,对所涉及到的红外光准直技术、红外上转换技术、CCD成像技术、计算机图像处理技术和精密机械结构等关键技术进行了较深入研究。根据系统总体设计方案采用离轴抛物面反射式平行光管结构对红外准直光学系统进行了设计;采用红外上转换技术设计了上转换片;采用CCD成像技术设计了CCD成像系统;采用精密机械技术设计了离轴抛物面反射镜和平面反射镜的装夹机构,以及精密二维调整台等精密机械结构;通过CCD图像采集和Microsoft Visual Studio软件坐标计算等技术设计了计算机图像处理软件系统。通过搭建发收光轴一致性实验平台进行了发射轴和接收轴的测试实验研究。并对实验结果进行了精度分析,验证了设计方案的合理性。
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN249
【图文】：

红宝石激光器,第一,光轴一致性,兵器

捷、不需要合作目标等突出优示器、特种作战军用智能头盔中的脉冲激光测距等[7]。例如中国兵器东光集团第 228器国营 5618 厂、中国兵器国装备研究所等百余个单位，对距仪发收光轴一致性测试技术及其发收光轴一致性测试最具有突破性意义的发明，它业、矿业等许多领域引起新初，科学家梅曼，通过不断诞生了，如图 1.1 所示。世界现，激光测距可以更有效的提台军用激光器。从此，激光测

原理图,五棱镜法,原理图,光轴一致性

所以对其发收光轴一致性的检测，应更加精确。所以脉冲激光测距仪发收光轴一致性的数字化设备[17]。光轴一致性的方法有以下几种：五棱镜法法通常用于测量双筒望远镜的光轴一致性。其工作原理如下：光后，光束经斜方棱镜至五棱镜后，可将光路进行 90°转向，并是一种高分辨力、良好瞬态响应的的位置敏感探测器。所以使用精准。如果右侧目镜筒的光轴方向为竖直向下，此时在 PSD 上等同于光束在轴上成像。如果光轴不是竖直向下的方向，会导，发生位移。当斜方棱镜沿竖直轴旋转后，光束由左侧射出，后，由 PSD 对所成像进行接收。如果所成光斑相对中心点没有，否则就不平行[18]。远镜时，使俩镜筒处于不同目距中，当经过目镜筒的两个像在平行。其原理图如图 1.2 所示:

原理图,成像法,靶板,原理图

模拟无穷远目标进行测量[20]。其原理图如图 1.4 所示：图 1.4 多波段光轴一致性测试原理图1.3 本文的主要研究内容红外脉冲激光测距仪的工作原理是由激光发射模块发射出红外脉冲激光，由时间测量模块测量此红外脉冲激光由激光发射模块发出经目标物反射，再由接收模块接收

【参考文献】