【技術實現步驟摘要】
本申請涉及精密光機設計裝配，特別涉及一種帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試系統及調試方法。
技術介紹
1、隨著光電技術向著大視場多目標探測器的方向發展，對激光指向技術也提出了新的要求，要求光電系統可實現對多個發現的目標，能夠同時進行照射指示的能力。快反鏡，即快速反射鏡，是光電精密跟蹤系統中必不可少的一部分，用于精確控制光束方向。因此，采用多路激光并配合多個快速反射鏡，進行激光指向精確調制的方式得到了廣泛的應用。
2、按照多目標光電成像探測指標的使用需求，需通過控制多個快反鏡驅動對應激光束同時精確指向各個目標。為保證激光光路指向與光電探測器成像靶面的精確對應，首先應保證激光指向坐標系與光電成像坐標系三個軸方向上完全平行，采用常規的多口徑光路裝調方法難以滿足裝調需求，迫切需要一種新的裝調系統及裝調方案。
3、常規多孔徑光軸校準技術，主要是針對光軸固定的光學系統，采用大口徑平行光管通過反射的方式校準到同一個標志點，實現各個傳感器的光軸校準一致。該校軸方法簡單可操作性強、精度高，但不能消除各個激光傳感器、快速反射鏡以及成像傳感器各光軸之間的相對旋轉，而且難以對光軸發生大角度變化的多孔徑光電系統實施校準。
技術實現思路
1、本申請實施例提供了一種帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試系統及調試方法，可以解決現有技術的調試方法中不能消除多個多通道激光傳感器、快速反射鏡以及成像傳感器各光軸之間的相對旋轉的技術問題，所述技術方案如下：
2、一方面，提供了一種帶快反鏡
3、所述光軸調試系統包括：第一光學平臺，所述第一光學平臺上沿第一方向設置有第一光學調整平臺、經緯儀和第三光學調整平臺；其中，所述第一光學調整平臺上設置有精密轉臺，所述精密轉臺上設置有所述多指向光電設備，所述第三光學調整平臺上設置有激光接收器；第二光學平臺，位于所述第一光學平臺的側方，所述第二光學平臺上設置有第二光學調整平臺，所述第二光學調整平臺上設置有朝向所述多指向光電設備的大口徑拋物面反射鏡，所述大口徑拋物面反射鏡具有與所述大口徑拋物面反射鏡的光軸垂直的第三參考面；其中，當所述經緯儀的光軸與第一方向平行時，旋轉所述多指向光電設備至第一參考面垂直于所述經緯儀的光軸時，所述經緯儀垂直所述第一參考面；當經緯儀轉向所述大口徑拋物面反射鏡時，經緯儀垂直所述第三參考面；
4、高精度水平儀；還包括方管前置鏡、濾光片，以及激光靶紙。
5、另一方面，提供了一種帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試方法，基于上述的帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試系統，所述調試方法包括以下步驟：
6、步驟1，固定高精度精密轉臺于所述第一光學平臺上，使所述精密平臺的臺面保持水平；
7、步驟2，固定經緯儀于所述第一光學平臺上，使所述經緯儀的基座保持水平，經緯儀的光軸俯仰向角度調整為90°；
8、步驟3，第一次調試大口徑拋物面反射鏡，使所述多通道激光傳感器、所述激光接收器構成裝配回路；
9、步驟4，調試光具座，使所述第一參考面與水平面垂直；
10、步驟5，第二次調試大口徑拋物面反射鏡，使大口徑拋物面反射鏡垂直于水平面；
11、步驟6，安裝調試多通道激光傳感器，使多通道激光傳感器的出射光線與水平面平行；
12、步驟7，采用方管前置鏡調整所述精密轉臺，使多通道激光傳感器的出射光通過大口徑拋物面反射鏡匯聚后在激光靶紙上產生毀傷斑；
13、步驟8，安裝調試并固定大視場光電傳感器；
14、步驟9，安裝調試上部的快速反射鏡，使多通道激光傳感器的第一路出射光和成像傳感器零位統一、光軸指向一致、坐標系各軸平行；
15、步驟10，重復步驟9，安裝調試下部的快速反射鏡，使多通道激光傳感器的第二路出射光和成像傳感器零位統一、光軸指向一致、坐標系各軸平行。
16、可選的，步驟3中，第一次調試大口徑拋物面反射鏡包括：通過高精度水平儀調整第二光學調整平臺的臺面保持水平，通過經緯儀以及精調整大口徑拋物面反射鏡，并微調第二光學調整平臺，使大口徑拋物面反射鏡基準面與經緯儀保持垂直；固定所述激光接收器于第三光學調整平臺上，并整體放置于裝配光路中；將高精度水平儀放置于第三光學調整平臺上，并通過高精度水平儀調整水平，在激光接收器與大口徑拋物面反射鏡之間放置濾光片；激光靶紙可貼附于激光接收器的前表面；整個光路布置在第一光學平臺和第二光學平臺上。
17、可選的，步驟4中，將光具座放置于精密轉臺上，調整調整光具座姿態，使得經緯儀的出射光線經光具座的傳感器安裝面對應第一參考面反射，光線原路返回經在經緯儀內部形成自準直像，確保傳感器安裝板的第一側面和水平面垂直。
18、可選的，步驟5中，所述大口徑拋物面反射鏡放置于第二光學調整平臺上，整體放置于裝配光路中；將高精度水平儀放置于第二光學調整平臺上，通過高精度水平儀在正交方向上標校，調整第二光學調整平臺，使第二光學調整平臺保持水平；通過水平向旋轉經緯儀以及微調整大口徑拋物面反射鏡，并微調整第二光學調整平臺，使大口徑拋物面反射鏡基準面與經緯儀保持垂直，從而保證大口徑拋物面反射鏡垂直于水平面。
19、可選的，步驟6中，旋轉經緯儀使其回到與所述第一方向平行的初始狀態，初步固定多通道激光傳感器于光具座，調整多通道激光傳感器安裝姿態，使經緯儀能夠通過第三參考面成自準直像，將多通道激光傳感器鎖死于光具座上，調整多通道激光傳感器出射光線與水平面平行。
20、可選的，步驟7中，將所述方管前置鏡調靠在所述光具座的第二參考面上，旋轉所述精密轉臺，直至所述方管前置鏡觀察到所述激光靶紙，當觀察到所述方管前置鏡的十字中心位于所述激光接收器的中心位置附近后，停止旋轉精密轉臺；使多通道激光傳感器的激光出射光通過大口徑拋物面反射鏡匯聚后在激光靶紙上產生毀傷斑本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試系統，其特征在于，所述帶快反鏡的多指向光電設備包括：
2.帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試方法，其特征在于，基于權利要求1所述的帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試系統，所述調試方法包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試方法，其特征在于，步驟3中，第一次調試大口徑拋物面反射鏡(7)包括：通過高精度水平儀(8)調整第二光學調整平臺(15)的臺面保持水平，通過經緯儀(9)以及精調整大口徑拋物面反射鏡(7)，并微調第二光學調整平臺(15)，使大口徑拋物面反射鏡(7)基準面與經緯儀(9)保持垂直；
4.根據權利要求2所述的帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試方法，其特征在于，步驟4中，將光具座(1)放置于精密轉臺(6)上，調整調整光具座(1)姿態，使得經緯儀(9)的出射光線經光具座(1)的傳感器安裝面對應第一參考面(S1)反射，光線原路返回經在經緯儀(9)內部形成自準直像，確保傳感器安裝板(102)的第一側面和水平面垂直。
5.根據權利要求2所述的帶快反鏡的多指向光電設
6.根據權利要求2所述的帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試方法，其特征在于，步驟6中，旋轉經緯儀(9)使其回到與所述第一方向平行的初始狀態，初步固定多通道激光傳感器(2)于光具座(1)，調整多通道激光傳感器(2)安裝姿態，使經緯儀(9)能夠通過第三參考面(S3)成自準直像，將多通道激光傳感器(2)鎖死于光具座(1)上，調整多通道激光傳感器(2)出射光線與水平面平行。
7.根據權利要求2所述的帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試方法，其特征在于，步驟7中，將所述方管前置鏡(10)調靠在所述光具座(1)的第二參考面(S2)上，旋轉所述精密轉臺(6)，直至所述方管前置鏡(10)觀察到所述激光靶紙(13)，當觀察到所述方管前置鏡(10)的十字中心位于所述激光接收器(12)的中心位置附近后，停止旋轉精密轉臺(6)；使多通道激光傳感器(2)的激光出射光通過大口徑拋物面反射鏡(7)匯聚后在激光靶紙(13)上產生毀傷斑(A)。
8.根據權利要求2所述的帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試方法，其特征在于，步驟8中，安裝調試大視場光電傳感器(3)包括：初步固定大視場光電傳感器(3)于多通道激光傳感器(2)的第二安裝面(2012)，轉動精密轉臺(6)，通過大口徑拋物面反射鏡(7)觀察到的激光靶紙(13)上的毀傷斑(A)，調整大視場光電傳感器(3)的安裝姿態，使大視場光電傳感器(3)對毀傷斑(A)進行成像，毀傷斑(A)像點位于視場中心附近，將大視場光電傳感器(3)鎖死于多通道激光傳感器(2)，并記錄此時精密轉臺(6)的位置θ1；在此位置，精確調整大視場光電傳感器(3)，持續使大視場光電傳感器(3)對激光靶紙(13)上的毀傷斑(A)成像，設置大視場光電傳感器(3)成像傳感器生成圖像的電“+”字標識，使電“+”字標識位于圖像的中心位置，調整大視場光電傳感器(3)成像傳感器俯仰和方位位置，使成像圖像的毀傷斑(A)位于電“+”字標識的俯仰和方位位置；轉動精密轉臺(6)，根據大視場光電傳感器(3)的毀傷斑(A)成像高低位置變化，調整大視場光電傳感器(3)上探測器的旋轉，使毀傷斑(A)盡量沿探測器上像素坐標系的水平向運動，并記錄此時大視場光電傳感器(3)探測器上毀傷斑(A)成像的行數Pixl1，將電“+”字標識調整到X_Pixl行，固定鎖死大視場光電傳感器(3)的成像傳感器；精密轉臺(6)調整回θ1位置，調整大視場光電傳感器(3)電“+”字標識的左右列數，使電“+”字標識位于毀傷斑(A)中心，并記錄Y_Pixl列。
9.根據權利要求2所述的帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試方法，其特征在于，步驟9中，安裝調試快速反射鏡(4)包括：安裝多通道激光傳感器(2)第一路出射激光光路上的快速反射鏡(4)，快速反射鏡(4)上電后到復位到初始零位，初始零位一般為兩個正交方向運動范圍的一半，整體調整快速反射鏡(4)的方位和俯仰，使多通道激光傳感器(2)第一路出射光經快速反射鏡(...
【技術特征摘要】
1.帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試系統，其特征在于，所述帶快反鏡的多指向光電設備包括：
2.帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試方法，其特征在于，基于權利要求1所述的帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試系統，所述調試方法包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試方法，其特征在于，步驟3中，第一次調試大口徑拋物面反射鏡(7)包括：通過高精度水平儀(8)調整第二光學調整平臺(15)的臺面保持水平，通過經緯儀(9)以及精調整大口徑拋物面反射鏡(7)，并微調第二光學調整平臺(15)，使大口徑拋物面反射鏡(7)基準面與經緯儀(9)保持垂直；
4.根據權利要求2所述的帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試方法，其特征在于，步驟4中，將光具座(1)放置于精密轉臺(6)上，調整調整光具座(1)姿態，使得經緯儀(9)的出射光線經光具座(1)的傳感器安裝面對應第一參考面(s1)反射，光線原路返回經在經緯儀(9)內部形成自準直像，確保傳感器安裝板(102)的第一側面和水平面垂直。
5.根據權利要求2所述的帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試方法，其特征在于，步驟5中，所述大口徑拋物面反射鏡(7)放置于第二光學調整平臺(15)上，整體放置于裝配光路中；將高精度水平儀(8)放置于第二光學調整平臺(15)上，通過高精度水平儀(8)在正交方向上標校，調整第二光學調整平臺(15)，使第二光學調整平臺(15)保持水平；通過水平向旋轉經緯儀(9)以及微調整大口徑拋物面反射鏡(7)，并微調整第二光學調整平臺(15)，使大口徑拋物面反射鏡(7)基準面與經緯儀(9)保持垂直，從而保證大口徑拋物面反射鏡(7)垂直于水平面。
6.根據權利要求2所述的帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試方法，其特征在于，步驟6中，旋轉經緯儀(9)使其回到與所述第一方向平行的初始狀態，初步固定多通道激光傳感器(2)于光具座(1)，調整多通道激光傳感器(2)安裝姿態，使經緯儀(9)能夠通過第三參考面(s3)成自準直像，將多通道激光傳感器(2)鎖死于光具座(1)上，調整多通道激光傳感器(2)出射光線與水平面平行。
7.根據權利要求2所述的帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試方法，其特征在于，步驟7中，將所述方管前置鏡(10)調靠在所述光具座(1)的第二參考面(s2)上，旋轉所述精密轉臺(6)，直至所述方管前置鏡(10)觀察到所述激光靶紙(13)，當觀察到所述方管前置鏡(10)的十字中心位于所述激光接收器(12)的中心位置附近后，停止旋轉精密轉臺(6)；使多通道激光傳感器(2)的激光出射光通過大口徑拋物面反射鏡(7)匯聚后在激光靶紙(13)上產生毀傷斑(a)。
8.根據權利要求2所述的帶快反鏡的多指向光電設備的光軸調試方法，其特征在于，步驟8中，安裝...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張衛國，王譚，侯軍占，郭冰濤，侯利冰，施道云，段文博，孔鵬，
申請(專利權)人：西安應用光學研究所，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。