反射式平行光管的红外瞄具零位走动量测量方法研究

介绍了一种同时用于红外瞄具零位走动量和装表量测量的光学测量方法,采用抛物面反射镜作为主镜的反射式平行光管模拟无限远目标,实现了平面反射镜和精密二维转台进行光线转向及自动读数。阐述了方法测量原理,并分析了瞄具零位走动量测量误差。验证实验结果表明,该方法可实现±10°的大视场范围测量和0.05mil的测角精度,保证高精度测量的同时,很好的解决了反射式平行光管由于视场小而导致测量范围受限的问题。

红外瞄具温度应力可靠性检测系统研究

为了检测红外瞄具在高低温恶劣环境下对不同波长的红外目标成像可靠性,利用黑体和平行光管组成的光学系统模拟无穷远红外目标,红外瞄具置于高低温环境下,CCD采集红外瞄具对红外目标所成的像,从而判定高低温下红外瞄具成像质量。所设计的平行光管视场大,各波长对应焦平面处在20 lp/mm空间频率下的MTF均高于0.2。同时为了实现快速准确地在检测系统中提供稳定的-55~70℃的高低温实验条件,采用一种基于自适应模糊PID温度控制技术。采用自适应因子将模糊推理器和PID控制器相结合,通过在线自调整控制参数,进一步提高了PID控制器的性能和系统的控制精度。实验表明该方法提高了常规PID控制的动态响应过程并保持无静态误差,其控制精度可达±0.05℃。

用于红外瞄具测试的红外平行光管系统设计

结合目前红外瞄具检测技术现状,设计了一种同轴反射式红外平行光管系统。红外平行光管系统由黑体光源、靶标、电动二维精密转台、平面反射镜及抛物面反射镜等部件组成。此平行光管具有无色差、工作波段范围宽、测量范围大、加工容易、易于调试等特点。并结合轻武器瞄具瞄准基线变化量测量的特点,用二维精密转台带动中部开口的平面反射镜转动来实现扩展测试范围的目的及自动读数功能。并对该光学系统的成像质量进行了分析,给出了MTF曲线。

红外瞄具中电应力源及监控技术研究

该文主要研究红外瞄具中电应力源及监控技术,系统采用单片机控制,硬件设计包括电应力控制电路,D/A转换电路,串联稳压电路等组成,同时对红外瞄具的电应力、光应力、温度应力实施监控,以满足1~24V的电压输出,不小于3A的电流输出,步进度为25m V的技术指标,经过测试调试系统满足高电压、高电流、低纹波输出的优点。

基于机器视觉的红外瞄具零位走动量检测系统

为满足红外瞄具零位走动量数字化、高精度的检测需求,设计了基于电荷耦合器件(CCD)机器视觉技术的红外瞄具零位走动量检测系统。提出一种新的零位走动量检测模型,依据检测系统的技术指标及要求,设计了离轴抛物面反射式准直光学系统及针孔靶。为减小由相机倾斜引入的测量误差,建立了相机姿态自适应校正模型,并首次将其应用于零位走动量测量中。设计了图像判读软件,采用重心法对靶标中的圆斑中心进行定位,利用泽尼克矩的旋转不变性,对边缘像素点进行细分。成功研制了一台样机,加工装调后进行了测试实验,结果表明,系统的不确定度优于0.02mil,能有效避免由相机倾斜引入的测量误差,满足红外瞄具零位走动量数字化、高精度测试要求。

红外枪瞄减振系统优化设计

红外瞄具减振系统对红外瞄具承受高强度冲击至关重要:减振效果的好坏直接影响武器的射击精度及可靠性。基于响应面法在Ansys Workbench中对红外瞄具及其减振系统进行参数化建模和有限元分析,模拟200 g冲击载荷下减振系统最大位移响应对结构参数的响应面曲线,进而设置减振连接装置的结构参数对最大位移响应的灵敏度:最大位移响应对结构参数的变化率。以此判断最大位移响应关于结构各参数的敏感性,并指导优化方向。优化分析板簧宽度、高度、厚度等结构参数对最大位移响应的影响规律。结果表明减振元件板簧组的宽度是最敏感的参数。优化分析结果可直接用于指导红外瞄具减振系统的结构设计。

红外零位走动量测量中的相机姿态自适应补偿

为提高红外零位走动量测量精度,针对测量过程中相机姿态变化误差引起的图像定位精度不高问题,提出了一种CCD相机姿态小角度变化自适应补偿方法。通过理论分析,推导出相机姿态解算公式,建立了CCD相机姿态解算数学模型,然后基于某型红外瞄具零位走动量测量系统,分别针对三种相机姿态,对瞄具分划线在参考坐标系中的坐标进行了对比实验。结果表明,测量精度优于0.01 mil,能减小相机倾斜对红外瞄具零位走动量测量带来的误差,为提高零位走动量测量精度提供了一种相机姿态自适应补偿的新方法。