[发明专利]一种新型平显光轴校靶方法

说明书

本发明公开了一种新型平显光轴校靶方法，其中系统包括Ⅰ号三角架，校靶主机，六维转台，光轴校靶适配装置，飞机平显，Ⅱ号三脚架，高分辨率相机。该平显光轴校靶方法中校靶系统可以测试出被测光学系统的基准轴线，光轴校靶适配装置含有无穷远十字目标模拟系统和装有靶标的基准靶板，无穷远十字目标模拟系统的无穷远十字目标光轴与基准靶板光轴可以通过标定得出两者的固定关系，光轴校靶适配装置上的无穷远目标光轴与平显光轴一致时，校靶主机通过拍摄光轴校靶适配装置上的基准靶板图像，解算出基准靶光轴方向，最终得出平显光轴与基准轴线之间的关系，完成平显光轴校靶，该平显光轴校靶方法操作简单且便于外场光轴校靶使用。

技术领域

本发明涉及视觉测量、精密仪器技术领域，具体为一种新型平显光轴校靶方法，可用于各类光学系统的平显光轴校靶。

背景技术

随着现代光学技术的发展，高精度光学系统的应用越来越广泛，对光学系统光轴相对于光学系统基准轴的角度精度要求越来越高。平显作为光学瞄准系统的关键部件，如：飞机平显作为飞机座舱内的光电显示设备，其定位、安装精度将直接影响飞机火控系统的精度。因此，必须对飞机平显的安装和定位进行校准，以确保飞机平显光轴与火控系统精度。

目前校靶方式主要有传统校靶、光电-惯性校靶、激光跟踪仪校靶和全站仪校靶等。传统校靶、激光跟踪仪校靶和全站仪校靶可以校准光学系统的机械轴，但不能直接对平显光轴进行校准，导致平显机械轴与光轴间的角度偏差严重影响校靶精度。光电-惯性校靶设备可利用自准直仪和三轴惯性传感器（陀螺仪）实现光轴校靶，但该设备的不足之处是体积大、重量大，操作难度大、有陀螺漂移和人为读数造成误差大。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明目的是提供一种新型平显光轴校靶方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种新型平显光轴校靶方法，包括如下步骤：

步骤一、具有空间位置测量功能的单目视觉校靶主机通过运用已经标定好的光笔测量安装有平显的被测系统的基准点，依据基准点坐标得出横向和纵向基准轴线；

步骤二、架设或安装具有坐标位置解算功能的高分辨率相机，通过调整相机角度和位置，使相机能够看到形状理想的平显十字光标；

步骤三、光轴校靶适配装置含有无穷远十字目标模拟系统和装有靶标的基准靶板；光轴校靶适配装置安装到六维调整台上，通过调整六维调整台的角度和位置，使光轴校靶适配装置发出的十字光束与平显的十字光束成像到高分辨率相机像面的同一个位置上且十字光斑形状呈理想状态；

步骤四、运用高分辨率相机的位置解算功能，通过识别光轴校靶适配装置发出的十字光束和平显的十字光束的图像，并通过控制安装有光轴校靶适配装置的六维调整台使得相机中的两个十字光束高度重合，即光轴校靶适配装置和平显发出的两束平行光线高度重合，此时平显的十字光轴与光轴校靶适配装置的十字目标光轴一致，采用光轴校靶适配装置产生的无穷远十字目标光轴代替平显光轴；

步骤五、由于光轴校靶适配装置产生的十字目标光轴与基准靶板光轴的夹角是通过标定得出的固定关系，基准靶板中包含多个靶标，通过校靶主机测试光轴校靶适配装置的基准靶板得出基准靶板的位姿，从而得到平显光轴位姿，步骤一测出了被测系统的基准轴线，最终测得被测系统的基准轴线与其平显光轴之间的关系，完成平显光轴校靶。

本发明中的校靶系统可以测试出被测光学系统的基准轴线，光轴校靶适配装置含有无穷远十字目标模拟系统和装有靶标的基准靶板，无穷远十字目标模拟系统的无穷远十字目标与靶板光轴可以通过标定得出两者的固定关系，光轴校靶适配装置上的无穷远目标光轴与平显光轴一致时，校靶主机通过拍摄光轴校靶适配装置上的基准靶板图像，解算出基准靶光轴方向，最终得出平显光轴与基准轴线之间的关系，完成平显光轴校靶，该平显光轴校靶方法操作简单且便于外场光轴校靶使用。

本发明具有如下有益效果：