發(fā)布時(shí)間：2021-01-08 05:55

　　針對(duì)激光光軸與經(jīng)緯儀跟蹤光軸的軸間距離（移軸）以及光軸平行性誤差造成經(jīng)緯儀跟蹤位置與激光指向位置不一致問(wèn)題開(kāi)展研究。對(duì)離軸和平行性誤差的影響進(jìn)行了分析,表明大的移軸量和平行性誤差將導(dǎo)致激光指向和經(jīng)緯儀跟蹤指向的不一致,進(jìn)而導(dǎo)致激光測(cè)距盲區(qū)增大、作用距離下降、目標(biāo)定位精度降低等問(wèn)題。提出一種基于偏置跟蹤的激光指向動(dòng)態(tài)修正方法,通過(guò)使目標(biāo)始終位于激光光束中心,同時(shí)使得激光測(cè)距位置和經(jīng)緯儀跟蹤鎖定位置保持一致,有效解決了激光邊緣能量下降對(duì)作用距離的影響,針對(duì)某型經(jīng)緯儀可使目標(biāo)的測(cè)距盲區(qū)從1 km下降到82 m。同時(shí)針對(duì)偏置跟蹤算法需要目標(biāo)初始距離以啟動(dòng)偏置跟蹤的問(wèn)題,提出初始距離未知目標(biāo)一維搜索方法,大大提高了對(duì)初始距離未知目標(biāo)的搜索效率。本文方法較好地解決了經(jīng)緯儀跟蹤位置與激光指向位置的一致性問(wèn)題,大大降低了對(duì)激光光軸與經(jīng)緯儀跟蹤光軸的移軸與平行性限制。 

【文章來(lái)源】：光電工程. 2020,47(09)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

激光移軸對(duì)距離測(cè)量的影響

一是對(duì)于小目標(biāo)而言，激光光軸與經(jīng)緯儀跟蹤光軸的平行性誤差將導(dǎo)致激光測(cè)距作用距離的下降。圖2中目標(biāo)1為小目標(biāo)且位于經(jīng)緯儀跟蹤視場(chǎng)中心，則目標(biāo)位于激光光束的偏心位置，偏心量為平行性誤差。由于激光能量呈高斯分布，位于非光束中心的目標(biāo)反射的激光能量將減小，當(dāng)平行性誤差與激光發(fā)散角相當(dāng)時(shí)，需要考慮其對(duì)激光測(cè)距作用距離的影響。而對(duì)于小發(fā)散角的激光光束，在缺乏精密裝調(diào)條件的靶場(chǎng)試驗(yàn)環(huán)境下，必需考慮這種較大的光軸不平行誤差的影響。二是對(duì)于大目標(biāo)而言，激光指向位置與經(jīng)緯儀跟蹤位置的不一致將影響對(duì)目標(biāo)的定位精度。圖2中目標(biāo)2為大目標(biāo)，經(jīng)緯儀跟蹤時(shí)鎖定目標(biāo)尾部。由于平行性誤差的存在，當(dāng)目標(biāo)距離較近時(shí)，激光束中心指向目標(biāo)尾部；隨著目標(biāo)距離的增大，激光束中心逐漸指向目標(biāo)頭部，造成測(cè)角位置和測(cè)距位置的不一致，從而影響對(duì)目標(biāo)的定位精度。

與經(jīng)緯儀通常以照準(zhǔn)軸為基準(zhǔn)建立坐標(biāo)系不同，為討論方便，以經(jīng)緯儀跟蹤光軸為基準(zhǔn)建立坐標(biāo)系。如圖3所示，該坐標(biāo)系以跟蹤光學(xué)系統(tǒng)的投影中心為原點(diǎn)，水平向右為z軸正方向，豎直向上為y軸正方向，以跟蹤光軸為x軸其指向?yàn)檎较�，�?gòu)建右手坐標(biāo)系�？稍谠嚽皹�(biāo)定激光光軸與z-y平面相交的交點(diǎn)坐標(biāo)為(z0,y0)，激光光軸相對(duì)于跟蹤光軸的平行性偏差在水平方向上的角度為α(順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，俯仰方向上的角度為β(逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?。假設(shè)目標(biāo)位于激光光束的中心且距離為L(zhǎng)，則可以求得目標(biāo)在跟蹤坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2964048