當(dāng)今,我國各類有（無）人機(jī)、導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭等相關(guān)飛行器試驗(yàn)的光學(xué)測量任務(wù),主要依靠大口徑光電經(jīng)緯儀來完成,伴隨著我國科技事業(yè)的迅猛發(fā)展,相關(guān)試驗(yàn)頻率逐年增加,光電經(jīng)緯儀所承擔(dān)的任務(wù)量與日俱增。因此,對(duì)于如何通過電控的方式,實(shí)現(xiàn)光電經(jīng)緯儀專用目標(biāo)模擬器的多功能、高精度運(yùn)作,意義重大。本文,主要是對(duì)一款光電經(jīng)緯儀專用光學(xué)目標(biāo)模擬器的電控系統(tǒng)進(jìn)行了細(xì)致的研究。本文綜合光電經(jīng)緯儀系統(tǒng)工作原理、實(shí)際工作環(huán)境、光學(xué)目標(biāo)特性等相關(guān)因素,在大量閱讀、分析了國內(nèi)外各類相關(guān)成熟系統(tǒng)與技術(shù)的基礎(chǔ)上,給出了此款電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。為實(shí)現(xiàn)模擬器多功能、高精度運(yùn)作的目標(biāo),本文將光電經(jīng)緯儀目標(biāo)模擬器電控系統(tǒng)大體分為了三個(gè)部分,主控分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊分系統(tǒng)、調(diào)光調(diào)焦分系統(tǒng)。以此為基礎(chǔ),對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了縝密而細(xì)致的研究。首先,為了使電控系統(tǒng)易于操作,具備對(duì)外輸出控制命令的能力,通過對(duì)國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)的大量閱讀與借鑒,本文將主控分系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能定位在借助于數(shù)據(jù)通訊分系統(tǒng)來指揮調(diào)度模擬器調(diào)光調(diào)焦分系統(tǒng),使其完成光源切換、光路調(diào)焦、鏡組伸縮等一系列功能性操作的重要系統(tǒng)。為使其功能具備基本設(shè)計(jì)基礎(chǔ),硬件部分設(shè)計(jì)包括主控計(jì)算機(jī)、顯... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

中科院長春光機(jī)所研發(fā)的動(dòng)態(tài)錐角目標(biāo)模擬器工作原理圖

?傷媸鋇鶻諛勘暌貧?俁齲?庠垂庹漲慷齲??到峁乖誦?穩(wěn)定，配套伺服系統(tǒng)可靠耐用，被一直延用至今。該模擬器被廣泛應(yīng)用于經(jīng)緯儀伺服系統(tǒng)的研制過程當(dāng)中，對(duì)伺服系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)跟蹤精度、多光路動(dòng)態(tài)融合性跟蹤、跟蹤速率、跟蹤短暫遮擋實(shí)驗(yàn)、目標(biāo)捕獲等相關(guān)內(nèi)容的研究中起到了很大的作用。該目標(biāo)模擬器的最新版本，已可以做到自動(dòng)調(diào)節(jié)自身與待測設(shè)備的相對(duì)位置關(guān)系。（2）14米焦距平行光管中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所，在上世紀(jì)八十年代研制出了固定式，可電機(jī)帶動(dòng)切換靶面的，14米焦距目標(biāo)模擬平行光管，其工作原理如圖1.2所示，是通過調(diào)節(jié)消色透鏡組與發(fā)光系統(tǒng)的相對(duì)位置關(guān)系，使光源所發(fā)出的光正好匯聚于消色透鏡組的焦面上，此刻，光源所出射的光束經(jīng)過消色透鏡組折射后平行出射，以此光及結(jié)構(gòu)來模擬無窮遠(yuǎn)位置光源發(fā)出的tan角幾乎為0的平行光束。該平行光管口徑大，焦距長，可供一體式多獨(dú)立光路設(shè)備進(jìn)行光學(xué)檢測，可測量細(xì)小的角度位移，以及平面十分細(xì)微的起伏，可作為攝影光學(xué)系統(tǒng)、望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)等無限共軛成像光學(xué)系統(tǒng)研制過程中，光機(jī)裝調(diào)與成像效果檢測中，必不可少的基準(zhǔn)性設(shè)備，實(shí)用性非常強(qiáng)[8]。圖1.2中科院西安光機(jī)所研發(fā)的14m焦距平行光管西方一些國家，在上世紀(jì)八九十年代已經(jīng)起步研究動(dòng)態(tài)光學(xué)目標(biāo)模擬相關(guān)技術(shù)，并提出眾多光學(xué)目標(biāo)模擬系統(tǒng)研究方案，例如法國彈道和空氣動(dòng)力研究實(shí)驗(yàn)室、以色列CI-Systems公司、美國的SantaBarbaraInfrared公司、TexasInstrument公司、Wright研發(fā)中心航電設(shè)備電子戰(zhàn)分部、Sandia國家實(shí)驗(yàn)室、英國國防部研究評(píng)價(jià)局、德國的Leica公司等相關(guān)科研機(jī)構(gòu)都投入其中。當(dāng)今西方尚處于研制階段的相關(guān)光學(xué)目標(biāo)模擬器有：

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文4SR800R、數(shù)字微晶反射鏡陣列（DMD）、紅外波段液晶光電閥（IRLiquidCrystalLightValves）、電阻陣列目標(biāo)模擬器、DIMI（DynamicInfraredMissileEvaluator）、TPS4(5)熱電阻陣列紅外波段場景目標(biāo)模擬器[9]。舉例如下：（1）SR800R離軸式目標(biāo)模擬系統(tǒng)以色列CI-Systems公司研制的SR800R離軸式目標(biāo)模擬系統(tǒng)，其實(shí)物如圖1.3所示。焦距3米，口徑300毫米，同時(shí)具備可見光與紅外兩類光源，采用可調(diào)式鹵素?zé)裟M可見目標(biāo)，采用高溫黑體模擬紅外目標(biāo)，靶面擾動(dòng)均勻。使用超高速并行處理伺服計(jì)算機(jī)引導(dǎo)靶面完成自由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可自如切換輻射狀、十字絲、玻羅板、不同直徑星點(diǎn)、多種型號(hào)鑒別率板等目標(biāo)。通過不同軟件程序的轉(zhuǎn)換，可完成多種可見及紅外波段設(shè)備的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，由于系統(tǒng)精度要求高，鏡組重量大，故采用分離式鏡組支撐結(jié)構(gòu)，尾部帶有溫度調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其相對(duì)畸變在光學(xué)設(shè)計(jì)中被控制在百分之0.5左右，故畸變對(duì)系統(tǒng)精度的影響相比于其他設(shè)備而言較低。該模擬系統(tǒng)光機(jī)方面采用離軸式設(shè)計(jì)，所以，其并不存在普通平行光管目標(biāo)模擬系統(tǒng)所存在的中心遮攔問題，功能多樣，操作簡易，實(shí)用性強(qiáng)[10]。圖1.3以色列CI-System公司研發(fā)的SR800R目標(biāo)模擬系統(tǒng)（2）數(shù)字微晶反射鏡陣列（DMD）數(shù)字微晶陣列（DMD），是由橫、縱方向眾多小反射鏡組成的陣列，陣列之中的每塊小反射鏡都是一個(gè)可以被獨(dú)立控制的發(fā)光像元。陣列之中集成嵌入驅(qū)動(dòng)電路，當(dāng)黑


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