用于光电设备像面对接的目标模拟器、调试系统及方法技术方案

一种用于光电设备像面对接的目标模拟器、调试系统及方法，以解决现有光电设备像面对接存在结构复杂，调试方法繁琐且对接精度低的问题。该用于光电设备像面对接的目标模拟器包括准直光学系统、分光模块、设置在分光模块透射光路上的LCOS成像组件，设置在分光模块反射光路上的指向感应器以及控制系统；本发明专利技术还提供了一种用于光电设备像面对接的调试系统，该调试系统包括目标模拟器、导轨、调整台、以及基准棱镜，安装在导轨上的三个调整台上分别用于安装目标模拟器、光学镜头和光电设备探测器；本发明专利技术还提供了一种用于光电设备像面对接的调试方法。

【技术实现步骤摘要】
用于光电设备像面对接的目标模拟器、调试系统及方法
本专利技术涉及光电设备像面对接技术，具体涉及用于光电设备像面对接的目标模拟器、调试系统及调试方法。
技术介绍
光电设备的像面对接是光电设备研制过程中的关键环节，当成像探测器的对接位置在光电设备的镜头焦深范围内时，光电设备上会得到清晰的像，使光电设备具有成像质量佳、像质优良和准确性好等光学性能。目前光电设备像面对接系统种类很多，但是大多对接系统结构复杂，调试方法繁琐、造价高和对接精度低等缺点。原因主要有以下几点：1、对接系统和待测光电设备为相互独立的模块，两者未建立精确的光学关系；2、大多数待测光电设备选用小视场甚至0°视场平行光管，仅仅考虑待测光电设备中心区域视场；3、待测光电设备的对接未考虑到光电设备探测器倾斜误差和离轴误差相互补偿，误认为目标模拟器光轴与光电设备探测器中心法线重合。
技术实现思路
本专利技术在于解决目前光电设备像面对接存在结构复杂，调试方法繁琐且对接精度低的问题，而提供一种用于光电设备像面对接的目标模拟器、调试系统及方法。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光电设备像面对接的目标模拟器，其特征在于，包括准直光学系统(1.1)、分光模块(1.2)、设置在分光模块(1.2)透射光路上的LCOS成像组件(1.3)、设置在分光模块(1.2)反射光路上的指向感应器(1.4)、向LCOS成像组件(1.3)提供照明的光源(1.5)、以及控制系统；/n所述准直光学系统(1.1)用于将LCOS成像组件(1.3)的目标透射至由光学镜头(5)和光电设备探测器(6)组成的待测光电设备，并且将经过待测光电设备反射后的光束经分光模块(1.2)汇聚至指向感应器(1.4)，用于对待测光电设备的姿态调整；/n所述分光模块(1.2)置于准直光学系统(1.1)后方进行光束...

【技术特征摘要】
1.一种用于光电设备像面对接的目标模拟器，其特征在于，包括准直光学系统(1.1)、分光模块(1.2)、设置在分光模块(1.2)透射光路上的LCOS成像组件(1.3)、设置在分光模块(1.2)反射光路上的指向感应器(1.4)、向LCOS成像组件(1.3)提供照明的光源(1.5)、以及控制系统；
所述准直光学系统(1.1)用于将LCOS成像组件(1.3)的目标透射至由光学镜头(5)和光电设备探测器(6)组成的待测光电设备，并且将经过待测光电设备反射后的光束经分光模块(1.2)汇聚至指向感应器(1.4)，用于对待测光电设备的姿态调整；
所述分光模块(1.2)置于准直光学系统(1.1)后方进行光束分光，其中一路为反射光路供指向感应器(1.4)调整光轴，另一光路为透射光路，用于目标场景的发生；
所述LCOS成像组件(1.3)作为目标场景发生器，可根据待测光电设备分辨率要求生成不同宽度条纹，并为指向感应器(1.4)提供基准目标；
所述指向感应器(1.4)接受待测光电设备反射后的光斑，通过光斑相对理论位置的偏移可得到目标模拟器光轴和待测光电设备中心线的同轴度；
所述控制系统用于实时控制LCOS成像组件(1.3)的成像条纹宽度和间隔，显示指向感应器(1.4)的光斑图像及偏离量。


2.一种用于光电设备像面对接的调试系统，其特征在于，包括权利要求1所述用于光电设备像面对接的目标模拟器(1)、导轨(2)、调整台(3)、以及基准棱镜(4)；
所述导轨(2)上设置有可相对其水平移动的三个调整台(3)；
三个调整台(3)包括用于安装目标模拟器(1)的第一调整台(3.1)、用于安装光学镜头(5)的第二调整台(3.2)、以及用于安装光电设备探测器(6)的第三调整台(3.3)，三个调整台均可用于调节其上光学器件的方位角和俯仰角；
所述基准棱镜(4)设置在第三调整台(3.3)上，用于确定导轨(2)上第三调整台(3.3)运动方向在当地地理坐标系光轴指向。


3.一种用于光电设备像面对接的调试方法，基于权利要求2所述用于光电设备像面对接的调试系统，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、搭建对接系统
将目标模拟器(1)、光学镜头(5)和光电设备探测器(6)依次设置在第一调整台(3.1)、第二调整台(3.2)和第三调整台(3.3)上，使目标模拟器(1)、光学镜头(5)和光电设备探测器(6)处于同一光路上；
步骤2、测定导轨上调整台运动方向的指向
使用经纬仪(7)对准基准棱镜(4)，并记录基准棱镜(4)的俯仰角和方位角，确定导轨(2)上第三调整台(3.3)运动方向在当地地理坐标系光轴指向；
步骤3、测定目标模拟器光轴的指向
3.1)使经纬仪(7)对准目标模拟器(1)中心，并记录目标模拟器(1)的方位角和俯仰角，确定目标模拟器(1)在当地地理坐标系光轴指向；
3.2)判断目标模拟器(1)光轴指向和第三调整台(3.3)运动方向是否重合：若不重合，通过第一调整台(3.1)调整目标模拟器(1)光轴指向，直到其和第三调整台(3.3)运动方向重合；若重合，则继续下一步；
步骤4、确定光电设备探测器(6)中心线
步骤4.1)控制系统点亮目标模拟器(1)中心点O，指向感应器(1.4)捕捉经光电设备探测器(6)反射的光束，控制系统计算返回光斑在光电设备探测器(6)X轴和Y轴两个方向上相对于中心点O的偏离角度，根据偏离角度对光电设备探测器(6)中心线与目标模拟器(1)光轴重合度进行粗调；
步骤4.2)控制系统点亮目标模拟器(1)非中心点A，指向感应器(1.4)捕捉经光电设备探测器(6)反射的光束，控制系统计算返回光斑在光电设备探测器(6)X轴和Y轴两个方向上相对于理论光斑位置的偏离角度，根据偏离角度对光电设备探测器(6)中心线与目标模拟器(1)光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯胜，苏秀琴，杨小君，赵华龙，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61