崔士寶++安志勇++王立秋++王瑩

摘要：

針對數(shù)字式二維轉(zhuǎn)鏡在光學轉(zhuǎn)像時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角值與實際像移不一致的問題，提出了一種運用光學矩陣修正讀數(shù)誤差的方法。根據(jù)二維轉(zhuǎn)臺對準讀數(shù)檢測原理建立數(shù)學模型，得出修正后的出射光線的俯仰角及方位角。為了驗證上述模型的正確性，采用高精度經(jīng)緯儀對修正后的出射光線方向進行校對。經(jīng)實驗對比，該方法在不提高加工安裝精度的情況下修正了二維轉(zhuǎn)鏡的讀數(shù)誤差，其精度達到4″。

關(guān)鍵詞：

光學傳輸矩陣； 二維轉(zhuǎn)臺； 平面反射鏡； MATLAB

中圖分類號： TH 741文獻標志碼： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2015.05.010

引言

數(shù)字式電動二維轉(zhuǎn)臺是集光機電為一體的現(xiàn)代化設(shè)備，其廣泛應(yīng)用于跟蹤、測量及仿真領(lǐng)域，是精密儀器不可或缺的組成部分，對目標位置的描述用俯仰角與方位角來表示。本文的二維轉(zhuǎn)鏡是電動二維轉(zhuǎn)臺在光學測量上的一種應(yīng)用。在光學儀器中，二維轉(zhuǎn)臺常用于光學調(diào)整和測量，但是由于二維轉(zhuǎn)鏡的調(diào)整特點，出射光線的走動量無法直接通過二維轉(zhuǎn)臺俯仰角和方位角給出。光線的在俯仰和方位方向的走動量與二維轉(zhuǎn)臺方位和俯仰方位的轉(zhuǎn)動角之間存在系統(tǒng)誤差。本文針對電動二維轉(zhuǎn)臺在光學調(diào)整中存在的系統(tǒng)誤差，利用光學矩陣加以分析，并提出了一種軟件修正的方法[34]。

光學儀器第37卷

第5期崔士寶，等：基于光學傳輸矩陣的電動二維轉(zhuǎn)鏡讀數(shù)修正

4結(jié)論

通過上述實驗表明，基于光學傳輸矩陣利用MATLAB軟件對電動二維轉(zhuǎn)鏡的讀數(shù)進行修正，此方法

在不改變轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)的情況下，在俯仰及方位方向上的測量精度均達到4″，符合輕武器紅外瞄具瞄準基線變化量測量系統(tǒng)對二維轉(zhuǎn)鏡5″的精度要求，并對以后的研究及應(yīng)用提供參考。

參考文獻：

[1]張西龍，孫寶玉，孫建偉，等.高精度二維轉(zhuǎn)臺指向誤差分析[J].長春工業(yè)大學學報（自然科學版），2012，33（4）：377382.

[2]郁道銀，談恒英.工程光學[M].2版.北京：機械工業(yè)出版社，2006.

[3]肖偉，梁久禎，陳瑋琪.基于四元數(shù)的3D物體旋轉(zhuǎn)及運動插值[J].系統(tǒng)仿真學報，2012，24（3）：624627.

金華，戴金海.坐標變換方法及在卷弧翼彈彈道仿真中的應(yīng)用[J].計算機仿真，2007，24（7）：4346.

[5]王勁松，安志勇，李海蘭.反射式平行光管的紅外瞄具零位走動量測量方法研究[J].兵工學報，2010，31（11）：14211425.

[6]王濤，王勁松，徐翔宇，等.基于歐拉角分析法的電動二維轉(zhuǎn)鏡讀數(shù)修正[J].長春理工大學學報（自然科學版），2014，37（6）：134137.

[7]白素平，王春艷，龐春穎.基于坐標變換的動態(tài)光學成像性質(zhì)研究[J].光子學報，2001，20（7）：846850.

（編輯：程愛婕）