[发明专利]一种光学方位仪模拟系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学方位仪模拟系统。

背景技术

光学方位仪(optical azimuth device)简称方位仪，在航海中用以精确测量目标方位和舷角。它是罗经的附属仪器，与罗经配合使用。方位仪种类多，有方位镜、方位杆、方位盘等，它们都用来测量目标在水平面上相应于罗经的度数；方位仪通常装在罗经上，用它对准目标，便可方便地测得目标方位。

如图1所示，现有光学方位仪包括外壳及安装在外壳内的目镜1、转向棱镜2、物镜3、反射镜支架、反射镜等，光学方位仪工作时有两个工作状态，通过转动图1中反射镜支架转动中心6，可以实现两个工作状态的切换，当其处于反射镜工作状态一4时，可以通过物镜3前方反射镜的反射看见天空的目标或星体，此时通过转动反射镜转动中心4并配合下方罗盘的转动可以看到不同位置的天空目标和星体；当处于反射镜工作状态二5时，物镜前方没有反射镜，因此可以看到正前方的目标，同时可以配合下部罗盘的转动观测到不同方位的目标。

由于光学方位仪在实际航海使用过程中是为了观测远距离目标或星体，因此其光学系统为望远系统，而在室内模拟训练过程中，是使用近距离视景来模拟远距离目标，而现有光学方位仪对于近距离视景无法进行观测。

发明内容

本发明提供一种光学方位仪模拟系统，可以在室内使用近距离视景来模拟远距离目标的模拟训练，达到准确的显示出目标的方位角等与真实使用时完全一致的参数的目的，使整个训练过程更加全面，提高整个模拟训练系统的效能。

一种光学方位仪模拟系统，包括外壳、主控及视景计算机及安装在外壳内的光学耦合装置、图像显示器、显示驱动电路、罗经水准及方位角接收装置、物镜、反射镜支架测角装置、反射镜支架、反射镜测角装置、反射镜，反射镜活动安装在反射镜支架的一端，反射镜支架的另一端与物镜)的中心位置活动连接；反射镜支架测角装置安装在反射镜支架的转动轴上，反射镜测角装置安装在反射镜的转动轴上；图像显示器设于光学耦合装置的入口端，图像显示器通过显示驱动电路与主控及视景计算机连接，罗经水准及方位角接收装置、反射镜支架测角装置、射镜测角装置及安装在罗经上的测角装置与所述主控及视景计算机连接。

如上所述的光学方位仪模拟系统，安装在罗经上的测角装置、反射镜支架测角装置及反射镜测角装置组成测角装置，用于测出反射镜及反射镜支架的角度信息和光学方位仪的方位角信息，并将相对角度值传送给主控及视景计算机，主控及视景计算机同时接收罗经水准及方位角接收装置提供的上位机关于船体水准及方位的角度信息。

如上所述的光学方位仪模拟系统，所述主控及视景计算机用于根据接收的反射镜及反射镜支架的角度信息、光学方位仪的方位角信息、船体水准及方位的角度信息生成控制指令，控制模拟视景的相应变化，从而实现观测视景的模拟。

如上所述的光学方位仪模拟系统，所述主控及视景计算机由图像发生器、视景管理及视景库开发软件、三维视景数据库组成，利用视景管理软件和视景库开发软件在图形工作站上建立模拟景象、目标模型及背景干扰，同时将建立的模拟景象、目标模型及背景干扰转化视频信号通过显示驱动电路传送给图像显示器，所述图像显示器用于接收所述主控及视景计算机的视频信号，并将视频信号转化成可视图像显示出来，所述光学耦合装置用于将所述图像显示器生成的可见光动态景象准直出射。

本发明在原有光学方位仪的基础上进行改造，使用原光学方位仪的所有机械结构，去除其内部所有光学系统，在其内部安装新光学系统(即光学耦合装置)及图像显示器，并在罗经、反射镜支架、反射镜上加装精确测角装置，同时增加主控及视景计算机，通过主控及视景计算机控制完成模拟真实使用情况的目的，可为被测试人员提供与真实使用情况完全一致的光学方位仪功能，达在室内进行使用近距离视景来模拟远距离目标的模拟训练的目的。

附图说明

图1是现有方位仪的结构示意图；

图2是本发明光学方位仪模拟系统的结构示意图；

图3是本发明中光学耦合装置的结构示意图，其由五片单透镜组成；

图4是本发明光学耦合装置的传递函数图；

图5是本发明光学耦合装置的弥散斑图；

图6是本发明光学耦合装置的场曲和畸变图；