[发明专利]一种瞄准仪目视镜组与图像采集装置集成系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电测量装置，尤其是涉及一种用于运载火箭跟踪测量的地面瞄准仪系统。

背景技术

在运载火箭发射前，地面需要对它进行初始方位确立，以便火箭点火后按照设定的轨道起飞。随着新一代运载火箭采用捷联惯组技术，提出了对加注后现场无人值守的要求，这就需要通过地面瞄准系统实时获取捷联惯组上的瞄准棱镜的方位、高低、左右位置等信息，并通过传输为远距离掌握运载火箭瞄准棱镜方位状态提供判断依据。

通过瞄准仪目视镜组与图像采集装置集成设计，使瞄准仪具备目视图像采集功能，当配置图像处理软件和图像显示器后，可方便快捷地获取被瞄目标的方位、高低、左右位置等图像信息，将采集的图像信息进行远距离传输，能为操作手远距离操作瞄准仪提供辅助信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种瞄准仪目视镜组与图像采集装置集成系统，通过本系统可以方便、快捷、远距离获取运载火箭捷联惯组上的瞄准棱镜的方位信息，为操作手远距离操作提供判断依据。

为解决上述技术问题，本发明一种瞄准仪目视镜组与图像采集装置集成系统包括调焦镜组、目视镜组、图像采集装置，在目视镜组中设有目视分划板，在目视分划板的右侧设有分光棱镜，使分光棱镜反射光的光轴与图像采集装置的光轴重合，且分光棱镜透过光的光轴与目视镜组的光轴重合；分光棱镜由两个直角棱镜胶合而成，通过在两个直角棱镜的胶合面镀膜，使镀膜对波长为550nm的光的透过量等于反射量，并使透过光的光量加上反射光的光量大于入射光光量的90％。

本发明通过瞄准仪目视镜组与图像采集装置的集成，让目视镜组与图像采集装置共用一套望远镜调焦系统和目视分划板，使两者的光路分离并共轭，使图像采集装置采集的图像信息与目视视场一致。当远距离光电准直时，通过调焦手轮调焦至无穷远时，可以采集准直光点与目视分划板图像；当调焦至有限距离时，可以采集目视视场图像。本发明的具体成像过程和光路如下：通过调焦手轮调焦，对目标进行聚焦，目标的反射光通过调焦镜组到达目视分划板，再通过目视分划板到达分光棱镜，在分光棱镜的分光作用下，一部分目标反射光透过分光棱镜胶合面的镀膜到达目视镜组的观察端，便于现场观察和操作，一部分目标反射光经过分光棱镜的反射通过图像采集装置的光路到达图像传感器，在图像传感器上成像，通过远距传输和图像处理软件处理后显示在显示器上，便于远距离观察和操作。图像传感器可以采用CCD图像传感器或CMOS图像传感器。

作为本发明一种瞄准仪目视镜组与图像采集装置集成系统的改进结构，其中图像采集装置包括镜头盒、镜头座、镜头一、镜头二、图像传感器，图像传感器固定安装在镜头盒中，镜头一固定安装在镜头座的内腔左端，镜头二通过连接锁母与镜头座的右端固定连接，镜头一与镜头座的内腔和镜头二形成光路，镜头一的光轴与镜头二的光轴重合，镜头盒的右端侧壁上设有镜头孔，镜头座的左端与镜头盒的右端通过连接装置固定连接，镜头一的左端伸入镜头孔中，镜头一和镜头二的光轴与图像传感器的成像面的中垂线重合；在镜头座左端周壁设置边沿，在边沿上沿周向等距离设置四个圆孔，在镜头盒的右端侧壁上设置与所述圆孔对应的四个第一螺栓孔，让镜头盒的周壁右端部比起镜头盒的右端侧壁向右凸出，在镜头盒右端凸出的周壁上设置四个第二螺栓孔，并让第二螺栓孔和第一累栓孔的轴线相互垂直；四个第一螺栓穿过镜头座左端周壁边沿上的四个圆孔旋入镜头盒右端侧壁四个第一螺栓孔中，圆孔的直径大于第一螺栓的直径，四个第二螺栓旋入四个第二螺栓孔用于调整镜头一和镜头二的光轴位置。

采用这种改进结构，先通过四个第一螺栓将镜头盒与镜头座连接，然后通过四个与第一螺栓垂直的第二螺栓调整镜头一和镜头二的光轴位置，使其与图像传感器成像面的中垂线重合，最后再紧固四个第一螺栓。这种结构设计通过配合间隙定位，使拆装更为快捷，使用过程如出现故障可快速更换；同时为了不影响调焦镜组俯仰角度，成像光路应尽量短，本改进结构采用了一对平行成像镜头一和镜头二，实现了短物距成像。

作为本发明一种瞄准仪目视镜组与图像采集装置集成系统进一步的改进结构，在镜头一与镜头二之间增设两片滤光片，两片滤光片镀窄带滤光膜，使窄带滤光膜对波长为400nm-600nm的光的透过率大于90％，且对波长大于660nm的光的反射率大于或等于99.5％，同时，使两片滤光片之间设有一定角度，并把其中一片滤光片设置成与镜头一和镜头二的光轴垂直。