[发明专利]一种粗精组合二级稳定光电系统稳定精度的测量方法

说明书

本发明公开了一种粗精组合二级稳定光电系统稳定精度的测量方法，包括以下步骤：采集陀螺输出电压数据，得到陀螺稳定平台稳定残差造成的视轴线运动量；采集FSM组件输出的电压信号，计算得到FSM组件引起的视轴线运动；求和，得到瞄准线方位向运动量和俯仰向运动量；分别对瞄准线方位向运动量和俯仰向运动量进行傅里叶变化，得到频率域数据；对频率域数据和进行自相关函数计算，得到功率谱密度(PSD)；对PSD数据进行积分，得到稳定精度值。本发明能够准确反映光电系统视轴线的稳定精度，同时测量方法稳定可靠，不受测量环境和光电系统测量角度的影响，可广泛应用于采用粗精组合二级稳定的光电系统用。

技术领域

本发明属于光电系统视轴线稳定精度的一种测量方法，主要适用于基于快调反射镜(简称FSM)实现粗级组合二级稳定技术的光电系统。

背景技术

申请号CN20120208448.3、名称为“光电稳瞄系统的瞄准线稳定精度测量方法”公开了一种瞄准线稳定精度测量方法，其特点是将平面反射镜固定与被测光电系统内。外部架设自准直测量系统进行图像抖动解算，得到稳定精度。申请号CN201010241745.9，名称为“光电平台视轴稳定误差测试仪”公开的装置，其主要特征是在自准直仪的焦平面上用高速CMOS探测器探测目标抖晃量，从而计算得出稳定精度。申请号CN201410686266.6,名称为“一种光电探测系统稳定平台的稳定精度测试设备”公开的设备，采用的是基于CCD探测器的自准直方案进行视轴线抖动测量，并得出稳定精度。

GJB8331-2015机载光电侦察平台通用规范，规范介绍了摇摆试验时，光电系统观测平行光管模拟的无穷远目标，通过计算振动环境下脱靶量来得到视轴线稳定精度。GJB7891-2012直升机光电侦察吊舱通用规范，规范介绍了摇摆试验时，光电系统观测平行光管模拟的无穷远目标，通过计算振动环境下脱靶量来得到视轴线稳定精度，也可以通过采集陀螺信号，并计算得到视轴线稳定精度。GJB5876-2006瞄准吊舱稳定平台/伺服系统通用规范，规范介绍了振动试验时，在光电系统内部安装一平面反射镜，外部架设自准直平行光管，通过记录入射和出射反射镜的光束偏差，计算得到视轴线稳定精度。

作者刘海波等，文献名称“一种采用干涉仪测量光电稳瞄系统稳定精度的方法研究”发表于《应用光学》，文献作者提出了一种基于干涉仪测量的稳定精度测量方法，用CCD观察干涉条纹的微小变化，实现稳定精度测试。作者赵磊等，文献名称“舰载激光武器稳定平台粗精复合控制”，发表于《应用光学》，文献作者采用了自准直仪进行光电系统粗精组合二级稳定视轴线稳定精度测试。

以上文献均涉及光电系统稳定精度的测量，专利介绍的基本属于光学自准直测量方法，GJB规范并未涉及粗精组合二级稳定光电系统稳定精度的测量方法。以上资料介绍方法均与本发明不同，本发明的测量方法可克服测量环境的影响，可全角度范围准确测量光电系统稳定精度，同时测量方法简单易实现，具有较强的通用性。相关工作具有较强的创新性及工程实用价值，具有申请专利保护的必要。

光电系统视轴线稳定精度测量方法主要有以下几种：第一种是用平行光管模拟无穷远目标，振动台或摇摆台模拟载体环境，察看光电系统输出图像目标的抖动情况来估算稳定精度，第二种是在光电系统内设置反射镜，通过自准直仪测量平台的运动，得到稳定精度，第三种是测量传感器信号的方法，将陀螺等测量的光电系统平台抖动的信号经信号处理得到稳定精度。第一种方法比较直观，但很难得到实际的测量值，传统的机载光电稳瞄系统大多采用后两种方法。对于粗精组合二级稳定系统稳定精度测式，采用第二种方法也具有一定局限性，由于采用二级稳定的控制精度比较高，在振动环境下，由于空气扰动和振动引起的测量装置自身抖动都有可能超出稳定精度指标。而采用第三种方法只能测量到粗级陀螺稳定平台的稳定精度，无法测量到粗精组合后视轴线的稳定精度。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种粗精组合二级稳定光电系统稳定精度的测量方法，通过测量陀螺信号和FSM信号来测量稳定精度，实现实时测量视轴线的稳定精度。

(二)技术方案