[发明专利]基于单线激光雷达的火箭炮身管平行度测量装置和方法

权利要求书

1.基于单线激光雷达的火箭炮身管平行度测量装置，其特征在于，包括金属圆柱体、身管夹持机构、电动偏航调整机构、单线激光雷达、CCD相机和主控计算机，所述金属圆柱体竖直设置在身管的前方，所述身管夹持机构可固定在身管上，所述电动偏航调整机构固定在所述身管夹持机构上，所述单线激光雷达固定在所述电动偏航调整机构上，所述主控计算机分别与所述CCD相机、所述单线激光雷达和所述电动偏航调整机构连接，所述CCD相机可固定在所述身管上，所述CCD相机用于获取所述金属圆柱体的影像。

2.根据权利要求1所述的基于单线激光雷达的火箭炮身管平行度测量装置，其特征在于，所述金属圆柱体的一半侧壁上粘贴有一层转换材料层，所述金属圆柱体的底部安装有电动转动机构，所述主控计算机与所述电动转动机构连接，所述金属圆柱体在所述电动转动机构的带动下转动。

3.根据权利要求1所述的基于单线激光雷达的火箭炮身管平行度测量装置，其特征在于，所述转换材料层为双转换荧光粉层。

4.根据权利要求1所述的基于单线激光雷达的火箭炮身管平行度测量装置，其特征在于，所述电动偏航调整机构为电动转盘，所述单线激光雷达固定在所述电动转盘上，且能在所述电动转盘的带动下转动。

5.根据权利要求1所述的基于单线激光雷达的火箭炮身管平行度测量装置，其特征在于，所述身管夹持机构上还固定有基准标志物，所述基准标志物位于所述身管的轴线上，所述基准标志物用于标定所述身管的轴线。

6.根据权利要求1所述的基于单线激光雷达的火箭炮身管平行度测量装置，其特征在于，所述单线激光雷达为多帧单线激光雷达。

7.基于单线激光雷达的火箭炮身管平行度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，将身管夹持机构固定到待测身管上，启动主控计算机，给单线激光雷达、CCD相机和电动偏航调整机构供电，CCD相机获取金属圆柱体的影像；

S2，在所述主控计算机上启动所述单线激光雷达的扫描程序，采集所述CCD相机的图像；

S3，所述主控计算机获取所述金属圆柱体上的光斑图像并处理，同时控制所述电动偏航调整机构调整所述单线激光雷达的偏航姿态，使得激光光斑面积最小；

S4，所述主控计算机停止采集所述CCD相机的图像，所述主控计算机采集所述单线激光雷达的数据；

S5，将获取到的所述单线激光雷达的数据进行分析，得到所述单线激光雷达和所述金属圆柱体的扫描角度，最终确定相对扫描角度α₁以及所述单线激光雷达与金属圆柱体的距离L₁；

S6，将测量机构拔出并插入待测身管n；

S7，重复步骤S1-S5，得到相对扫描角度α₂以及单线激光雷达与金属圆柱体的距离L_n；

S8，当时，可判断两个身管轴线平行。

8.根据权利要求7所述的基于单线激光雷达的火箭炮身管平行度测量方法，其特征在于，所述金属圆柱体的一半侧壁上粘贴有一层转换材料层，所述金属圆柱体的底部安装有电动转动机构，所述主控计算机与所述电动转动机构连接，所述金属圆柱体在所述电动转动机构的带动下转动；S3中所述主控计算机获取所述金属圆柱体上的光斑图像时，所述电动转动机构控制所述金属圆柱体设有所述转换材料层的一面朝向所述单线激光雷达；S4中所述主控计算机采集所述单线激光雷达的数据时，所述金属圆柱体未设有所述转换材料层的一面朝向所述单线激光雷达。

9.根据权利要求7所述的基于单线激光雷达的火箭炮身管平行度测量方法，其特征在于，所述身管夹持机构上还固定有基准标志物，所述基准标志物位于所述身管的轴线上，所述基准标志物用于标定所述身管的轴线；S3中，基准标志物的目的是为防单线激光雷达0°位置无法与所述身管轴线方向一致，当单线激光雷达0°处于任意角度时均可通过基准标志物找到一个基准角度。