針對激光光軸與經(jīng)緯儀跟蹤光軸的軸間距離（移軸）以及光軸平行性誤差造成經(jīng)緯儀跟蹤位置與激光指向位置不一致問題開展研究。對離軸和平行性誤差的影響進行了分析,表明大的移軸量和平行性誤差將導致激光指向和經(jīng)緯儀跟蹤指向的不一致,進而導致激光測距盲區(qū)增大、作用距離下降、目標定位精度降低等問題。提出一種基于偏置跟蹤的激光指向動態(tài)修正方法,通過使目標始終位于激光光束中心,同時使得激光測距位置和經(jīng)緯儀跟蹤鎖定位置保持一致,有效解決了激光邊緣能量下降對作用距離的影響,針對某型經(jīng)緯儀可使目標的測距盲區(qū)從1 km下降到82 m。同時針對偏置跟蹤算法需要目標初始距離以啟動偏置跟蹤的問題,提出初始距離未知目標一維搜索方法,大大提高了對初始距離未知目標的搜索效率。本文方法較好地解決了經(jīng)緯儀跟蹤位置與激光指向位置的一致性問題,大大降低了對激光光軸與經(jīng)緯儀跟蹤光軸的移軸與平行性限制。 

【文章來源】：光電工程. 2020,47(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

激光移軸對距離測量的影響

一是對于小目標而言，激光光軸與經(jīng)緯儀跟蹤光軸的平行性誤差將導致激光測距作用距離的下降。圖2中目標1為小目標且位于經(jīng)緯儀跟蹤視場中心，則目標位于激光光束的偏心位置，偏心量為平行性誤差。由于激光能量呈高斯分布，位于非光束中心的目標反射的激光能量將減小，當平行性誤差與激光發(fā)散角相當時，需要考慮其對激光測距作用距離的影響。而對于小發(fā)散角的激光光束，在缺乏精密裝調(diào)條件的靶場試驗環(huán)境下，必需考慮這種較大的光軸不平行誤差的影響。二是對于大目標而言，激光指向位置與經(jīng)緯儀跟蹤位置的不一致將影響對目標的定位精度。圖2中目標2為大目標，經(jīng)緯儀跟蹤時鎖定目標尾部。由于平行性誤差的存在，當目標距離較近時，激光束中心指向目標尾部；隨著目標距離的增大，激光束中心逐漸指向目標頭部，造成測角位置和測距位置的不一致，從而影響對目標的定位精度。

與經(jīng)緯儀通常以照準軸為基準建立坐標系不同，為討論方便，以經(jīng)緯儀跟蹤光軸為基準建立坐標系。如圖3所示，該坐標系以跟蹤光學系統(tǒng)的投影中心為原點，水平向右為z軸正方向，豎直向上為y軸正方向，以跟蹤光軸為x軸其指向為正方向，構建右手坐標系�？稍谠嚽皹硕す夤廨S與z-y平面相交的交點坐標為(z0,y0)，激光光軸相對于跟蹤光軸的平行性偏差在水平方向上的角度為α(順時針方向為正)，俯仰方向上的角度為β(逆時針方向為正)。假設目標位于激光光束的中心且距離為L，則可以求得目標在跟蹤坐標系下的坐標為

【參考文獻】：
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本文編號：2964048