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激光微角偏移测试系统研究

韩宝章 李亦军

韩宝章, 李亦军. 激光微角偏移测试系统研究[J]. 中国光学(中英文), 2017, 10(2): 234-240. doi: 10.3788/CO.20171002.0234
引用本文: 韩宝章, 李亦军. 激光微角偏移测试系统研究[J]. 中国光学(中英文), 2017, 10(2): 234-240. doi: 10.3788/CO.20171002.0234
HAN Bao-zhang, LI Yi-jun. Laser micro angular deviation measurement system[J]. Chinese Optics, 2017, 10(2): 234-240. doi: 10.3788/CO.20171002.0234
Citation: HAN Bao-zhang, LI Yi-jun. Laser micro angular deviation measurement system[J]. Chinese Optics, 2017, 10(2): 234-240. doi: 10.3788/CO.20171002.0234

激光微角偏移测试系统研究

doi: 10.3788/CO.20171002.0234
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目 61127015

详细信息
    作者简介:

    韩宝章 (1991-), 男, 山西盂县人, 硕士研究生, 主要从事光学理论、光电测试技术方面的研究。E-mail:hbz7051@sina.com

    通讯作者:

    李亦军 (1967-), 男, 河北阳原人, 博士, 教授, 主要从事光学系统设计及测试方面的研究。E-mail:liyijun@nuc.edu.cn

  • 中图分类号: TJ306

Laser micro angular deviation measurement system

Funds: 

National Natural Science Foundation of China 61127015

  • 摘要: 针对火炮出厂前的校瞄工作存在自动化程度不高、测试结果分辨率和精度低的缺点,设计了一种新型激光微角偏移测试校瞄系统。该系统由位置灵敏探测器(PSD)、准直平行激光管与二维精密旋转控制器构成。采用光电转换和信号处理技术,可实时获取火炮身管轴线的微角偏移量;利用相对简单的方法完成了高精度的测试,有效地改善了传统校瞄方法的不足。实验测试结果表明,该系统可在炮管仰角0°~70°范围内全程测试微角偏移量,其分辨率可达到0.001°,可广泛应用于不同口径火炮身管轴线的校瞄工作中。

     

  • 图 1  测试系统构造

    Figure 1.  Measurement system structure

    图 2  (a) 测试系统全视图, (b) 测试系统俯视图

    Figure 2.  (a) Full view and (b) top view of the measurement system

    图 3  信号处理流程图

    Figure 3.  Flow diagram of signal processing

    图 4  电流电压转换电路

    Figure 4.  Current voltage conversion circuit

    图 5  微角偏移量α与轴线偏差角β关系

    Figure 5.  Relationship between α and β

    表  1  微角偏移测试系统与炮口瞄准仪结果对比

    Table  1.   Comparison between micro angular deviation measurement system and aiming sight at muzzle

    炮管角度/(°) 激光微角偏移测试结果平均值/(°) 米哈仪微角偏移测试结果平均值/(°)
    上行程 下行程 上行程 下行程
    12 -0.003 -0.005 0 0
    24 -0.010 -0.012 0 -0.01
    36 -0.021 -0.023 0 -0.02
    48 -0.036 -0.037 -0.03 -0.04
    60 -0.060 -0.061 -0.03 -0.04
    69 -0.078 -0.079 -0.03 -0.04
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    表  2  微角偏移测试系统与炮口瞄准仪结果不确定度对比

    Table  2.   Comparison of uncertainly in measurement between the micro angular offset test system and aiming sight at muzzle

    炮管角度/(°) 激光微角偏移测试结果不确定度 米哈仪微角偏移测试结果不确定度
    12 1.528×10-3 0.6×10-2
    24 1.528×10-3 0.949×10-2
    36 1.528×10-3 1.732×10-2
    48 0.913×10-3 0.548×10-2
    60 0.913×10-3 0.548×10-2
    69 0.913×10-3 0.548×10-2
    下载: 导出CSV
  • [1] 迟铁. 炮口偏移量测量方法研究[D]. 长春: 长春理工大学, 2009.

    CHI T. Study of measurement method of gun-muzzle of-set[D]. Changchun:Changchun University of Science and Technology, 2009.(in Chinese)
    [2] 徐诚, 王亚平.火炮与自动武器动力学[M].北京:北京理工大学出版社, 2006.

    XU CH, WANG Y P. Dynamics of Artillery and Automatic Weapons[M]. Beijing:Beijing Institute of Technology Press, 2006. (in Chinese)
    [3] 杨树青, 张惠民, 包俊彦, 等.火炮测量中使用经纬仪与炮口瞄准仪的分析[J].测试技术学报, 2002, 16(3):184-188. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CSJS200203006.htm

    YANG SH Q, ZHANG H M, BAO J Y, et al.. The Analyses of measuring gun by using teodolite and aiming sight at muzzle[J]. J. Test and Measurement Technology, 2002, 16(3):184-188.(in Chinese) http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CSJS200203006.htm
    [4] 方仲彦, 殷纯永, 梁晋文.高精度激光准直技术的研究[J].航空计测技术, 1997(1):3-6. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HKJC199701000.htm

    FANG ZH Y, YIN CH Y, LIANG J W. Study on high accuracy laser alignment technique[J]. Aviation Metrology & Measurement Technology, 1997(1):3-6.(in Chinese) http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HKJC199701000.htm
    [5] KAWASAKI A, GOTO M. On the position response of a position[J]. Sensors & Actuators A Physical, 1990, 22(89):534-537.
    [6] 孟翔飞, 王昌明, 何博侠, 等.火炮身管静态多参数测量系统的研究[J].南京理工大学学报 (自然科学版), 2013, 37(1):117-132. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJLG201301021.htm

    MENG X F, WANG C M, HE B X, et al.. Static multi-parameter measuring system for gun barrel[J]. J. Nanjing University of Science and Technology, 2013, 37(1):117-132.(in Chinese) http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJLG201301021.htm
    [7] 李欣欣. 宏/微两级驱动的大行程高精度二维定位平台基础技术研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2008.

    LI X X. Study of fundamental technologies for large range and high precision 2-D coarse/fine positioner[D]. Hangzhou:Zhejiang University, 2008.(in Chinese)
    [8] 吴赛燕.PSD的性能分析及其应用[J].机械工程与自动化, 2007(2):109-111. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SXJX200702040.htm

    WU S Y. Analysis on properties of PSD and its application[J]. Mechanical Engineering & Automation, 2007(2):109-111.(in Chinese) http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SXJX200702040.htm
    [9] 朱尚明.位置敏感检测器PSD及其应用研究[J].仪表技术与传感器, 1996(2):39-40. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YBJS199602010.htm

    ZHU SH M. A Position Sensitive Detector (PSD) and its applications[J]. Instrument Technique and Sensor, 1996(2):39-40.(in Chinese) http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YBJS199602010.htm
    [10] 黄继鹏, 王延杰, 孙宏海, 等.激光光斑位置精确测量系统[J].光学精密工程, 2013, 21(4):841-848. doi: 10.3788/OPE.

    HUANG J P, WANG Y J, SUN H H, et al.. Precise position measuring system for laser spots[J]. Opt. Precision Eng., 2013, 21(4):841-848.(in Chinese) doi: 10.3788/OPE.
    [11] 王立军, 彭航宇, 张俊.大功率半导体激光合束进展[J].中国光学, 2015, 8(4):517-534. doi: 10.3788/co.

    WANG L J, PENG H Y, ZHANG J. Advance on high power diode laser coupling[J]. Chinese Optics, 2015, 8(4):517-534.(in Chinese) doi: 10.3788/co.
    [12] 宋薇, 章亚男, 沈林勇.高功率激光装置中靶的定位调试[J].光学精密工程, 2015, 23(2):520-527. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXJM201502027.htm

    SONG W, ZHANG Y N, SHEN L Y. Target positioning in high power laser device[J]. Opt. Precision Eng., 2013(8):8-16.(in Chinese) http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXJM201502027.htm
    [13] 许忠保, 王宝龙, 刘力.位置敏感器件PSD抗干扰方法研究[J].仪表技术与传感器, 2000, 8:39-40. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YBJS200008014.htm

    XU ZH B, WANG B L, LIU L. Study on a method to eliminate the disturbance of PSD[J]. Instrument Technique and Sensor, 2000, 8:39-40.(in Chinese) http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YBJS200008014.htm
    [14] 张旭峰.大学物理实验[M].北京:机械工业出版社, 2013.

    ZHANG X F. College Physics Experiment[M]. Beijing:China Machine Press, 2013.
    [15] 盛德仁, 沈柯.激光不稳定性的平均场理分析[J].激光杂志, 1987, 1:1-6. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JGZZ198701000.htm

    SHENG D R, SHEN K. The analysis of mean-field theory of the laser instability[J]. Laser Journal, 1987, 1:1-6.(in Chinese) http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JGZZ198701000.htm
    [16] 马宏, 王金波. 仪器精度理论[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2009.

    MA H, WANG J B. Instrument Accuracy Theory[M]. Beijing:Beihang University Press.(in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-10-20
  • 修回日期:  2016-12-07
  • 刊出日期:  2017-04-01

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