減小連續變焦紅外熱像儀中光軸漂移的方法研究

陳志斌,宋 巖,張 超

(軍械工程學院 軍械技術研究所，河北 石家莊 050000)

引言

紅外目標識別跟蹤技術是當代精確制導技術發展的主流和方向，連續變焦紅外熱像儀可以用短焦距、大視場對目標進行捕獲，然后再通過連續變倍，在長焦距、小視場對目標進行識別分析。因其在短時間內可以完成短焦距到長焦距的連續變化，為高精度跟蹤提供了可能。實際應用中，設計并加工出來的變焦距系統存在光軸跳動較大等問題。引起光軸跳動除了加工凸輪曲線過程中存在加工誤差等因素外，還有就是凸輪曲線不夠平滑，在某一點的曲率突然增大，或者該點是整個曲線的曲率極值點[1]。變焦過程中光軸的漂移將會引起跟蹤移位，進而導致無法準確命中目標。文中首先將對補償組曲線的平滑性以及凸輪曲線壓力角進行優化設計，通過優化可以有效減小因凸輪轉動引起的光軸漂移。對于優化后的系統，將利用自行設計的實時測量裝置擬合出光軸漂移曲線，通過軟件補償實時反饋給跟蹤系統，則可以將光軸漂移帶來的誤差影響最小化。

1 二組元的機械補償法變焦距高斯光學計算

二組元機械補償法變焦距系統是由前固定組、變倍組、補償組和后固定組組成。前固定組和后固定組在整個變焦過程中都是不動的，他們對倍率沒有貢獻。變倍組和補償組是運動組元，所有倍率變化都是由它們沿光軸方向移動而得到的。對于變焦距高斯……