[发明专利]无基线光环成像被动光学测距方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无基线光环成像被动光学测距方法及装置，无需已知被测目标纵向或者横向尺寸即基线尺寸，即可利用光环成像对被测目标进行被动光学测距，属于无源被动光学测距技术领域。

背景技术

为了能够有效地避开敌方的电磁干扰，并且不被敌方察觉，高隐蔽性地将被测目标距离精确测量出来，在现有技术中有多种无源被动光学测距方法，如光环成像被动光学测距方法，实现测距的前提条件之一是已知被测目标上某一纵向或者横向尺寸L，将该尺寸L作为测距基线，见2006年7月Vol 136，No4.《航空计算技术》刊登的一篇作者为鞠传文等、题为“光学测距传感器的工程计算”的文章。测距装置为，望远系统1与分光镜2位于一个水平光轴上，光环成像系统3位于过分光镜2、与所述水平光轴相交的垂直光轴上，见图1所示，在光环成像系统3中，光棒4、漏斗反射镜5、透镜6光学同轴，光棒4自漏斗反射镜5中孔穿过，透镜6位于漏斗反射镜5反射方，见图2所示。测距方法为，自测距点O经望远系统1瞄准被测目标，将被测目标上A、B两点的连线作为基线，基线长度L已知；来自光源的平行光依次经光棒4、漏斗反射镜5两次反射后产生光环；该光环经透镜6后由分光镜2反射到望远系统1，同时由分光镜2折射，在无穷远处形成光环的虚像，被测目标上的基线位于该光环的虚像中，此时通过望远系统1观测被测目标，同时看到所述光环虚像，通过调整光环成像系统3中的光棒4来调整光环虚像的大小，使得其直径等于基线长度L，此时光环直径为2r，透镜6的物方设计焦距为f，测距张角θ≤5°，测距点O至被测目标上的基线的距离为待测距离D，D＞＞L，近似有：

tgθ=LD---(1)]]>

由于D＞＞L，于是(1)式简化为：

θ=LD---(2)]]>

由几何光学得到：

θ=2rf---(3)]]>

(3)式中f、2r均为已知量；

将(3)式、(2)式联立，经整理后得到：

D=f2rL---(4)]]>

从(4)式得到测距结果。

发明内容

现有技术其不足在于，当被测目标为陌生目标，测距方不掌握所观测到的被测目标上某两点间的距离，则无法实现测距，为了解决这一问题，我们发明了一种无基线光环成像被动光学测距方法及装置。

本发明之测距装置为，望远系统1与分光镜2位于一个水平光轴上，光环成像系统3位于过分光镜2、与所述水平光轴相交的垂直光轴上，其特征在于，在光环成像系统3中，光棒4、漏斗反射镜5、变焦接物镜7光学同轴，光棒4自漏斗反射镜5中孔穿过，变焦接物镜7位于漏斗反射镜5反射方，见图3所示。