[发明专利]一种近红外激光光斑视场参数测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明属于激光测试技术领域，具体涉及一种近红外激光光斑现场参数测量装置及测量方法。

背景技术

在导航与激光探测领域中，激光光斑的大小制约着激光系列武器弹药的性能，在同一功率条件下，如果激光光斑过大也就是视场过大，表征在同一距离下该类型弹药探测性能降低，如果激光光斑过小也就是视场过小，激光能量汇聚，有利于提高弹药探测性能，探测距离将增大，但是激光视场过小，探测面也将变小，将出现探测盲区，降低了探测的捕获率，特别是近红外激光系列产品，因此，有效地测量出红外激光光斑的大小，可为生产近红外激光产品厂家提供研制的参考依据，有效地改进激光系列武器的效能，进而提高武器的战斗力。目前，针对激光视场的测量，大部分都是对可见的激光视场采用人工测量方法进行测量，即在一定距离下用尺子测量光斑的两维方向尺度大小，按照出射点到光斑投影位置距离的几何关系推算激光的具体视场大小。现有技术中存在一种红外激光光斑测量板，其主要利用面板作基底，并通过在面板表面上均匀地印刷一层红外猝灭材料配合照明的方式获得激光光斑大小；此外，还有基于激光打靶机的红外光斑测量法等，这些测量方法未能实现自动测量，且由于激光光斑的边缘难以界定，测量误差比较大。

对于不可见的近红外激光光斑测量，由于出射光斑人眼观测不到，难以用人工的直接测量法获得，而对该类激光的光斑测量设备比较少，大都停留在理论和一些简单地工程处理计算上，现有技术中还未存在一套全方位自动测试红外激光光斑的装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明旨在提供一种近红外激光光斑视参数测量装置，其包括近红外激光参数测试台、计算机以及标定网格板，其中在计算机上装有处理与计算软件，该测量装置还包括底盘基座，其中近红外激光参数测试台中包含有能发射近红外激光的发射装置，并且该近红外激光参数测试台可固定在该底盘基座上，标定网格板设置在与近红外激光参数测试台相距一定距离的位置，并且与近红外激光参数测试台发射的激光相垂直正交。

优选地，近红外激光参数测试台包括设置在底盘基座上的壳体，在壳体内设有角度编码器采集与显示电路，在壳体上设有面阵相机，面阵相机用于采集获取带有激光瞄准点的标定网格板的图像，面阵相机与计算机相连接，在面阵相机的前端安装有光学镜头，光学镜头对准标定网格板，通过调整近红外激光参数测试台和标定网格板之间的距离，可将标定网格板位于面阵相机的整个视场中。

优选地，近红外激光参数测试台还包括设置在底盘基座上的两维转动云台，在面阵相机与两维转动云台之间设有位于底盘基座上的十三位角度编码器，其中两维转动云台包括云台底座，在云台底座上设有俯仰方向转动调整机构和同心轴旋转调整机构。

优选地，俯仰方向转动调整机构固定在测试台底面上方，并且俯仰方向转动调整机构与高精度十三位角度编码器相连接，具体地，俯仰方向转动调整机构的转动轴心与十三位角度编码器的旋转轴心固定连接，能够通过旋转俯仰方向转动调整机构调整俯仰方向中心轴线与水平方向的夹角。

优选地，在俯仰方向转动调整机构尾部设有俯仰角度微调手柄，其配置地用于调整俯仰方向转动调整机构的俯仰角度，通过操作微调手柄进行手调和微调可确保出射的近红外激光光斑落于标定网格板上，俯仰角度数值可以通过角度编码器采集与显示电路获取，俯仰方向转动调整机构与角度编码器设有旋转手柄，旋转手柄可以调整同心轴旋转调整机构的旋转角度，角度值可通过固定在俯仰方向转动调整机构和同心轴旋转调整机构之间的角度刻度板读取。

优选地，在两维转动云台的俯仰方向转动调整机构上方设有出射激光瞄准器，出射激光瞄准器用于校正激光线的方向，该激光线的方向随俯仰方向转动调整机构的俯仰角度而变化，也与面阵相机的光学镜头的光轴平行。

优选地，在同心轴旋转调整机构上安装有夹具，其中夹具能够与同心轴旋转调整机构同轴心转动，在夹具的中心处设有近红外激光器，该近红外激光器用于发射激光，此外，在近红外激光参数测试台的两端分别设有激光测距仪，激光测距仪配置地用于测量并校正以确保用于采集的面阵相机前端的光学镜头的光轴与标定网格板正交。

优选地，底盘基座通过装设在其边缘处的至少三个水平调整底座而水平放置在地面或者平台上，每个水平调整基座都能用来调整底盘基座的高度以保证整个近红外激光参数测试台处于水平状态，在底盘基座上还设有两个水平观测水泡，用以观测近红外激光参数测试台的水平状态，在标定网格板的底座设有可调的水平调节装置和水平观测水泡，以确保标定网格板处于水平状态，标定网格板中的网格竖直边缘线与底座水平面垂直，并且网格竖线之间的距离是已知的。