[发明专利]一种用于共孔径望远镜收发光轴校准装置及方法

说明书

本发明提供了一种用于共孔径望远镜收发光轴校准装置及方法，该方案包括有光源、成像探测系统、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、发射瞄准镜、电调镜、分光镜、跟踪快反镜、机上激光收发装置和中继传输光路，其中光源、成像探测系统、第三反射镜、发射瞄准镜和电调镜位于望远镜机下，第一反射镜、第二反射镜、分光镜、跟踪快反镜、机上激光收发装置和中继传输光路位于望远镜机上；本方案中可实现共孔径望远镜系统收发光轴的高效校准，光路校准方法简单、快速、精确高（取决于机上激光收发装置和成像探测系统分辨率，一般可达μrad量级），无需人工手动操作，光路校准时间约在数分钟，显著提高了望远镜系统光路检查效率。

技术领域

本发明涉及的是激光技术应用领域，尤其是一种用于共孔径望远镜收发光轴校准装置及方法。

背景技术

随着光电对抗和光电探测技术的发展，为保证对目标的高精度快速跟踪性能，基于复合轴控制的共孔径望远镜系统扮演着重要的角色。望远镜系统不仅要求对动态目标的快速稳定跟踪，而且必须将发射光束瞄准于目标的某一点。跟踪与瞄准光轴的零点一致性误差，严重时将会影响发射光束的瞄准精度，导致望远镜系统无法准确地瞄准目标。如何保证在目标稳定跟踪过程中发射光束瞄准在目标跟踪零点，保证接收发射光轴的一致性，是整个望远镜光学系统光路校准最为核心的内容。因此，如何简单、快速、精确地校准望远镜收发光轴，减少光路检查准备时间，使整个系统高效、高精度地具备工作能力显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的，就是针对为解决如何简单、快速、精确地校准共孔径望远镜收发光轴的问题，而提供一种用于共孔径望远镜收发光轴校准装置及方法的技术方案，该方案能实现共孔径望远镜系统收发光轴的高效校准，光路校准方法简单、快速、精确高(取决于机上激光收发装置和成像探测系统分辨率，一般可达μrad量级)，无需人工手动操作，光路校准时间约在数分钟，显著提高了望远镜系统光路检查效率。

本方案是通过如下技术措施来实现的：

一种用于共孔径望远镜收发光轴校准装置，其特征是：包括有光源、成像探测系统、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、发射瞄准镜、电调镜、分光镜、跟踪快反镜、机上激光收发装置和中继传输光路，其中光源、成像探测系统、第三反射镜、发射瞄准镜和电调镜位于望远镜机下，第一反射镜、第二反射镜、分光镜、跟踪快反镜、机上激光收发装置和中继传输光路位于望远镜机上；

本装置内包含有发射光束、目标信号光束和准直校准光束；所述发射光束由光源发出，依次经过发射瞄准镜、电调镜、第一反射镜和第二反射镜反射后传输至分光镜，一部分光束透射过分光镜后射入机上激光收发装置，另一部分光束经过分光镜反射后再经过跟踪快反镜反射后射入中继传输光路；所述目标信号光束由目标信号发出经过中继传输光路射出后依次经过跟踪快反镜、分光镜、第二反射镜、第一反射镜和电调镜的反射，再透射过发射瞄准镜后经过第三反射镜的反射后传输至成像探测系统；所述准直校准光束由机上激光收发装置发出后透射过分光镜，在依次经过第二反射镜、第一反射镜和电调镜的反射，再透射过发射瞄准镜后经过第三反射镜的反射后传输至成像探测系统。

作为本方案的优选：发射瞄准镜为电动调整镜。

作为本方案的优选：电调镜为垂直轴电动调整镜，用于实现收发光轴与机械旋转轴一致性调节。

作为本方案的优选：跟踪快反镜能够实现对目标实时跟踪闭环，使目标成像于成像探测系统零点位置。

作为本方案的优选：中继传输光路为激光准直扩束光学系统。

一种用于共孔径望远镜收发光轴校准方法，包括有粗调过程和精调过程；

粗调过程包括有以下步骤：

a、光源产生发射光束；

b、望远镜方位机架旋转某一特定位置，将此位置记为机架0度位置，机上激光收发装置探测发射光束，记录0度光轴位置(x₀，y₀)；