[发明专利]基于三轴转台的屏幕投影式光学目标模拟系统校准方法

说明书

本发明基于三轴转台的屏幕投影式光学目标模拟系统校准方法，包括如下步骤：步骤1，获取转台回转中心点O；步骤2，获取地面基准区顶点；步骤3，获取屏幕投影区顶点；步骤4，空间位置校正；步骤5，对图像数据源初值进行补偿。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：利用五线激光水平仪、三脚架、水平仪、铅垂线、直尺等常见仪器和简单工具，通过激光水平仪提供的四条正交垂直基准、一条水平基准和铅垂线基准，即可完成屏幕投影式光学目标模拟系统校准。

技术领域

本发明涉及半实物仿真领域，具体地，涉及屏幕投影式光学目标模拟系统的校准方法，特别是应用于航天、航空等领域的光学探测跟踪系统的性能测试和半实物仿真。

背景技术

半实物仿真是近年来航天、航空等领域光学探测跟踪系统设计研制中重点关注的问题之一。目标模拟系统是光学探测跟踪半实物仿真系统的关键组成，屏幕投影式目标模拟系统的校准直接关系到目标模拟系统的精度，并最终影响整个半实物仿真的置信度，是构建光学目标模拟系统必须解决的重要问题。

对于用于光学探测跟踪系统性能测试和半实物仿真的目标模拟系统而言，因为需要模拟目标与被测光学探测跟踪系统之间的相对视线角运动，所以屏幕投影式光学目标模拟系统校准时一般要以三轴飞行转台回转中心O(即俯仰轴、方位轴、滚动轴的三轴交点)为定位基准，要求投影画面位于与转台回转中心O为距离L，且垂直于转台滚动轴的法平面内。

目前，国内外屏幕投影式光学目标模拟系统的校准多基于实体基准进行。而三轴飞行转台的内框因为需要留出安装转台负载设备的空间，均为中空结构。因此转台回转中心O是不位于实体结构上的空间点，无法作为实体点直接标记。

现有技术，中国发明专利《射频/光学共口径复合目标模拟系统校准方法及系统》(申请号：201810917691.X)公开了一种射频/光学共口径复合目标模拟系统电轴/光轴校准系统，包括主控计算机、三轴转台、射频/光学校准装置、射频目标模拟器、光学目标模拟器和射频/光学波束复合装置；主控计算机与三轴转台、射频目标模拟器、光学目标模拟器、射频/光学复合校准装置之间分别通过信号电缆或光纤连接，用于控制三轴转台、射频目标模拟器、光学目标模拟器，以及接收射频/光学复合校准装置的输出；射频目标模拟器用于根据主控计算机的指令发射射频波束模拟目标的射频特征信息。本发明能够实现射频/光学共口径复合目标模拟系统电轴/光轴的一致性校准，保证射频/光学共口径复合目标模拟系统的模拟精度。

利用常用仪器完成基于转台回转中心的屏幕投影式目标模拟系统校准，难度较大，一般需要通过激光跟踪仪等昂贵仪器或者与专门研制与转台配套的专用标校设备才能实现，校准成本高且周期长。

发明内容

针对上述技术缺陷，本发明的目的是提供一种解决上述技术问题的基于三轴转台的屏幕投影式光学目标模拟系统校准方法。

为解决上述技术问题，本发明基于三轴转台的屏幕投影式光学目标模拟系统校准方法，包括如下步骤：

步骤1，获取转台回转中心点O；

步骤2，获取地面基准区顶点；

步骤3，获取屏幕投影区顶点；

步骤4，空间位置校正；

步骤5，对图像数据源初值进行补偿。

优选地，步骤1包括：

步骤1.1，获取安装基准面中心点A；

步骤1.2，将基准面调水平；

步骤1.3，获取转台回转中心点O；其中

转台回转中心点O为过点A的铅垂线且与点A距离为设定距离a的点。

优选地，步骤2包括：

步骤2.1，获取转台回转中心点O在转台底座上的投影点T；