[发明专利]一种光学系统动态跟瞄方法及系统

说明书

本发明提供一种光学系统动态跟瞄方法及系统，是为了解决现有技术的动态跟瞄手段结构尺寸大、跟踪精度低、探测器像面尺寸大、帧频低的缺点而提出的。本发明的方法包括：将成像探测器安装在二维运动机构上，并使成像探测器的运动平面与成像探测器像面平行；二维运动机构用于带动成像探测器2在光学镜头1焦平面上垂轴移动；计算机根据成像探测器的扫描结果计算偏差，控制二维运动机构移动，实现对目标的跟踪。本发明的系统包括光学镜头、成像探测器和二维运动机构，其中成像探测器安装在二维运动机构上。本发明适用于高能激光动态跟瞄系统。

技术领域

本发明涉及光学动态跟瞄领域，具体涉及一种光学系统动态跟瞄方法及系统

背景技术

目前光学系统动态跟瞄方法在远距离侦查、微弧度量级的高精度跟瞄、精密测角等很多方面具有应用需求。现有动态精跟瞄实现方法很多，其原理和特点都各不相同：第一种采用转台带动整机进行旋转的方式，其原理如图1所示，当目标移动时，需要带动包含有成像探测器的整机旋转以使目标能够在探测器上成像，这种方式具有结构尺寸大、跟踪精度低的缺点。第二种采用在光学镜头前加二维摆镜的扫描方法，这种方法需要探测器具有较大的像面尺寸，并且还有跟踪精度低、帧频低的缺点，与未来光学系统精跟踪系统小型化、高精度的发展趋势相背离。

发明内容

本发明的一个目的是解决现有技术的动态跟瞄手段结构尺寸大、跟踪精度低、探测器像面尺寸大、帧频低的缺点。

根据本发明的第一方面，提供了一种光学系统动态跟瞄方法，包括：S1：将成像探测器2安装在二维运动机构3上，并使成像探测器2的运动平面与成像探测器2像面平行；其中二维运动机构3包括水平运动台3-2和竖直运动台3-1；所述二维运动机构3用于带动成像探测器2在光学镜头1焦平面上垂轴移动；S2：计算机根据成像探测器的扫描结果计算偏差，控制二维运动机构移动，实现对目标的跟踪。

优选地，步骤S2的具体过程为：S2-1：获取成像探测器采集到的目标图像，并计算目标偏差量；S2-2：根据目标偏差量计算二维运动机构的移动量；S2-3：控制二维运动机构带动成像探测器移动；S2-4：重复步骤S2-1至S2-3，直至目标偏差量为0。

优选地，所述光学系统为高能激光光学系统。

根据本发明的第二方面，提供一种动态跟瞄系统，包括光学镜头、成像探测器和二维运动机构，其中成像探测器安装在二维运动机构上。

优选地，所述二维运动机构包括竖直运动台和水平运动台，所述成像探测器安装在竖直运动台上。

优选地，光学系统动态跟瞄系统还包括计算机，所述计算机包括：偏差量计算模块，用于获取成像探测器采集到的目标图像，并计算目标偏差；移动量计算模块，用于根据目标偏差量计算二维运动机构的移动量；二维运动机构控制模块，用于控制二维运动机构带动成像探测器移动。

优选地，光学系统动态跟瞄系统还包括：跟踪检测模块，用于检测目标偏差量是否为0，若否，则控制二维机构带动成像探测器移动直至目标偏差量为0；若是，则使二维运动机构停止移动。

优选地，所述系统为高能激光动态跟瞄系统。

本发明的一个技术效果是，方法原理简单、结构尺寸小、跟踪精度高的特点，并且对探测器像面面积要求减小，有利于实现高帧频探测。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为现有技术的原理示意图；其中图1(a)为目标未移动时系统的状态；图1(b)为目标移动后为了完成跟瞄而使转台整机旋转的原理示意图；1-光学镜头，2-成像探测器；