米級車載自適應(yīng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于大口徑車載自適應(yīng)光學(xué)成像探測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種米級車載自適應(yīng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]由于大氣湍流的存在，對大于20km遠(yuǎn)距離飛行目標(biāo)進(jìn)行地基直接光學(xué)成像探測，獲得的是模糊圖像。為滿足對遠(yuǎn)距離目標(biāo)，達(dá)到高分辨的清晰成像效果，目前，國內(nèi)外主要采取的技術(shù)是Im以上光學(xué)口徑、光學(xué)自適應(yīng)、圖像恢復(fù)等；
[0003]目前，在大口徑自適應(yīng)光學(xué)成像探測領(lǐng)域，采用的自適應(yīng)成像望遠(yuǎn)鏡均為在固定站模式下的室內(nèi)成像，這種工作模式存在工作環(huán)境要求苛刻，焦距過長、能量損失嚴(yán)重等缺點(diǎn)；而車載望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)口徑最大也不超過lm，設(shè)備工作時載車和設(shè)備分離，設(shè)備展開時間長，不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的機(jī)動性機(jī)動性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種米級車載自適應(yīng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的對環(huán)境要求苛刻、能量損失嚴(yán)重和無法實(shí)現(xiàn)機(jī)動布站的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的米級車載自適應(yīng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡包括載車、車載一體化跟蹤臺、俯仰軸系、米級主光學(xué)系統(tǒng)、車載液壓防護(hù)罩和自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)；
[0006]所述車載一體化跟蹤臺固定安裝在所述載車的車架上，所述俯仰軸系通過螺栓與所述車載一體化跟蹤臺連接，米級主光學(xué)系統(tǒng)與所述俯仰軸系連接，所述自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)通過安裝定位孔固定在俯仰軸系上，所述車載液壓保護(hù)罩與所述載車連接，所述車載一體化跟蹤臺、俯仰軸系、米級主光學(xué)系統(tǒng)和自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)位于車載液壓防護(hù)罩內(nèi)；
[0007]通過車載一體化跟蹤臺和俯仰軸系實(shí)現(xiàn)米級主光學(xué)系統(tǒng)方位軸和俯仰軸的調(diào)整，米級主光學(xué)系統(tǒng)接收飛行目標(biāo)反射光，匯聚到自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中進(jìn)行清晰成像。
[0008]所述米級車載自適應(yīng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡還包括牽引車，所述牽引車與所述載車固定連接。
[0009]所述載車為半掛式低貨臺車輛。
[0010]所述車載一體化跟蹤臺包括轉(zhuǎn)盤軸承、方位軸、角度編碼器、力矩電機(jī)、U型架和過渡座；所述U型架通過過渡座與所述載車連接，所述轉(zhuǎn)盤軸承直接安裝在過渡座上，所述方位軸與載車底盤框架連接，所述角度編碼器的定環(huán)與方位軸連接，動環(huán)與U型架連接，所述力矩電機(jī)的定子與所述角度編碼器的定環(huán)連接，轉(zhuǎn)子與所述角度編碼器的動環(huán)連接。
[0011]所述米級主光學(xué)系統(tǒng)所述米級主光學(xué)系統(tǒng)包括主反射鏡、次反射鏡、第三反射鏡、平面反射鏡A和反射鏡組；次反射鏡對主反射鏡呈現(xiàn)中心遮攔，入射光首先經(jīng)過主反射鏡的反射，然后依次經(jīng)過次反射鏡聚焦，再經(jīng)第三反射鏡、平面反射鏡A、反射鏡組反射后，形成第一像面，進(jìn)入中繼光學(xué)系統(tǒng)。
[0012]所述自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)包括:中繼光學(xué)系統(tǒng)、一級傾斜校正光學(xué)系統(tǒng)、自適應(yīng)校正光學(xué)系統(tǒng)和雙通道高分辨力成像光學(xué)系統(tǒng)；
[0013]所述中繼光學(xué)系統(tǒng)包括平面反射鏡B、平面反射鏡C、拋物反射鏡、平面反射鏡D、分色鏡A、平面反射鏡E和變形鏡；第一像面對平面反射鏡B呈中心遮攔，來自第一像面的光束穿過平面反射鏡B，依次經(jīng)平面反射鏡C和拋物反射鏡反射后的光束到達(dá)平面反射鏡B，光束依次經(jīng)平面反射鏡B和平面反射鏡D反射后由分色鏡A進(jìn)行光譜分光，波段為900nm?1700nm的光束透射進(jìn)入一級傾斜校正光學(xué)系統(tǒng)，波段為450nm?900nm的光束經(jīng)平面反射鏡E和變形鏡反射后進(jìn)入自適應(yīng)校正光學(xué)系統(tǒng)；
[0014]所述一級傾斜校正光學(xué)系統(tǒng)包括校正透鏡、平面反射鏡F和短波紅外高速探測器；所述短波紅外高速探測器的靶面位于所述校正透鏡的焦面上，由中繼光學(xué)系統(tǒng)透射的光束透過校正透鏡，經(jīng)平面反射鏡F反射后，成像在短波紅外高速探測器上；
[0015]所述自適應(yīng)校正光學(xué)系統(tǒng)包括耦合透鏡A、平面反射鏡G、第二像面、耦合透鏡B、分色鏡B、平面反射鏡H和波前探測器；所述波前探測器的靶面位于所述變形鏡共軛位置上，由中繼光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)入的光束透過耦合透鏡A，經(jīng)平面反射鏡G反射形成第二像面，來自第二像面的光束透過耦合透鏡B后經(jīng)分色鏡B進(jìn)行光譜分光，波段為700nm?900nm的光束透射進(jìn)入雙通道高分辨力成像光學(xué)系統(tǒng)，波段為450nm?700nm的光束平面反射鏡H反射后被波前探測器接收；
[0016]所述雙通道高分辨力成像光學(xué)系統(tǒng)包括平面反射鏡1、成像透鏡、分光鏡、成像探測器A和成像探測器B，成像探測器A的靶面位于所述成像透鏡的焦面位置上，成像探測器B的靶面位于所述成像透鏡的離焦位置上，由自適應(yīng)校正光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)入的光束經(jīng)平面反射鏡I反射后，透過成像透鏡，經(jīng)分光鏡分光后，分別成像在成像探測器A和成像探測器B上。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的米級車載自適應(yīng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡的車載一體化跟蹤臺在電機(jī)的驅(qū)動下完成方位軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、俯仰軸系在電機(jī)的驅(qū)動下完成俯仰軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，通過兩軸運(yùn)動，保證米級主光學(xué)系統(tǒng)一直瞄準(zhǔn)既定的空中或空間目標(biāo)；米級車載自適應(yīng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡通過米級主光學(xué)系統(tǒng)接收空中或空間的飛行目標(biāo)反射光，匯聚到自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中進(jìn)行清晰成像。望遠(yuǎn)鏡的載車由牽引車實(shí)現(xiàn)機(jī)動布站，液壓防護(hù)罩用于保護(hù)望遠(yuǎn)鏡。
[0018]本發(fā)明采用車載自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)，大口徑光學(xué)系統(tǒng)、車載一體化跟蹤臺和圖像恢復(fù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。滿足對遠(yuǎn)距離、機(jī)動式、高分辨清晰成像的要求。能量損失少，對環(huán)境要求低。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的米級車載自適應(yīng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的米級車載自適應(yīng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡中米級主光學(xué)系統(tǒng)和自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)相對位置示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明的米級車載自適應(yīng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡中車載一體化跟蹤臺結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明的米級車載自適應(yīng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡米級主光學(xué)系統(tǒng)示意圖；
[0023]圖5為本發(fā)明的米級車載自適應(yīng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)示意圖；
[0024]其中:1、牽引車，2、載車，3、車載一體化跟蹤臺，4、俯仰軸系，5、米級主光學(xué)系統(tǒng)，6、車載液壓防護(hù)罩，7、自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)，8、轉(zhuǎn)盤軸承，9、力矩電機(jī)，10、角度編碼器，11、方位軸，12、U型架，13、過渡座，14、主反射鏡，15、次反射鏡，16、第三反射鏡，17、平面反射鏡A，18、反射鏡組，19、第一像面，20、平面反射鏡B，21、平面反射鏡C，22、拋物反射鏡，23、平面反射鏡D，24、分色鏡A，25、平面反射鏡E，26、變形鏡，27、校正透鏡，28、平面反射鏡F，29、短波紅外高速探測器，30、耦合透鏡A，31、平面反射鏡G，32、第二像面，33、耦合透鏡B，34、分色鏡B，35、平面反射鏡H，36、波前探測器，37、平面反射鏡I，38、成像透鏡，39、分光鏡，40、成像探測器A，41、成像探測器B。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。
[0026]參見附圖1和附圖2，本發(fā)明的米級車載自適應(yīng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡包括載車2、車載一體化跟蹤臺3、俯仰軸系4、米級主光學(xué)系統(tǒng)5、車載液壓防護(hù)罩6和自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)7 ；
[0027]所述車載一體化跟蹤臺3固定安裝在所述載車2的車架上，所述俯仰軸系4通過螺栓與所述車載一體化跟蹤臺3連接，米級主光學(xué)系統(tǒng)5與所述俯仰軸系4連接，所述自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)7通過安裝定位孔固定在俯仰軸系4上，所述車載液壓保護(hù)罩與所述載車2連接，所述車載一體化跟蹤臺3、俯仰軸系4、米級主光學(xué)系統(tǒng)5和自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)7位于車載液壓防護(hù)罩6內(nèi)；
[0028]通過車載一體化跟蹤臺3和俯仰軸系4實(shí)現(xiàn)米級主光學(xué)系統(tǒng)5方位軸11和俯仰軸的調(diào)整，米級主光學(xué)系統(tǒng)5接收飛行目標(biāo)反射光，匯聚到自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)7中進(jìn)行清晰成像。
[0029]所述米級車載自適應(yīng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡還包括牽引車I，所述牽引車I與所述載車2固定連接。
[0030]所述載車2為半掛式低貨臺車輛，載車2為系統(tǒng)提供半掛式低貨臺車架、后獨(dú)立懸掛輪、調(diào)平支腿和剎車系統(tǒng)。
[0031]參見附圖3，所述車載一體化跟蹤臺3包括轉(zhuǎn)盤軸承8、方位軸11、角度編碼器10、力矩電機(jī)9、U型架12和過渡座13 ;所述U型架12通過轉(zhuǎn)盤軸承8與所述載車2連接，所述轉(zhuǎn)盤軸承8直接安裝在過渡座13上，所述方位軸11與載車2底盤框架連接，所述角度編碼器10的定環(huán)與方位軸11連接，動環(huán)與U型架12連接，所述力矩電機(jī)9的定子與所述角度編碼器10的定環(huán)連接，轉(zhuǎn)子與所述角度編碼器10的動環(huán)連接，系統(tǒng)通過過渡座13進(jìn)行精度的傳遞；所述俯仰軸系由俯仰力矩電機(jī)、俯仰編碼器、俯仰軸承、左右立柱、四通和左右軸頭組成；所述俯仰軸系通過左右立柱與轉(zhuǎn)臺的U型架連接；所述俯仰軸系的四通和左右軸頭形成俯仰軸的轉(zhuǎn)動