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新型光电自准直经纬仪关键技术研究

【摘要】:由于某型号武器瞄准需要,一种新型光电自准直经纬仪研制任务被委派。 光电自准直经纬仪是光机电一体化精密仪器。基于长期对自准直仪、经纬仪的应用以及设计经验,通过对新的实际工作状况的分析,分别对光学自准直系统,电控系统、结构系统做了创新设计。 基于CCD测角技术对自准直光学系统进行设计,计算出光学系统的焦距,选择适当的参数,为了使三个光路的光束传输具有同步性,采用光源模块、目测模块、CCD接收模块三条光路共轭的设计方式。对重要光学器件进行选择,运用ZEMAX光学系统设计软件对光路模拟设计及优化,通过对点列图、调质函数图的分析,得到适合工作状况的光学系统。并对经纬仪的自准直精度进行检定。经纬仪自准直精度可达到1”精度。 在经纬仪结构设计方面,根据以往自准直经纬仪的设计经验及本次设计的要求,对经纬仪总体结构设计,经纬仪总体尺寸为:233mm×190mm×406mm。根据经纬仪总体尺寸限制以及光学结构设计结果设计镜筒结构。壳体采用整体式结构保证光学透镜相互之间安装的位置精度,各透镜均采用过渡安装方式,可调节横向及纵向的位置,在轴系方面,延续以往横轴轴系的设计,竖轴轴系采用密珠轴系,本论文完成了密珠轴系的密珠排布,并用千分表对竖轴做了轴向、径向晃动的检定。经过检定证明竖轴设计是合理的,论文对经纬仪大身、底座以及外围结构做了重新建模设计,以适应新的设计要求。 最后,在实验室条件下利用本单位自行设计的自准直仪和小角度测量仪对光电自准直经纬仪的主要性能指标:视准轴与横轴的垂直度、横轴与竖轴的垂直度、一测回水平方向标准差以和望远镜调焦运行误差进行检定,通过实验检定,新型光电自准直经纬仪的设计完全满足项目立项时的要求。

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