阅读说明：本技术 航炮空间姿态校准装置及校准方法 (Device and method for calibrating aerial gun space attitude ) 是由 孙林 饶永红 张克 于 2021-09-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种航炮空间姿态校准装置,包括：相交校准靶、电子校炮镜、倾角传感器、上位机和显示器；所述相交校准靶上设有两个不同位置的校准目标,所述电子校炮镜的一端设有准直物镜,另一端设有插轴；通过插轴用于将电子校炮镜插入炮口,并保持电子校炮镜的光轴与炮口轴线重合；电子校炮镜中设有图像传感器,所述图像传感器连接上位机,所述上位机连接显示器；所述倾角传感器安装在电子校炮镜上,用于检测电子校炮镜的倾角。本发明还提供了一种航炮空间姿态校准方法。本发明校炮过程无需对机身进行校正,不受环境的影响,大大简化了操作流程。(The invention provides a device for calibrating the space attitude of an aerogun, which comprises: the device comprises an intersecting calibration target, an electronic gun calibration mirror, a tilt angle sensor, an upper computer and a display; the intersected calibration target is provided with two calibration targets at different positions, one end of the electronic gun calibration lens is provided with a collimating objective lens, and the other end of the electronic gun calibration lens is provided with an inserting shaft; the electronic gun checking mirror is inserted into the muzzle through the insertion shaft, and the optical axis of the electronic gun checking mirror is kept to be coincident with the axis of the muzzle; an image sensor is arranged in the electronic gun checking mirror and connected with an upper computer, and the upper computer is connected with a display; the inclination angle sensor is arranged on the electronic cannon correcting mirror and used for detecting the inclination angle of the electronic cannon correcting mirror. The invention also provides a method for calibrating the space attitude of the aerogun. The gun body is not required to be corrected in the gun correcting process, the gun body is not influenced by the environment, and the operation flow is greatly simplified.)

航炮空间姿态校准装置及校准方法

技术领域

本发明涉及航炮校准技术领域，尤其是一种航炮空间姿态校准装置及校准方法。

背景技术

在复杂的作战环境下，航炮作为现代战机对空、对地攻击的一种重要手段，其射击精度的好坏直接影响着战机的战场生存能力和一场局部战争的成败，因此对于航炮，校靶是一项经常性的、直接关系到机载武器保障性、命中概率及整个武器系统任务效率的重要工作。

传统的航炮校准方法是用千斤顶及托架顶起飞机，是飞机纵轴和横轴处于水平位置，在飞机基准座前50m设置靶板，靶板水平线应与飞机横轴平行，靶板上的垂线应与铅垂线重合，靶板中心对准校靶基准，然后再进行校靶。这样的方式对校准环境和机身空间姿态要求比较严格，操作复杂，精度低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种航炮空间姿态校准装置及校准方法，校炮过程无需对机身进行校正，不受环境的影响，大大简化了操作流程，提高了校准精度和校准效率。

为实现以上技术目的，本发明实施例采用的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种航炮空间姿态校准装置，包括：相交校准靶、电子校炮镜、倾角传感器、上位机和显示器；

所述相交校准靶上设有两个不同位置的校准目标，所述电子校炮镜的一端设有准直物镜，另一端设有插轴；通过插轴用于将电子校炮镜插入炮口，并保持电子校炮镜的光轴与炮口轴线重合；电子校炮镜中设有图像传感器，所述图像传感器连接上位机，所述上位机连接显示器；所述倾角传感器安装在电子校炮镜上，用于检测电子校炮镜的倾角。

进一步地，相交校准靶上的校准目标为交叉十字线目标。

进一步地，倾角传感器采用MEMS倾角传感器。

第二方面，本发明实施例提供了一种航炮空间姿态校准方法，采用如上文所述的航炮空间姿态校准装置，包括：

步骤S1，确定航炮的全距较靶距离D和实际较靶距离D₀；

步骤S2，计算相交校准靶上两个校准目标中心的竖直距离H和水平距离L；

根据相似三角形定理得到：

其中，H₀为炮口中心与航炮上瞄准具的竖直距离；H为相交校准靶上两个校准目标中心的竖直距离；

其中，L₀为炮口中心与航炮上瞄准具的水平距离；L为相交校准靶上两个校准目标中心的水平距离；

步骤S3，根据两个校准目标中心的竖直距离H和水平距离L在相交校准靶上设置两个校准目标；

步骤S4，将电子校炮镜插入航炮的炮口，并保持电子校炮镜的光轴与炮口轴线重合；

步骤S5，调整航炮的炮身，使得电子校炮镜上的倾角传感器处于水平状态，即炮身处于水平状态；

步骤S6，将相交校准靶置于距离炮口实际较靶距离D₀处，沿竖直方向调整相交校准靶，沿水平方向调整炮身，使得电子校炮镜对准相交校准靶上的一个校准目标中心B，然后调整航炮上的瞄准具，使瞄准具中心与相交校准靶上的另一个校准目标中心A重合，记录此时瞄准具与炮身的相对角度，作为瞄准具的基准角度。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：克服了传统校炮前先校正机身地缺点，不仅适用于校靶场对航炮进行校准，也适用于飞机使用一段时间后随时进行校靶，对环境要求较低。

附图说明

图1为本发明实施例中的校准装置示意图。

图2为本发明实施例中的相交校准靶示意图。

图3为本发明实施例中的相交校准靶上的校准目标位置计算示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提出的一种航炮空间姿态校准装置，包括相交校准靶1、电子校炮镜2、倾角传感器3、上位机4和显示器5；

所述相交校准靶1上设有两个不同位置的校准目标，校准目标优选为交叉十字线目标，两个校准目标的中心如图2中的A和B所示；所述电子校炮镜2的一端设有准直物镜6，另一端设有插轴8；通过插轴8可以将电子校炮镜2插入炮口，并保持电子校炮镜2的光轴与炮口轴线重合；电子校炮镜2中设有图像传感器7，所述图像传感器7连接上位机4，所述上位机4连接显示器5；所述倾角传感器3安装在电子校炮镜2上，用于检测电子校炮镜2的倾角；倾角传感器3优选为MEMS倾角传感器；

所述插轴8采用推拉式间隙补偿胀轴结构，实现无间隙稳定配合，以达到可靠的定位精度要求；

本发明实施例提出的一种航炮空间姿态校准方法，包括以下步骤：

步骤S1，确定航炮的全距较靶距离D和实际较靶距离D₀；

对于某一型号的航炮，可以根据其性能要求确定全距较靶距离D，例如全距较靶距离D为1200m；然后根据实际较靶时的方便，确定实际较靶距离D₀，实际较靶距离D₀小于全距较靶距离D，例如实际较靶距离D₀为400m；

步骤S2，计算相交校准靶上两个校准目标中心的竖直距离H和水平距离L；

如图3所示，若电子校炮镜插在航炮的炮口后，航炮的瞄准具光轴和电子校炮镜光轴相交于全距较靶距离D的末端；

根据相似三角形定理得到：

其中，H₀为炮口中心与航炮上瞄准具的竖直距离；H为相交校准靶上两个校准目标中心的竖直距离；

其中，L₀为炮口中心与航炮上瞄准具的水平距离；L为相交校准靶上两个校准目标中心的水平距离；

步骤S3，根据两个校准目标中心的竖直距离H和水平距离L在相交校准靶上设置两个校准目标；

校准目标优选设置为交叉十字线目标；

步骤S4，将电子校炮镜插入航炮的炮口，并保持电子校炮镜的光轴与炮口轴线重合；

步骤S5，调整航炮的炮身，使得电子校炮镜上的倾角传感器处于水平状态，即炮身处于水平状态；

步骤S6，将相交校准靶置于距离炮口实际较靶距离D₀处，沿竖直方向调整相交校准靶，沿水平方向调整炮身，使得电子校炮镜对准相交校准靶上的一个校准目标中心B，然后调整航炮上的瞄准具，使瞄准具中心与相交校准靶上的另一个校准目标中心A重合，记录此时瞄准具与炮身的相对角度，作为瞄准具的基准角度；

此步骤中，可以通过显示器5观察电子校炮镜是否对准相交校准靶上的一个校准目标中心B；瞄准具与炮身的相对角度可以由航炮的火控系统获得；

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。