文档介绍：,发光光源和光敏接收元件均安装在同一个光学系统之内并且处于平行光管的焦平面位置上。光管的出射光和入射光均以平行光形式出现,其工作敏区即准直和平移敏区受到准直目标-直角棱镜宽度、工作距离、平行光管的口径和焦距长度等因素的限制。在需要扩大工作敏区时这种结构显示出不足。为了扩大瞄准仪的工作敏区,本人所知美国*瞄准仪采用光管外部非平行光光源而我所老式光学瞄准仪采用光管内面光源。参考美国*瞄准仪方案,提出一种非平行光光电瞄准仪的粗略设想:瞄准仪的发光光源为设置在平行光管外部的非平行光光源,此举不但扩大了瞄准仪的工作敏区而且还可以以全数字形式工作在准直、测角、敏区搜索和敏区锁定状态。关于瞄准敏区,即平移敏区、俯仰敏区和测角敏区的说明1)平移敏区在准直或者测角状态下,目标直角棱镜相对投射光源中心左右平移,直到移出测量敏区时所对应的平移量。在平行光管投射固定平行光束的瞄准仪中,此平移敏区≤光管口径D+2×直角棱镜宽度B2)俯仰平移敏区直角棱镜在准直或测角状态下相对投射光源中心上下平移,直到移出测量敏区时所对应的上下平移量。在平行光管投射固定平行光束的瞄准仪中,此平移敏区≤光管口径D+直角棱镜有效反射面高度H3)测角敏区直角棱镜在对中准直状态下进行方位转动直到移出测量敏区时所对应的(正反方向)方位转角范围。(LED),靠近物镜,如图1。光敏元件,D安装在光管的焦平面。此时相当于通过望远镜观察2倍远的线阵列LED发光点,对于远距离瞄准仪可近似为观察无穷远线阵列LED发光点。现假设:1)所有LED都是尺寸和特性相同并充满半球面的理想点光源,目标直角棱镜到光管的距离,即工作距离足够远。2)光敏元件(D)灵敏度足够高;3)LED线阵列的连接线呈水平安装,垂直于平行光管光轴,LED线阵列的中心LED()处于光管物镜的中心(或者上下)位置;4)各LED的发光能量中心线相互平行并且平行于光管光轴;5)N个LED等距直线排列,LED的间距足够小(例如=1mm);6)从左到右,LED的编码为,….,,,,,….,7)目标棱镜到光管物镜的工作距离为L足够远(例如某发射场提出的25m)8)D中心像素处于光管光轴位置、阵列面垂直于光轴、阵列水平X轴平行于LED阵列线。D从左到右像素编码为:,线阵列LED从开始顺序逐个的点亮某个瞬间,即任何时刻只有指定的第i个LED发光。此过程称为循环扫描。如果采用窄脉冲发射则可大大提高LED的可用发射功率。假设LED是点光源,工作距离又比较大则每一个LED发光点均可近似认为是“无穷远”的点光源,只要被瞄直角棱镜的法线方向和平移位置在某个准直和平移位置敏区之内,则总会有1个(或m个)D上找到对应的接收点,一个或者几个像素。此时目标棱镜准直敏区为未考虑电子细分条件下的测角分辨率为式中????上式指出,在测角状态下为了具有足够的测角分辨率,工作距离不可过小,除非LED之间的距离e能制作得足够小。。(可称为“理想准直”状态),则在LED进行发光扫描时,D中心像素接受。其他LED发出的光不能被中心像素接收。如果目标棱镜从准直状态偏离一个小的角度,则中心像素将不能接收到中心LED-发出的光。但是总有某一个非中心位置的LED发出的光被中心像素接收到。由于LED发光过程是逐个进行的循环扫描,中心像素接收到的光信号是发自哪一个编号的LED将是已知的,为此不难计算出(与工作距离有关)目标棱镜的偏角。不难看出,此时的准直敏区已经加大了。俯视图hHL其测角敏区随着工作距离L的加大二减小。“理想准直”状态开始进行左右平移运动而没有转角运动则在其平移敏区之内,上述测量过程无法发现,实际上也无需去发现。但是一旦平移出“平移敏区”,则中心像素再也收不到任何信号而处于平移敏区边缘(即边缘切割状态)时CCD的中心像素接受到的发出的光信号“强度”下降。??可见上述中心像素接收器方案可以测量准直误差角并且可以扩展准直敏区但是平移敏区扩展不多,在敏区内难以发现目标棱镜的平移运动。为此美国*瞄准仪仍然附加了平移导轨进行整体平移跟踪。,D,目标直角棱镜的上下平移敏区也得到扩大。其扩大敏区与工作距离、光管口径、D像素区在垂直方向的尺寸有关。?.