一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法及該方法中使用的高亮度紅外發光裝置制造方法
【專利摘要】一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法及該方法中使用的高亮度紅外發光裝置，涉及火箭發動機噴管運動視覺測量領域。解決了在對火箭發動機噴管的運動參數進行測量時，由于噴管的冷熱試車過程與模擬噴管工作條件存在巨大差異，導致相機圖像平面上無法正確的識別合作目標的問題。在火箭發動機噴管外表面布置多個紅外發光點，采用多通道并聯的方式對紅外發光點進行連接組成發光電路，圖像采集設備對運動中的火箭發動機噴管外表面的多個紅外發光點進行圖像采集，并將采集到的圖像發送至視覺測量系統控制計算機中，實現對火箭發動機噴管運動視覺測量的目的，所述紅外發光點采用高亮度紅外發光裝置實現。本發明適用于對火箭發動機噴管運動視覺測量。
【專利說明】一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法及該方法中使用的高亮度紅外發光裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及火箭發動機噴管運動視覺測量領域，具體涉及火箭發動機噴管運動視覺測量中的紅外發光裝置領域。
【背景技術】
[0002]火箭發動機噴管的運動參數(如擺心、擺角)測量是火箭、導彈的姿態與彈道控制、射程和落點準確性的重要質量保證。現有的火箭發動機冷熱試車過程中，采用的辦法是用旋轉電位計測量運動伺服控制桿的角位移，然后經幾何換算得到噴管的運動參數，這是一種間接測量，仍存在較大的測量誤差。目前采用合作目標的視覺方法已能實現模擬噴管的運動參數測量，這里的合作目標可采用由漫反射材料制成的被動式合作目標，也可以是本身為發光光源的主動式合作目標。由于火箭發動機的冷熱試車過程與模擬噴管工作條件存在巨大差異(如冷熱試車現場噴管在日光或火焰照射條件下表面存在大量反光點，而且相機通常布置在距離噴管較遠處)，導致相機圖像平面上無法正確的識別上述合作目標。
【發明內容】
[0003]本發明為了解決在對火箭發動機噴管的運動參數進行測量時，由于噴管的冷熱試車過程與模擬噴管工作條件存在巨大差異，導致相機圖像平面上無法正確的識別合作目標的問題，提出了一種火箭發動 機噴管運動視覺測量方法及該方法中使用的高亮度紅外發光
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[0004]本發明提出的一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法，包括以下步驟:
[0005]步驟一、在火箭發動機噴管外表面布置多個紅外發光點，采用多通道并聯的方式對紅外發光點進行連接組成發光電路，每個通道為兩個紅外發光點與一個可調分壓電阻的串聯結構，所述通道的個數為2個或3個，所述紅外發光點采用高亮度紅外發光裝置實現，
[0006]步驟二、在圖像采集設備的鏡頭之前設置紅外濾光片，
[0007]步驟三、將圖像采集設備的圖像采集信號輸出端與視覺測量系統控制計算機的圖像采集信號輸入端連接，
[0008]步驟四、將圖像采集設備的鏡頭對準紅外發光點，
[0009]步驟五、圖像采集設備對運動中的火箭發動機噴管外表面的多個紅外發光點進行圖像采集，并將采集到的圖像發送至視覺測量系統控制計算機中，
[0010]步驟六、視覺測量系統控制計算機對圖像進行分析和計算，從而得到火箭發動機噴管的擺心、擺角和角速度的數值，實現對火箭發動機噴管運動視覺測量的目的。
[0011]步驟一中所述的發光電路還包括電源VCC、開關和電路通斷指示燈，電源VCC用于向發光電路供電，開關用于控制發光電路的導通或關斷，電路通斷指示燈與開關串聯，用于顯示發光電路的導通或關斷的狀態。
[0012]所述紅外發光點采用高亮度紅外發光裝置實現，所述高亮度紅外發光裝置包括紅外發光電路板、紅外發光二極管和外殼，所述紅外發光二極管固定在紅外發光電路板上，紅外發光二極管內部包括9個并行工作的紅外發光芯點,紅外發光電路板的兩側加工有對稱的光孔，外殼包括殼體和底座，所述殼體為圓筒形結構，紅外發光電路板固定在殼體中，殼體的上表面中心開有通孔，紅外發光二極管位于所述通孔中，且紅外發光二極管的發光點向上，殼體的側壁開有通孔，紅外發光二極管正負極導線通過所述側壁的通孔與外部電源連接，底座為圓柱形，底座上開有對稱的兩個螺紋孔，紅外發光電路板和底座通過螺釘連接，底座的底部加工有一字槽，底座的外徑尺寸與殼體的內徑尺寸相同，底座的側壁的外表面與殼體的側壁的內表面通過膠接連接。
[0013]有益效果:本發明克服了現有技術偏見，采用了人們由于技術偏見而舍棄的技術手段，發光電路結構簡單，電路具有開關功能、電路通斷指示功能，紅外發光二極管的工作電流通過可調電阻可以調節，使本發明能夠保證良好的發光效果，紅外發光裝置中的紅外發光二極管的工作電流大、能持續工作，發出的紅外光的光強更高，使圖像采集設備能夠更容易、更清晰地對發出的紅外光進行采集，從而使火箭發動機噴管運動視覺測量的準確性提高了 15%以上，本發明所提出的火箭發動機噴管運動視覺測量方法步驟簡單，圖像采集設備通過對紅外發光二極管的發光點進行采集，并將采集到的圖像發送至視覺測量系統控制計算機中進行分析和計算，實現對火箭發動機噴管運動視覺測量的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為【具體實施方式】三所述的底座的仰視圖；
[0015]圖2為圖1的A-A向剖視圖；
[0016]圖3為圖1的B-B向剖視圖；
[0017]圖4為【具體實施方式】三所述的殼體的俯視圖；
[0018]圖5為圖4的C-C向剖視圖；
[0019]圖6為圖4的D-D向剖視圖；
[0020]圖7為發光電路的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0021]【具體實施方式】一、本【具體實施方式】所述的一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法，它包括以下步驟:
[0022]步驟一、在火箭發動機噴管外表面布置多個紅外發光點，采用多通道并聯的方式對紅外發光點進行連接組成發光電路，每個通道為兩個紅外發光點與一個可調分壓電阻的串聯結構，所述通道的個數為2個或3個，所述紅外發光點采用高亮度紅外發光裝置實現，
[0023]步驟二、在圖像采集設備的鏡頭之前設置紅外濾光片，
[0024]步驟三、將圖像采集設備的圖像采集信號輸出端與視覺測量系統控制計算機的圖像采集信號輸入端連接，
[0025]步驟四、將圖像采集設備的鏡頭對準紅外發光點，
[0026]步驟五、圖像采集設備對運動中的火箭發動機噴管外表面的多個紅外發光點進行圖像采集，并將采集到的圖像發送至視覺測量系統控制計算機中，
[0027]步驟六、視覺測量系統控制計算機對圖像進行分析和計算，從而得到火箭發動機噴管的擺心、擺角和角速度的數值，實現對火箭發動機噴管運動視覺測量的目的。
[0028]本實施方式中所述的可調分壓電阻的阻值為0.3Ω-1 Ω。
[0029]【具體實施方式】二、結合圖7說明本【具體實施方式】，本【具體實施方式】與【具體實施方式】一所述的一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法的區別在于，步驟一中所述的發光電路還包括電源VCC、開關SI和電路通斷指示燈LEDl，電源VCC用于向發光電路供電，開關SI用于控制發光電路的導通或關斷，電路通斷指示燈LEDl與開關SI串聯，用于顯示發光電路的導通或關斷的狀態。
[0030]【具體實施方式】三、結合圖1至圖6說明本【具體實施方式】，【具體實施方式】一所述的一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法中使用的高亮度紅外發光裝置包括紅外發光電路板、紅外發光二極管和外殼，所述紅外發光二極管固定在紅外發光電路板上，紅外發光二極管內部包括9個并行工作的紅外發光芯點，紅外發光電路板的兩側加工有對稱的光孔，外殼包括殼體和底座，所述殼體為圓筒形結構，紅外發光電路板固定在殼體中，殼體的上表面中心開有通孔，紅外發光二極管位于所述通孔中，且紅外發光二極管的發光點向上，殼體的側壁開有通孔，紅外發光二極管正負極導線通過所述側壁的通孔與外部電源連接，底座為圓柱形，底座上開有對稱的兩個螺紋孔，紅外發光電路板和底座通過螺釘連接，底座的底部加工有一字槽，便于拆卸，底座的外徑尺寸與殼體的內徑尺寸相同，底座的側壁的外表面與殼體的側壁的內表面通過膠接連接。
[0031]本實施方式中，紅外發光二極管的參數特性如下兩個表所示，
【權利要求】
1.一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法，其特征在于，它包括以下步驟: 步驟一、在火箭發動機噴管外表面布置多個紅外發光點，采用多通道并聯的方式對紅外發光點進行連接組成發光電路，每個通道為兩個紅外發光點與一個可調分壓電阻的串聯結構，所述通道的個數為2個或3個，所述紅外發光點采用高亮度紅外發光裝置實現， 步驟二、在圖像采集設備的鏡頭之前設置紅外濾光片， 步驟三、將圖像采集設備的圖像采集信號輸出端與視覺測量系統控制計算機的圖像采集信號輸入端連接， 步驟四、將圖像采集設備的鏡頭對準紅外發光點， 步驟五、圖像采集設備對運動中的火箭發動機噴管外表面的多個紅外發光點進行圖像采集，并將采集到的圖像發送至視覺測量系統控制計算機中， 步驟六、視覺測量系統控制計算機對圖像進行分析和計算，從而得到火箭發動機噴管的擺心、擺角和角速度的數值，實現對火箭發動機噴管運動視覺測量的目的。
2.根據權利要求1所述的一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法，其特征在于，步驟一中所述的發光電路還包括電源VCC、開關(SI)和電路通斷指示燈(LED1)，電源VCC用于向發光電路供電，開關(SI)用于控制發光電路的導通或關斷，電路通斷指示燈(LEDl)與開關(SI)串聯，用于顯示發光電路的導通或關斷的狀態。
3.權利要求1所述的一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法中使用的高亮度紅外發光裝置，其特征在于，所述高亮度紅外發光裝置包括紅外發光電路板、紅外發光二極管和外殼，所述紅外發光二極管固定在紅外發光電路板上，紅外發光二極管內部包括9個并行工作的紅外發光芯點，紅外 發光電路板的兩側加工有對稱的光孔，外殼包括殼體和底座，所述殼體為圓筒形結構，紅外發光電路板固定在殼體中，殼體的上表面中心開有通孔，紅外發光二極管位于所述通孔中，且紅外發光二極管的發光點向上，殼體的側壁開有通孔，紅外發光二極管正負極導線通過所述側壁的通孔與外部電源連接，底座為圓柱形，底座上開有對稱的兩個螺紋孔，紅外發光電路板和底座通過螺釘連接，底座的底部加工有一字槽，底座的外徑尺寸與殼體的內徑尺寸相同，底座的側壁的外表面與殼體的側壁的內表面通過膠接連接。
4.根據權利要求3所述的一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法中使用的一種高亮度紅外發光裝置，其特征在于，所述殼體的外徑為24mm-25mm。
5.根據權利要求4所述的一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法中使用的一種高亮度紅外發光裝置，其特征在于，所述殼體的內徑為22mm-23mm。
6.根據權利要求3所述的一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法中使用的一種高亮度紅外發光裝置，其特征在于，所述殼體上表面中心通孔的外徑為12-14_。
7.根據權利要求6所述的一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法中使用的一種高亮度紅外發光裝置，其特征在于，所述殼體上表面中心通孔的內徑為
8.根據權利要求3所述的一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法中使用的一種高亮度紅外發光裝置，其特征在于，所述殼體的側壁通孔的直徑為3_-5_。
9.根據權利要求3所述的一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法中使用的一種高亮度紅外發光裝置，其特征在于，所述底座的底部凹槽的長度為8_-9_。
10.根據權利要求9所述的一種火箭發動機噴管運動視覺測量方法中使用的一種高亮度紅外發光裝置，其特 征在于，所述底座的底部凹槽的寬度為1_-2_。
【文檔編號】G01C11/00GK103727928SQ201410014170
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月13日 優先權日:2014年1月13日
【發明者】郭玉波, 葉東, 于瀟宇, 陳剛, 馬惠萍 申請人:哈爾濱工業大學