火炮身管内壁检测系统的数据处理方法研究

黄战华, 岳富军, 张光, 王星宇, 张尹馨

黄战华, 岳富军, 张光, 王星宇, 张尹馨. 火炮身管内壁检测系统的数据处理方法研究[J]. 应用光学, 2020, 41(2): 248-256. DOI: 10.5768/JAO202041.0201003
引用本文: 黄战华, 岳富军, 张光, 王星宇, 张尹馨. 火炮身管内壁检测系统的数据处理方法研究[J]. 应用光学, 2020, 41(2): 248-256. DOI: 10.5768/JAO202041.0201003
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HUANG Zhanhua, YUE Fujun, ZHANG Guang, WANG Xingyu, ZHANG Yinxin. Research on data processing method of gun barrel inner wall detection system[J]. Journal of Applied Optics, 2020, 41(2): 248-256. DOI: 10.5768/JAO202041.0201003
Citation: HUANG Zhanhua, YUE Fujun, ZHANG Guang, WANG Xingyu, ZHANG Yinxin. Research on data processing method of gun barrel inner wall detection system[J]. Journal of Applied Optics, 2020, 41(2): 248-256. DOI: 10.5768/JAO202041.0201003
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火炮身管内壁检测系统的数据处理方法研究

  • 天津大学 精密仪器与光电子工程学院 光电信息技术教育部重点实验室，天津 300072

基金项目: 国家自然科学基金（61275009）
详细信息
    作者简介:

    黄战华（1965−），男，教授，主要从事成像光学及光电探测技术研究。E-mail：zhanhua@tju.edu.cn

  • 中图分类号: TN209；TP391.9

Research on data processing method of gun barrel inner wall detection system

  • Key Laboratory of Optoelectronics Information Technology (Ministry of Education) School of Precision Instrument and Optoelectronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China

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    摘要
  • 摘要: 为了解决身管内壁检测系统数据量大，数据处理环节复杂导致身管参数信息获取困难的问题，提出了火炮身管内壁检测系统的数据处理方法。在完成火炮身管检测系统搭建的基础上，针对身管的特殊结构以及激光位移传感器采集数据的特点，提出了身管内壁轮廓还原方法和膛线数据分离方法，基于最小二乘法获取身管内壁参数，并且对系统存在的误差进行了分析和校正，提高了系统的精度。实验结果证明：系统的径向误差小于0.01 mm，异常数据修正的误差小于0.01 mm，数据处理方法正确，有效解决了获取火炮身管内壁参数的问题。
    Abstract: In order to solve the problem that the data of the inner wall detection system of the body tube is large and the data processing is complicated, the parameter of the body tube is difficult to obtain, and the data processing method of the inner wall detection system of the gun barrel is proposed. On the basis of completing the construction of the gun barrel detection system, aiming at the special structure of the body tube and the characteristics of the data collected by the laser displacement sensor, the method of reducing the inner wall contour of the body tube and the method of separating the line data are proposed. The parameters of the inner wall of the body tube are obtained based on the least squares method. And the error of the system is analyzed and corrected, which improves the accuracy of the system. The experimental results show that the radial error of the system is less than 0.01mm, the error of the abnormal data correction is less than 0.01 mm, and the data processing method is correct, which effectively solves the problem of obtaining the inner wall parameters of the gun barrel.
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  • 引言

    某型号星载光谱仪聚焦于陆地生态系统植被和森林蓄积量探测，利用670 nm～780 nm谱段的光谱获取空间连续分布的植被荧光信号，得到太阳诱导植被荧光遥感数据，从而准确绘制植被荧光时空分布规律，满足全球植被定量监测、森林植被生产力评估的需求。光谱仪采用光栅作为色散元件，由于分光系统的存在，系统会残余较大畸变，导致数据处理困难，星载光谱仪为了校正系统的畸变，成像透镜设计为离轴透射式光学系统，系统存在3个光轴，光轴之间倾斜量达到0.606°，偏心量达到0.279 mm，增加了装调的难度。

    光学系统的质量和光学元件的装调精度息息相关，国内外调研结果表明，透射式系统装调方法多为双光路定心法，定心仪测试透镜表面球心的跳动量给出球心位置，球心连线确定光轴，装调时最小化不同透镜光轴的偏心和倾斜，达到系统设计指标[1-6]。双光路定心法只适用于同轴透射式系统，对于离轴透射式系统的装调方法未见相关报道。光谱仪成像系统最大倾斜量超出了定心仪的装调范围，无法应用双光路定心法。针对这个难题提出了一种多基准轴的定心装调方法（MAA），通过结构预置偏心和倾斜的方法构建基准轴，利用光学平板实现光轴引出，将复杂的多光轴系统装调分解成单光轴系统装调，实现了离轴透射式光学系统的高精度装调。实测结果验证了该方法的有效性，为离轴透射式系统装调开拓了新的思路。

    1   装调原理

    1.1   成像透镜系统参数

    光谱仪采用光栅和棱镜作为色散元件，成像组件采用离轴透射式系统，补偿由光栅和棱镜引起的畸变，可实现系统的畸变最小化。成像组件包含3个光轴，光轴之间存在偏心和倾斜，如图1所示。透镜1和透镜2组成光轴1，透镜3和透镜4组成光轴2，透镜5为光轴3。光轴1和光轴2倾角为0.262°，偏心量为0.279 mm，光轴3相对于光轴1倾角为0.606°，参数如表1所示。

    图  1  成像光学系统示意图
    Figure  1.  Schematic diagram of imaging optical system
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    表  1  透镜的偏心和倾斜参数
    Table  1.  Parameters of lens eccentricity and tilt
    透镜偏心X偏心Y/mm倾斜X倾斜Y/（°）
    透镜10000
    透镜20000
    透镜30−0.2790−0.262
    透镜40−0.2790−0.262
    透镜5000−0.606
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    1.2   装调分析

    畸变是实际像高和理想像高的偏差，根据δ初级像差理论，像差分为5种初级像差，以5个塞得和数表示。畸变是主光线的垂轴像差，表达式为

    $$\delta Y' = - \dfrac{1}{{2n'u'}} \displaystyle\sum \limits_{i = 1}^k {S_{\rm{V}}}$$ (1)

    根据塞得和数表达式：

    $$ \displaystyle\sum \limits_{i = 1}^k {S_{\rm{I}}} = \displaystyle\sum \limits_{i = 1}^k luni\left( {i - i'} \right)\left( {i' - u} \right)$$ (2)
    $$ \displaystyle\sum \limits_{i = 1}^k {S_{{\rm{III}}}} = \displaystyle\sum \limits_{i = 1}^k {S_{{\rm{II}}}}\dfrac{{{i_{\textit{z}}}}}{i} = {S_{\rm{I}}}\dfrac{{{i_{\textit{z}}}^2}}{{{i^2}}}$$ (3)
    $$ \displaystyle\sum \limits_{i = 1}^k {S_{{\rm{IV}}}} = \displaystyle\sum \limits_{i = 1}^k {J^2}\dfrac{{n' - n}}{{n'nr}}$$ (4)
    $$ \displaystyle\sum \limits_{i=1}^{k}{S}_{\rm{V}}= \displaystyle\sum\limits _{i=1}^{k}({S}_{\rm{III}}+{S}_{\rm{IV}})\dfrac{{i}_{{\textit{z}}}}{i} $$ (5)

    推导得出光学系统的畸变表达式：

    $$ \begin{split} \delta {Y^\prime } = & - \dfrac{1}{{2n'u'}}\displaystyle\sum\limits_{i = 1}^k {\Bigg(luni\left( {i - {i^\prime }} \right)\left( {{i^\prime } - u} \right)\dfrac{{{i_{\textit{z}}}^2}}{{{i^2}}} + } \\ & nu{y^2}\dfrac{{{n^\prime } - n}}{{n'nr}}\Bigg)\dfrac{{{i_{\textit{z}}}}}{i} \end{split}$$ (6)

    简化后的畸变表达式为

    $$ \begin{split} \delta {Y^\prime } = & - \dfrac{1}{{2n'u'}} \displaystyle\sum \limits_{i = 1}^k \Bigg(\dfrac{{n\left( {{n^\prime } - n} \right)\left( {n - nr - {n^\prime }r} \right)lu}}{{{n^\prime }^2(l - r)}}{i_{\textit{z}}}^3+\\ & + \dfrac{{({n^\prime } - n{\rm{)}}u{y^2}}}{{l - r}}{i_{\textit{z}}}\Bigg) \end{split}$$ (7)

    式中：n和n′为折射率；k为光学元件的数量；r为曲率半径；u为数值孔径；y为像高；${i_{\textit{z}} }$为主光线和光轴的夹角。由公式（7）可知畸变与主光线和光轴的夹角以及像高正相关，本系统中数值孔径和像高无法改变，为了纠正畸变，透镜系统设计为离轴透射式系统，改变主光线和光轴的夹角。装调过程中精确控制离轴透镜组的倾角可有效控制畸变。

    将实测的透镜曲率半径和中心厚度输入到光学系统优化设计软件中[7-8]，重新对系统镜间距和偏心进行优化，以光轴1为基准，根据畸变计算光轴2和光轴3的失调量敏感度，如图2所示。结果表明，当畸变小于3 μm时，透镜偏心公差需小于0.05 mm，倾斜公差小于60″，镜间距公差小于0.05 mm，根据以往研究结果，直接装配无法满足系统要求[9-10]。

    图  2  畸变和失调量对应关系
    Figure  2.  Relationship between distortion and misadjustment
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    1.3   MAA装调方法

    系统装调过程为最小化偏心以及倾斜量误差最小的过程，透镜组光轴偏差达到0.606°，超出了定心仪的测试范围，需要在系统中引入新的装调基准。考虑到装调公差相对宽松，提出了在透镜筒结构上一体化加工基准轴，预置光轴的倾斜量和偏差量，光学平板引出结构基准轴，应用OptiCentric双光路定心仪在新的基准轴上装调，将多光轴系统的装调分解成单光轴子系统装调，系统的装调流程如图3所示。

    图  3  成像系统装调流程
    Figure  3.  Assembly and adjustment process of imaging system
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    2   装调过程

    2.1   机床定心

    机床定心可去除光学件加工过程中产生的偏心和倾斜[11]，将透镜框的安装端面和透镜框的外圆加工成和光轴一致，如图4所示。固定透镜组件到机床上，千分表测量透镜框外圈的圆跳动，调整使其和机床同轴，通过光学定心方法调整透镜的偏心和倾斜，使其光轴和机床转轴重合，加工透镜框的外圆和端面与透镜光轴重合。

    图  4  机床定心示意图
    Figure  4.  Schematic diagram of machine tool centring
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    2.2   同轴系统装调

    系统包含2个同轴透镜组，单透镜机床定心完成后，选用OptiCentric双光路定心仪进行定心装调[12]。调整透镜1的光轴与定心仪的旋转轴一致，安装透镜2，通过垫片和侧面顶丝调整透镜2的光轴与定心仪的旋转轴一致，如图5和图6所示。同理装调透镜3和透镜4组件。

    图  5  同轴装调方法
    Figure  5.  Coaxial assembly and adjustment method
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    图  6  同轴装调实物图
    Figure  6.  Diagram of coaxial assembly and adjustment
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    2.3   光轴引出

    系统包含3个光轴，最大偏差0.606°，镜筒一体化加工预置偏心和倾斜，构建3个基准轴，建立装调基准。如图7所示，基准轴1和镜筒外径同轴，基准轴2相对于基准轴1的夹角为0.262°，偏心量为0.279 mm，基准轴3相对于基准轴1的夹角为0.606°。

    图  7  成像透镜框设计
    Figure  7.  Design of imaging lens frame
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    基准轴的加工精度直接影响系统的装调精度，基准轴偏差计算公式为

    $$ {\rm{\alpha }} = \dfrac{{{h_1} - {h_2}}}{D} $$ (8)

    式中：$ \alpha$为基准轴倾角；$ {h_1} $和$ {h_2} $为基准轴两侧的高度；D为基准内径。对公式（8）求导可得：

    $$ {\rm{\delta \alpha }} = \dfrac{1}{D}(\delta {h_1} - \delta {h_2}) - \dfrac{{{h_1} - {h_2}}}{{{D^2}}}\delta D $$ (9)

    其中内径D为100 mm，对应0.606°的倾角，基准轴两侧的高度差为1.06 mm，公式（9）第2项相对于第1项可以忽略。提高基准轴精度的关键是控制$ {h_1}$和$ {h_2}$的加工精度，加工过程中重点保证基准面的高度差，加工完成后，高精度三坐标测量机测试表明，偏心公差优于0.02 mm，倾斜公差优于30″，能够满足基准轴引出精度要求。

    2.4   系统装调

    装调过程如图8和图9所示。将镜筒固定在双光路定心仪的转台上，采用光学平板将光轴1引出，结合杠杆千分表调整光轴和定心仪同轴，倾斜量小于10″，圆跳动量小于0.015 mm，作为光轴1的基准轴。安装透镜1和透镜2组件，调整到倾斜偏差小于10″，偏心误差小于0.015 mm。将镜筒翻转180°，通过光学平板和杠杆千分表引出光轴2，作为透镜3和透镜4组件的安装基准。安装透镜3和透镜4组件时，调整倾斜偏差小于10″，偏心小于0.015 mm。光学平板引出光轴3，安装透镜5组件，调整到倾斜偏差小于10″，偏心误差小于0.015 mm，完成系统偏心和倾斜的装调。

    图  8  成像镜头装调过程
    Figure  8.  Assembly and adjustment process of imaging lens
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    图  9  多基准轴装调过程
    Figure  9.  Assembly and adjustment process of multi-reference axis
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    装调误差分布如图10所示。从图10可知，基准轴的引出误差为主要因素，通过进一步提高镜筒的加工精度可提高系统的装调精度。

    图  10  偏心和倾斜误差分布图
    Figure  10.  Distribution diagram of eccentricity and tilt errors
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    1） 镜筒同轴度误差。镜筒的同轴度为15 μm，千分尺的测量误差为1 μm，引起的镜头偏心误差为8 μm。

    2） 镜筒基准轴偏心、倾斜误差。三坐标测量结果表明，镜筒偏心误差优于20 μm，倾斜误差优于30″。

    3） 机床主轴回转误差。机床主轴引起的倾斜误差为2″，偏心误差为3 μm。

    4） 定心仪测量误差。双光路定心仪倾斜测量误差为1″，偏心测量误差为1 μm。

    5） 同轴透镜调整误差。透镜1和透镜2组件，透镜3和透镜4组件为同轴系统，调整误差较小，偏心可控制在10 μm，倾斜控制在10″。

    6） 离轴透镜调整误差。透镜倾斜调整误差为10″，偏心调整误差为15 μm。

    7） 光学平板接触误差。光学平板平面度优于10 nm，光学平板和结构面接触误差优于10 μm，镜筒的内径为100 mm，引起镜头倾斜偏差为20.6″。

    综合以上误差，可计算得出透镜组的倾斜误差优于38.8″，偏心误差优于28.3 μm，满足系统的指标要求。

    2.5   镜间距控制

    同轴透射式系统的镜间距通过测试球面顶点得到[13]，球面顶点同时也是透镜的最高点或者最低点，对于离轴系统，透镜表面的最高点和最低点不再位于球面顶点，偏差量和倾斜偏心量相关，如图11所示。球面顶点A和表面最高点A′之间距离X如下式所示：

    $$X = R - R \times {\rm{cos}}a$$ (10)

    式中：a为透镜的倾角；R为球面曲率半径。

    图  11  镜间距测试原理
    Figure  11.  Schematic diagram of lens distance test
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    根据公式（10）计算得出透镜最高点距离和透镜间距的差值如表2所示。

    表  2  镜间距和测试距离对应表
    Table  2.  Corresponding lens distance and test distance
    ItemLens1 & Lens2Lens2 & Lens3Lens3 & Lens4Lens4 & Lens5
    Distance between vertex of lens/mm 1.800 50.765 25.248 6.928
    Distance between lens/mm 1.800 50.763 25.248 6.923
    Difference/mm 0 0.002 0 0.005
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    在多基准轴装调过程中，通过接触式方法测量镜间距[14-15]，如图12所示。首先测量透镜1和透镜2之间的镜间距以及透镜3和透镜4之间的镜间距，将透镜2的光轴调整到和双光路定心仪的转台同轴，通过探针分别测量透镜1和透镜2上表面的顶点高度d1和d2。透镜1和透镜2的镜间距计算方法如下式：

    图  12  镜间距测试过程
    Figure  12.  Test process of lens distance
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    $${D_{12}} = {d_2} - {d_1} - {D_2}$$ (11)

    式中：D2为透镜2的中心厚度；D3为透镜3的中心厚度。同理测量透镜3和透镜4镜间距D34。

    透镜1和透镜2组件安装到镜筒中，测量透镜2的上表面最高点H2，安装透镜3和透镜4组件，测量透镜4上表面最高点H4，透镜2和透镜3的镜间距D23如下式：

    $${D_{23}} = {H_4} - {H_2} - {D_{34}} - {D_3} - {D_4}$$ (12)

    同理测量透镜4和透镜5镜间距D45。系统装调后实物图如图13所示。

    图  13  成像镜头实物图
    Figure  13.  Diagram of imaging lens
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    镜间距测量误差如表3所示。探针2次测量得出镜间距，系统装调倾斜误差优于38.8″，偏心误差优于28.3 μm，引起的镜间距测量误差≤1 μm，综合两种测量误差，镜间距测量误差≤14.2 μm，满足系统指标要求。

    表  3  镜间距测量误差
    Table  3.  Measurement error of lens distance
    误差源探针单点测量
    误差/μm    		偏心倾斜引起的
    误差/μm    		镜间距
    误差/μm
    数值10114.2
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    3   装调结果

    系统装调完成后，分别测试光轴1，光轴2和光轴3，因为光轴1和光轴3的夹角为0.606°，超出了定心仪的测量范围，采用分段测试的方式，分别测试光轴1和光轴2的偏差，光轴2和光轴3的偏差，测试结果如表4和表5所示，与设计结果的偏差如表6所示。最大偏心误差为25.4 μm，最大倾斜误差为17.7″，实际畸变和理论畸变对比如图14所示。从图14可看出，最大畸变为2.77 μm，平均偏差0.32 μm，系统装调结果满足指标要求。

    表  4  透镜1和透镜2组件以及透镜3和透镜4组件的偏心倾斜
    Table  4.  Eccentricity and tilt of lens 1, 2 and lens 3, 4
    ParametersDecenter X/μmDecenter Y/μmTilt X/（″）Tilt Y/（″）
    Axis10000
    Axis2−10.4−297.5−3.3−960.9
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    表  5  透镜3和透镜4组件以及透镜5组件的偏心倾斜
    Table  5.  Eccentricity and tilt of lens 3, 4 and lens 5
    Decenter X/μmDecenter Y/μmTilt X/（″）Tilt Y/（″）
    Axis20000
    Axis3−9.1−253.5−17.6−1232.1
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    表  6  透镜组的偏心倾斜偏差
    Table  6.  Eccentricity and tilt deviation of lens
    DifferenceDecenter X/μmDecenter Y/μmTilt X/（″）Tilt Y/（″）
    Axis10000
    Axis2−10.4−18.5−3.3−17.7
    Axis31.325.4−14.36.3
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    图  14  理论畸变和实际畸变对比图
    Figure  14.  Comparison of theoretical and actual distortion
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    4   结论

    本文提出了一种新的离轴透射式系统的装调方法——多基准轴定心装调方法（MAA），克服传统的同轴透射系统定心装调缺陷，通过结构预置偏心和倾斜的方法构建基准轴，并辅助光学平板将复杂的多光轴系统装调分解成单光轴系统装调，利用此方法装调了光谱仪多光轴成像系统。装调结果表明，透镜偏心误差小于25.4 μm，倾斜误差小于17.7″，实现了系统的高精度装调。本装调方法不受定心仪测量范围的限制，可针对任意光轴的透射系统进行装调，突破了传统透射式装调方法的边界，为离轴透射式系统装调开拓了新的思路。

  • 图  1   系统结构图

    Figure  1.   Structure diagram of system

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    图  2   数据采集流程

    Figure  2.   Data acquisition process

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    图  3   测量模型

    Figure  3.   Measurement model

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    图  4   系统位姿误差示意图

    Figure  4.   Schematic diagram of system position error

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    图  5   激光位移传感器安装误差及校正示意图

    Figure  5.   Schematic diagram of laser displacement sensor installation error and correction

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    图  6   测量偏心示意图

    Figure  6.   Schematic diagram of measuring eccentricity

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    图  7   激光位移传感器测量示意图

    Figure  7.   Schematic diagram of laser displacement sensor measurement

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    图  8   数据分离过程

    Figure  8.   Data separation process

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    图  9   数据的偏心及修正

    Figure  9.   Data eccentricity and correction

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    图  10   标定管测量结果

    Figure  10.   Measurement results of calibration barrel

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    图  11   数据处理软件界面显示

    Figure  11.   Interface display of data processing software

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    表  1   测量系统参数

    Table  1   Measuring system parameters

    ParameterValue
    Sampling frequency/ Hz20 000
    Spining speed/ r·s−10.1
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    表  2   两种方法对比

    Table  2   Comparison of two methods

    MethodError/mmTime/ms
    10.093 814
    20.087 518
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    表  3   轴向位置1 500 mm、3 500 mm和5 500 mm处测量数据

    Table  3   Measurement data at axial positions 1 500 mm, 3 500 mm and 5 500 mm

    Distance/mmSerialRadius/mmLine depth/mmEllipticity/mmStandard deviation（R）
    1 500177.467 22.238 81.064 40.000 10
    277.467 42.229 41.059 8
    377.467 32.231 51.061 2
    477.467 32.229 41.063 7
    577.467 22.236 31.064 0
    3 500177.478 32.224 70.790 40.000 05
    277.478 32.225 20.790 4
    377.478 42.225 20.789 9
    477.478 32.225 30.790 6
    577.478 22.225 70.790 0
    5 500177.479 22.213 60.986 20.000 10
    277.479 32.213 50.985 8
    377.479 42.214 30.986 0
    477.479 52.214 00.986 0
    577.479 32.213 80.985 9
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    • 参考文献(16)
  • [1] 陈永才, 宋遒志, 王建中. 国内外火炮身管延寿技术研究进展[J]. 兵工学报,2006,27(2):330-334. doi: 10.3321/j.issn:1000-1093.2006.02.031

    CHEN Yongcai, SONG Qiuzhi, WANG Jianzhong. New technologies to extend the erosion life of gun barrel[J]. Acta Armamentarii,2006,27(2):330-334. doi: 10.3321/j.issn:1000-1093.2006.02.031
    [2] 甘霖, 陶凤和, 卢兴华, 等. 火炮身管延寿研究[J]. 火炮发射与控制学报,2006,27(3):10-14. doi: 10.3969/j.issn.1673-6524.2006.03.003

    GAN Lin, TAO Fenghe, LU Xinghua, et al. Research on barrel life prolongation[J]. Journal of Gun Launch & Control,2006,27(3):10-14. doi: 10.3969/j.issn.1673-6524.2006.03.003
    [3] 蒋泽一, 李强, 薄玉成. 火炮身管寿命研究[J]. 机械工程与自动化,2014(2):221-222.

    JIANG Zeyi, LI Qiang, BAO Yucheng. Study on the life of gun body tube[J]. Mechanical Engineering & Automation,2014(2):221-222.
    [4] 陈念, 吴开华, 王文杰. 基于结构光的植保无人机障碍物在线检测系统[J]. 应用光学,2018,39(3):343-348.

    CHEN Nian, WU Kaihua, WANG Wenjie. Obstacle detection system of plant protection UAVs based on structural light[J]. Journal of Applied Optics,2018,39(3):343-348.
    [5] 王坚, 任现君, 苏建刚. 基于激光投影法的火炮身管内膛疵病深度测量[J]. 中国测试技术,2004(5):16-17, 54.

    WANG Jian, REN Xianjun, SU Jiangang. Measurement for the flaws in the inner wall of a artillery pipe based on laser projection method[J]. China Measurement & Testing Technology,2004(5):16-17, 54.
    [6] 龚海强, 单奇, 吴鹏飞, 等. 激光扫描在工件表面检测中的应用方法[J]. 应用光学,2019,40(4):686-691. doi: 10.5768/JAO201940.0407002

    GONG Haiqiang, SHAN Qi, WU Pengfei, et al. Application of laser scanning in workpiece surface testing[J]. Journal of Applied Optics,2019,40(4):686-691. doi: 10.5768/JAO201940.0407002
    [7] 邱娜, 于小龙. 光电技术在自动化测量检测中的应用分析[J]. 科技创新与应用,2019(21):167-168.

    QIU Na, YU Xiaolong. Application analysis of photoelectric technology in automated measurement and detection[J]. Technology Innovation and Application,2019(21):167-168.
    [8] 吕乐, 王昌明, 包建东. 基于LabVIEW的小口径管道内径测试系统[J]. 测试技术学报,2014,28(2):123-126.

    LYU Yue, WANG Changming, BAO Jiandong. Inner diameter measurement system of small-caliber based on LabVIEW[J]. Journal of Test and Measurement Technology,2014,28(2):123-126.
    [9] 龙续林. 基于激光位移传感器的火炮身管内膛检测系统研究[D]. 南京: 南京大学, 2015.

    LONG Xulin. Research on gun barrel bore detecting system based on laser displacement sensor[D]. Nanjing: Nanjing University, 2015.
    [10] 杨璐, 王惠源, 张鹏军, 等. 基于激光三角法的火炮身管内膛检测系统设计[J]. 自动化与仪表,2018,33(12):44-48.

    YANG Lu, WANG Huiyuan, ZHANG Pengjun, et al. Design of artillery barrel inner bore detection system based on laser triangulation[J]. Automation & Instrumentation,2018,33(12):44-48.
    [11] 崔唯佳. 高精度内径测量系统的研究与设计[D]. 太原: 中北大学, 2013.

    CUI Weijia. The research and design of high-precision diameter measurement system[D]. Taiyuan: North University of China, 2013.
    [12] 朱万彬. 激光位移传感器在物体表面形状测量中的应用[J]. 光机电信息,2010,27(10):70-72.

    ZHU Wanbin. Laser displacement sensor using in shape measurement[J]. Ome Information,2010,27(10):70-72.
    [13] 鲁铁定, 邓小渊, 常晓涛, 等. 圆曲线拟合的总体最小二乘算法分析[J]. 测绘科学,2019,44(2):33-37.

    LU Tieding, DENG Xiaoyuan, CHANG Xiaotao, et al. Analysis of total least squares algorithms for circular curve fitting[J]. Science of Surveying and Mapping,2019,44(2):33-37.
    [14] 苏楠, 朱大明. 圆曲线拟合两种求解方法的比较研究[C]//云南省测绘地理信息学会2016年学术年会论文集. 昆明: 云南省科学技术协会, 2016: 144-148.

    SU Nan, ZHU Daming. Comparative study of two methods for solving circular curve fitting[C]//Proceedings of 2016 Academic Annual Meeting of Yunnan Surveying and Mapping Geographic Information Society, Kunming: Yunnan Science and Technology Association, 2016: 144-148.
    [15] 刘红轩, 曲兴华, 邢书剑, 等. 基于激光三角法的大内径测量系统[J]. 计算机测量与控制,2011,19(3):506-508.

    LIU Hongxuan, QU Xinghua, XING Shujian, et al. Large-scale diameter measuring system based on laser triangulation[J]. Computer Measurement & Control,2011,19(3):506-508.
    [16] 黄雄飞. 基于激光测距钢管椭圆度测量仪的研制[J]. 焊管,2015,38(3):48-51. doi: 10.3969/j.issn.1001-3938.2015.03.010

    HUANG Xiongfei. Development of steel pipe ovality measurement instrument based on laser ranging[J]. Welded Pipe and Tube,2015,38(3):48-51. doi: 10.3969/j.issn.1001-3938.2015.03.010
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    • 施引文献(5)

  • 期刊类型引用(2)

    1. 杜国军，张玉贵，崔博伦，江澄，欧宗耀. 碳卫星超光谱探测仪地面光谱定标. 光谱学与光谱分析. 2023(05): 1556-1562 . 百度学术
    2. 严冬，国成立，刘泉，黎发志，余晨阳，马洋，张宇龙，闫力松. 大数值孔径宽光谱折反式物镜设计(特邀). 红外与激光工程. 2023(09): 66-72 . 百度学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2019-07-28
  • 修回日期:  2019-10-22
  • 网络出版日期:  2020-03-31
  • 刊出日期:  2020-02-29

目录

摘要
HTML全文

  • 引言

  • 1   装调原理

  • 1.1   成像透镜系统参数

  • 1.2   装调分析

  • 1.3   MAA装调方法

  • 2   装调过程

  • 2.1   机床定心

  • 2.2   同轴系统装调

  • 2.3   光轴引出

  • 2.4   系统装调

  • 2.5   镜间距控制

  • 3   装调结果

  • 4   结论

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