光测装备外场使用中的几个关键环节
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科 技 论 坛
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光测装备外场使用 中的几个关键 环节
张 育 军
（ 中国人 民解放军 ９ ２ ４ ９ ３ 部队９ ８分队 ， 辽宁 葫芦 岛 １ ２ ５ ０ ０ ０ ） 摘 要： 靶场光测装备 完成导弹外弹道、 脱靶量测量等试验任务 最重要的特点是 测量精度 高和可视化。在试验任务 中， 光测装备获得 了目标在预定段落的 图像和测量数据 ， 并不一定就表 示圆满完成 了试验任 务 ， 只有获得 了达到预 定精度的导 弹外弹道 、 脱靶 量等数据处 理结果以及 图像达到应有的清晰度 ， 才算合格 。针对靶场光测装设 、 装备 的维护保 养存在 的问题 ， 提 出了解决措施和建议。
关键 词 ： 光测 ； 精度 ； 时 间统 一 ； 调平 ； 方位 标 ； 维 护
角秒。 在靶场试验中， 光测装备可 以完成导弹外弹道、 脱靶量 、 姿态角、 爆 布。要求方位标定向精度优于 ２ 炸时刻等重要参数的测量任务 ， 光学测量具有直观 、 可视 、 精度高 、 信息 ３ ． １ 存在问题。 有的光测装备立 占 ｜ 点方位际距离近致使定向精度低 、 几 量大等特点。然而由于各种原因， 在某些试验任务中， 光测装备之间的 个方位标之间定 向数据不一致 、 红外装备站点没有红外标等。现在靶场 比对精度低到了近百角秒的量级 ， 不能满足导弹试验需求 。 光测装备在 试验经常在能见度较差或夜间进行 ， 这样 的条件下， 常规无源标成像不 全寿命周期 内完成精密测量任务涉及到光测装备 自身的战技指标 、 靶 清晰， 影响定向精度。 场时间统一 、 站点和方位标建设 、 严格正确的操作以及维护保养等诸多 ３ ． ２解决措施。 对于某些方位标距离近的站点， 一方面对方位标进行 环节 。 整修 ， 增加其稳 固性 ， 另一方面可建立远距离有源标 ； 发现方位标定 向 靶场光测装备造价 昂贵 ， 综合使用费用高 ， 研究如何保障光测装备 数据不一致后应报请 上级对方位标进行复测 ；所有方位标应 以 ３ 年为 为所有红外装备站点建立一个红外标 ， 为Ｃ Ｃ Ｄ装备站点建 在其全寿命期内达到预定的使用效益无论从军事上还是经济上都是非 周期复测 ； 立—个有源可见光标；每个站点应保证 ３ 个定 向精度符合要求的方位 常重要 的。 １装备 的时 间统一 标， 以便数据处理时复合 ， 确保定向正确 ； 已废弃的方位标应从装备方 装备的时间统一是靶场测量数据处理的基石。装备时间同步精度 位标拍摄列表中删除。 低直接影响测量精度 ， 时间码错码将使得测量数据不能使用。 ４装备的维护保养 正确合理的维护保养是保障装备在全寿命期内完成预定使命 的必 １ ． １ 装备时间统一存在问题。 采用： ￣ ＿ ｉ ｆ ｑ ： － ４ － Ｄ Ｄ Ｎ传输 Ｉ Ｒ Ｉ Ｇ — Ｂ时间码 的测控系统时间统一存在着采用单一授时源有时时间码出现错误使得 要条 件 。 测量数据不能使用 、时间码接口终端工作过程中是否出现同步超差不 ４ ． １ 使用环境条件。 环境条件主要包括温度 、 湿度、 盐雾 、 沙尘和运输 能确定 、 同步精度低 、 收发时延不相等以及时延不能准确修正等问题。 吊装等 ， 对 电气系统 、 图像传感器 、 光电编码器 、 光学镜头等系统的全寿 活动站装备在不同的站点延时修正不同。 命期稳定工作影响巨大， 虽然装备的整体工作环境条件很宽， 但是某些 １ ． ２ 解决措施。 在用装备 ： 靶场时统中心采用 Ｇ Ｐ Ｓ 或北斗卫星授时， 分系统的工作是在小环境（ 如电子方舱内、 镜头密封等 ） 保障条件下达 向站点光测装备发送 Ｉ Ｒ Ｉ Ｇ — Ｂ时间码，在站点用一台标准 Ｇ Ｐ Ｓ 或北斗 到 的 。 授时终端解调出的秒信号与站点光测装备解调出的秒信号比较，测得 ４ ． ２存放条件。 据测定 ， 距海岸 ２ ０ 千米 ， 空气中的含盐量只相当于海 ０—１ ０ ０ 分之一 。 装备不训练使用时不要长期存放在海边露天环 的时延数值（ 平均值 ） 作为该站点的时延修正值 ， 对所有在用站点时延 边的 ５ 进行检测记录，当装备在不同的站点参加试验任务时采用相应的修正 境中， 在海边露天环境下 ， 电气接插件会生锈 、 装备表面漆层易脱落 、 光 学镜头外面的膜层易生霉 ， 镜头内部密封不严会加快其眭能下降。 值。 新研 装备 ： 采用 卫 星校频 方 法和 ２ ×１ ０ 级至 ５ ×１ ０ 。 级 准确 度 的 ４ ． ３ 维护保养的周期和时间。正常使用条件下， 根据装备的使用频 冗余频标工作方式 ， 建立稳健的内时钟 ； 采用多授时源并行工作和智能 率 ， 稳定工作期可达十年以上 ， 但是 ， 恶劣的工作条件会使耗损失效期 化监控分析处理方法 ，使时间码接 口终端具备时间码容错Ｉ 生和抗外同 提前到来。 元器件的失效主要由两方面原因所导致， 一方面是元器件本 步超差性 ， 精确修正靶场 Ｉ Ｒ Ｉ Ｇ — Ｂ码单向传输时延 ， 提高测控系统时间 身固有的缺陷， 即为 固有失效； 另一方面是由于使用不 当造成的元器 基准的正确性和时间同步精度 ；采用时间码接 口终端工作状态信息输 件失效，即为使用失效。装备无论是参加试验任务时还是进行维护时， 出记录方法 ， 可再现时间码接口终端的工作过程。 保证装备正常的工作条件是非常重要的。 ２ 装 备的地 基环 建设和 调平 结束语 随着现代科技 的飞速发展和各领域技术的融合 ，导弹武器系统向 光测装备的测量与数据处理均是以水平面和水平面上的某一方位 为基准。 各型精密光测装备允许的调平误差为 ２ 角秒左右 ， 在外场地基 着智能化、 精确 、 隐身 、 快速等高效能方向发展 ， 对于靶场试验 中光测装 环安放使用条件下 ， 调平误差在 ３ ０ 分钟内变化应小于 ３角秒。调平误 备所完成的导弹外弹道 、 脱靶量、 姿态角 、 爆炸点时刻等参数测量的精 可靠性和可信度会提出越来越高的要求 ， 有了高性能的光测装备 差与照准差 、 零位差不同， 无法在事后数据处理时修正。调平误差对俯 确性 、 仰角和俯仰角数值较大时的方位角的测角精度影响是很大的。 只是完成预定试验任务必要条件而非充分条件 ，只有把握住光测装备 ２ ． １ 光测装备地基环现状。 由于外场光测装备站 点地基环的地基构 外场使用中的每—个环节，最终提供达到测量精度要求 的试验数据和 造和建设标准的差异 ， 地基环水平稳定性差别很大 ， 个别站点调平误差 应有清晰度的图像 ， 才能使光测装备在全寿命期内发挥应有的作用 。 参考 文献 在３ ０ 分钟内变化达 ２ ０— ６ Ｏ角秒 ，这样大的误差已经不能满足光测装 备外场使用条件 ， 正常使用条 件下， 调平误差应控制在光测装备总测角 ｆ １ １ 张三喜， 姚敏． 高速摄像及其应用技椰 ｑ北京： 国防工业 出版社， ２ ０ ０ ６ ． ２ ］ 陶茂 之 ， 韩 云乔 ．高层 建筑 刚 性桩 复 合 地基 的设 计 与研 究叨． 建筑 结 精度的五分之一以内。 地基环稳定 『 生 差的主要原 因包括选址不当、 地下 ［
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光测装备外场使用 中的几个关键 环节
张 育 军
（ 中国人 民解放军 ９ ２ ４ ９ ３ 部队９ ８分队 ， 辽宁 葫芦 岛 １ ２ ５ ０ ０ ０ ） 摘 要： 靶场光测装备 完成导弹外弹道、 脱靶量测量等试验任务 最重要的特点是 测量精度 高和可视化。在试验任务 中， 光测装备获得 了目标在预定段落的 图像和测量数据 ， 并不一定就表 示圆满完成 了试验任 务 ， 只有获得 了达到预 定精度的导 弹外弹道 、 脱靶 量等数据处 理结果以及 图像达到应有的清晰度 ， 才算合格 。针对靶场光测装设 、 装备 的维护保 养存在 的问题 ， 提 出了解决措施和建议。
关键 词 ： 光测 ； 精度 ； 时 间统 一 ； 调平 ； 方位 标 ； 维 护
角秒。 在靶场试验中， 光测装备可 以完成导弹外弹道、 脱靶量 、 姿态角、 爆 布。要求方位标定向精度优于 ２ 炸时刻等重要参数的测量任务 ， 光学测量具有直观 、 可视 、 精度高 、 信息 ３ ． １ 存在问题。 有的光测装备立 占 ｜ 点方位际距离近致使定向精度低 、 几 量大等特点。然而由于各种原因， 在某些试验任务中， 光测装备之间的 个方位标之间定 向数据不一致 、 红外装备站点没有红外标等。现在靶场 比对精度低到了近百角秒的量级 ， 不能满足导弹试验需求 。 光测装备在 试验经常在能见度较差或夜间进行 ， 这样 的条件下， 常规无源标成像不 全寿命周期 内完成精密测量任务涉及到光测装备 自身的战技指标 、 靶 清晰， 影响定向精度。 场时间统一 、 站点和方位标建设 、 严格正确的操作以及维护保养等诸多 ３ ． ２解决措施。 对于某些方位标距离近的站点， 一方面对方位标进行 环节 。 整修 ， 增加其稳 固性 ， 另一方面可建立远距离有源标 ； 发现方位标定 向 靶场光测装备造价 昂贵 ， 综合使用费用高 ， 研究如何保障光测装备 数据不一致后应报请 上级对方位标进行复测 ；所有方位标应 以 ３ 年为 为所有红外装备站点建立一个红外标 ， 为Ｃ Ｃ Ｄ装备站点建 在其全寿命期内达到预定的使用效益无论从军事上还是经济上都是非 周期复测 ； 立—个有源可见光标；每个站点应保证 ３ 个定 向精度符合要求的方位 常重要 的。 １装备 的时 间统一 标， 以便数据处理时复合 ， 确保定向正确 ； 已废弃的方位标应从装备方 装备的时间统一是靶场测量数据处理的基石。装备时间同步精度 位标拍摄列表中删除。 低直接影响测量精度 ， 时间码错码将使得测量数据不能使用。 ４装备的维护保养 正确合理的维护保养是保障装备在全寿命期内完成预定使命 的必 １ ． １ 装备时间统一存在问题。 采用： ￣ ＿ ｉ ｆ ｑ ： － ４ － Ｄ Ｄ Ｎ传输 Ｉ Ｒ Ｉ Ｇ — Ｂ时间码 的测控系统时间统一存在着采用单一授时源有时时间码出现错误使得 要条 件 。 测量数据不能使用 、时间码接口终端工作过程中是否出现同步超差不 ４ ． １ 使用环境条件。 环境条件主要包括温度 、 湿度、 盐雾 、 沙尘和运输 能确定 、 同步精度低 、 收发时延不相等以及时延不能准确修正等问题。 吊装等 ， 对 电气系统 、 图像传感器 、 光电编码器 、 光学镜头等系统的全寿 活动站装备在不同的站点延时修正不同。 命期稳定工作影响巨大， 虽然装备的整体工作环境条件很宽， 但是某些 １ ． ２ 解决措施。 在用装备 ： 靶场时统中心采用 Ｇ Ｐ Ｓ 或北斗卫星授时， 分系统的工作是在小环境（ 如电子方舱内、 镜头密封等 ） 保障条件下达 向站点光测装备发送 Ｉ Ｒ Ｉ Ｇ — Ｂ时间码，在站点用一台标准 Ｇ Ｐ Ｓ 或北斗 到 的 。 授时终端解调出的秒信号与站点光测装备解调出的秒信号比较，测得 ４ ． ２存放条件。 据测定 ， 距海岸 ２ ０ 千米 ， 空气中的含盐量只相当于海 ０—１ ０ ０ 分之一 。 装备不训练使用时不要长期存放在海边露天环 的时延数值（ 平均值 ） 作为该站点的时延修正值 ， 对所有在用站点时延 边的 ５ 进行检测记录，当装备在不同的站点参加试验任务时采用相应的修正 境中， 在海边露天环境下 ， 电气接插件会生锈 、 装备表面漆层易脱落 、 光 学镜头外面的膜层易生霉 ， 镜头内部密封不严会加快其眭能下降。 值。 新研 装备 ： 采用 卫 星校频 方 法和 ２ ×１ ０ 级至 ５ ×１ ０ 。 级 准确 度 的 ４ ． ３ 维护保养的周期和时间。正常使用条件下， 根据装备的使用频 冗余频标工作方式 ， 建立稳健的内时钟 ； 采用多授时源并行工作和智能 率 ， 稳定工作期可达十年以上 ， 但是 ， 恶劣的工作条件会使耗损失效期 化监控分析处理方法 ，使时间码接 口终端具备时间码容错Ｉ 生和抗外同 提前到来。 元器件的失效主要由两方面原因所导致， 一方面是元器件本 步超差性 ， 精确修正靶场 Ｉ Ｒ Ｉ Ｇ — Ｂ码单向传输时延 ， 提高测控系统时间 身固有的缺陷， 即为 固有失效； 另一方面是由于使用不 当造成的元器 基准的正确性和时间同步精度 ；采用时间码接 口终端工作状态信息输 件失效，即为使用失效。装备无论是参加试验任务时还是进行维护时， 出记录方法 ， 可再现时间码接口终端的工作过程。 保证装备正常的工作条件是非常重要的。 ２ 装 备的地 基环 建设和 调平 结束语 随着现代科技 的飞速发展和各领域技术的融合 ，导弹武器系统向 光测装备的测量与数据处理均是以水平面和水平面上的某一方位 为基准。 各型精密光测装备允许的调平误差为 ２ 角秒左右 ， 在外场地基 着智能化、 精确 、 隐身 、 快速等高效能方向发展 ， 对于靶场试验 中光测装 环安放使用条件下 ， 调平误差在 ３ ０ 分钟内变化应小于 ３角秒。调平误 备所完成的导弹外弹道 、 脱靶量、 姿态角 、 爆炸点时刻等参数测量的精 可靠性和可信度会提出越来越高的要求 ， 有了高性能的光测装备 差与照准差 、 零位差不同， 无法在事后数据处理时修正。调平误差对俯 确性 、 仰角和俯仰角数值较大时的方位角的测角精度影响是很大的。 只是完成预定试验任务必要条件而非充分条件 ，只有把握住光测装备 ２ ． １ 光测装备地基环现状。 由于外场光测装备站 点地基环的地基构 外场使用中的每—个环节，最终提供达到测量精度要求 的试验数据和 造和建设标准的差异 ， 地基环水平稳定性差别很大 ， 个别站点调平误差 应有清晰度的图像 ， 才能使光测装备在全寿命期内发挥应有的作用 。 参考 文献 在３ ０ 分钟内变化达 ２ ０— ６ Ｏ角秒 ，这样大的误差已经不能满足光测装 备外场使用条件 ， 正常使用条 件下， 调平误差应控制在光测装备总测角 ｆ １ １ 张三喜， 姚敏． 高速摄像及其应用技椰 ｑ北京： 国防工业 出版社， ２ ０ ０ ６ ． ２ ］ 陶茂 之 ， 韩 云乔 ．高层 建筑 刚 性桩 复 合 地基 的设 计 与研 究叨． 建筑 结 精度的五分之一以内。 地基环稳定 『 生 差的主要原 因包括选址不当、 地下 ［