水下微光高速摄像系统在潜艇实验中的应用.

第31卷第11期2009年11月舰船科学技术

SH I P SC I E NCE AND TECHNOLOGY Vol .31,No .11

Nov .,2009

水下微光高速摄像系统在潜艇实验中的应用

沈凌敏

1,2

,何俊华1,张琦3,陈良益

1

(1.中国科学院西安光学精密机械研究所先进光学仪器实验室,陕西西安710119;

2.中国科学院研究生院,北京100039;

3.中国人民解放军91550部队220所,辽宁大连116023

摘要:介绍了用于潜艇实验的水下微光高速摄像系统,并对设计的关键技术做了论述。根据潜艇上的实际情况,设计了最优的设备工作布局,使全系统能发挥最佳的效果。分析了水下30~40m 的光照度,进而设计了适合的水下照明方案,尽量采取微光照明的方式,使环境散射达到最低。最后将该系统应用于水下微光高速摄像试验,实验证明该系统在水下重要武器,尤其是水下潜艇等实验中具有广阔的应用前景。

关键词:高速摄像;水下微光;光照度;水下照明

中图分类号:U674.76;T N946文献标识码: A

文章编号:1672-7649(200911-0055-04DO I:1013404/j 1issn 11672-7649120091111010

Appli ca ti on of underwa ter low 2li ght 2level h i gh 2speed photograph syste m i n sub mar i n e

SHEN L ing 2m in

1,2

,HE Jun 2hua 1,Z HANG Q i 3,CHEN L iang 2yi

1

(borat ory of Advanced Op tical I nstrument,Xi πan I nstitute of Op tics and Precisi on Mechanics,Chinese Acade my of Sciences,Xi πan 710119,China;2.Graduate I nstitute of Chinese Acade my of Sciences,Beijing 100039,China;3.220I nstitute of 95510A r my of the Chinese P LA ,Dalian 116023,China Abstract:An under water l ow light level i m aging syste m f or submarine trial is intr oduced and s ome key techniques are discussed .According t o the p ractical conditi ons of sub marine an op ti m ized illu m inati on syste m is designed .

For the best i m aging quality of under water high 2s peed phot ograph syste m ,by the

thor ough analysis of illum inance require ment in both object s pace and i m age s pace f or high sensitive high 2s peed ca mera in the circum stance of l ow light level bet w een 30and 40meter under the water,a p lan app lied t o under water lighting is designed .Some anti 2corr osi on methods are used f or the stability of the syste m.The syste m is app lied in under water l ow light level high s peed detecting and has a wide app licable future in the field of under water weapons,es pecially submarine .

Key words:high 2s peed phot ograph;under water l ow 2light 2level;illum inance;under water lighting

收稿日期:2009-02-17;修回日期:2009-03-25

基金项目:国防科技重点实验室基金项目资助(51448030105ZK1801作者简介:沈凌敏(1983-,男,硕士,研究方向为水下光电探测技术。

0引言

随着新武器的不断发展,水下武器发射试验越来

越多,水下发射试验已不满足于发射桶口的实况监视,迫切需要对武器出桶的过程进行多角度、大视场、高分辨、更清晰的监控,从而进一步地了解武器发射过程中弹体的运动情况,了解弹体周围环境变化情况。同时也需要一种能够快速安装在各种实验潜艇

上,完成各种武器发射试验任务的新型水下微光高速摄像系统。

目前,高速摄像技术已发展到相当水平,摄像机的分辨率、灵敏度、信号传输性能较前几年已有较大提高,摄像机的体积逐渐减小,存储容量逐渐增加,很多产品已具备一定的长线控制和传输能力,可以满足远程控制水下高速运动目标成像测量系统的要求。

本文研究的主要目标是设计系统在水下潜艇上

舰船科学技术第31卷

的结构工作布局,分析水下30~40m 左右的光照度

条件进而设计合适的照明装置,解决水下微光环境中对高速运动目标光电成像的技术难题,进一步提高系统性能及可靠性,从而为我国水下重大武器试验做出更多贡献。