本发明属于试验试飞,涉及一种用于激光大气系统样机的振动中功能监测系统及方法,尤其能够利用其结构实现激光大气系统在振动试验中的功能监测。
背景技术:
1、激光大气数据测量系统是一种基于光学原理的主动式非接触测量系统,其无法比拟的优点和应用潜力已成为新一代大气数据测量系统的研究热点。但由于其所需探测距离远、探测范围大,可达四十米,在实验室环境下极难创造测试验证的条件,在振动台上的振动条件下,更是难以对其工作状态做出评估,无法评价其功能完好与否。
技术实现思路
1、本发明提供一种用于激光大气系统样机的振动中功能监测系统及方法,具有在振动试验中检测激光大气系统样机的功能,能够利用法兰结构,在光学大气系统样机光学天线结构上通过固定块与定位挡板来快速固定防振光学调节架,并通过固定块的形状角度使得防振光学调节架及其上固定的准直镜与激光大气系统光学天线激光出射角度一致,准直镜尾端接四十米长的光纤和反射镜,使得出射激光可按原光路返回;试验人员可通过防松螺母7对准直镜收光角度进行调节并进行防松固定,从而控制激光大气系统的收光,在上位机软件中监测到预期频率的信号。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
3、第一方面,本发明提供一种用于激光大气系统样机的振动中功能监测系统,所述监测系统包括:激光大气系统样机、功能监测装置、光纤和反射镜;
4、功能监测装置包括安装法兰1以及固定在安装法兰防振光学调节架安装法兰面上的多套准直镜固定组件,每套准直镜固定组件由横向防振光学调节架固定块4、纵向防振光学调节架固定块3、防振光学调节架定位挡板5、防振光学调节架6组成,准直镜安装在防振光学调节架6上;防振光学调节架6通过防振光学调节架定位挡板5定位,并安装在横向防振光学调节架固定块4、纵向防振光学调节架固定块3上;
5、激光大气系统样机的光学天线法兰与安装法兰1的激光大气光学天线接驳法兰面固定连接;准直镜一端连接光纤一端,光纤另一端连接反射镜。
6、进一步的,安装法兰表面开有多个圆周均布的具有预设半径的斜圆柱状透光孔2,斜圆柱状透光孔2与安装法兰法线呈第一预设夹角、与安法兰平面呈第二预设夹角,用来通过激光大气光学天线发射的激光。
7、进一步的,横向防振光学调节架固定块4、纵向防振光学调节架固定块3尾端带有螺纹孔,通过螺丝穿过安装法兰1的安装固定块通孔紧固安装在安装法兰1的正面,且横向防振光学调节架固定块4、纵向防振光学调节架固定块3侧壁打有固定安装防振光学调节架6的固定孔。
8、进一步的,横向防振光学调节架固定块4、纵向防振光学调节架固定块3上安装防振光学调节架(6)的安装面与防振光学调节架(6)贴合,且为具有设定角度的斜面,使得防振光学调节架(6)安装完毕后,其中轴线与用于透过激光的斜圆形透光孔(2)中轴线重合。
9、进一步的,定位挡板5上开有安装孔,通过纵向防振光学调节架固定块3上的螺纹孔固定,定位挡板5延伸出纵向防振光学调节架3的外沿作为防振光学调节架6的快速安装定位基准。
10、第二方面,本发明提供一种用于激光大气系统样机的振动中功能监测方法,所述方法应用于如第一方面所述的系统,所述方法包括:
11、s1,组装功能监测装置;
12、s2,将功能监测装置中的安装法兰1使用螺丝通过底面螺纹孔安装紧固在激光大气光学天线上,在功能监测装置中的防振光学调节架6的中心安装孔内安装准直镜8,并在准直镜8尾端接入预设长度的光纤和反射镜,调节防振光学调节架6与准直镜8中轴线与激光大气系统光学天线激光出射角度一致;
13、s3,打开激光大气系统样机,调节准直镜8的收光角度,直至在激光大气系统样机上位机上观测到预期的频率信号。
14、进一步的,s1具体为:
15、将纵向防振光学调节架固定块3、横向防振光学调节架固定块4使用螺丝穿过安装法兰1上的固定块安装孔紧固在安装法兰1上,并将防振光学调节架定位挡板5使用螺丝穿过其上安装孔紧固在纵向防振光学调节架固定块3上,将防振光学调节架6利用防振光学调节架定位挡板5快速定位,并紧靠在纵向防振光学调节架固定块3与横向防振光学调节架固定块4的安装斜面,再使用螺丝穿过固定块安装孔使调节架紧固在安装块上。
16、进一步的,s3之后,所述方法还包括:
17、在防振光学调节架6的当前角度下,由防松螺母7与防松螺丝9将防振光学调节架6锁紧。
18、本发明的优点在于:本发明能够为激光大气系统样机振动试验中的功能监测提供一种方法,其利用法兰结构将防振光学调节架及准直镜固定在激光大气系统光学天线上,并由异型的固定块使得防振光学调节架与准直镜的安装角度与激光出射角度一致,同时其后接入四十米光纤与准直镜,将激光大气系统的长探测距离、大探测范围缩小到可在实验室中完成。
1.一种用于激光大气系统样机的振动中功能监测系统,其特征在于,所述监测系统包括:激光大气系统样机、功能监测装置、光纤和反射镜;
2.根据权利要求1所述的一种用于激光大气系统样机的振动中功能监测系统,其特征在于,安装法兰表面开有多个圆周均布的具有预设半径的斜圆柱状透光孔(2),斜圆柱状透光孔(2)与安装法兰法线呈第一预设夹角、与安法兰平面呈第二预设夹角,用来通过激光大气光学天线发射的激光。
3.根据权利要求1所述的一种用于激光大气系统样机的振动中功能监测系统,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的一种用于激光大气系统样机的振动中功能监测系统,其特征在于,横向防振光学调节架固定块(4)、纵向防振光学调节架固定块(3)上安装防振光学调节架(6)的安装面与防振光学调节架(6)贴合,且为具有设定角度的斜面,使得防振光学调节架(6)安装完毕后,其中轴线与用于透过激光的斜圆形透光孔(2)中轴线重合。
5.根据权利要求1所述的一种用于激光大气系统样机的振动中功能监测系统,其特征在于,定位挡板(5)上开有安装孔,通过纵向防振光学调节架固定块(3)上的螺纹孔固定,定位挡板(5)延伸出纵向防振光学调节架(3)的外沿作为防振光学调节架(6)的快速安装定位基准。
6.一种用于激光大气系统样机的振动中功能监测方法,其特征在于,所述方法应用于如权利要求1-5中任一项所述的系统,所述方法包括:
7.根据权利要求6所述的一种用于激光大气系统样机的振动中功能监测方法,其特征在于,s1具体为:
8.根据权利要求6所述的一种用于激光大气系统样机的振动中功能监测方法,其特征在于,s3之后,所述方法还包括: