尹宏建 高慧斌 乔冠宇

(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033；2.中国科学院大学，北京 100049)

光电经纬仪是对观察目标进行实时跟踪测量的光学设备。由于观察目标处于不断运动当中，使得两者之间的距离不断变化，造成目标在经纬仪上像点离焦，直接导致了成像质量的下降，这对观察和记录目标的运动轨迹、飞行参数等信息存在影响和干扰。为了避免这一现象的发生，需要在经纬仪中引入自动调焦系统，自动调焦系统的作用就是根据相关信息，调整成像面的位置，达到目标成像始终清晰的目的[1]。

目前，自动调焦的方法主要有：光电自准直法、图像处理法和传统程序控制法。由于传统程序控制法相比其他两种方法有操作简单、对硬件要求较低及实时性好等优点，传统程序控制法主要用数据拟合的方法，利用光学设计和实验数据得出调焦公式，并以此为依据，编制相应控制程序[2]。在此，笔者采用传统程序控制法实现光电经纬仪的自动调焦。

1 系统硬件①

自动调焦控制系统如图1所示，管理计算机把目标距离信息通过串口发送到TMS320LF2407，TMS320LF2407采用数据拟合方法计算出理论调焦量，从I/O口发出PWM脉冲，脉冲通过电机驱动电路控制步进电机带动准直镜沿光路传播方向移动，准直镜的位置信息经过电位器反馈回TMS320LF2407，形成一个闭环，反馈回的位置信息和理论值的误差驱动准直镜向着像点与焦面重合的方向移动，直到误差为零，此时图像成像最为清晰[3]。……