[發明專利]一種偏振光導引方法及裝置

有效

• 申請號: 201310200743.9
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN103308901A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 孫魯;石健
• 申請（專利權）人: 孫魯;石健
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48;G01S17/50
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林偉斌

技術領域

本發明涉及一種偏振光導引方法及裝置，尤其涉及一種用于無人機回收的偏振光導引方法及裝置。

背景技術

目前無人機回收一般采取艦上回收和海上回收兩種方式。艦上無人機回收導引系統一般全程采用GPS導航信號來進行無人機的著艦導引，在這種方式下，艦上導引系統將自身的坐標位置發給準備著艦的無人機，由無人機上的導航系統根據飛機與艦船的相對位置來計算出飛行軌跡，由無人機上的飛行控制系統導引無人機，通過鉤住艦上繩索或者撞入攔阻網的方式來完成著艦回收。目前這種導引方法存在著若干不足之處，一是對無人機上運算系統要求高，增加了無人機的成本和產品開發的難度；二是由于目前開放給公眾使用的GPS導航信號精度還不夠高，無法滿足在小空間內完成艦上無人機回收的要求；三是在復雜電磁環境下，艦上導引系統與無人機之間的無線通信信號經常受到干擾，存在很大的安全隱患；四是在復雜的氣象環境和惡劣的海況環境下，艦船的坐標位置瞬息萬變，這也大大增加了無人機順利著艦回收的困難。

綜上所述，現有的無人機回收系統由于其采用的技術方案固有的缺陷，使得艦上無人機回收的成功率不高，方法復雜，在無人機的回收過程中存在很大安全隱患，不但會造成無人機本身的損壞，有時候還會由于無人機的撞擊而導致艦上裝置的損壞。

發明內容

針對現有技術的缺點，本發明的目的是提供一種采用偏振光導引無人機回收的方法及裝置，該方法及裝置的實現方式簡單可靠、成本低、不受電磁信號干擾、保密性好，可以大大提高無人機艦上回收的成功率。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：一種偏振光導引方法，?????其包括以下步驟：

a、將運動物體導引進入激光束所照射的立體角范圍內；

b、運動物體上的n個探測器將接收到不同偏振方向的激光信號；具體的信號接收方法為：以目標位置做為激光光源的出發點，將空間一定范圍的立體角分為邊界相互連接的n個區域，各區域內使用不同偏振方向的線偏振激光束進行照射，各偏振方向之間形成一定的夾角，與之對應，在被導引的運動物體上安裝n個帶檢偏器的探測器，其檢偏器偏振方向之間的夾角與所發射的激光束偏振方向之間的夾角一一對應；

c、通過分析各探測器上所接收信號的強弱，判斷運動物體位于哪一個立體角區域，并以此作為調節運動方向的依據，導引運動物體進入最近導引區域并最終運動至目標位置。

所述激光為紅外激光，探測器為紅外探測器；不同偏振方向的線偏振激光束的光強相同。步驟b中，所述立體角小于或等于π。所述n為4；所述各激光束由一個激光光源通過光學機構來進行擴束，以在所照射的空間立體角范圍內形成均勻的光強度。

同時，本發明還提供一種偏振光導引裝置，其包括激光發射裝置、光探測裝置及信號處理裝置；

所述激光發射裝置位于目標位置，其包括n個激光光源，所述n個激光光源將空間一定范圍的立體角分為n個邊界連接的區域，各激光光源所發射的激光為線偏振光；

光探測裝置位于運動物體上，其包括n個偏振光檢偏器的探測器，其檢偏器偏振方向之間的夾角與所發射的激光光源偏振方向之間的夾角一一對應；

所述信號處理裝置位于運動物體上，其接受來自光探測裝置的n路光強信號，并通過分析來確定運動物體位于哪一個立體角區域。

在立體角的中心區域，各偏振光重疊，各偏振光重疊的目的是為了表示目前飛行路徑正位于導引方向的正中心。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于，

本發明的偏振光導引方法及裝置在完成運動物體的導引的同時，還具有以下優點：本發明中所使用的偏振光為紅外激光，具有保密的特點；光學導引方法不受周圍電磁環境的干擾，可靠性高；光學導引系統的結構簡單，對信號處理硬件的要求低。

附圖說明

圖1?為本發明偏振光導引裝置的原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步的說明。

如圖1所示，本發明公開一種偏振光導引裝置，其包括激光發射裝置、光探測裝置及信號處理裝置；

所述激光發射裝置位于目標位置，其包括n個激光光源，所述n個激光光源將空間一定范圍的立體角分為n個邊界連接的區域，各激光光源所發射的激光為線偏振光；

光探測裝置位于運動物體上，其包括n個偏振光檢偏器的探測器，其檢偏器偏振方向之間的夾角與所發射的激光光源偏振方向之間的夾角一一對應；在立體角的中心區域，各偏振光重疊，各偏振光重疊的目的是為了表示目前飛行路徑正位于導引方向的正中心。