[實用新型]一種超高速目標無干擾探測裝置

有效

• 申請號: 201420401124.6
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN204086578U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 部紹清;羅錦陽;黃潔;羅慶;任磊生;文雪忠;龍耀;柳森
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01V8/12
• 分類號: G01V8/12
• 代理公司: 國防專利服務中心 11043
• 代理人: 文偉能

技術領域

本實用新型屬于超高速飛行目標的探測領域，涉及一種超高速目標無干擾探測裝置。

背景技術

彈道靶是進行導彈、火箭、衛星、飛船和其他超高速飛行器的氣動力、再入物理現象、超高速碰撞等試驗研究的重要試驗設備之一。在彈道靶試驗中，由于目標飛行速度很高而試驗段長度有限，模型在試驗段內運動的持續時間很短，通常只有毫秒量級；另外飛行目標比較小而試驗段比較大，所以需要測試視場大才能測準確量到目標。

目前，超高速目標無干擾探測的方法主要有高速攝影法、磁感應法、雷達探測法。

高速攝影法是在目標飛到測量區之前提前啟動高速攝影機，以一定的幀頻拍攝目標飛行過程的多幅照片，其缺點是系統復雜、成本高。

磁感應法是在目標飛行路徑上安裝磁敏感傳感器，目標必須是金屬材料或安裝磁材料的非金屬材料，當目標穿越磁敏感傳感器時會產生電信號，從而實現對目標的探測，缺點是磁感應法對目標的飛行散布和目標材料有特定的要求，限制了其使用范圍。

雷達探測法利用多普勒效應，依據發射波頻率和反射波頻率變化量，探測出目標及目標運動速度，該方法設備復雜。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種成本低及結構簡單的超高速目標探測裝置。

為達到上述實用新型目的，本實用新型提供一種超高速目標無干擾探測裝置，包括激光器、準直透鏡、聚焦透鏡和光電探測器，所述準直透鏡和聚焦透鏡兩者之間形成平面平行激光幕，激光器產生扇形激光束，扇形激光束經過準直透鏡擴束為平行光網，平行光網穿過聚焦透鏡，聚焦透鏡后形成會聚光束，會聚光束聚焦于光電探測器的接收面上。

進一步，所述光電探測器包括光電轉換電路和放大電路。

更進一步，光電轉換電路結構為PIN光電二極管。

優選地，探測裝置還包括整形電路，所述放大電路的輸出信號至整形電路。

優選地，所述放大電路由一級放大器和二級放大器組成，一級放大器為正向放大，二級放大器為反向放大。

激光器產生扇形激光束，扇形激光束經過準直透鏡擴束為平行光網，平行光網穿過聚焦透鏡，聚焦透鏡后形成會聚光束，會聚光束聚焦于光電探測器的光電轉換電路的接收面上，光電轉換電路將光照射量轉換為電信號，電信號經過放大電路放大后輸出；

準直透鏡和聚焦透鏡兩者之間形成平面平行激光幕，當目標從平面平行激光幕穿過時，會遮擋部分光照射量，造成光電探測器探測的光照射量減少，進一步，轉換的電信號減少，根據電信號的輸出值變化，來確定平面平行激光幕內是否有目標通過。

本實用新型只需要通過檢測電信號的輸出值，根據輸出值就可以探測到目標，裝置簡單，成本低下。

附圖說明

圖1是本實用新型探測裝置的結構示意圖；

圖2是本實用新型探測裝置的光電探測器的內部電路圖；

圖3是本實用新型實施例1中探測裝置的局部電路圖。

具體實施方式

一種超高速目標無干擾探測裝置，如圖1和圖2所示，包括激光器1、準直透鏡3、聚焦透鏡5和光電探測器7，所述準直透鏡3和聚焦透鏡5兩者之間形成平面平行激光幕4，所述光電探測器7包括光電轉換電路8和放大電路9，光電轉換電路8將光照射量轉換成電信號后經過放大電路9放大。

激光器1產生扇形激光束2，扇形激光束2經過準直透鏡3擴束為平行光網，平行光網穿過聚焦透鏡5后形成會聚光束6，會聚光束6聚焦于光電探測器7的光電轉換電路8的接收面上，光電轉換電路8將光照射量轉換為電信號，電信號經放大電路9放大后輸出。

準直透鏡3和聚焦透鏡5兩者之間形成平面平行激光幕4，當目標從平面平行激光幕4穿過時，會遮擋部分激光，造成光電探測器7探測的光通量變化，從而，可轉換的光照射量減少，對應地，光電轉換電路8輸出的電信號減少，根據電信號的輸出值變化，來確定平面平行激光幕4內是否有目標通過。

實施例1

一種超高速目標無干擾探測裝置，如圖1和圖3所示，包括依次順序排列的激光器1、準直透鏡3、聚焦透鏡5和光電探測器7，所述準直透鏡3和聚焦透鏡5兩者之間形成平面平行激光幕4，所述光電探測器7包括光電轉換電路8和放大電路9，放大電路9由一級放大器91和二級放大器92組成，光電轉換電路8為PIN光電二極管，PIN光電二極管將光照射量轉換成電信號后經過一級放大器91和二級放大器92放大，一級放大器91為正向放大，一級放大器91放大5倍或10倍，二級放大器92為反向放大，二級放大器92放大10倍，二級放大器92連接整形電路10。