[發(fā)明專利]煙幕對激光遮蔽效果的測量系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710067634.2
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN106706569A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王德飛;胡維星;樊彩霞;楚振鋒;劉洪亮;王則鋒;李永鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍63889部隊(duì);河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N21/59
• 分類號: G01N21/59
• 代理公司: 深圳市威世博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44280
• 代理人: 李慶波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煙幕對激光遮蔽效果的評測技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種煙幕對激光遮蔽效果的測量系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

由于激光在通過煙幕時(shí)被散射、吸收而衰減，所以煙幕起到阻擋激光、保護(hù)目標(biāo)的作用，現(xiàn)代戰(zhàn)場上經(jīng)常利用煙幕來形成干擾屏障，以干擾敵方的激光武器或者光電偵察系統(tǒng)，保護(hù)我方目標(biāo)和行動。選擇對激光具有很強(qiáng)的吸收能力和散射能力的煙幕，可使激光通過對煙幕的衰減率達(dá)到1，從而使激光導(dǎo)引頭收不到從目標(biāo)上反射的激光信號，只能接收到從煙幕上反射的激光信號，導(dǎo)致導(dǎo)彈制導(dǎo)武器系統(tǒng)跟蹤煙幕上反射的激光信號，使激光制導(dǎo)武器系統(tǒng)偏離目標(biāo)。

同一種物質(zhì)對不同波長的激光的吸收及散射的能力相差很大，而軍用激光覆蓋著從可見光至遠(yuǎn)紅外的一個(gè)較寬的光譜區(qū)域，所以對抗激光的煙幕多種多樣，但主要分為兩大類：一類是對抗可見光、近紅外光譜區(qū)激光的煙幕，另一類是對抗中、遠(yuǎn)紅外光譜區(qū)激光的煙幕。目前近紅外區(qū)主要對抗1.06微米的激光，遠(yuǎn)紅外區(qū)主要對抗10.6微米的激光系統(tǒng)。

那么，通常通過測試來測量煙幕對某一波長的激光的遮蔽效果，只有煙幕的遮蔽效果達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，這種煙幕才能被應(yīng)用到戰(zhàn)場上。煙幕對激光的遮蔽效果的評判指標(biāo)一般包括激光穿過煙幕的透過率、煙幕對激光的遮蔽面積、煙幕的形成時(shí)間和持續(xù)時(shí)間等，而遮蔽面積、煙幕的形成時(shí)間和持續(xù)時(shí)間的定義和測量都是建立在透過率確定或已知的基礎(chǔ)上，因此，對激光穿過煙幕的透過率的測量是評價(jià)煙幕對激光遮蔽效果的基礎(chǔ)。

目前，在煙幕對激光的遮蔽測試中，通常采用單路激光穿過煙幕，即在測試場地多次釋放煙幕，每釋放一次煙幕發(fā)射一路激光穿過該煙幕，然后測量激光穿過該煙幕的透過率，通過多次釋放煙幕、多次測量透過率取平均值的方式來檢測激光穿過煙幕的透過率。這種測量方式具有以下弊端：一是測量的隨機(jī)性大，每次釋放的煙幕的特性有差別，比如每次釋放的煙幕中顆粒的濃度可能不相同，所以采用單路激光進(jìn)行測量的測量結(jié)果的置信度低；二是費(fèi)效比低，該測量方法需要多次釋放煙幕，造成浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種煙幕對激光遮蔽效果的測量系統(tǒng)和方法，能夠?qū)崿F(xiàn)測量煙幕上多個(gè)位置對激光的透過率，有效提高測量結(jié)果的置信度，并且節(jié)約測量成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的第一方面是：提供一種煙幕對激光遮蔽效果的測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)包括在空間上分開布設(shè)、發(fā)射激光頻頻率不同的至少兩臺激光發(fā)射器、用于接收該激光發(fā)射器所發(fā)射的激光并產(chǎn)生對應(yīng)的能量密度值的激光接收機(jī)，以及用于反射該激光發(fā)射器發(fā)射的激光到達(dá)該激光接收機(jī)的漫反射板，該激光發(fā)射器和激光接收機(jī)之間為煙幕釋放區(qū)。

在本發(fā)明測量系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例中，該測量系統(tǒng)還包括與該激光接收機(jī)相連接以采集該能量密度值的工控機(jī)，該工控機(jī)用于對該能量密度值進(jìn)行處理以獲取該激光發(fā)射器發(fā)射的激光穿過煙幕的透過率。

在本發(fā)明測量系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例中，該激光發(fā)射器和該激光接收機(jī)均設(shè)有用于瞄準(zhǔn)該漫反射板的瞄準(zhǔn)鏡，該激光發(fā)射器發(fā)射的激光瞄射在該漫反射板上同一個(gè)反射位置，且該激光接收機(jī)的接收點(diǎn)也瞄準(zhǔn)該激光發(fā)射器在該漫反射板上瞄準(zhǔn)的反射位置。

在本發(fā)明測量系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例中，該激光發(fā)射器在水平方向上間隔布設(shè)。

在本發(fā)明測量系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例中，該激光發(fā)射器在豎直方向上間隔布設(shè)。

本發(fā)明的另一方面是，提供一種煙幕對激光遮蔽效果的測量方法，利用上述的測量系統(tǒng)測量煙幕對激光的遮蔽效果，該測量方法具體包括以下步驟：

布設(shè)測量系統(tǒng)，包括至少布設(shè)兩臺該激光發(fā)射器，以及布設(shè)該漫反射板、激光接收機(jī)和該工控機(jī)；

數(shù)據(jù)采集，該測量系統(tǒng)開機(jī)工作后釋放煙幕，該工控機(jī)采集每一臺該激光發(fā)射器發(fā)射的激光的能量密度值；

獲取透過率變化規(guī)律，該工控機(jī)根據(jù)采集的激光的能量密度值計(jì)算每一臺激光發(fā)射器所發(fā)射的激光穿過煙幕的透過率，并統(tǒng)計(jì)每一臺激光發(fā)射器所發(fā)射的激光穿過煙幕的透過率隨時(shí)間的變化規(guī)律。

在本發(fā)明煙幕對激光遮蔽效果的測量方法的另一個(gè)實(shí)施例中，該布設(shè)測量系統(tǒng)具體包括：

將該激光發(fā)射器和激光接收機(jī)設(shè)置在煙幕釋放區(qū)的兩個(gè)對側(cè)，并將該漫反射板設(shè)置在與該激光接收機(jī)相同的一側(cè)，其中，該激光發(fā)射器在水平方向上間隔布設(shè)，或者在高度方向上間隔布設(shè)；

將該激光發(fā)射器所發(fā)射的激光設(shè)置為瞄準(zhǔn)該漫反射板上同一個(gè)反射位置，且該激光接收機(jī)瞄準(zhǔn)該激光發(fā)射器在該漫反射板上瞄準(zhǔn)的反射位置。

在本發(fā)明煙幕對激光遮蔽效果的測量方法的另一個(gè)實(shí)施例中，該數(shù)據(jù)采集具體包括：