[發(fā)明專利]一種全方位激光告警系統(tǒng)構(gòu)建方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710658963.4
• 申請(qǐng)日: 2017-08-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107504864B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳文建;朱炳斐;李武森;張峻乾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S3/782
• 分類號(hào): G01S3/782;F41H11/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

本發(fā)明公開(kāi)了一種全方位激光告警系統(tǒng)構(gòu)建方法，步驟如下：首先構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)，使得激光經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像在探測(cè)器上光斑的直徑等于光敏面的半徑，則系統(tǒng)可探測(cè)線性范圍更寬且能充分利用光敏面上光斑的能量，其次也使得光斑到達(dá)探測(cè)器邊緣時(shí)畸變較?。浑S后構(gòu)建單個(gè)通道，能夠探測(cè)某一方位范圍的激光，集成光學(xué)系統(tǒng)、濾光片、四象限探測(cè)器、一級(jí)放大電路，具有小型化、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；接著設(shè)構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)，由24個(gè)通道組成，能夠?qū)崿F(xiàn)全方位360°探測(cè)無(wú)盲區(qū)；最后構(gòu)建人機(jī)交互平臺(tái)，能夠?qū)崟r(shí)顯示高精度定位信息，提高系統(tǒng)的工作性能和可操作性。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)全方位激光告警，有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光告警系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是一種全方位激光告警系統(tǒng)構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

自從1960年激光出現(xiàn)以來(lái)，激光技術(shù)快速發(fā)展，在軍事上獲得了廣泛的應(yīng)用。激光測(cè)距、激光制導(dǎo)、激光偵察、激光引信、激光瞄準(zhǔn)、激光跟蹤、激光目標(biāo)指示等武器裝備，大幅度提高了武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)性能。激光測(cè)距機(jī)使火炮的首發(fā)命中率大大提高,激光制導(dǎo)武器激光制導(dǎo)炸彈、炮彈或?qū)椏梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)特定目標(biāo)的精確打擊，在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)和其他幾次局部沖突中，每次都發(fā)揮了重要的軍事效能。目前正在迅速發(fā)展的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)略高能激光武器，以其特有的強(qiáng)大威力成為新概念武器中的佼佼者。隨著激光在現(xiàn)代和未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中的普遍應(yīng)用，激光偵測(cè)、激光制導(dǎo)和激光武器對(duì)軍事設(shè)施、軍事裝備、重要的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)構(gòu)成了巨大的現(xiàn)實(shí)威脅，促使著激光對(duì)抗發(fā)展成為光電對(duì)抗的重點(diǎn)。

激光偵察告警是激光對(duì)抗的基礎(chǔ)，是光電綜合告警的一個(gè)重要組成部分，是一種特殊用途的偵察行為。它針對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜的激光威脅源，能夠快速探測(cè)敵方激光威脅的存在，發(fā)出威脅告警信息，并盡可能確定出敵方激光威脅源的方位、波長(zhǎng)、強(qiáng)度、脈沖特性脈寬、重復(fù)頻率、編碼等信息，以便我方能及時(shí)采取躲避、防護(hù)、反擊等措施，達(dá)到有效保障我方人員和武器裝備免遭殺傷、干擾或破壞的目的。現(xiàn)在，激光偵察告警裝備己成為現(xiàn)代化軍隊(duì)必不可少的電子戰(zhàn)裝備。

面對(duì)復(fù)雜的激光威脅源，要進(jìn)行全天候、全方位的有效激光告警，有著相當(dāng)大的技術(shù)難度，主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

1、激光方位的準(zhǔn)確判斷問(wèn)題。當(dāng)敵方激光照射目標(biāo)時(shí)，被保護(hù)目標(biāo)上的激光告警器可能接收到如下四種激光束①直接光束②濺射光束③大氣散射光束④出口散射光束。除了直接光束外,其余光束的入射方向與威脅源位置沒(méi)有直接關(guān)系。

2、大視場(chǎng)與高精度的矛盾。大視場(chǎng)與高精度使得告警器的光學(xué)窗口數(shù)目增多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

3、存在盲區(qū)。使得探測(cè)概率低，降低了告警系統(tǒng)的工作性能。

4、大型化、成本高、電路復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種全方位激光告警系統(tǒng)構(gòu)建方法，滿足各種需要全方位激光告警的需求。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種全方位激光告警系統(tǒng)構(gòu)建方法，包括以下步驟：

步驟1、構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)，使得激光經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像在探測(cè)器上光斑的直徑等于光敏面的半徑；

步驟2、構(gòu)建單個(gè)探測(cè)通道，使得能夠探測(cè)到步驟1中光學(xué)系統(tǒng)視場(chǎng)角范圍內(nèi)激光的具體方位信息，其中方位信息包括方位角和俯仰角；

步驟3、將步驟2中的單個(gè)通道復(fù)制n個(gè)，n個(gè)通道環(huán)形均勻分布360°，構(gòu)建整體系統(tǒng)從而實(shí)現(xiàn)無(wú)盲區(qū)全方位探測(cè)；

步驟4、在步驟3整體系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建人機(jī)交互平臺(tái)，用于實(shí)時(shí)顯示高精度定位信息。

進(jìn)一步地，步驟1所述光學(xué)系統(tǒng)視場(chǎng)角為30°，光斑到達(dá)探測(cè)器邊緣時(shí)畸變最小，光學(xué)系統(tǒng)的具體參數(shù)指標(biāo)計(jì)算如下：

(1)入瞳尺寸D