[發(fā)明專利]一種激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭自動(dòng)增益控制電路及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711372566.7
• 申請(qǐng)日: 2017-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN108173523B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高思遠(yuǎn);劉慧;張宏巍;儲(chǔ)海榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): H03G3/20
• 分類號(hào): H03G3/20;H03K5/24
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

本發(fā)明提供了一種激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭自動(dòng)增益控制電路及控制方法，該電路由四象限探測(cè)器組件、幅值預(yù)判組件、雙通道增益仲裁組件、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和主控芯片組成。該電路具有四級(jí)增益控制，其中幅值預(yù)判組件對(duì)一級(jí)增益控制、二級(jí)增益控制和三級(jí)增益控制進(jìn)行增益設(shè)定，雙通道增益仲裁組件的仲裁結(jié)果對(duì)一級(jí)增益控制、二級(jí)增益控制、三級(jí)增益控制和四級(jí)增益控制進(jìn)行增益設(shè)定。通過幅值預(yù)判組件和雙通道增益仲裁組件的協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電路中所有增益控制模塊的增益設(shè)定。本發(fā)明有效克服了激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭中激光脈沖信號(hào)到達(dá)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊時(shí)飽和或者小于檢測(cè)閾值的問題，使導(dǎo)引頭在捕獲跟蹤過程中不丟失制導(dǎo)信息，進(jìn)而提高制導(dǎo)命中率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光制導(dǎo)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭自動(dòng)增益控制電路及控制方法。

背景技術(shù)

激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭為激光制導(dǎo)武器上的重要組成部分，激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭分為捷聯(lián)式激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭和框架式激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭，其核心組件為激光四象限探測(cè)器和及其后處理電路。激光漫反射信號(hào)被激光四象限探測(cè)器接收轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，經(jīng)過后處理電路的整形、調(diào)理、模數(shù)轉(zhuǎn)換、計(jì)算和增益控制，得到激光失調(diào)角，形成導(dǎo)引頭制導(dǎo)輸出信號(hào)。其中，四象限探測(cè)器處理電路的增益控制為信號(hào)處理中的重要環(huán)節(jié)，是后期模數(shù)轉(zhuǎn)換和失調(diào)角計(jì)算的重要前提和保障。四象限探測(cè)器處理電路的增益控制功能主要是把探測(cè)輸出的激光窄脈沖電信號(hào)的幅值調(diào)節(jié)到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入范圍之內(nèi)。

理想情況下，隨著導(dǎo)彈距離目標(biāo)越來越近，激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭接收到的激光漫反射信號(hào)越來越強(qiáng)，而實(shí)際工作條件下，自然光的背景噪聲、后向散射和水霧遮擋都會(huì)使激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭接收到的激光漫反射信號(hào)的強(qiáng)度發(fā)生不規(guī)則的變化，現(xiàn)有增益控制方法雖然可以在大部分條件下工作正常，但是對(duì)于偶發(fā)的極端信號(hào)強(qiáng)度變化無法響應(yīng)，導(dǎo)致激光脈沖信號(hào)到達(dá)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊時(shí)飽和或者小于檢測(cè)閾值，使導(dǎo)引頭短暫丟失目標(biāo)制導(dǎo)信號(hào)，增加了武器系統(tǒng)失效概率。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭中激光脈沖信號(hào)到達(dá)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊時(shí)飽和或者小于檢測(cè)閾值，進(jìn)而使導(dǎo)引頭短暫丟失目標(biāo)制導(dǎo)信號(hào)的問題，本發(fā)明提供一種激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭自動(dòng)增益控制電路及控制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明人提供了一種激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭自動(dòng)增益控制電路，所述控制電路包括四象限探測(cè)器組件、幅值預(yù)判組件、雙通道增益仲裁組件、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和主控芯片；所述四象限探測(cè)器組件包括四個(gè)探測(cè)器組件，每個(gè)探測(cè)器組件包括一級(jí)增益控制模塊、二級(jí)增益控制模塊和三級(jí)增益控制模塊；所述雙通道增益仲裁組件包括四級(jí)增益控制模塊，所述四級(jí)增益控制模塊包括第一可變?cè)鲆娣糯笃骱偷诙勺冊(cè)鲆娣糯笃?；所述幅值預(yù)判組件包括多個(gè)比較器和多個(gè)鎖存器，每一個(gè)比較器對(duì)應(yīng)一個(gè)鎖存器；所述四象限探測(cè)器組件分別與幅值預(yù)判組件、雙通道增益仲裁組件連接；所述雙通道增益仲裁組件分別與數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接；所述主控芯片分別與四象限探測(cè)器組件、幅值預(yù)判組件、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接；

所述探測(cè)器組件用于接收激光回波信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為第一電信號(hào)，所述一級(jí)增益控制模塊用于采用第一增益系數(shù)，二級(jí)增益控制模塊用于采用第二增益系數(shù)、三級(jí)增益控制模塊用于采用第三增益系數(shù)依次對(duì)第一電信號(hào)進(jìn)行增益處理，得到第二電信號(hào)，并將第二電信號(hào)傳輸至幅值預(yù)判組件以及雙通道增益仲裁組件；

所述幅值預(yù)判組件中的各個(gè)比較器用于將第二電信號(hào)與對(duì)應(yīng)的各個(gè)預(yù)設(shè)閾值電壓進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果存儲(chǔ)于各個(gè)比較器對(duì)應(yīng)的鎖存器中；

所述主控芯片用于讀取各個(gè)鎖存器的比較結(jié)果，根據(jù)比較結(jié)果確定第二電信號(hào)的檔位信息，并根據(jù)所確定的檔位信息調(diào)節(jié)一級(jí)增益控制模塊、二級(jí)增益控制模塊的增益檔位；

所述一級(jí)增益控制模塊用于采用第一增益系數(shù)，二級(jí)增益控制模塊用于采用第二增益系數(shù)依次對(duì)第一電信號(hào)進(jìn)行增益處理，得到第三電信號(hào)，并將第三電信號(hào)傳輸至雙通道增益仲裁組件；