[發明專利]一種用于無人機激光制導導彈以門限抑制后向散射的方法

在審

• 申請號: 201711396415.5
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108225122A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 王德爽;郝治國;王銳;岑夢溪
• 申請（專利權）人: 彩虹無人機科技有限公司
• 主分類號: F42B15/01
• 分類號: F42B15/01
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

一種用于無人機激光制導導彈以門限抑制后向散射的方法，步驟如下：(1)導引頭根據內部激光探測器探測到的能量值識別漫反射信號；(2)在導引頭內部激光探測器設置能量檢測門限，在每個激光周期將識別的漫反射信號與能量檢測門限進行比較，將小于能量檢測門限的漫反射信號作為后向散射激光回波信號丟棄，將大于能量檢測門限的漫反射信號作為目標激光回波信號捕獲，從而達到抑制后向散射的目的。本發明能夠有效抑制后向散射干擾。令導引頭能準確捕獲目標激光回波信號，以保證導引頭對目標的鎖定。

技術領域

本發明涉及一種用于無人機激光制導導彈以門限抑制后向散射的方法，通過設置動態能量檢測門限，阻擋能量小于門限值的大氣后向散射激光回波信號能量，接收能量大于門限值的目標激光回波信號能量，以保證無人機激光制導導彈對目標的有效跟蹤，主要在偵察打擊一體型無人機機載激光制導導彈導引頭上使用。

背景技術

偵察打擊一體型無人機激光制導武器系統作戰模式為：無人機高空飛行，通過機載可見光、紅外或雷達等光電載荷搜索地面目標，發現敵對目標后，利用機載激光指示器對敵對目標發射激光束，目標激光回波信號會向空中漫反射回波能量。機載激光制導導彈導引頭內部激光探測器可搜索捕獲目標漫反射的激光信號，通過光學系統會聚成彌散圓，作用在光電探測器上，轉換成電脈沖信號，經前置放大和主放大器放大后形成幅度更大的電脈沖信號，當放大后的電脈沖信號幅度超過設置的門限時，導引頭產生捕獲信號。與此同時，導引頭按每次發射周期連續計算與目標偏離光軸的失調角成正比的跟蹤指令，使位標器的力矩器出現大小和極性變化的脈沖電流，陀螺框架按要求的方向進動，使彈目線與光軸基本保持一致，導引頭跟蹤目標并測量彈目線的運動角速度，以要求的信號形式輸出到導彈的控制艙，對導彈的運動進行修正，進而引導導彈擊中目標。

如今，以“捕食者”和“收割者”為代表的察打一體無人機武器系統在作戰行動中發揮著越來越重要的作用，攜帶高精度激光制導導彈“地獄火”的無人機武器系統已經被美國陸軍視為城市近距離空中支援的首選武器。國內出口型“CH-4”無人機在國外反恐戰場上發揮了至關重要的作用，其攜帶的“AR-1”激光制導導彈以優越的作戰效費比成為了察打一體型無人機武器系統標配之一。激光制導相對其他制導方式成本較低，所以激光制導方式憑借精度高、成本低等優點在無人機掛載導彈上得到了愈來愈多的應用。

但是，激光制導導彈同樣也有其不利因素，易受天氣狀況影響。天氣狀況差大氣懸浮物較多的情況下，形成的后向散射激光回波信號回波與目標回波信號交織在一起，易對激光導引頭內部探測器造成干擾，導致導引頭捕獲假目標。

因導引頭內部探測器原理是探測激光功率或能量

其中，大氣后向散射能量功率為：

目標回波功率為：

式中：

r，R------分別為大氣后向散射點的距離、目標點的距離

P_t------照射器發射的激光能或功率

c------光速

Δt----照射器發射激光脈寬

A_r----接收光學口徑

β(180°)----散射方向180°單位體積后向散射系數

u----大氣單位長度的衰減系數

K_t----為發射光學系統透過率

K_r----探測器光學系統透過率

A_t----是目標反射截面積

ρ----為目標的漫反射系數