[發明專利]飛行器主動導航定位裝置和導航定位方法

有效

• 申請號: 201810163125.4
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN108415027B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 胡善江;賀巖;陳衛標
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種基于激光測距通信的飛行器主動導航定位裝置，其特征在于：該裝置分為安裝在飛行器上的激光測距通信掃描裝置和安裝在著陸區域的基準應答裝置：

所述的光測距通信掃描裝置包括發射脈沖編碼器(1)、激光器(2)、掃描器(3)、回波探測器(4)、整形器(5)、相關測距器(6)、回波解碼器(7)和定位導航器(13)，上述元部件的連接關系如下：

所述的發射脈沖編碼器(1)的輸出端與所述的激光器(2)的調制輸入端相連，該激光器(2)的輸出端與所述的掃描器(3)的輸入端相連，該掃描器(3)的第一輸出端與所述的回波探測器(4)的輸入端相連，該掃描器(3)的第二輸出端與所述的定位導航器(13)第一輸入端相連，所述的回波探測器(4)的輸出端用與所述的整形器(5)的輸入端相連，該整形器(5)的第一輸出端與所述的相關測距器(6)的輸入端相連，該相關測距器(6)的輸出端與所述的定位導航器(13)第二輸入端相連，所述的整形器(5)的第二輸出端與所述的回波解碼器(7)的輸入端相連，該回波解碼器(7)的輸出端與所述的定位導航器(13)第三輸入端相連；

在著陸區域設立多個基準點，每個基準點設有基準應答裝置，包括由全反射鏡(8-1)、快速變角反射鏡(8-2)、角度調制器(8-3)構成的反射率調制器(8)、被動應答探測器(9)、脈沖解碼器(10)、識別器(11)、基準坐標信息編碼器(12)，所述的快速變角反射鏡(8-2)的第一輸出端與所述的全反射鏡(8-1)的輸入端相連，該全反射鏡(8-1)的輸出端與快速變角反射鏡(8-2)的第一輸入端相連接，快速變角反射鏡(8-2)的第二輸出端與所述的被動應答探測器(9)的輸入端相連，該被動應答探測器(9)的輸出端與所述的脈沖解碼器(10)的輸入端相連，該脈沖解碼器(10)的輸出端與所述的識別器(11)的輸入端相連，該識別器(11)的輸出端與所述的基準坐標信息編碼器(12)的輸入端相連，該基準坐標信息編碼器(12)的輸出端與所述的角度調制器(8-3)輸入端相連，該角度調制器(8-3)的輸出端與所述的快速變角反射鏡(8-2)的第二輸入端相連。

2.根據權利要求1所述的基于激光測距通信的飛行器主動導航定位裝置，其特征在于所述的發射脈沖編碼器(1)為光通信編碼芯片，輸出GHz的二進制編碼。

3.根據權利要求1所述的基于激光測距通信的飛行器主動導航定位裝置，其特征在于所述的激光器(2)為波長1550nm的半導體激光器，輸出編碼的激光脈沖。

4.根據權利要求1所述的基于激光測距通信的飛行器主動導航定位裝置，其特征在于所述的掃描器(3)為二維掃描反射鏡，將激光束進行正交方向的二維掃描。

5.根據權利要求1所述的基于激光測距通信的飛行器主動導航定位裝置，其特征在于所述的回波探測器(4)和被動應答探測器(9)為APD光電探測器，響應光譜范圍1100nm～1700nm。

6.根據權利要求1所述的基于激光測距通信的飛行器主動導航定位裝置，其特征在于所述的整形器(5)內部核心是電壓比較器，采用電壓閾值比較方法，當輸入的信號脈沖幅度超過設定閾值電壓時，比較器輸出固定寬度的矩形脈沖。

7.根據權利要求1所述的基于激光測距通信的飛行器主動導航定位裝置，其特征在于所述的相關測距器(6)是一個數字相關運算器，將回波測距碼和原始測距碼進行相關運算，根據相關峰值的位置計算目標距離。

8.根據權利要求1所述的基于激光測距通信的飛行器主動導航定位裝置，其特征在于所述的回波解碼器(7)是一個數字解碼器，將基準坐標信息編碼解算為坐標信息。

9.根據權利要求1所述的基于激光測距通信的飛行器主動導航定位裝置，其特征在于所述的反射率調制器(8)通過改變反射鏡的角度，使得反射鏡將入射光反射或不反射到全反射鏡，實現反射率的調制。