[發明專利]一種飛行目標的光網測量裝置及測量方法

在審

• 申請號: 201810889490.3
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN109116435A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 文雪忠;黃潔;柳森;姜林;李晶;宋強;羅錦陽;羅慶;趙浩龍
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01V8/20
• 分類號: G01V8/20;G01B11/00
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 周嬌嬌;李亞東

本發明涉及一種飛行目標的光網測量裝置及測量方法，其中測量裝置包括用于形成正交網格光的光網陣列產生模塊，及分別用于接收正交網格光中水平光網與豎直光網光信號的光電轉換接收陣列；測量方法基于飛行目標的光網測量裝置實現，測量方法包括，根據飛行目標穿越正交網格光時，對光信號的遮檔識別飛行目標的方位及尺寸。本發明在測量過程中，飛行目標對光線只會遮檔而不會損壞，且光網也不會對飛行目標造成影響，因此在天基平臺等場所使用的重復性好。

技術領域

本發明涉及飛行目標的測量技術領域，尤其涉及一種飛行目標的光網測量裝置及測量方法。

背景技術

目前，測量飛行目標位置尺寸的常用方法包括光學成像法及雷達探測法等，但對于飛行速度達到數公里每秒并且其外形達到厘米級甚至毫米級的小尺寸飛行目標，上述常用方法的測量結果并不能令人滿意。例如，對于超高速飛行目標，如果利用光學成像方法測量其位置尺寸，需要配套超高幀頻的高速相機，否則成像將產生運動模糊；尤其對于厘米級及毫米級的小目標，還同時要求高速相機具有高圖像分辨率。這種情況下，光學成像測量方法將產生海量測量數據，需要后期進行復雜的處理。若利用雷達探測法對同樣超高速及小尺寸飛行目標進行測量，同樣存在測量數據量龐大，測量精度低的問題；尤其是小尺寸目標，對測量精度的影響更大。因此，現有對飛行目標的常用測量方法使用場所受限，例如不適用于天基平臺的目標測量。

當前，為了滿足天基平臺等場所的目標位置及尺寸測量需求，提出了一種基于光纖網格的目標撞擊點位置和尺寸的測量方法，還有一種基于金屬絲網格的低功耗碰撞點信息測量裝置，這兩種方法的共同點是，每進行一次目標的測量都將破壞一部分網格，它不僅導致網格的測量功能完全失效，同時對飛行目標也造成一定的破壞。

因此，針對以上不足，需要提供一種能夠重復使用的測量技術，使其尤其適用于天基平臺等，能夠測量超高速小尺寸飛行目標的位置和尺寸，如適用于航天器在軌探測來襲空間碎片尺寸、撞擊位置。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術中基于天基平臺場所的飛行目標測量方法對測量裝置存在破壞性，同時也造成飛行目標損壞的缺陷，提供一種飛行目標的光網測量裝置及測量方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種飛行目標的光網測量裝置，包括：

用于形成正交網格光的光網陣列產生模塊，及分別用于接收正交網格光中水平光網與豎直光網光信號的光電轉換接收陣列。

在根據本發明所述的飛行目標的光網測量裝置中，所述光網陣列產生模塊包括水平光源、豎直光源、水平會聚透鏡單元、豎直會聚透鏡單元、水平光網通孔結構和豎直光網通孔結構，所述光電轉換接收陣列包括水平光網光電轉換接收陣列和豎直光網光電轉換接收陣列，

水平光源通過水平會聚透鏡單元會聚為平行光，再通過水平光網通孔結構拆分為所述水平光網；水平光網光電轉換接收陣列用于接收水平光網信號并轉換為電信號；

豎直光源通過豎直會聚透鏡單元會聚為平行光，再通過豎直光網通孔結構拆分為所述豎直光網；豎直光網光電轉換接收陣列用于接收豎直光網信號并轉換為電信號；

水平光網與豎直光網正交形成正交網格光。

在根據本發明所述的飛行目標的光網測量裝置中，還包括信號處理單元，用于識別水平光網光電轉換接收陣列和豎直光網光電轉換接收陣列輸出的電信號，并根據電信號的變化獲得飛行目標的位置及尺寸。

在根據本發明所述的飛行目標的光網測量裝置中，所述水平光網包括所有光束均勻分布的水平光網。

在根據本發明所述的飛行目標的光網測量裝置中，所述豎直光網包括所有光束均勻分布的豎直光網。

在根據本發明所述的飛行目標的光網測量裝置中，所述水平光網和豎直光網的光束間距相同。