[實(shí)用新型]一種新型光斑跟蹤裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922131026.0
• 申請日: 2019-12-03
• 公開（公告）號: CN211236248U
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)希;馮建宇;吳天明;趙宏斌;袁方;李雪松;鮑東興;趙大偉;何虹鋒;向犇;楊成
• 申請（專利權(quán)）人: 西安天科銘創(chuàng)石油技術(shù)服務(wù)有限公司
• 主分類號: G01S17/66
• 分類號: G01S17/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型公開了一種新型光斑跟蹤裝置，包括暗箱、探測單元、激光器、執(zhí)行單元和控制單元；暗箱：所述暗箱的一端內(nèi)側(cè)設(shè)有標(biāo)靶，所述暗箱的另一端開設(shè)有對應(yīng)于標(biāo)靶的暗箱開孔；所述探測單元包含有濾光片、安裝盒和CCD相機(jī)，所述安裝盒設(shè)置于暗箱內(nèi)側(cè)底部靠近暗箱開孔的一端，所述安裝盒靠近標(biāo)靶的一端開設(shè)有安裝口，所述安裝口內(nèi)安裝有濾光片，所述安裝盒內(nèi)設(shè)置有CCD相機(jī)，所述CCD相機(jī)的鏡頭對準(zhǔn)安裝口，執(zhí)行單元上安裝有激光器；該新型光斑跟蹤裝置，可以對遠(yuǎn)距離的激光光斑進(jìn)行捕獲及跟蹤，避免大氣情況的影響，可以保證通信鏈路的穩(wěn)定，保證通信的正常進(jìn)行，能廣泛應(yīng)用于各種遠(yuǎn)距離光通信場合。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及無線激光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種新型光斑跟蹤裝置。

背景技術(shù)

無線激光通信具有通信容量大、通信速率高、保密性好等特點(diǎn)，可以說在通信領(lǐng)域占據(jù)著舉足輕重的作用，是國家通信事業(yè)發(fā)展不可缺少的重要紐帶。而在光通信領(lǐng)域中，維持通信鏈路的暢通是非常重要的、可以說是必不可少的。多數(shù)光通信設(shè)備只是停留在近距離的數(shù)據(jù)通信，并不需要考慮光斑漂移對通信質(zhì)量的影響，這樣在應(yīng)用場景方面的局限性就很大，在進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信的時(shí)候，由于大氣的情況不穩(wěn)定，存在大氣湍流、光強(qiáng)閃爍等現(xiàn)象，導(dǎo)致激光光束的傳輸路徑是變動的，也就是會隨著大氣情況的變化會進(jìn)行漂移，光束漂逸會引起通信鏈路斷裂，從而導(dǎo)致通信失敗。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種新型光斑跟蹤裝置，可以對遠(yuǎn)距離的激光光斑進(jìn)行捕獲及跟蹤，避免大氣情況的影響，可以保證通信鏈路的穩(wěn)定，保證通信的正常進(jìn)行，能廣泛應(yīng)用于各種遠(yuǎn)距離光通信場合，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種新型光斑跟蹤裝置，包括暗箱、探測單元、激光器、執(zhí)行單元和控制單元；

暗箱：所述暗箱的一端內(nèi)側(cè)設(shè)有標(biāo)靶，所述暗箱的另一端開設(shè)有對應(yīng)于標(biāo)靶的暗箱開孔；

探測單元：所述探測單元包含有濾光片、安裝盒和CCD相機(jī)，所述安裝盒設(shè)置于暗箱內(nèi)側(cè)底部靠近暗箱開孔的一端，所述安裝盒靠近標(biāo)靶的一端開設(shè)有安裝口，所述安裝口內(nèi)安裝有濾光片，所述安裝盒內(nèi)設(shè)置有CCD相機(jī)，所述CCD相機(jī)的鏡頭對準(zhǔn)安裝口；

執(zhí)行單元：執(zhí)行單元上安裝有激光器；

控制單元：控制單元包含有兩臺PC機(jī)，其中一臺PC機(jī)的輸入端通過線纜電連接CCD相機(jī)的輸出端，另一臺PC機(jī)的輸出端通過線纜電連接執(zhí)行單元的輸入端；

其中：還包括輔助通信單元，所述輔助通信單元包含有兩個射頻通信模塊，兩個射頻通信模塊之間通過射頻通信的方式連接，且兩個射頻通信模塊分別與兩臺PC機(jī)通過線纜雙向電連接，所述執(zhí)行單元、輔助通信單元、控制單元、激光器和CCD相機(jī)的供電端均通過外部開關(guān)連接市電。

激光器通過激光束從發(fā)射端經(jīng)發(fā)射天線發(fā)射出去，聚焦在接收端的標(biāo)靶上，由CCD相機(jī)探測接收圖像，根據(jù)事先設(shè)計(jì)好的光斑檢測算法，進(jìn)行光斑檢測，提取誤差信號，將誤差信號通過射頻通信模塊反饋給控制單元，驅(qū)動執(zhí)行單元進(jìn)行調(diào)整，如此反復(fù)循環(huán)，以使光斑圖像始終保持在CCD相機(jī)視場的特定區(qū)域內(nèi)，達(dá)到跟蹤對準(zhǔn)的目的。

進(jìn)一步的，所述執(zhí)行單元包含有第二伺服電機(jī)、轉(zhuǎn)軸、從動齒輪、安裝臺、主動齒輪和第一伺服電機(jī)，所述安裝臺為中空結(jié)構(gòu)，且安裝臺的頂部中心轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸的頂端連接有固定板，所述固定板上安裝有第二伺服電機(jī)，所述第二伺服電機(jī)的輸出軸通過安裝座安裝激光器，所述轉(zhuǎn)軸的底端延伸至安裝臺內(nèi)部并且連接從動齒輪，所述安裝臺的內(nèi)部底面設(shè)有第一伺服電機(jī)，所述第一伺服電機(jī)的輸出軸連接主動齒輪，所述主動齒輪與從動齒輪嚙合連接，所述第一伺服電機(jī)和第二伺服電機(jī)的供電端均通過外部開關(guān)連接市電，通過PC機(jī)控制第一伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動，第一伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動可以通過主動齒輪和從動齒輪帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而帶動第二伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動，使第二伺服電機(jī)上的激光器可以度水平轉(zhuǎn)動，PC機(jī)控制第二伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動可以帶動激光器俯仰運(yùn)動，改變俯仰角度，實(shí)現(xiàn)光斑位置的改變。