[發明專利]一種無人蜂群目標空間位置分布探測系統及方法

在審

• 申請號: 202011056164.8
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112379386A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 薛模根;黃勤超;韓裕生;王碩;王峰;羅曉琳;王勇;楊釩;吳云智;吳令夏;張良;葛傳文;朱虹;谷康;李雷;祖鴻宇;徐瑤;任帥軍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍炮兵防空兵學院
• 主分類號: G01S17/42
• 分類號: G01S17/42;G01S7/481;G01S7/484;G01S7/486;G01S7/499
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

一種無人蜂群目標空間位置分布探測系統，包括：旋轉臺、驅動裝置、光電探測部件和控制處理模塊；光電探測部件包括：脈沖激光光源、偏振調制解調器和成像探測器。本發明中，首先通過脈沖激光光源激光發射時間和成像探測器電子快門打開時間控制，以實現距離選通成像，對目標位置的光探測；脈沖激光光源發射的激光經偏振調制解調器起偏后在目標位置聚焦并被探測目標反射，反射激光經偏振調制解調器檢偏得到偏振信息后被成像探測器接收，成像探測器對探測目標進行成像。本發明中，通過對激光進行偏振調制，結合距離選通成像和偏振關聯成像，在對目標位置進行探測時，既從距離上保證了目標位置的精確定位，又保證了對目標位置成像的真實可信。

技術領域

本發明涉及領域，尤其涉及一種無人蜂群目標空間位置分布探測系統及方法。

背景技術

無人蜂群是指在操控人員的指揮控制下通過自組網執行任務的一群具有特定功能的小無人機。無人蜂群目標是一個空間密集的連通區域狀柔性目標，對無人蜂群目標的探測，既不能以蜂群中單體無人機目標探測代替無人蜂群目標的空間位置，也不能把無人蜂群看成是一個目標而用蜂群質心位置代替無人蜂群目標的空間位置，而是通過探測無人蜂群中的所有單體無人機目標位置進而得到無人蜂群目標的空間位置分布信息，最終實現無人蜂群目標的探測。

目前常規雷達探測無人蜂群目標時難以分辨無人蜂群中的單體無人機目標，光強度探測無人蜂群目標時難以實現遠距離探測等技術上的不足。

發明內容

為了解決上述現有技術中對無人蜂群目標難以實現遠距離探測等缺陷，本發明提出了一種無人蜂群目標空間位置分布探測系統及方法。

本發明采用以下技術方案：

一種無人蜂群目標空間位置分布探測系統，包括：旋轉臺、驅動裝置、光電探測部件和控制處理模塊；光電探測部件包括：脈沖激光光源、偏振調制解調器和成像探測器；

脈沖激光光源，用于發射激光對目標位置進行照射；偏振調制解調器，用于對脈沖激光光源的發射激光進行偏振調制，并用于對反射光進行偏振解調；

成像探測器，用于在其電子快門打開時獲取偏振調制解調器偏振解調后的反射光，并結合控制處理模塊提供的計算數據生成探測圖像；

控制處理模塊分別連接脈沖激光光源、成像探測器和偏振調制解調器；控制處理模塊用于控制脈沖激光光源的發散角以及成像探測器的電子快門開關；控制處理模塊還用于對脈沖激光光源的發射激光信息、成像探測器檢測到的反射光信息和偏振調制解調器的工作信息進行綜合運算，生成所述計算數據；

光電探測部件安裝在旋轉臺上，驅動裝置用于驅動旋轉臺旋轉，以調整脈沖激光光源的激光發射方向。

優選的，控制處理模塊還用于計算獲得探測到的單體無人機的位置，并結合所有單體無人機的位置獲得無人蜂群目標的空間位置分布信息。

優選的，控制處理模塊用于控制脈沖激光光源的發散角，使得脈沖激光光源發射的激光在目標位置聚焦。

優選的，控制處理模塊還用于根據目標位置以及脈沖激光光源的激光發射方向控制偏振調制解調器的偏振態。

優選的，成像探測器采用單光子成像探測器。

一種無人蜂群目標空間位置分布探測方法，結合激光距離選通成像技術，通過加入偏振信息的激光進行空間探測。

優選的，首先通過偏振后的激光對探測方向上的目標位置進行照射，再根據目標位置的反射光和偏振信息進行偏振關聯運算，獲取目標位置的探測圖像；然后通過調整探測方向和目標位置，獲取目標空間域內不同位置處的探測圖像并組合成空間探測圖像。

優選的，還包括：結合空間探測圖像獲得包含所有單體無人機的位置的無人蜂群目標的空間位置分布信息。