[發明專利]一種用于對抗光學隱蔽觀測的主動探測模塊設計

有效

• 申請號: 202011337797.6
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112525495B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 黎偉;程勇;萬強;韋尚方;米朝偉;曹海源;初華;劉旭;劉云;田方濤
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 李鵬;王敏鋒

本發明公開了一種用于對抗光學隱蔽觀測的主動探測模塊，包括凸透鏡、反射鏡、凹透鏡、二維快反鏡組件、挖孔鏡、分束鏡、激光器、聚光透鏡、窄帶濾光片、第一光電雪崩管、探測放大電路、衰減片、第二光電雪崩管、主控模塊組成。本發明根據激光發射最大光強和激光回波最大光強，解算出目標距離值和反射率，能實現可見光、中紅外、遠紅外等不同材料光學鏡頭反射率的粗探測，采用相似反射率分布面積與對應的相似反射率，結合光學鏡頭類型?鏡頭反射率?光學鏡頭面積表，能實現光學隱蔽觀測設備類型的初步判斷；解決了晝夜環境下對隱蔽的光學觀測設備難以探測發現的難題；靈敏度高、波長適用范圍大、功耗低。

技術領域

本發明涉及國防、公安、武警、反恐及安防保衛領域的一種用于對抗光學隱蔽觀測的主動探測模塊設計，可實現晝夜環境下對隱蔽的光學觀測設備進行主動探測。

背景技術

光電技術的發展，促進了光電被動觀測裝備的快速發展，推動了以可見光成像、微光夜視成像、中遠紅外成像等為主的被動觀測設備在國防軍事、安防保衛等方面的廣泛應用。然后，由于其被動觀測特性，使得發現該類目標成為對抗領域的一個難點。

光學隱蔽觀測一般會考慮探測方的常用觀測手段，如可見光CCD或者紅外成像，對此已有相關的防范措施，即通過被動探測方式來探測發現光學隱蔽觀測的成功率非常低。

現有的主動探測方式采用激光主動照明，利用光學觀測設備光學鏡頭組件的“貓眼效應”，造成異于周邊目標的強反射信號，結合光學焦平面陣列成像組件實現隱蔽目標的的快速探測，這種方式有兩個主要缺點：一是主動探測的激光必須在光學隱蔽觀測設備鏡頭的工作波長范圍內，同時入射角度必須在其光學鏡頭的視場范圍內，如采用長波紅外觀測，而短波紅外波段的激光對其照射時并不能產生“貓眼效應”，如果激光入射角度偏離其光學鏡頭視場，也不會產生“貓眼效應”；二是激光照明與焦平面陣列成像探測器結合的方式需要主動探測激光器具有較強的功率、光場遠場能量分布密度比較均勻、成像探測器具有較高的靈敏度，同時在作用距離上也有一些限制。

因此，本發明提出一種用于對抗光學隱蔽觀測的主動探測模塊設計，利用目標鏡頭反射率不同這一特性，通過實驗建立探測激光波長下的反射率數據庫，采用激光主動探測模式構建激光目標距離與回波強度采集系統，解算目標單點的反射率，采用高精度高速二維掃描結構掃描形成目標區域反射率分布，從而結合反射率值快速自動實現鏡頭類目標的探測。本發明解決了晝夜環境下對隱蔽的光學觀測設備難以探測發現的難題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術存在的不足，提供一種用于對抗光學隱蔽觀測的主動探測模塊，

為了實現上述的目的，本發明采用以下技術措施：

一種用于對抗光學隱蔽觀測的主動探測模塊，包括激光器，所述的激光器的出射激光經分束鏡分束后，一部分出射激光經貫通挖孔鏡反射面的通光孔入射二維快反鏡組件，再經二維快反鏡組件反射后依次通過凹透鏡、45°反射鏡、凸透鏡后射向目標，另一部分出射激光通過衰減片后入射第二光電雪崩管，第二光電雪崩管輸出的激光發射光強電信號經探測放大電路放大后輸入主控模塊，

目標區域反射回來的激光依次經過凸透鏡、45°反射鏡、凹透鏡后入射二維快反鏡組件，經二維快反鏡組件反射后再入射挖孔鏡的反射面，經挖孔鏡的反射面反射后再依次通過聚光透鏡、窄帶濾光片進入第一光電雪崩管，第一光電雪崩管輸出的激光回波光電信號經探測放大電路放大后輸入主控模塊，主控模塊與激光器連接。

如上所述的主控模塊對激光發射光強和激光回波光強進行數據濾波后，再提取激光發射最大光強和激光回波最大光強，提取激光發射最大光強和激光回波最大光強對應的采樣時刻點，通過計算激光發射最大光強和激光回波最大光強對應的采樣時刻點的時間差，解算出目標距離值。

如上所述的主控模塊計算激光發射最大光強和激光回波最大光強的比值，并計算反射率。