[發明專利]一種無人機蜂群高分辨復合探測系統及方法

在審

• 申請號: 202210791678.0
• 申請日: 2022-07-07
• 公開（公告）號: CN114859371A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 孫志偉;史要濤;于臨昕;于翠萍;易洪;楊宇飛;陳俊堯;顧健;盧輝
• 申請（專利權）人: 武漢光谷航天三江激光產業技術研究院有限公司
• 主分類號: G01S17/86
• 分類號: G01S17/86;G01S17/04;G01J5/00;G01J5/48;G06T5/00;G06T5/50;H04N5/232;H04N5/33
• 代理公司: 北京恒和頓知識產權代理有限公司 11014
• 代理人: 周君

1.一種無人機蜂群高分辨復合探測系統，其特征在于，包括：

紅外成像單元（2），用于紅外區段無人機蜂群目標檢測，獲取紅外圖像，包括用于紅外成像探測的紅外探測器（201）；

可見光成像單元（3），用于可見光區段無人機蜂群目標檢測，獲取可見光圖像，包括用于可見光成像探測的可見光探測器（301），所述紅外成像單元（2）和可見光成像單元（3）的光軸平行；

激光成像雷達（1），用于對無人機蜂群進行激光掃描，獲取激光成像結果；包括用于激光發射的激光器、用于調節激光準直度的擴束鏡、用于將激光在遠場調制為二維點陣形式的衍射光學元件、與所述衍射光學元件連接，用于激光二維掃描探測的掃描模塊、用于接收激光每個發射光學點陣的目標回波的光纖陣列以及用于接收光纖耦合信號輸入的探測器模塊；所述光纖陣列與激光經過所述衍射光學元件后在遠場的二維點陣一一對應，所述擴束鏡、所述衍射光學元件以及所述掃描模塊由所述激光成像雷達（1）內部向外部依次設于所述激光器發射激光主軸上；

圖像融合處理單元（5），用于接收和處理紅外成像單元（2）和可見光成像單元（3）的成像結果，提取無人蜂群方位信息，接收和處理激光成像結果，實現無人機蜂群的高分辨成像以及檢測識別；

主控及顯示單元（6），用于控制紅外圖像、可見光圖像和激光成像結果的采集、探測無人機蜂群，接收圖像融合處理單元（5）融合處理后的成像結果并顯示，輸出無人機蜂群探測結果；

伺服轉臺（4），用于固定安裝激光成像雷達（1）、紅外成像單元（2）、可見光成像單元（3）、圖像融合處理單元（5）、主控及顯示單元（6），搭載激光成像雷達（1）、紅外成像單元（2）、可見光成像單元（3）進行全區域成像，探測無人機蜂群；

供電單元（7），用于對激光成像雷達（1）、紅外成像單元（2）、可見光成像單元（3）、伺服轉臺（4）、圖像融合處理單元（5）和主控及顯示單元（6）供電；通過紅外和可見光成像手段，確定無人機蜂群方位，再結合激光雷達二維點陣掃描，實現對無人機蜂群高分辨探測。

2.根據權利要求1所述的無人機蜂群高分辨復合探測系統，其特征在于，所述激光成像雷達（1）還包括：光學接收模塊，所述衍射光學元件與所述光學接收模塊共口徑設計，共用所述掃描模塊，所述光纖陣列的回波信號輸入端位于所述光學接收模塊的后焦面上，為二維排列形式，所述掃描模塊、所述光學接收模塊、所述光纖陣列以及探測器模塊由述激光成像雷達（1）外部向內部依次設于反射激光接收主軸上。

3.根據權利要求1所述的無人機蜂群高分辨復合探測系統，其特征在于，所述激光成像雷達（1）還包括：用于控制激光成像雷達（1），進行圖像處理和數據傳輸的主控及數據處理模塊，所述主控及數據處理模塊設有五個端口，所述主控及數據處理模塊的第一端口與所述激光器相連，所述主控及數據處理模塊的第二端口與所述掃描模塊相連，所述主控及數據處理模塊的第三端口與所述探測器相連，所述主控及數據處理模塊的第四端口與所述圖像融合處理單元（5）相連，所述主控及數據處理模塊的第五端口與所述主控及顯示單元（6）相連。

4.根據權利要求1所述的無人機蜂群高分辨復合探測系統，其特征在于，所述探測器模塊為多個單元探測器組成或為一個二維光學探測器。

5.根據權利要求1所述的無人機蜂群高分辨復合探測系統，其特征在于，所述可見光成像單元（3）還包括：用于調節焦距的可見光變焦鏡頭（302）、可見光變焦鏡頭控制模塊（304）以及調節所述可見光成像單元（3）有效光闌的可調光闌（303）。

6.根據權利要求1所述的無人機蜂群高分辨復合探測系統，其特征在于，包括：所述紅外成像單元（2）還包括：用于調節焦距的紅外變焦鏡頭（202）、以及用于控制所述紅外變焦鏡頭（202）的紅外變焦鏡頭控制模塊（203）。