一种多通道全向探测的激光引信及其方法技术

本发明专利技术公开了一种多通道全向探测的激光引信，包含：激光发射机，用于向待探测目标发射探测激光光束；激光接收机，用于接收待探测目标的回波及干扰的回波；信号处理单元，分别与所述激光发射机及激光接收机连接，用于产生激光光束发射基准时序，以控制激光发射机发射探测激光光束，还用于对激光接收机接收到的待探测目标的回波及干扰的回波进行分析处理，以完成对待探测目标的识别以及实现抗环境干扰和超低空抗海杂波干扰。本发明专利技术还公开了一种采用激光引信进行探测目标的方法。本发明专利技术具备大视场全向探测，作用距离长，抗光点和环境干扰能力强，并且适用于超低空领域。

Multi channel omnidirectional detection laser fuze and its method

The invention discloses a multi channel omnidirectional detection laser fuze, including: laser transmitter, for transmitting to the target detection of laser beam; laser receiver for receiving the echo detection and interference target echo; signal processing unit is respectively connected with the laser transmitter and the laser receiver for generating laser beam the emission reference timing, in order to control the laser transmitter detection of laser beam, is also used to detect the target echo and jamming to the laser receiver for receiving the echo are analyzed, in order to complete the target detection and recognition to achieve anti environmental interference and low altitude sea clutter. The invention also discloses a method for detecting a target with a laser fuze. The invention has the advantages of wide field of view omnidirectional detection, long action range, strong ability to resist light spot and environmental interference, and is suitable for the low altitude field of Yu Chao.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光引信
，具体涉及一种多通道全向探测的激光引信及其方法。
技术介绍
近年来，半导体激光器、二极管泵浦固体微激光器（DPL）和微处理器等技术的新进展，为大探测场激光引信在军事领域的应用提供了保证。使其在实际应用中，从提供单纯的精密测距功能来控制炸点，发展到利用激光束可设定不同的空间布局方式，能提供非常精确的目标距离和位置信息来实现全向探测、判别目标，进而达到精确定距、定向起爆的目的。激光器发射视场探测方案分为多辐射方案、分区方案、分区扫描方案、同步扫描方案。多辐射方案中接收器与激光器数量相等且视场匹配，发射、接收窗口在弹体周围均匀分布，多个辐射状窄光束共同形成探测场，发射光束与接收视场有很强的定向性，该方式对激光器发射功率要求不高，因而在小型空空导弹中应用的较多。分区方案由几个扇形光束组成探测场，接收器与激光器数量相等且视场匹配，与多辐射方案相比，该方案可探测的最小目标尺寸较小，但大接收视场导致背景噪声增加、发射功率利用率降低，此方案对激光器平均功率要求较高。分区扫描方案在分区视场内，只有激光器扫描形成探测场，多个探测器分区接收，有效利用激光器发射的所有功率，扩大作用距离。同步扫描方案的发射、接收系统同步扫描探测接收，该方案将激光器全部功率集中为窄射束，因接收视场减小降低了背景噪声。同步扫描的重点是要求接收场与发射场同步匹配，结构复杂，需制作专门的高速旋转扫描系统和小型大功率激光器，可以实现较远的作用距离和较高的距离分辨率，在空载激光雷达中应用较多，如直升机激光防撞告警装置。其中多辐射方案、分区方案、分区扫描方案均需要布置多个激光器，将占有引信大量的宝贵空间，同时，为了驱动众多的激光器，需要提供大功率激光电源，这将大大提高系统功耗，增加系统内部噪声，影响系统工作稳定性。而同步扫描方案结构复杂，需制作专门的高速旋转扫描系统和小型大功率激光器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多通道全向探测的激光引信及其方法，具备大视场全向探测，作用距离长，抗光点和环境干扰能力强，并且适用于超低空领域。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种多通道全向探测的激光引信，其特点是，包含：激光发射机，用于向待探测目标发射探测激光光束；激光接收机，用于接收待探测目标的回波及干扰的回波；信号处理单元，分别与所述激光发射机及激光接收机连接，用于产生激光光束发射基准时序，以控制激光发射机发射探测激光光束，还用于对激光接收机接收到的待探测目标的回波及干扰的回波进行分析处理，以完成对待探测目标的识别以及实现抗环境干扰和超低空抗海杂波干扰；其中激光发射机包含依次连接的激光光源及发射光学单元，所述的激光光源与所述信号处理单元连接，用于根据信号处理单元发出的激光光束发射基准时序产生激光光束，所述的发射光学单元用于将一路激光光束输入分成多路激光光束输出，后将多路激光光束输出进行光束整形后经若干个窗口将激光光束发射出去。所述的激光光源为光纤激光器或固体激光器中的一种。所述的发射光学单元包含光纤分束器及若干个光束整形模块，所述的光纤分束器用于将一路激光光束输入分成多路激光光束输出，所述的若干个光束整形模块分别通过传输线路与对应的光纤分束器的激光光束输出通道连接，用于对激光光束进行整形后输出。所述的光束整形模块由单片非球面镜和鲍威尔棱镜组成。所述的激光接收机包含若干个接收光学单元，每一接收光学单元包含依次连接的接收光学模块、光敏探测器及接收组件，其中，所述的接收组件与所述信号处理单元连接，所述的接收光学模块用于接收待探测目标的回波及干扰的回波，所述的光敏探测器用于将接收光学模块接收到的光学信号转化为电信号，所述的接收组件用于对光敏探测器获得的电信号进行放大，并抑制噪声信号。所述的接收光学模块采用双分离透镜结构。所述的接收组件包含依次连接的光电转换器件、前置放大电路及后级放大电路，所述的光电转换器件与所述光敏探测器连接，所述后级放大电路与所述的信号处理单元连接。所述的光纤分束器将一路激光光束输入分成六路激光光束输出，对应的光束整形模块的数量为6个及探测接收模块的数量为6个。一种采用激光引信进行探测目标的方法，其特点是，包含以下步骤：信号处理单元产生激光光束发射基准时序，控制激光光源产生激光光束；发射光学单元将激光光源产生的一路激光光束输入分成多路激光光束输出，后将多路激光光束输出进行光束整形后经若干个窗口将激光光束发射出去；接收光学单元中若干个探测接收模块分别获取不同象限的目标回波及干扰回波；信号处理单元采用预设的算法比较分析获取到的不同象限的目标回波及干扰回波完成对目标回波及干扰回波的识别，以实现对目标的探测。所述的预设的算法包含目标识别算法、抗环境干扰算法及超低空压缩算法。本专利技术一种多通道全向探测的激光引信及其方法与现有技术相比具有以下优点：选用光纤分束激光探测体制，满足目前对高性能引信的需求；采用目标识别算法、抗环境干扰算法及超低空压缩算法，根据真实目标特性进行信号分选，从而抑制掉干扰信号。附图说明图1为本专利技术一种多通道全向探测的激光引信的整体结构示意图；图2为光纤分束器的整体结构示意图；图3为光束整形模块的整体结构示意图；图4为三区探测器光敏面示意图。具体实施方式以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本专利技术做进一步阐述。本专利技术主要是针对大视场激光引信提高抗云雾后向散射干扰能力和超低空抗海杂波能力的需求，提供一种基于大功率光纤激光器光源的光纤分束窄脉冲探测接收技术实现对目标识别和抗干扰的激光引信一体化设计的方法。如图1所示，一种多通道全向探测的激光引信，包含：激光发射机100，用于向待探测目标200发射探测激光光束；激光接收机300，用于接收待探测目标200的回波及干扰的回波；信号处理单元400，分别与所述激光发射机100及激光接收机300连接，用于产生激光光束发射基准时序，以控制激光发射机100发射探测激光光束，还用于对激光接收机300接收到的待探测目标的回波及干扰的回波进行分析处理，以完成对待探测目标200的识别以及实现抗环境干扰和超低空抗海杂波干扰；其中，激光发射机100包含依次连接的激光光源101及发射光学单元102，所述的发射光学单元102包含光纤分束器1021及若干个光束整形模块1022，所述的激光光源101与所述信号处理单元400连接，用于根据信号处理单元400发出的激光光束发射基准时序产生激光光束，所述的光纤分束器1021用于将一路激光光束输入分成多路激光光束输出，所述的若干个光束整形模块1022分别通过传输线路与对应的光纤分束器1021的激光光束输出通道连接，用于对激光光束进行整形后经若干个窗口将激光光束发射出去；较佳地，所述的光束整形模块1022由单片非球面镜10221和鲍威尔棱镜10222组成；所述的激光接收机300包含若干个接收光学单元301，每一接收光学单元包含依次连接的接收光学模块3011、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道全向探测的激光引信，其特征在于，包含：激光发射机，用于向待探测目标发射探测激光光束；激光接收机，用于接收待探测目标的回波及干扰的回波；信号处理单元，分别与所述激光发射机及激光接收机连接，用于产生激光光束发射基准时序，以控制激光发射机发射探测激光光束，还用于对激光接收机接收到的待探测目标的回波及干扰的回波进行分析处理，以完成对待探测目标的识别以及实现抗环境干扰和超低空抗海杂波干扰；其中激光发射机包含依次连接的激光光源及发射光学单元，所述的激光光源与所述信号处理单元连接，用于根据信号处理单元发出的激光光束发射基准时序产生激光光束，所述的发射光学单元用于将一路激光光束输入分成多路激光光束输出，后将多路激光光束输出进行光束整形后经若干个窗口将激光光束发射出去。

【技术特征摘要】
1.一种多通道全向探测的激光引信，其特征在于，包含：
激光发射机，用于向待探测目标发射探测激光光束；
激光接收机，用于接收待探测目标的回波及干扰的回波；
信号处理单元，分别与所述激光发射机及激光接收机连接，用于产生激光光束发射基准时序，以控制激光发射机发射探测激光光束，还用于对激光接收机接收到的待探测目标的回波及干扰的回波进行分析处理，以完成对待探测目标的识别以及实现抗环境干扰和超低空抗海杂波干扰；其中
激光发射机包含依次连接的激光光源及发射光学单元，所述的激光光源与所述信号处理单元连接，用于根据信号处理单元发出的激光光束发射基准时序产生激光光束，所述的发射光学单元用于将一路激光光束输入分成多路激光光束输出，后将多路激光光束输出进行光束整形后经若干个窗口将激光光束发射出去。
2.如权利要求1所述的激光引信，其特征在于，所述的激光光源为光纤激光器或固体激光器中的一种。
3.如权利要求1所述的激光引信，其特征在于，所述的发射光学单元包含光纤分束器及若干个光束整形模块，所述的光纤分束器用于将一路激光光束输入分成多路激光光束输出，所述的若干个光束整形模块分别通过传输线路与对应的光纤分束器的激光光束输出通道连接，用于对激光光束进行整形后输出。
4.如权利要求3所述的激光引信，其特征在于，所述的光束整形模块由单片非球面镜和鲍威尔棱镜组成。
5.如权利要求3所述的激光引信，其特征在于，所述的激光接收机包含若干个接收光学单元，每一接收光学单元包含依次连接的接收光学模块、光敏探测器及接收组件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜毅，孙超君，刘锡民，高洁，张大庆，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31