本发明专利技术光学侦测系统的光源角度分析方法，主要是比较正多面柱体上不同光侦检器（Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）感应光电流强度的差异、分析出其光电流强度比例及修正函数Ｆ（ｘ），藉以计算基础角度θ↓［ｍ］、增益率ｘ，及设定加权值ｗ，进而精算出光源的方位角度θ＝θ↓［ｍ］＋ｗ×ｄθ；本发明专利技术能精确测知对方航行器的方位角度，应用简单、成本低。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于一种，尤指一种适用于以多方位光侦检器来侦测对方航行器的被动式光学侦测系统，特别适用于螺旋浆飞机、小型或经济型飞机中的光源角度分析方法。传统高级或中大型喷射机多是于飞机上装设有精密雷达等侦测系统，用以主动侦测四周有无障碍物体(比如来机或高山)，故可预先告知驾驶员予以避开。然而，小型、经济型、或螺旋浆型飞机的造价相对较低，无法负担此类造价高昂的雷达先进设备，驾驶员平时只能以目视方式环顾四周有无来机。本专利技术人前以第88206664号“被动式光学侦测系统”专利，申请以复数片光侦检器围成的多面柱体来感应光讯号，藉此比较光电流讯号的强弱来判别来机光源方位。然而，该案只能得知光源的粗略方位角度，专利技术人并不以此为满足，本于积极专利技术的精神，亟思一种可以精确测知来机光源的方位角度的“”，几经研究实验终至完成此项嘉惠世人的专利技术。本专利技术的主要目的是在提供一种，以便能精确测知对方航行器的方位角度。为达上述目的，本专利技术藉由分析围成正n面柱体的复数片光侦检器P0,P1,…,Pm,m=0,1,…,n-1，所感应到的光电流强度I0,I1,…,Im，以精确判断光源S的方位角度θ，其分析方法主要包括下列步骤(S1步骤)选取具有最大光电强度Im的光侦检器Pm；(S2步骤)计算该光侦检器Pm基础角度θ=(360/n)×m；(S3步骤)撷取前一片光侦检器Pm-1及下一片光侦检器Pm+1的光电流强度Im-1'Im+1；(S4步骤)比较该二光电流强度Im-1'Im+1的大小；(S5步骤)计算修正系数；加权值w、增益率x，若Im+1＞Im-1，则加权值w=1，计算增益率x=Im/Im+1；若Im+1=Im-1，则加权值w=0，计算增益率x=Im/Im=1；若Im+1＜Im-1，则加权值w=-1，计算增益率x=Im/Im-1；(S6步骤)计算修正角度dθ；以及(S7步骤)计算光源S方位角度θ=θm+w×dθ。其中，本专利技术的正n面柱体可为正四面柱体、正六面柱体、正八面柱体、正十二面柱体…，或其他适合侦测各方向角度的正多面柱体，较佳的是采用正八面柱体，以便于制造组装、分析、节省成本。本专利技术正n面柱体的复数片光侦检器P0,P1,…,Pn-1所感应到的光电流强度I0,I1,…,In-1，可先经由一前处理装置以增强电流强度讯号，或将背景杂讯滤除，以便可利于上述角度分析。由于本专利技术构造新颖，能提供产业上利用，且确有增益功率，故依法申请专利技术专利。为进一步说明本专利技术的结构及特征，以下结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中附图说明图1是光学侦测系统正n面柱体组装于飞机机顶示意图。图2是图1感应右前方光源示意图。图3是光学侦测系统的相关硬件示意图。图4是本专利技术较佳实施例的实际侦测情形。图5是本专利技术分析光源方位角度的流程图。图6是本专利技术较佳实施例正八面柱体二相邻光侦检器的感光角度、增益率的关系图。图7是本专利技术较佳实施例的三个光侦检器光电流强度I0,I1,I2与方位角度θ的关系图。图8是本专利技术较佳实施例的另外二个应用实况。为能让贵审查委员能更了解本专利技术的
技术实现思路
，特举一较佳具体实施例说明如下。请先参阅图1于螺旋桨飞机的机顶(或机腹)组装有一正n面柱体，在本实施例中，该正n面柱体为一正八面柱体1(n=8)。图2显示一飞机光源S来自右前方。图3说明本实施例的正八面柱体1采用八片光侦检器P0,P1,…,P7围成，其排列方式是以朝向飞机行进方向者为第0片光侦检器P0，并顺时钟方向依序排列着光侦检器P1,P2,…,Pm,m表示第m片光侦检器，m=0,1,…,n-1。各光侦检器先分别连接至一前处理装置2，以便将分别感应到的光电流强度I1,I2,…,Im讯号予以增强，并以低通滤波器将背景杂讯滤除。继之，输入一光电流讯号分析装置3以进行本专利技术的光源角度分析方法。请参阅图4，来机光源S发出的光讯号可由光侦检器P0,P1,P2,P3感应成光电流强度I0,I1,I2,I3，而光侦检器P4,P5,P6,P7因位于背面不会有光感应。如图所示，本实施例具有最大光电流强度的光侦检器为P1，意即m=1。请同时参阅图4、图5，本专利技术的讯号分析装置3先选取具有最大光电流强度Im=I1的光侦检器Pm=P1(S1步骤)，计算该光侦检器P1的基础角度θm=(360/n)×m=θ1=(360/8)×1=45°(S2步骤)。再以光侦检器P1为基准，撷取前一片光侦检器P0，以下一片光侦检器P2的光电流强度I0,I2(S3步骤)，比较二光电流强度I0,I2的大小(S4步骤)；由于各个光侦检器受光面角度的差异，图4显示本实施例的光电流强度I2＞I0，因此设定加权值w=1，计算增益率x=I1/I2(S5步骤)。由于八面柱体二相邻光侦检器的感光角度、增益率间，由实验数据归纳可知具有如图6的函数关系，因此将增益率X代入修正函数F(x)dθ=F(x)=0.1849x4-2.3872x3+12.39x2-35.014x+47.298可以计算出修正角度dθ(S6步骤)；最后很容易计算光源S的方位角度为θ=θm+w*dθ(S7步骤)，事实上，光侦检器P0,P1,P2的光电流强度I0,I1,I2与方位角度θ间具有如图7的关系，故能很精确地判断出光源S的方位角度θ。本实施例可如图1、图2单独使用，亦可应用成图8的另二例子，其是将上述相同结构的二个正八面柱体11、12分设于机首及机尾，藉由本专利技术角度分析方法可分别测得方位角度θa及θb，由于二者间具有固定距离d为已知，故可藉由习知的三角定位法计算出光源距离D。同理，亦可将二个正八面体13,14分设于左右机翼上，利用其固定距离t及本专利技术分别测知的二方位角度，藉三角定位法便算出光源距离，结构简单、成本甚低。假若使用其他片数的正n面柱体时，只要改变修正函数F(x)即可，其修正函数F(x)可由实验归纳获得，十分方便各式正n面柱体简易式光源角度的分析方法使用。综上所陈，本专利技术无论就目的、手段及功效，在在均显示其迥异于习知技术的特征，为“”的一大突破，恳请贵审查委员明察，早日赐准专利，以便嘉惠社会，实感德便。惟应注意的是，上述实施例仅是为了便于说明而举例而已，本专利技术所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。权利要求1．一种，用以分析围成正n面柱体的复数片光侦检器P0,P1,…,Pm,m=0,1,…,n-1所感应到的光电流强度，藉以精确判断光源的方位角角θ，其特征在于，该方法主要包括下列步骤(S1)选取具有最大光电强度的光侦检器；(S2)计算该光侦检器的基础角度θ=(360/n)×m；(S3)撷取前一片光侦检器及下一片光侦检器的光电流强度Im-1，Im+1；(S4)比较该二光电流强度Im-1,Im+1的大小；(S5)计算修正系数；加权值w、增益率x，若Im+1＞Im-1，令加权值w=1，计算增益率x=Im/Im+1；若Im+1=Im-1，令加权值w=0，计算增益率x=Im/Im=1；若Im+1＜Im-1，令加权值w=-1，计算增益率x=Im/Im-1；(S6)计算修正角度dθ；以及(S7)计算光源S方位角度θ=θm+w×dθ。2．根据权利要求1所述，其特征在于，其中该正n面柱体为正八面柱体、光侦检器为八片，且该修正角度dθ为dθ=0.1849x4-2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学侦测系统的光源角度分析方法，用以分析围成正ｎ面柱体的复数片光侦检器Ｐ↓［０］，Ｐ↓［１］，…，Ｐ↓［ｍ］，ｍ＝０，１，…，ｎ－１所感应到的光电流强度，藉以精确判断光源的方位角角θ，其特征在于，该方法主要包括下列步骤：（Ｓ１）选取 具有最大光电强度的光侦检器；（Ｓ２）计算该光侦检器的基础角度θ＝（３６０／ｎ）×ｍ；（Ｓ３）撷取前一片光侦检器及下一片光侦检器的光电流强度Ｉ↓［ｍ－１］，Ｉ↓［ｍ＋１］；（Ｓ４）比较该二光电流强度Ｉ↓［ｍ－１］，Ｉ↓［ｍ＋１］的 大小；（Ｓ５）计算修正系数；加权值ｗ、增益率ｘ，若Ｉ↓［ｍ＋１］＞Ｉ↓［ｍ－１］，令加权值ｗ＝１，计算增益率ｘ＝Ｉ↓［ｍ］／Ｉ↓［ｍ＋１］；若Ｉ↓［ｍ＋１］＝Ｉ↓［ｍ－１］，令加权值ｗ＝０，计算增益率ｘ＝Ｉ↓［ｍ］／Ｉ↓［ｍ］＝ １；若Ｉ↓［ｍ＋１］＜Ｉ↓［ｍ－１］，令加权值ｗ＝－１，计算增益率ｘ＝Ｉ↓［ｍ］／Ｉ↓［ｍ－１］；（Ｓ６）计算修正角度ｄθ；以及（Ｓ７）计算光源Ｓ方位角度θ＝θ↓［ｍ］＋ｗ×ｄθ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：史则羽，贾敏忠，林志鸿，
申请(专利权)人：财团法人资讯工业策进会，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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