一种基于分光和多波段探测器融合的抗激光定向红外干扰方法技术

本发明专利技术公开了一种基于分光和多波段探测器融合的抗激光定向红外干扰方法，其特征在于包括：光束准直模块、分光光学系统、3路透镜组、3个红外成像探测器、干扰判断模块和图像融合模块。当遇到激光定向红外干扰时，由于激光带宽较窄，只能落入某一个具体的子波段，该路被干扰，可以通过逻辑判断将其滤除。其他没被干扰的子波段仍能正常成像，融合后完成制导。该装置能使红外成像导引头在激光定向红外干扰的情况下，使红外导引头正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分光和多波段探测器融合的抗激光定向红外干扰方法
本专利技术涉及干扰方法，特别涉及一种基于分光和多波段探测器融合的抗激光定向红外干扰方法。
技术介绍
近五十年的局部战争中，被击落的飞机约80%以上是由红外制导武器所击落。为了对抗日益增长的红外制导武器的威胁，发达国家大力研制红外定向干扰系统，新型的红外定向干扰系统采用激光作为干扰源，激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性的特点，西方发达国家已经装备了多种型号的定向红外干扰系统，它的出现使红外制导武器的作战效能大大降低。在未来维护国家安全的战争中，我各类光电制导武器将面临这些定向红外干扰系统造成的重大威胁。激光具有单色性，如果我们利用分光技术，将入射光分成多个波段，激光只能处在其中一个波段，基于这种思路，本专利技术提供了一种基于分光和多探测器融合探测的抗定向红外干扰方法。激光对探测器的破坏分为软破坏和硬破坏。光电探测器在设计与制造时，为满足对远距离弱信号的探测，要求尽量提高其灵敏度和信噪比，并选择线性工作范围，这种线性工作段一般只能提供3～4个数量级的动态范围。因此，当它受到强光照射，特别是激光照射后，就会超出光电探测器的线性工作范围，产生记忆饱和、信号混沌和散射等一系列非线性光学效应。当饱和、混沌效应出现时，光电探测器会暂时失效或发生功能性退化。这类的破坏一般称为软破坏。软破坏所需的激光功率较低，是一种可逆性的破坏，其特点是在干扰消失时，系统性能可以恢复。光电探测器材料对辐射的吸收能力一般比较强，入射其上的干扰激光将大部分被吸收，结果引起温度上升。如果激光的能量足够强，激光将会造成探测器破裂、碳化、热分解、熔化、汽化等结构性破坏，这种破坏成为硬破坏。硬破坏所需的激光功率比较高，硬破坏后光电探测器完全失效，无信号输出或者出现结构破坏，是一种不可逆的永久性破坏。美国激光致盲武器的研制与发展工作已达到相当成熟的程度，从便携式到车载、机载、舰载，种类繁多，功能齐全，有的型号已经形成产品，并装备部队。美国已经发展了四种型号的激光定向红外干扰系统，主要用于光电制导武器中探测器的致盲[2]。1997年10月17日，美国利用地面化学激光发射装置向美国即将报废的军用气象卫星发射激光束，照射时间10秒，成功地干扰了该卫星的光电探测器[3]。随着定向红外干扰技术的不断成熟，红外制导武器的作战效能也在不断下降。这种情况下，激光干扰的定向防护问题迫在眉睫。激光定向防护是指以红外制导武器为代表的红外系统在面临激光定向干扰系统的攻击和干扰时而采取的一种防御手段。它可以应用在红外制导、红外侦察、机载或星载红外探测器等多种领域。因此，专利技术一种基于分光和多波段探测器融合的抗激光定向红外干扰方法来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于分光和多波段探测器融合的抗激光定向红外干扰方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于分光和多波段探测器融合的抗激光定向红外干扰方法，其特征包括光束准直模块、分光光学系统、3路透镜组、3个红外成像探测器、干扰判断模块和图像融合模块。所述光学准直模块是一个由三个透镜组成的透镜组，可以透过3.0-5.0μm的红外辐射光，在透镜组的作用下，可以将入射的红外辐射进行光束准直，变成平行光。优选的，所述分光光学系统的分光方法可以为分区镀膜的棱镜分光。设计参数如下：A区域增透膜,工作波长3.0-5.0μm，入射角度25度，R<0.5%；B区域反射膜，工作波长3.0-5.0μm，入射角度10度，R>98%;C区域滤光膜，中心波长3.3μm，入射角度10度，通带半宽度300nm，T<90%,截止波长3.6μm-5μm，,R>98%；D区域滤光膜，中心波长4.0μm，入射角度10度，通带半宽度400nm，T<90%,截止波长4.4μm-5.0μm,R>98%；E区域滤光膜，中心波长4.7μm，入射角度10度，通带半宽度300nm，T<90%,截止波长大于5μm。经过光学准直后的3.0-5.0μm的平行红外辐射光将以25度照射到分光光学系统上，光学系统将其分成三路平行光，每路红外光的波段分别为3.0μm-3.6μm、3.6μm-4.4μm、4.4μm-5μm。所述3路透镜组，对应放置在分光光学系统3路输出方向上，分别接受不同波段的平行红外光。经过每路透镜组后，3路平行红外光将分别聚焦在透镜组的焦平面上。所述3个红外成像探测器，是3个波段为3.0-5.0μm的中波红外成像探测器，分辨率可按照需求进行选配。3个红外成像探测器分别对应放置在3路透镜组的焦平面上，可接收3路不同波段的经过透镜组聚焦后的红外光。所述干扰判断模块包括硬件和软件，接收前端红外成像探测器输出的红外图像，并对图像中的干扰面积情况进行计算，进而判断红外成像探测器是否被干扰。如果干扰判断该路红外图像被激光干扰，则该路红外图像将不被输出到后端的图像融合中；若干扰判断该路红外图像没有被干扰，则该路红外图像将会被输出到后面的图像融合模块。所述图像融合模块包括硬件和软件，从干扰判断模块接收到没有被干扰的红外图像，采用像素级融合的算法，对多路的红外图像进行图像融合，得到一幅融合后的红外图像。本专利技术的技术效果和优点：本专利技术用于对抗激光定向红外干扰，能够将入射目标的红外辐射按照波长分成多路，每一路均采用成像红外探测器进行探测，并将多探测器输出的图像进行融合探测。当遇到激光定向红外干扰时，由于激光带宽较窄，只能落入某一个具体的子波段，该路被干扰，可以通过逻辑判断将其滤除。其他没被干扰的子波段仍能正常成像，融合后完成制导。该装置能使红外成像导引头在激光定向红外干扰的情况下，使红外导引头正常工作。附图说明图1为本专利技术的光学示意图。图2为本专利技术的分光光学系统示意图。图3为本专利技术的分光光学系统设计图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了如图1所示的种基于分光和多波段探测器融合的抗激光定向红外干扰方法，其特征包括光束准直模块1、分光光学系统2、3路透镜组3、3个红外成像探测器4、干扰判断模块5和图像融合模块6。具体实施方法为：（1）结合图1，入射到光束准直模块上的红外辐射，在光束准直模块中透镜组的作用下，将3.0-5.0μm的红外辐射光变成为平行光束，输出到后面的分光光学系统。（2）结合图1、图2和图3，分光光学系统的分光方法采用图3所示的分区镀膜的棱镜分光。具体分光的过程为：结合图2和图3，当光束准直模块输出的平行光以25度的入射角照射到棱镜表面的A区，在A区的增透膜作用下，入射到A区的3.0-5.0μm红外辐射光将有大于99.5%的光透过A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分光和多波段探测器融合的抗激光定向红外干扰方法，其特征在于包括：光束准直模块、分光光学系统、3路透镜组、3个红外成像探测器、干扰判断模块和图像融合模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于分光和多波段探测器融合的抗激光定向红外干扰方法，其特征在于包括：光束准直模块、分光光学系统、3路透镜组、3个红外成像探测器、干扰判断模块和图像融合模块。


2.根据权利要求1所述的一种基于分光和多波段探测器融合的抗激光定向红外干扰方法，其特征在于：所述光学准直模块是由三个透镜组成的透镜组，可以透过3.0-5.0μm的红外辐射光，在透镜组的作用下，可以将入射的红外辐射进行光束准直，变成平行光。


3.根据权利要求1所述的一种基于分光和多波段探测器融合的抗激光定向红外干扰方法，其特征在于包括以下步骤：
1）入射3.0-5.0μm中波红外辐射光经光束准直模块，变成平行光；
2）平行光经分光光学系统分成三路，每路对应的波段为3.0μm-3.6μm、3.6μm-4.4μm、4.4μm-5μm，若有激光干扰，由于激光波段很窄，被激光干扰后的红外辐射光在分光光学系统的作用下只能进入到一路输出的红外光束中，其它两路的红外输出光不再包含激光的辐射；
3）每一路红外辐射分别经过透镜组聚焦到对应的中波红外成像探测上，三路红外辐射将变成三幅红外图像；
4）三幅红外图像输入干扰判断模块，分别计算每幅红外图像的饱和面积，与设定的阈值相比，小...

【专利技术属性】
技术研发人员：路远，金伟，陈蕾蕾，冯云松，杨华，凌永顺，吴昌，王一程，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43