一种光束跟踪控制装备的光学方法技术

本发明专利技术公开了一种光束跟踪控制装备的光学方法，包括步骤：S1，对参考光的光轴、照明激光的光轴、主激光的光轴和机械轴进行标校；S2，校正参考光未出主激光时的波像差；S3，判断精跟踪成像系统的照度是否能够成像，若能够成像则不需要开照明激光器，若不能够成像则主动开启照明激光器来探测目标；S4，通过快反镜与精跟踪成像系统实时稳定跟踪目标；S5，出主激光，通过变形镜和哈德曼对内通道像差校正；S6，通过激光发射系统定向对目标发射。本发明专利技术方法能够提高光学传输效率、跟踪精度和瞄准精度和光束质量，增强环境适应性和提高系统的空间利用率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种光束跟踪控制装备的光学方法


[0001]本专利技术涉及定向能装备
，更为具体的，涉及一种光束跟踪控制装备的光学方法。

技术介绍

[0002]光束控制与跟踪瞄准装备(简称ATP)是激光定向能装备的重要组成部分，其作用就是通过对目标进行捕获后对目标进行稳定的跟踪，并通过离轴发射望远镜将激光发射到目标上，对目标进行摧毁。
[0003]目前现有技术存在如下缺点：ATP装备的结构庞大，随温度、振动的环境变化影响较大，且材料价格昂贵，同时瞄准精度达不到角秒级；高能量的激光在内通道传输时，空气被加热产生折射率梯度的变换，使得内通道像差变大，光源的光束质量变差，系统的毁伤能力下降；现有的光路不能全天候的作战；光轴标校系统不是共孔径，探测器使用较多；结构复杂，空间利用率低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光束跟踪控制装备的光学方法，可以校正成像光轴、机械轴、发射轴的偏差，可以实现内通道像差的校正，可以实现相应光路系统的全天候工作，提高光学传输效率、跟踪精度和瞄准精度和光束质量，增强环境适应性和提高系统的空间利用率。
[0005]本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
[0006]一种光束跟踪控制装备的光学方法，包括步骤：
[0007]S1，对参考光的光轴、照明激光的光轴、主激光的光轴和机械轴进行标校；
[0008]S2，校正参考光未出主激光时的波像差；
[0009]S3，判断精跟踪成像系统的照度是否能够成像，若能够成像则不需要开照明激光器，若不能够成像则主动开启照明激光器来探测目标；
[0010]S4，通过快反镜与精跟踪成像系统实时稳定跟踪目标；
[0011]S5，出主激光，通过变形镜和哈德曼探测器对内通道像差校正；
[0012]S6，通过激光发射系统定向对目标发射。
[0013]进一步地，在步骤S1中，基于设有多个快反镜与光轴探测光学系统的光轴标校系统，执行子步骤：
[0014]S11，参考光为内光路的基准光路，通过参考光的快反镜与光轴探测光学系统对参考光进行光轴标校；
[0015]S12，对照明激光出光进行光轴标校，通过照明激光的快反镜与光轴探测光学系统对照明激光进行光轴标校；
[0016]S13，对主激光出光进行光轴标校，通过主激光的快反镜与光轴探测光学系统对主激光进行光轴标校；
[0017]S14，旋转光束跟踪控制装备的跟踪机架，使得机架轴上的光轴探测光学系统对参考光的成像点进行误差解算，通过库德快反镜实时校正机械轴和参考光光轴的角度和位置偏差，保证参考光的光轴、照明激光的光轴、主激光的光轴和机械轴重合。
[0018]进一步地，在步骤S2中，包括子步骤：出参考光，不出主激光，通过自适应光学成像探测器解算出信标光的像差，并做标定；所述适应光学成像探测器包括哈德曼探测器。
[0019]进一步地，在步骤S3中，利用设有照明激光器、头部发射系统的照明激光发射系统来判断和开启照明激光，且所述头部发射系统具备光斑调焦的功能。
[0020]进一步地，在步骤S4中，精跟踪成像系统与用于跟踪的快反镜形成闭环控制系统，实现实时稳定跟踪目标。
[0021]进一步地，在步骤S5中，利用设置有哈德曼探测器和变形镜的内通道像差校正系统，在主激光出光过程中，哈德曼探测器和变形镜形成闭环控制系统，对系统的内通道形成实时校正。
[0022]进一步地，所述光轴标校系统的基准为参考光在光轴和光瞳探测器的初始点，参考光和快反镜形成闭环系统，使得参考光始终稳定在初始点。
[0023]进一步地，所述内通道像差校正系统用在激光内通道传输中。
[0024]本专利技术的有益效果包括：
[0025]本专利技术实施例可以标校系统的多光轴轴差、校正内通道像差、全天候工作等功能。
[0026]本专利技术实施例用在光束控制与跟踪瞄准装备中，可以实时校正系统的光轴偏差、内通道的像差。其中，通过主动照明实现对目标的探测成像，实现全天候的工作，通过激光发射光路系统实现对目标的跟踪瞄准；并且，利用本专利技术方法能够提高光学传输效率、跟踪精度和瞄准精度和光束质量，增强环境适应性和提高系统的空间利用率。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例的方法流程图；
[0029]图2为本专利技术实施例的光路系统图；
[0030]图中，1
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激光器；2
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第二发射光轴校正快反镜；3
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第三分光镜；4
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第四反射镜；5
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第五反射镜；6
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第一光轴探测系统；7
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第七分光镜；8
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第八反射镜；9
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第九快反镜；10
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参考信标激光器；11
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第十一反射镜；12
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第十二反射镜；13
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第十三发射光轴校正快反镜；14
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照明激光器；15
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第十五库德快反镜；16
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变形镜；17
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第十七库德快反镜；18
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第十八库德快反镜；19
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第十九分光镜；20
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主动照明指向快反镜；21
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主动照明发射头部；22
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第二十二分光镜；23
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第二十三反射镜；24
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实焦点缩束望远镜；25
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双远心镜头；26
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哈德曼探测器；27
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第二十七分光镜；28
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精跟踪目标指向快反镜；29
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离轴发射次镜；30
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离轴发射主镜；31
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角锥棱镜；32
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第三十二分光镜；33
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精跟踪成像相机；34
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第三十四反射镜；35
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第二光轴探测系统。
具体实施方式
[0031]本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
[0032]实施例1
[0033]如图1所示，一种光束跟踪控制装备的光学方法，包括步骤：
[0034]S1，对参考光的光轴、照明激光的光轴、主激光的光轴和机械轴进行标校；
[0035]S2，校正参考光未出主激光时的波像差；
[0036]S3，判断精跟踪成像系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光束跟踪控制装备的光学方法，其特征在于，包括步骤：S1，对参考光的光轴、照明激光的光轴、主激光的光轴和机械轴进行标校；S2，校正参考光未出主激光时的波像差；S3，判断精跟踪成像系统的照度是否能够成像，若能够成像则不需要开照明激光器，若不能够成像则主动开启照明激光器来探测目标；S4，通过快反镜与精跟踪成像系统实时稳定跟踪目标；S5，出主激光，通过变形镜和哈德曼探测器对内通道像差校正；S6，通过激光发射系统定向对目标发射。2.根据权利要求1所述的光束跟踪控制装备的光学方法，其特征在于，在步骤S1中，基于设有多个快反镜与光轴探测光学系统的光轴标校系统，执行子步骤：S11，参考光为内光路的基准光路，通过参考光的快反镜与光轴探测光学系统对参考光进行光轴标校；S12，对照明激光出光进行光轴标校，通过照明激光的快反镜与光轴探测光学系统对照明激光进行光轴标校；S13，对主激光出光进行光轴标校，通过主激光的快反镜与光轴探测光学系统对主激光进行光轴标校；S14，旋转光束跟踪控制装备的跟踪机架，使得机架轴上的光轴探测光学系统对参考光的成像点进行误差解算，通过库德快反镜实时校正机械轴和参考光光轴的角度和位置偏差，保证参考光的光轴、照明激光的光轴、主激光的光轴和机械轴重合...

【专利技术属性】
技术研发人员：武春风，王晓丹，邓键，吴丰阳，董理治，江颖，
申请(专利权)人：航天科工微电子系统研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：