激光测距和大气光学参数测量的复合探测系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种激光测距和大气光学参数测量的复合探测系统及方法，系统包括激光发射模块（1），其包括激光器（101）和扩束镜（102）；回光接收模块（2），其包括的接收物镜（201），通过光阑（202）、准直透镜（203）将接收到的回光信号转为平行光，经准直后的光通过分束镜（205），一部分反射光线进入大气测量单元，一部分透射部分光线进入距离探测单元，该距离探测单元包括测距光电转换设备（206），所述大气测量单元包括中性衰减片（207）和大气光电转换设备（208），以及信号采集及控制模块（3）。本发明专利技术解决了目标距离和大气光学参数探测方向的不一致问题，实现目标距离信息和大气光学参数的同时测量与输出。时测量与输出。时测量与输出。

【技术实现步骤摘要】
激光测距和大气光学参数测量的复合探测系统与方法


[0001]本专利技术属于激光
，更具体地，涉及一种激光测距和大气光学参数测量的复合探测系统与方法。

技术介绍

[0002]脉冲激光测距技术具有测距精度高，测距速度快、探测距离远、无接触等优点，然而由于大气环境复杂多变，目标回光信号强度受大气透过率变化而起伏，可能造成目标的漏检或误检。为解决该问题，一种有效方法是，实时将大气透过率值反馈给激光距离探测系统以实时修正目标回光信号判定阈值。专利CN113093214A涉及了一种探测阈值的判定方法，其根据合作目标的回波信号强度，调节发射激光功率，直至回光强度达到阈值判定标准。该专利涉及激光发射装置需具备功率调节功能，提高了设备复杂性和成本。此外该方法针对目标为合作目标，不具备普遍的军事或工程应用要求。
[0003]大气传输效应是制约激光装备应用的重要因素之一。大气光学特性对激光传输影响明显，其中大气消光效应会使激光功率密度降低，大气的吸收效应会产生热晕效应，导致光斑发生劣化。对大气光学参数的测量是评估激光装备效能的最基础和重要的步骤之一。然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光测距和大气光学参数测量的复合探测系统，其特征在于，包括：激光发射模块（1），其包括激光器（101）和扩束镜（102），所述激光器（101）发出高重复频率、窄线宽的脉冲激光，通过扩束镜（102）扩束后照向目标方向；用于接收目标和大气物质散射回光并转化为电信号的回光接收模块（2），其包括用于接收汇聚目标回光信号和大气散射回光信号的接收物镜（201），通过光阑（202）、准直透镜（203）将接收到的回光信号转为平行光，再通过窄带滤光片（204）对回光信号进行背景杂光过滤，经准直后的光通过分束镜（205），一部分反射光线进入大气测量单元，一部分透射部分光线进入距离探测单元，该距离探测单元包括测距光电转换设备（206），所述大气测量单元包括中性衰减片（207）和大气光电转换设备（208），所述中性衰减片（207）把进入大气测量单元的光线光强减小到气光电转换设备（208）工作范围内，测距光电转换设备（206）和大气光电转换设备（208）把传输进来的光信号转换成电信号；以及信号采集及控制模块（3），用于对所述距离探测单元和大气测量单元的电信号进行采集和处理，并控制整个系统的工作时序。2.根据权利要求1所述的一种激光测距和大气光学参数测量的复合探测系统，其特征在于，所述光阑（202）设于所述接收物镜（201）和准直透镜（203）的焦点处，通过调节光阑（202）开孔大小控制接收物镜（201）的视场角。3.根据权利要求2所述的一种激光测距和大气光学参数测量的复合探测系统，其特征在于，所述准直透镜（203）的位置可微调，以确保透过的光为平行光。4.根据权利要求3所述的一种激光测距和大气光学参数测量的复合探测系统，其特征在于，所述测距光电转换设备（206）为雪崩光电二极管，利用帕尔贴效应对雪崩光电二极管进行制冷降低其暗电流，提高探测灵敏度。5.根据权利要求4所述的一种激光测距和大气光学参数测量的复合探测系统，其特征在于，所述大气光电转换设备（208）为光电倍增管。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的一种激光测距和大气光学参数测量的复合探测系统，其特征在于，所述回光接收模块（2）还包括1/2玻片（209），通过旋转1/2玻片（209）的角度以调节光束偏振方向，使得透过的光束与发射激光偏振方向相匹配。7.根据权利要求6所述的一种激光测距和大气光学参数测量的复合探测系统，其特征在于，所述回光接收模块（2）还包括用于将光束分离成偏振方向相...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯杰鸿，武春风，王威，于虹，李强，胡黎明，彭小康，李兰婷，潘浩，宋磊，姚刚，陈欣，黄治强，
申请(专利权)人：中国航天三江集团有限公司，
类型：发明
国别省市：