[发明专利]一种激光回波模拟装置及方法

权利要求书

1.一种激光回波模拟装置，其特征在于：包括激光回波控制器和激光回波模拟器；

激光回波控制器包括通信控制模块、编码信号产生模块和自检反馈信号调理模块；激光回波模拟器包括4个激光二极管驱动模块和4个光束整形系统；

上位机利用串口（如RS-485），通过通信控制模块发送特定命令给激光回波控制器中的编码信号产生模块，生成特定编码、特定方位的激光回波控制信号，利用激光回波控制器控制激光二极管驱动模块产生激光，通过光束整形系统后生成所需的模拟回波。上位机可以通过通信控制模块接收自检反馈信号调理模块的调理结果，实现激光回波控制器自检。

2.根据权利要求1所述的一种激光回波模拟装置，其特征在于：激光回波控制器包括微控制器（如C8051F362单片机）、电源模块、程序调试及下载模块和通信控制模块，其连接关系为：电源模块为C8051F362单片机、程序调试及下载模块和通信控制模块供电，晶振电路连接到单片机的P0.4、P0.5管脚；

上述激光回波控制器电路中电源模块向C8051F362单片机、JTAG下载和通信控制模块供电，程序调试及下载模块用于程序的下载与在线调试；通信控制模块用于激光回波模拟装置与上位机之间通信，实现控制命令的发送以达到控制模拟回波的目的，可以通过发送命令之后的返回值来判断激光回波模拟装置的状态是否正常；C8051F362单片机用于实现对激光回波模拟器的控制。

3.根据权利要求1所述的一种激光回波模拟装置，其特征在于：激光回波模拟器包括激光二极管驱动电路和光束整形系统。

4.根据权利要求1所述的一种激光回波模拟装置，其特征在于：激光二极管驱动电路包括高速单通道MOSFET驱动芯片EL7104，NMOS晶体管BSH105，电阻R1、R2、R3、R4、R5，电容C1、C2、C3、C4，电源VD，输入信号Signal；其连接关系为：从单片机定义的引脚作为信号输出端连接到EL7104的信号输入管脚2，同时该信号输入引脚连接到电阻R1的一端、电阻R1的另一端直接接地，电容C2一端接到电源VD另一端接地作为去耦电容，电阻R2一端接到电源VD、另一端分成两部分分别接到EL7104的管脚1、8与电容C1的一端，电容C1的另一端直接接地，EL7104的管脚4、5均接地、管脚3为空，EL7104的管脚6、7接到电阻R3的一端，R3的另一端分别接到电阻R4的一端与NMOS管BSH105的栅极，电阻R4的另一端接地，电阻R5的一端接到电源VD、另一端接到NMOS管BSH105的漏极，NMOS管BSH105的源极接到激光二极管的正极、激光二极管的负极接地，NMOS管BSH105的漏极同时接到电容C3、C4的一端，电容C3、C4的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的一种激光回波模拟装置，其特征在于：光束整形系统，用于将激光二极管发出的光束进行整形，采用直径16mm、焦距30mm的平凸透镜，透镜材料为K9玻璃。

6.一种激光回波模拟方法，其特征在于：该方法为控制算法，控制算法根据通信控制模块向激光回波控制器发送的命令判断是否为激光回波模拟器自检命令；若为自检信号则根据所给命令判断自检方位为上、下、左、右，根据所得自检方位向特定激光二极管输出自检信号，根据返回值判断自检是否正常，若不正常则返回自检方位判断处继续执行程序，否则自检结束，进入模拟目标判断环节；若为模拟目标命令则根据所给命令判断模拟目标方位为上、下、左、右，根据所得模拟目标方位向特定激光二极管给出相应的激光编码方式及方位信号，根据导引头检测电压判断是否正常，若正常则进行下一步操作，否则返回模拟目标方位判断处继续执行程序，直到检测电压达到预期结果，程序结束；该控制算法主要判断自检命令、激光编码方式、模拟目标方位，根据所给命令进行控制，通过检测半主动激光导引头的返回电压值判断导引头是否正常工作。