[发明专利]一种多通道全向探测的激光引信及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光引信技术领域，具体涉及一种多通道全向探测的激光引信及其方法。

背景技术

近年来，半导体激光器、二极管泵浦固体微激光器（DPL）和微处理器等技术的新进展，为大探测场激光引信在军事领域的应用提供了保证。使其在实际应用中，从提供单纯的精密测距功能来控制炸点，发展到利用激光束可设定不同的空间布局方式，能提供非常精确的目标距离和位置信息来实现全向探测、判别目标，进而达到精确定距、定向起爆的目的。

激光器发射视场探测方案分为多辐射方案、分区方案、分区扫描方案、同步扫描方案。多辐射方案中接收器与激光器数量相等且视场匹配，发射、接收窗口在弹体周围均匀分布，多个辐射状窄光束共同形成探测场，发射光束与接收视场有很强的定向性，该方式对激光器发射功率要求不高，因而在小型空空导弹中应用的较多。分区方案由几个扇形光束组成探测场，接收器与激光器数量相等且视场匹配，与多辐射方案相比，该方案可探测的最小目标尺寸较小，但大接收视场导致背景噪声增加、发射功率利用率降低，此方案对激光器平均功率要求较高。分区扫描方案在分区视场内，只有激光器扫描形成探测场，多个探测器分区接收，有效利用激光器发射的所有功率，扩大作用距离。同步扫描方案的发射、接收系统同步扫描探测接收，该方案将激光器全部功率集中为窄射束，因接收视场减小降低了背景噪声。同步扫描的重点是要求接收场与发射场同步匹配，结构复杂，需制作专门的高速旋转扫描系统和小型大功率激光器，可以实现较远的作用距离和较高的距离分辨率，在空载激光雷达中应用较多，如直升机激光防撞告警装置。

其中多辐射方案、分区方案、分区扫描方案均需要布置多个激光器，将占有引信大量的宝贵空间，同时，为了驱动众多的激光器，需要提供大功率激光电源，这将大大提高系统功耗，增加系统内部噪声，影响系统工作稳定性。而同步扫描方案结构复杂，需制作专门的高速旋转扫描系统和小型大功率激光器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多通道全向探测的激光引信及其方法，具备大视场全向探测，作用距离长，抗光点和环境干扰能力强，并且适用于超低空领域。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种多通道全向探测的激光引信，其特点是，包含：

激光发射机，用于向待探测目标发射探测激光光束；

激光接收机，用于接收待探测目标的回波及干扰的回波；

信号处理单元，分别与所述激光发射机及激光接收机连接，用于产生激光光束发射基准时序，以控制激光发射机发射探测激光光束，还用于对激光接收机接收到的待探测目标的回波及干扰的回波进行分析处理，以完成对待探测目标的识别以及实现抗环境干扰和超低空抗海杂波干扰；其中

激光发射机包含依次连接的激光光源及发射光学单元，所述的激光光源与所述信号处理单元连接，用于根据信号处理单元发出的激光光束发射基准时序产生激光光束，所述的发射光学单元用于将一路激光光束输入分成多路激光光束输出，后将多路激光光束输出进行光束整形后经若干个窗口将激光光束发射出去。

所述的激光光源为光纤激光器或固体激光器中的一种。

所述的发射光学单元包含光纤分束器及若干个光束整形模块，所述的光纤分束器用于将一路激光光束输入分成多路激光光束输出，所述的若干个光束整形模块分别通过传输线路与对应的光纤分束器的激光光束输出通道连接，用于对激光光束进行整形后输出。

所述的光束整形模块由单片非球面镜和鲍威尔棱镜组成。

所述的激光接收机包含若干个接收光学单元，每一接收光学单元包含依次连接的接收光学模块、光敏探测器及接收组件，其中，所述的接收组件与所述信号处理单元连接，所述的接收光学模块用于接收待探测目标的回波及干扰的回波，所述的光敏探测器用于将接收光学模块接收到的光学信号转化为电信号，所述的接收组件用于对光敏探测器获得的电信号进行放大，并抑制噪声信号。

所述的接收光学模块采用双分离透镜结构。

所述的接收组件包含依次连接的光电转换器件、前置放大电路及后级放大电路，所述的光电转换器件与所述光敏探测器连接，所述后级放大电路与所述的信号处理单元连接。

所述的光纤分束器将一路激光光束输入分成六路激光光束输出，对应的光束整形模块的数量为6个及探测接收模块的数量为6个。

一种采用激光引信进行探测目标的方法，其特点是，包含以下步骤：

信号处理单元产生激光光束发射基准时序，控制激光光源产生激光光束；