[发明专利]一种激光驾束制导测角接收机

权利要求书

1.一种激光驾束制导测角接收机，该接收机放置于导弹弹体尾部，令所述导弹弹体的轴向为X向，其俯仰方向为Y向，偏航方向为Z向；其特征在于：包括：光学镜头组件、四象限光电探测器、信号转换及放大电路、滤波电路和模/数混合解算电路；

所述光学镜头组件用于接收地面制导仪发射出的编码激光，并将其汇聚于所述四象限光电探测器的靶面上；

所述四象限光电探测器设置在光学镜头组件后方；所述四象限光电探测器在四个象限内各有一个光学敏感面，且四个光学敏感面互相独立；每个光学敏感面上引出一根导线作为电极，作为对应光学敏感面的信号输出端；激光波束经过所述光学镜头组件在四象限光电探测器上成像，当成像光斑中心位于所述四象限光电探测器靶面中心时，四个光学敏感面输出的电信号幅度相同；当成像光斑中心偏离靶面中心时，四个光学敏感面输出的电信号幅度不同，且输出的电信号幅度与对应象限上的光斑面积成正比；

所述信号转换及放大电路用于对所述四象限光电探测器输出的四路电信号进行放大处理，然后发送给所述滤波电路进行滤波，滤波后的电信号发送给所述模/数混合解算电路；

所述模/数混合解算电路包括：坐标位置解算电路和姿态角解算电路；所述坐标位置解算电路用于实时解算导弹相对于激光制导信息场中心的坐标位置ΔY、ΔZ；

所述姿态角解算电路实时解算经光学镜头组件汇聚后、成像于四象限光电探测器靶面的激光光斑的中心相对于探测器靶面中心的位置参数，即光斑中心在探测器靶面上的位置坐标(z,y)；然后利用该位置坐标计算导弹轴线相对于激光制导信息场激光射线的俯仰偏移角和偏航偏移角。

2.如权利要求1所述的激光驾束制导测角接收机，其特征在于：所述光学镜头组件包括：依次同轴设置的透镜A(1)、透镜B(2)、滤光片(3)、透镜C(4)和透镜D(5)，所述透镜A(1)朝向入射激光的面为平面，朝向所述透镜B(2)的面为凹面；所述透镜B(2)朝向透镜A(1)的面为平面，朝向滤光片(3)的面为凸面；所述透镜C(4)朝向滤光片(3)的面为平面，朝向透镜D(5)的面为凸面；所述透镜D(5)朝向透镜C(4)的面为凸面，另一面为平面。

3.如权利要求1所述的激光驾束制导测角接收机，其特征在于：所述信号转换及放大电路包括：四路与四象限光电探测器的四个光学敏感面的信号输出端一一对应连接的I-V转换电路以及与四个I-V转换电路一一对应连接的信号放大电路；所述I-V转换电路用于将与之相连的光学敏感面感应得到的电流信号转换为电压信号。

4.如权利要求3所述的激光驾束制导测角接收机，其特征在于：所述信号放大电路采用两级放大模式，第一级为固定增益运放电路、第二级为增益自调节运放电路。

5.如权利要求1所述的激光驾束制导测角接收机，其特征在于：所述坐标位置解算电路包括：依次相连的加法器A、A/D转换电路和坐标解算控制电路，所述坐标解算控制电路包括：两个以上频率选通放大电路、与频率选通放大电路一一对应连接的比较器、与比较器一一对应连接的整形电路和低通滤波器组；四象限光电探测器输出的四路电流信号分别经过I-V转换电路、信号放大以及滤波处理后进入加法器A进行加法计算，进行加法计算后通过所述A/D转换电路转换为数字信号，之后输入两路以上中心频率不同的选通滤波器分别检出组成激光信息场的不同频率的信号，经放大后输入各路比较器中得到幅值一定、频率不变的方波，再经过与之对应的整形电路输出幅值与信号占空比成正比的单向脉冲信号并发送给低通滤波器组，所述低通滤波器组中的低通滤波器将不同占空比的脉冲信号展成慢变化的直流信号，所述直流信号的幅度随输入的不同频率的信号的持续时间而变，从而形成和导弹相对于激光制导信息场中心的坐标位置ΔY、ΔZ对应的电压信号Uy和Uz；然后依据Uy＝Ky*ΔY，Uz＝Kz*ΔZ，计算导弹相对于激光制导信息场中心的坐标位置ΔY、ΔZ；Ky，Kz分别为俯仰偏差指令系数和偏航偏差指令系数。

6.如权利要求5所述的激光驾束制导测角接收机，其特征在于：所述姿态角解算电路包括：和差处理电路、两个A/D转换电路和夹角解算控制单元；所述和差处理电路用于进行光斑中心在探测器靶面上的位置坐标(z,y)的计算，包括五个加法器、两个减法器和两个除法器，五个加法器分别为加法器B、加法器C、加法器D、加法器E以及与所述坐标位置解算电路共用的加法器A；加法器B、加法器C、加法器D、加法器E的输入信号分别为四路电流信号的两两组合；所述加法器B和加法器E的输出端分别与减法器A的输入端相连，所述减法器A的输出端与除法器A的输入端相连；所述加法器C和加法器D的输出端分别与减法器B的输入端相连，所述减法器B的输出端与除法器B的输入端相连；所述加法器A的输出端分别与除法器A和除法器B的输入端相连；所述除法器A的输出端通过一个A/D转换电路与夹角解算控制单元相连，所述除法器B的输出端通过另一个A/D转换电路与夹角解算控制单元相连；

所述夹角解算控制单元依据所述和差处理电路计算的(z,y)，进行俯仰偏移角和偏航偏移角的计算；

所述俯仰偏移角α为：

所述偏航偏移角β为：

其中：光斑中心在探测器靶面上的位置坐标为(z,y)，f'为光学镜头组件的等效焦距。