[发明专利]一种等径光斑的激光发射接收系统

说明书

本发明涉及一种激光射击训练系统，具体说是一种利用激光进行模拟射击训练的系统。本发明一种等径光斑的激光发射接收系统，具有激光发射机和激光接收机；其中激光发射机安装在身管武器（身管武器包括除霰弹枪以外的枪械，以及具有直瞄射击能力的火炮）上，激光发射机发射光束的中心线与身管武器的瞄准线平行；在目标上安装有激光接收机；激光接收机能够接收激光发射机照射的光束，并在接收到激光束后发出相应的告知信号。激光发射机具有壳体；在壳体内设置有电池仓，电池仓内安装有电池；壳体的后方安装有激光发射头，在激光发射头的前方设置有圆柱状的光学通道，光学通道内部的前方由内向外安装有衍射镜片、O形隔圈一和窗口玻璃。

技术领域

本发明涉及一种激光射击训练系统，具体说是一种利用激光进行模拟射击训练的系统。

背景技术

在军事训练中，常见有多种样式的射击瞄准训练，此类训练的目的是让射手学会打枪、学会打准枪。但这仅仅是基础的训练，为了提高实战环境下的射击水平，需要让射手到野外的实际环境下进行对抗射击训练，通过对抗双方利用地形、战术动作来进行互相射击，训练和检验射手临场反应和射击能力。

由于上述对抗训练双方都是真人参加，不能使用真实子弹互相射击。为达到对抗射击的效果,能够使用激光来进行模拟射击，来达到对抗训练的效果,即利用激光对抗射击系统来进行训练。

通常在激光对抗射击系统中，参加交战训练的每个人都在枪上安装有激光发射机，身上都佩戴有激光接收器。一方拿枪向目标扣动扳机时，激光发射机就发射一束激光，当枪向目标正确瞄准时，激光束就能照射到目标人上。此时目标人身上佩戴的激光接收器就能有感应，输出信号以示被命中。

激光发射机安装在枪管上，激光接收器佩戴在人员身上，能感应激光的照射。激光接收器也可做成背带的样式穿在训练人员的身上。

但是在实际使用中,激光束虽然发散较小，但是发散的特性是不能消除的，其大小和激光光学系统参数有关。由于激光束有发散特性，在激光近距离射击时光斑较小，而远距离射击时，光斑会变大。

这种不同距离上光斑大小不同，使得射手在远距离上射击，大光斑容易罩住目标，即容易击中目标；而在近距离上光斑小，较难用小光斑打中上目标，即近距离难于击中目标。而这与实际的实弹射击情况是不符合的,上述激光光斑因距离不同而不一致的问题，在激光射击训练时影响了实战效果的逼真度，成为众多生产激光训练器的厂家的难题和部队用户所提的焦点问题。

如何研制一种在不同距离上，激光光斑相同不变的激光发射、接收系统，是迫切需要解决的问题,从而能更好的使得训练能贴近实战的射击情况。

发明内容

针对上述常见交战训练系统中激光光斑大小不一的问题，本发明设计了一种等径光斑的激光收发射系统，能够有效解决对抗射击训练中激光光斑大小不一的问题。

首先对原有激光交战系统中激光光斑的成因进行分析，再提出相应的改进方法，实现各种距离光斑大小不变的功能。

在现有的激光设备中，品质最好的光束为高斯光束，即理论上最佳的光束状态。在实际工程产品中，光束状态多为近似高斯光束或若干高斯光束的组合状态，总体上接近高斯光束。高斯光束的激光强度表达式为：

ψ（x,y,z）= exp{i[ P(z) +(1/2)*Q(z)r² ]} （1）

高斯光束的断面形状为圆形，其强度分布为中心强，平滑向外过渡逐渐减小。从光束传输路径看，也即光束从近处到远处的过程中，光束因发散而逐渐变大。

通常人们所说看到的光斑，是指用光学传感器能探测到的光束范围，或是人眼看到能辨识的光强范围,部分光照强度弱的范围虽然存在，但是不能被感知，人们即认为那里不是光斑；因此也可定义光斑为光照强度大于传感器探测阈值的范围；或定义为：光斑是在光束中光强等于探测传感器感应阈值的点组成的包络线所构成的区域。