[发明专利]一种用于激光半主动导引头光学系统的测角装置

权利要求书

1.一种用于激光半主动导引头光学系统的测角装置，其特征在于，包括：光学系统组件、四象限探测器、前置放大电路、主放大电路、模数转换电路和主控单元；其中，所述光学系统组件位于测角装置的最前端，用于接收目标漫反射回来的激光束，并筛选出目标激光信号，将目标激光信号汇聚于四象限探测器的光敏面上；

所述四象限探测器位于光学系统组件后方，用于探测目标激光信号，将目标激光信号转换为电流信号，并将该电流信号传输至前置放大电路；

所述前置放大电路包含跨阻放大器，且为四路并行电路，用于将四象限探测器每个象限的电流信号转变为电压信号，并将该电压信号传输至主放大电路；

所述主放大电路包含压控放大器，且为四路并行电路，用于将每路电压信号进行放大处理，使其满足模数转换处理的要求后传入模数转换电路；

所述模数转换电路将模拟电压信号转变为数字信号后传入主控单元；

所述主控单元根据传入的数字信号计算出偏角信息；同时生成门控信号控制模数转换电路对模拟电压信号的采样过程。

2.根据权利要求1所述的用于激光半主动导引头光学系统的测角装置，其特征在于，所述光学系统组件为透射式光学系统，由前后依次同轴设置的滤光片、第一凸透镜、第二凸透镜和第三凸透镜组成。

3.根据权利要求2所述的用于激光半主动导引头光学系统的测角装置，其特征在于，所述第一凸透镜、第二凸透镜和第三凸透镜的半径依次减小，厚度依次增加。

4.根据权利要求1所述的用于激光半主动导引头光学系统的测角装置，其特征在于，所述前置放大电路包含依次电连接的跨阻放大模块和第一峰值保持模块，跨阻放大模块将每个象限的电流信号转换成电压信号后再进行放大，放大后的电压信号通过第一峰值保持模块得到与该电脉冲的峰值成比例的脉冲信号。

5.根据权利要求4所述的用于激光半主动导引头光学系统的测角装置，其特征在于，所述主放大电路包含依次电连接的模拟运算模块、第二峰值保持模块、归一化模块和功率放大模块；所述模拟运算模块采用和差模拟运算对峰值保持后的脉冲信号进行处理，得到反映目标x方向的脉冲信号U_x、反映目标y方向的脉冲信号U_y和反映目标光斑总能量的脉冲信号U_∑；该三个脉冲信号分别经过第二峰值保持模块进行信号拓展后，对应形成拓展后的脉冲信号U_xh、U_yh及U_∑h；归一化模块对拓展后的脉冲信号U_xh和U_yh分别进行归一化处理，输出反映目标光斑偏离导引头中心的距离信息的信号U_xH和U_yH；功率放大模块分别对U_xH和U_yH进行功率放大，并将放大后信号传入主控单元进行偏角计算；

其中，x方向、y方向与四象限探测器的x轴、y轴对应；U_xh为扩展后的反映目标x方向的脉冲信号，U_yh为扩展后的反映目标y方向的脉冲信号，U_∑h为扩展后的反映目标光斑总能量的脉冲信号。