[发明专利]一种基于连续激光的目标LRCS模拟测量系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于连续激光的目标LRCS模拟测量系统及方法。本发明的待测目标置于姿态模拟系统上，姿态模拟系统置于周向轨道中心；光学接收系统的第一探测器置于周向轨道上；将单频激光器产生的单频连续激光分成两束，一束作为参考光进入第二探测器，另一束经声光移频器移频后作为种子光进入光纤放大器进行放大，放大后的激光作为探测光照射在待测目标上；控制姿态模拟系统，使探测光以不同的俯仰角和方位角照射在待测目标上；调节第一探测器在周向轨道上的位置，以便以不同角度接收待测目标反射的回波信号；对第一探测器输出的信号进行处理后，与第二探测器输出的信号进行相干叠加；对相干叠加后的信号进行处理，得到待测目标的LRCS。

技术领域

本发明涉及激光探测领域，特别是涉及基于连续激光的目标LRCS模拟测量技术。

背景技术

现有的目标激光散射截面(简称LRCS)测量技术，由于场地限制以及设备自身结构的问题，导致对目标测量的角度不全，由于探测光功率的限制，无法实现对远距离目标进行测量，限制了复杂目标、小目标、甚至点目标LRCS的精确测量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的目标激光散射截面测量技术测量角度不全、无法对远距离目标进行测量。

本发明公开了一种基于连续激光的目标LRCS模拟测量系统，包括激光器系统、姿态模拟系统、周向轨道、光学接收系统以及信号处理系统；

所述待测目标置于所述姿态模拟系统上，所述姿态模拟系统能够带动所述待测目标转动至任意上回转角、下回转角、圆弧角以及周向角；

所述姿态模拟系统位于所述周向轨道的中心；

所述光学接收系统包括第一探测器和第二探测器，所述第一探测器位于所述周向轨道上，并且能够沿所述周向轨道移动；

所述激光器系统用于产生两束具有一定频率差的连续激光，一束作为参考光；另一束作为探测光，照射到所述待测目标上，经所述待测目标反射后成为回波信号，所述第一探测器接收所述回波信号，所述第二探测器接收所述参考光，所述第一探测器和第二探测器将接收到的光信号转换为电信号后发送至所述信号处理系统，所述信号处理系统用于对接收到的信号进行分析，得到所述待测目标的LRCS。

优选地，所述激光器系统包括单频激光器、光纤分束器、声光移频器和光纤放大器；

所述单频激光器输出的单频连续激光经过所述光纤分束器分成两束，其中一束作为参考光，另一束经所述声光移频器移频后成为种子光进入所述光纤放大器，所述光纤放大器对所述种子光进行放大，放大后的激光作为探测光。

优选地，所述光纤放大器采用两级MOPA系统实现。

优选地，所述单频激光器为主动调Q单频激光器。

优选地，所述单频激光器输出的激光波长为1064nm。

优选地，所述声光移频器的中心频率为200MHz。

优选地，所述光纤放大器的输出端以及所述光学接收系统的前端均设置有1/4波片。

优选地，所述信号处理系统包括带通滤波器、自动增益控制电路、混频器、低通滤波器、放大电路以及数据处理模块；

所述带通滤波器与所述第一探测器连接，用于对所述第一探测器输出的信号进行带通滤波；

所述自动增益控制电路与所述带通滤波器连接，用于对所述带通滤波器输出的信号进行放大；

所述混频器与所述自动增益控制电路和所述第二探测器连接，用于对所述自动增益控制电路和所述第二探测器输出的信号进行混频；

所述低通滤波器与所述混频器连接，用于对所述混频器输出的信号进行低通滤波；