[发明专利]一种基于InGaAs相机的激光光场可视化装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于InGaAs相机的激光光场可视化装置，包括二维伺服转台，其特征在于，还包括设置在二维伺服转台上的变焦镜头、定焦镜头、第一InGaAs相机、第二InGaAs相机、激光角度编码器、时序控制模块、激光器、光电探测器、测距电路、分光棱镜、系统控制模块，还公开了一种基于InGaAs相机的激光光场可视化方法，实现对未知发射时刻的激光的捕获成像，实现光场可视化。解决了对未知发射时刻的激光光束的捕获成像，角度定位分辨率高，实现激光光场可视化。

技术领域

本发明涉及光电对抗系统领域，更具体地涉及一种基于InGaAs相机的激光光场可视化装置，还涉及一种基于InGaAs相机的激光光场可视化方法，可实现对未知发射时刻的激光的捕获成像，实现可视化。

背景技术

激光光场的捕获成像是激光告警技术的重要内容，是光电对抗的重要组成部分。在战场上，谁先发现对方，谁就掌握先机与主动。只有准确获取了来袭激光的特征与方位，才能相应地采取正确的防卫措施，第一时间保护己方安全。在此基础上，根据威胁源的准确位置，可采取有效的反制手段，从而实现对其干扰或摧毁。及时准确地捕获对方激光光场，可提高复杂战场环境中的态势感知能力，增加制胜概率。

目前实现激光捕获与告警装置普遍采用的是非成像器件(一般采用硅光电转换模块)作为探测器件，通过探测器视场分割或在空间位置上放置多个探测器来分辨方向，具有原理简单、成本低、视场范围大等特点。如中国专利CN 109489489A发明了一种大视场激光告警方法及系统，采用的是多个光电转换模块，将光信号转换为电脉冲，然后再进行信号采集与解码分析，降低激光告警系统的虚警率。中国专利CN 106199504 A发明了一种在非成像型激光告警装置中获得来袭激光方位的方法，采用在半球体内的中间和底层分别安装八个非成像型探测器，将来袭激光转换的电流线性变换成电压信号，再通过求方程组最小二乘解的方法进行算法处理，得到激光来袭方位。这些方法采用的是非成像光电转换器件，通过增加探测器的数量或者软件算法来计算激光方向角度，普遍方位分辨率都不高，虚警率难以控制，影响告警功能的正常发挥。而且无法实现激光成像与可视化。

目前采取的另外一种激光告警的方法是采用红外观测卡和可见光CCD装置。这种方法的特点是方位分辨率可以很高，而且在一定条件下可实现激光的可视化。中国专利CN108871568 A发明了基于红外观测卡和可见CCD的红外激光告警装置及方法，采用闪耀光栅、红外观测卡或倍频片或二向色镜将红外衍射光斑转为可见光，结合可见CCD实现二维红外激光告警。该方法为实现对激光的捕获成像，中间加入了可视化转换过程，不可避免会造成一定的能量损耗，系统灵敏度不高。当对方激光能量较弱时，可能难以捕获。最重要的是，由于战场上对方激光的发射时刻未知，任何CCD相机都存在mS级的读出时间，当对方发射的激光是一个或几个nS级的激光脉冲时，极有可能会出现漏测、少测的情况。该专利中对此问题及解决方法未进行说明。

本项目提出一种基于InGaAs相机的激光光场可视化方法，采用双相机交替工作机制消除相机读出时间对激光捕获的影响，采用激光角度编码器获取激光发射时刻及方位角，通过时序控制电路完成对相机数据的读出，采用测距电路及激光器完成目标测距，实现对未知发射时刻的激光光束的捕获成像，实现光场可视化。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种基于InGaAs相机的激光光场可视化方法，采用双相机交替工作机制消除相机读出时间对激光捕获的影响，采用激光角度编码器获取激光发射时刻及方位角，通过时序控制电路完成对相机数据的读出，采用测距电路及激光器完成目标测距，实现对未知发射时刻的激光的捕获成像，实现光场可视化。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种基于InGaAs相机的激光光场可视化装置，包括二维伺服转台，其特征在于，还包括设置在二维伺服转台上的变焦镜头、定焦镜头、第一InGaAs相机、第二InGaAs相机、激光角度编码器、时序控制模块、激光器、光电探测器、测距电路、分光棱镜、系统控制模块，