[发明专利]结合扫频和外差干涉仪的非合作目标测距系统及方法

权利要求书

1.结合扫频和外差干涉仪的非合作目标测距系统，其特征在于，包括外腔式激光器(1)、单频激光器(2)、第一辅助干涉仪(3)、第二辅助干涉仪(4)、测量干涉仪(5)、1号分束器(6)、2号分束器(7)、3号分束器(8)、4号分束器(9)、5号分束器(10)、声光调制器AOM(11)、数据采集器和处理器；

第一辅助干涉仪(3)和测量干涉仪(5)构成扫频干涉仪；

第二辅助干涉仪(4)和测量干涉仪(5)构成外差干涉仪；

外腔式激光器(1)输出的激光经1号分束器(6)分束后，生成的两路激光，其中，一路送至第一辅助干涉仪(3)进行干涉及光电转化后形成的信号送至数据采集器，作为数据采集器的采样时钟，另一路送入2号分束器(7)进行分束后形成的两路激光均送至测量干涉仪(5)，且2号分束器(7)输出的一路激光作为探测光，其输出的另一路激光作为参考光；

单频激光器(2)输出的激光经3号分束器(8)分束后，生成两路激光，其中，

3号分束器(8)输出的一路激光经过4号分束器(9)分束成两路激光，且4号分束器(9)输出的一路激光送至测量干涉仪(5)，4号分束器(9)输出的另一路激光送至第二辅助干涉仪(4)；

3号分束器(8)输出的另一路激光经声光调制器AOM(11)调频后送至5号分束器(10)，5号分束器(10)对接收的激光进行分束后形成两路激光分别送至测量干涉仪(5)和第二辅助干涉仪(4)；

测量干涉仪(5)，用于根据接收的4路激光对被测目标进行探测，获得携带有振动信息的距离信号，并将该信号通过数据采集器送至处理器；

第二辅助干涉仪(4)，用于对接收的两路激光进行干涉及光电转化后，生成差频信号I_a(k)，并将该差频信号I_a(k)通过数据采集器送至处理器；其中，k为整数，表示采样点；

处理器，利用差频信号I_a(k)对携带有振动信息的距离信号进行振动补偿，从而获得目标真实距离R_m0。

2.根据权利要求1所述的结合扫频和外差干涉仪的非合作目标测距系统，其特征在于，第一辅助干涉仪(3)包括6号分束器(3-1)、1号耦合器(3-2)和1号光电探测器PD₁；

6号分束器(3-1)，用于对1号分束器(6)输出的一路激光进行分束后，形成的两束激光通过光纤送至1号耦合器(3-2)进行耦合后，送至1号光电探测器PD₁进行光电转化，并将形成的信号送至数据采集器。

3.根据权利要求2所述的结合扫频和外差干涉仪的非合作目标测距系统，其特征在于，测量干涉仪(5)包括1号波分复用器(5-1)、2号波分复用器(5-2)、2号耦合器(5-3)、光纤循环器(5-4)、光纤尾纤FP、汇聚透镜组(5-5)和2号光电探测器PD₂；

1号波分复用器(5-1)，用于对2号分束器(7)输出的探测光和4号分束器(9)输出的一路激光进行耦合后，送至光纤循环器(5-4)，光纤循环器(5-4)的第一输出端输出激光通过光纤尾纤FP送至汇聚透镜组(5-5)汇聚后入射至被测目标，经被测目标反射的光按原路依次经过汇聚透镜组(5-5)、光纤尾纤FP返回至光纤循环器(5-4)，并通过光纤循环器(5-4)的第二输出端送至2号耦合器(5-3)；

2号波分复用器(5-2)，用于对2号分束器(7)输出的参考光和5号分束器(10)输出的一路激光进行耦合后送至2号耦合器(5-3)；

2号耦合器(5-3)对接收的两路激光进行耦合后，送至2号光电探测器PD₂进行光电转化后，生成携带有振动信息的距离信号。

4.根据权利要求3所述的结合扫频和外差干涉仪的非合作目标测距系统，其特征在于，第二辅助干涉仪(4)包括3号耦合器(4-1)和3号光电探测器PD₃；

3号耦合器(4-1)，用于对接收的4号分束器(9)输出的另一路激光和5号分束器(10)输出的另一路激光耦合后，送至3号光电探测器PD₃进行光电转化生成差频信号I_a(k)。