[实用新型]激光智能主动规避飞行物装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及激光安全与防护领域，尤其涉及激光束主动规避飞行物的航空安全装置。

背景技术：

向高空发射的强光和激光束对空中飞行物存在潜在威胁(Nakagawara，V.B.，K.J.Wood，et al.(2006).″A Review of RecentLaser Illumination Events in the Aviation Environment.″)。激光束可使飞行物携带的探测器饱和失效，甚至被破坏；强激光束还能对飞行物本身造成危害；射中飞行员的激光束可致使飞行员暂时失明，引发一系列难以预测的飞行事故；特别是夜间飞行时，由于眼睛适应了黑暗环境，对光线特别敏感，激光甚至激光入射到飞行物上产生的散射光都足以让飞行员出现耀眼、产生余像，丧失高度与深度分辨能力，不能正常驾驶(Nakagawara，V.B.，K.J.Wood，et al.(2006).Aircraftaccidents and incidents associated with visual disturbances from brightlights during nighttime flight operations，FEDERAL AVIATIONADMINISTRATION)。因此，在向高空发射激光时，有必要探明激光器上空是否有飞行物，有飞行物时需要激光器立即停止向高空发射激光，主动规避飞行物，避免激光对飞行物造成伤害。

目前，可用于探测空中是否有飞行物的装置有微波雷达系统。该系统工作在微波波段，对正常的无线电通讯会产生一定影响；微波雷达一般不能对目标成像，对目标定位精度较低，且功耗较大。

发明内容：

本实用新型的目的是：提供一种激光智能主动规避飞行物装置，该装置由工作激光器、红外激光发射部件、光学接收和成像部件和图像对比与判别部件组成。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一、结构组成

激光智能主动规避飞行物装置由红外激光器、凹透镜、望远镜、滤光片、CCD、计算机和工作激光器组成；红外激光器和凹透镜构成红外激光发射部件，望远镜、滤光片和CCD构成光学接收和成像部件，计算机为图像对比与判别处理部件；红外激光器的发射中轴与工作激光器的发射方向平行，凹透镜置于红外激光器的发射方向，其光轴与红外激光器发射的激光束重合；望远镜光轴与工作激光束方向平行，CCD的感光面置于望远镜的焦平面上，滤光片置于CCD与望远镜之间，并与望远镜光轴垂直；CCD的输出端与计算机连接，工作激光器与计算机连接。

所述的红外激光器发射的激光束光斑直径与凹透镜焦距的比值在0.3～0.6之间，使得红外探测激光束经由凹透镜发散后，以15°～30°的发散角θ发射出去。

二、规避飞行物的方法

红外激光器发出无危害的探测激光束，通过凹透镜成为发散角θ约为15°～30°的光束，光束射向天空后与空气中的物质如空气以及飞行物相互作用后散射，散射回来的光由望远镜接收，并通过滤光片滤光后在CCD上成像，CCD将图像的信号实时传输给计算机，计算机对前后N(2≤N≤10)幅图像进行比较与处理，当其中任意两幅图像之间差的绝对值均小于设定的阈值，则认定没有飞行物飞临工作激光器的上空，工作激光器继续向空中发射激光；当其中有两幅图像之间差的绝对值大于等于设定的阈值，则认定有飞行物飞临工作激光器的上空，计算机向工作激光器发出停止指令，工作激光器停止向空中发射激光，同时计算机将图像实时显示出来；计算机继续对前后N(2≤N≤10)幅图像进行比较，当其中任意两幅图像之间差的绝对值均小于设定的阈值，则认定飞行物飞离工作激光器的上空，计算机向工作激光器发出指令，工作激光器恢复向空中发射激光。实现智能主动规避飞行物的目的。

本实用新型的优点是：

该装置采用无危害红外激光主动探测手段，通过CCD成像、可对空间飞行物精确定位；主动探测的激光波段处于近红外波段，由于功耗小，功率密度低，对空中飞行物无危害；可实现工作激光对飞行物的智能主动规避。

附图说明：

图1为激光智能主动规避飞行物装置结构示意图。

其中：1红外激光器、2凹透镜、3望远镜、4滤光片、5CCD、6计算机、7工作激光器。

具体实施方式：

下面结合附图，对本实用新型作进一步的说明。