[发明专利]一种大视场目标探测激光引信收发光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及激光引信领域，特别涉及一种大视场目标探测激光引信收发光学系统。

背景技术

激光引信是利用激光束探测或感知目标，通过对目标回波信号的分析来确定战斗部最佳起爆时间的一种引信。其发射、接收工作原理如图1所示，首先通过电脉冲信号使激光器发光，然后通过发射光学系统对激光束进行整形，使经过整形后的激光束按照发射方向图的要求向空间辐射，当探测到目标时产生漫发射回波信号，此信号经过接收光学系统汇聚到探测器的光敏面上，最后转为电信号输出。

在弹目交汇过程中，目标只有一部分被激光波束照射，为了获得确切的目标信息，可以通过设定激光束的不同空间布局方式，准确获得目标的距离、方位和尺寸信息，从而实现精确定距、定向起爆的目的。为了满足激光引信小型化、远距离、强抗干扰能力、高探测精度及工程化的需求，光学系统要满足圆周方向无漏探测、弹轴方向窄视场探测，大接收口径、大视场、短焦距、易装调的要求。

目前现有技术的激光引信收发光学系统无法满足上述要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种大视场目标探测激光引信收发光学系统，可实现激光引信大视场目标探测，对任意目标均可满足周向360°无漏探测的指标要求，其结构合理，装调简单，可满足引信小型化、远探测距离、强抗干扰能力的要求。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种大视场目标探测激光引信收发光学系统，包含激光器、发射光学系统及接收光学系统，电脉冲信号使激光器发光，通过发射光学系统对激光束进行整形并辐射，当探测到目标时产生目标漫反射光束，汇聚到接收光学系统，其特点是，所述的发射光学系统包含N路发射窗口，所述的接收光学系统包含M路接收窗口，其中，M=N≥3；

所述的发射窗口与接收窗口沿径向相邻排布，并在圆周方向上依次排开，相邻每路所述的发射窗口的中心光轴夹角为α，相邻每路所述的接收窗口的中心光轴夹角为β，其中，α=β=360°/N；

每路所述的发射窗口及接收窗口在弧矢方向上的视场均为γ，其中γ=α；

每路所述的发射窗口在子午方向上采取窄视场发射，每路在所述的接收窗口在子午方向上采取异形窄视场接收。

所述的发射窗口包含沿着光束发射方向依次并排设置的一正柱面透镜、两块负柱面透镜，使得发射窗口在子午方向采用正柱面透镜对光束进行会聚整形，在弧矢方向上通过两块负柱面透镜对光束进行发散整形，得出扇形出射光束。

所述的接收窗口包含沿着光束的接收方向依次并排设置滤光片、一对接收透镜、光敏接收面及光电探测器件。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明解决了激光近炸引信对大、小目标的周向360°无漏探测技术，并且发射光学系统与接收光学系统体积小，可满足整个引信小型化的要求。此类大视场小型激光引信具有作用距离远、目标定位准确、探测精度高以及抗干扰能力强的特点。

附图说明

图1为激光引信收发光学系统的发射、接收工作原理图；

图2为本发明发射窗口子午方向原理示意图；

图3为本发明发射窗口弧矢方向原理示意图；

图4为本发明接收窗口弧矢方向原理示意图；

图5为本发明接收窗口子午方向原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1所示，一种大视场目标探测激光引信收发光学系统，包含激光器1、发射光学系统及接收光学系统，其中电脉冲信号使激光器发光，通过发射光学系统对激光束进行整形并辐射，当探测到目标时产生目标漫反射光束，汇聚到接收光学系统，发射光学系统包含N路发射窗口，接收光学系统包含M路接收窗口，其中，M=N≥3（本实施例中M=N=6），即采用六路发射窗口和六路接收窗口。

发射窗口与接收窗口沿径向相邻排布，并在圆周方向上依次排开，相邻每路所述的发射窗口的中心光轴夹角为α，相邻每路所述的接收窗口的中心光轴夹角为β，其中，α=β=360°/6=60°；

如图2、3、4所示，每路发射窗口及接收窗口在弧矢方向上的视场均为γ，其中γ=α=60°；