[发明专利]一种伪随机码体制激光引信系统及其目标识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光引信领域，特别是涉及一种伪随机码体制激光引信系统及其目标识别方法。

背景技术

激光技术是60年代发展起来的高技术之一，40多年来激光技术获得了飞速的发展。由于激光具有方向性尖锐，高亮度，单色性、相干性好等一系列优良特性，因此它在武器系统中得到了广泛的应用，激光引信就是其中之一。目前，激光引信已普遍应用到反坦克导弹、面对空导弹、空对面导弹、空对空导弹、末端弹道修正炮弹、迫击炮弹等精确打击武器及灵巧弹药中。近年来，激光引信在反辐射攻击武器中的应用日益广泛。反辐射武器是专门用来攻击电磁波辐射源的战术武器，是现代战争中不可缺少的硬杀伤武器。它捕获、跟踪雷达电磁信号并进行攻击，所以要求武器系统有突出的抗电磁干扰能力。激光引信由于工作于光频波段，具有天然抗人工电磁辐射的优势，使其能在强电磁战场环境下生存，这一点对反雷达等辐射目标更具现实意义。激光引信发射的窄脉冲激光光谱范围窄(单色性好)，方向性好，使得引信能提供非常精确的目标距离和位置信息。在攻击时敌方也很难在极短的时间内完成侦察、截获、干扰的全过程，从而大大提高了引信在现代战争中的信息对抗能力。

当前，激光引信技术研究仍处于初级阶段，普遍采用脉冲体制，一般采用的是单束发射光束，即单象限探测，码长也相对较短，使引信的应用受到一定的限制。

脉冲体制的激光引信虽有优良的抗干扰性能和其它优越性，但它的优越性一般是在减小作用距离、提高工作信噪比、牺牲瞬时性的复杂信号处理能力等 条件下取得的，脉冲体制不能从本质上解决抗干扰问题，尤其是抗有源干扰问题。在地海杂波、云雾、沙暴、强背景光干扰下及越来越复杂的光电干扰下工作都可能产生虚警或堵塞现象，引起导弹早炸或瞎火，丧失作战良机，危及己方安全。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之一目的在于提供一种伪随机码体制激光引信系统及其目标识别方法，其通过采用5级M序列伪随机码控制激光脉冲发射，提高了引信抗干扰能力。

本发明之另一目的在于提供一种伪随机码体制激光引信系统及其目标识别方法，其通过于激光器中采用N沟道增强型MOSFET功率开关器件提供大电流脉冲的电路形式的可行方案,从而使激光器获得满足该引信所要求的宽度、幅值和前沿陡度的激励脉冲信号。

本发明之再一目的在于提供一种航空发动机旋转部件的结冰3-D数值模拟方法，其运用目标信号识别准则及抗干扰准达到了在复杂背景及干扰条件下实现准确目标识别的目的。

为达上述及其它目的，本发明提出一种伪随机码体制激光引信系统，该激光引信系统采用六象限探测方案，六对探测收发系统沿弹赤道面圆周方向均匀排列，彼此相差60°，每一对探测收发系统包括伪随机码发生器、激励电路、激光器、探测器、信号处理电路、发射和接收光学系统，该伪随机码发生器用于产生一定码元宽度和频率的伪码信号，其经调制后获得满足激光器脉冲宽度要求的伪码脉冲信号，经该激励电路激励后驱动该激光器发射编码的激光脉冲，最后经发该射光学系统对激光束进行准直或扩展后照射到目标，该接收光学系统接收从目标反射的光学能量，同时完成滤光器的滤光和光束的聚焦，后经该探测器完成光电转换和该信号处理电路的信号预处理后，经阀值比较后得到回波伪随机编码信号。

进一步地，该伪随机码发生器利用FPGA实现，在该FPGA中，将该回波随机编码信号与调制后的本地码信号进行离散相关性判断，并输出相关度值给DSP，DSP以该相关度值为依据判断相关性定距运算的有效性，从而实现引信抗干扰。

进一步地，采用CPLD芯片来实现伪随机码电路的设计和伪码波形的产生以提供探测激光发射的控制脉冲，该伪随机码为5级M序列伪随机码。

进一步地，该信号处理电路将回波信号的窄脉冲于峰值点处展宽成μs级的方波，并将由激励电路取出的本地码也展宽成μs级的方波。

进一步地，该激光器采用N沟道增强型MOSFET功率开关器件提供大电流脉冲的电路形式，从而使该激光器获得满足该引信所要求的宽度、幅值和前沿陡度的激励脉冲信号。

进一步地，该激励电路包括两级反相放大电路、一级驱动电路输出级和一级开关放大电路。

为达到上述目的，本发明还提供一种伪随机码体制激光引信系统的目标识别方法，包括如下步骤：