[发明专利]一种飞行目标的光网测量装置及测量方法

说明书

本发明涉及一种飞行目标的光网测量装置及测量方法，其中测量装置包括用于形成正交网格光的光网阵列产生模块，及分别用于接收正交网格光中水平光网与竖直光网光信号的光电转换接收阵列；测量方法基于飞行目标的光网测量装置实现，测量方法包括，根据飞行目标穿越正交网格光时，对光信号的遮档识别飞行目标的方位及尺寸。本发明在测量过程中，飞行目标对光线只会遮档而不会损坏，且光网也不会对飞行目标造成影响，因此在天基平台等场所使用的重复性好。

技术领域

本发明涉及飞行目标的测量技术领域，尤其涉及一种飞行目标的光网测量装置及测量方法。

背景技术

目前，测量飞行目标位置尺寸的常用方法包括光学成像法及雷达探测法等，但对于飞行速度达到数公里每秒并且其外形达到厘米级甚至毫米级的小尺寸飞行目标，上述常用方法的测量结果并不能令人满意。例如，对于超高速飞行目标，如果利用光学成像方法测量其位置尺寸，需要配套超高帧频的高速相机，否则成像将产生运动模糊；尤其对于厘米级及毫米级的小目标，还同时要求高速相机具有高图像分辨率。这种情况下，光学成像测量方法将产生海量测量数据，需要后期进行复杂的处理。若利用雷达探测法对同样超高速及小尺寸飞行目标进行测量，同样存在测量数据量庞大，测量精度低的问题；尤其是小尺寸目标，对测量精度的影响更大。因此，现有对飞行目标的常用测量方法使用场所受限，例如不适用于天基平台的目标测量。

当前，为了满足天基平台等场所的目标位置及尺寸测量需求，提出了一种基于光纤网格的目标撞击点位置和尺寸的测量方法，还有一种基于金属丝网格的低功耗碰撞点信息测量装置，这两种方法的共同点是，每进行一次目标的测量都将破坏一部分网格，它不仅导致网格的测量功能完全失效，同时对飞行目标也造成一定的破坏。

因此，针对以上不足，需要提供一种能够重复使用的测量技术，使其尤其适用于天基平台等，能够测量超高速小尺寸飞行目标的位置和尺寸，如适用于航天器在轨探测来袭空间碎片尺寸、撞击位置。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中基于天基平台场所的飞行目标测量方法对测量装置存在破坏性，同时也造成飞行目标损坏的缺陷，提供一种飞行目标的光网测量装置及测量方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种飞行目标的光网测量装置，包括：

用于形成正交网格光的光网阵列产生模块，及分别用于接收正交网格光中水平光网与竖直光网光信号的光电转换接收阵列。

在根据本发明所述的飞行目标的光网测量装置中，所述光网阵列产生模块包括水平光源、竖直光源、水平会聚透镜单元、竖直会聚透镜单元、水平光网通孔结构和竖直光网通孔结构，所述光电转换接收阵列包括水平光网光电转换接收阵列和竖直光网光电转换接收阵列，

水平光源通过水平会聚透镜单元会聚为平行光，再通过水平光网通孔结构拆分为所述水平光网；水平光网光电转换接收阵列用于接收水平光网信号并转换为电信号；

竖直光源通过竖直会聚透镜单元会聚为平行光，再通过竖直光网通孔结构拆分为所述竖直光网；竖直光网光电转换接收阵列用于接收竖直光网信号并转换为电信号；

水平光网与竖直光网正交形成正交网格光。

在根据本发明所述的飞行目标的光网测量装置中，还包括信号处理单元，用于识别水平光网光电转换接收阵列和竖直光网光电转换接收阵列输出的电信号，并根据电信号的变化获得飞行目标的位置及尺寸。

在根据本发明所述的飞行目标的光网测量装置中，所述水平光网包括所有光束均匀分布的水平光网。

在根据本发明所述的飞行目标的光网测量装置中，所述竖直光网包括所有光束均匀分布的竖直光网。

在根据本发明所述的飞行目标的光网测量装置中，所述水平光网和竖直光网的光束间距相同。