[发明专利]一种飞行目标探测靶装置及探测方法

权利要求书

1.一种飞行目标探测靶装置，其特征在于：包括计算模块和两站交汇光幕；

每站所述交汇光幕均包括两个收发模块；两个所述收发模块间隔设置，每个所述收发模块均包括发射单元、接收单元和相差测量单元，所述发射单元用于出光形成光幕，两个光幕位于同一平面，交叠的区域为该站所述交汇光幕的测量区域，所述接收单元用于接收目标穿过测量区域引起的回波反射，所述相差测量单元与所述发射单元、所述接收单元均连接，用于获取收发信号相位差；两站所述交汇光幕的测量区域平行相对，间隔设置；

所述计算模块与各个收发模块均连接，用于计算目标穿过各站所述交汇光幕时与该站的两个所述收发模块的距离，进而求解目标穿过该站所述交汇光幕时的位置，得出目标在两站所述交汇光幕之间的真实飞行距离，结合飞行时间，计算目标的真实飞行速度；

所述收发模块的发射单元为线激光器，接收单元为探测接收器，所述线激光器出光后形成扇形的光幕，出光张角小于90°，且同站的两个所述线激光器采用不同频率的调制信号进行调制，所述探测接收器设于所述线激光器处；每站所述交汇光幕的两个所述线激光器出光方向正交，交点为该站所述交汇光幕测量区域的坐标原点。

2.根据权利要求1所述的飞行目标探测靶装置，其特征在于：还包括计时模块，所述计时模块与各站所述交汇光幕均连接，用于测量目标飞行穿过两站所述交汇光幕所用的飞行时间。

3.一种飞行目标探测方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的飞行目标探测靶装置进行探测，包括以下步骤：

S1、设置飞行目标探测靶装置，使两站交汇光幕与预定靶道垂直，设于预定测量位置，并建立三维空间坐标系；

S2、沿预定靶道发射目标，测量目标飞行穿过两站所述交汇光幕所用的飞行时间，并根据收发信号相位差计算目标穿过各站所述交汇光幕时与该站的两个收发模块的距离，结合各个收发模块的位置，求解目标分别穿过两站所述交汇光幕时的位置；

S3、根据目标分别穿过两站所述交汇光幕时的位置及两站所述交汇光幕间的距离，求解目标在两站所述交汇光幕之间的真实飞行距离；

S4、根据目标的真实飞行距离和穿过两站所述交汇光幕所用的飞行时间，计算目标的真实飞行速度；

其中，所述步骤S1中设置飞行目标探测靶装置时，将正弦调制信号叠加在所述线激光器的供电偏压上，以调制所述线激光器的激励电流，产生强度正弦变化的激光，所述线激光器出光后形成扇形的光幕；还调整每站所述交汇光幕的两个收发模块位置，使两个所述线激光器出光方向正交，交点为该站所述交汇光幕测量区域的坐标原点；

所述步骤S2中根据收发信号相位差计算目标穿过各站所述交汇光幕时与该站的两个收发模块的距离时，采用如下公式进行计算：

其中，D表示待测距离，表示收发信号相位差，c表示光速，f表示激光正弦波的频率。

4.根据权利要求3所述的飞行目标探测方法，其特征在于：

所述步骤S1调整每站所述交汇光幕的两个收发模块位置时，使每站两个所述收发模块与该站测量区域坐标原点的距离相等。

5.根据权利要求3所述的飞行目标探测方法，其特征在于：

所述步骤S1设置飞行目标探测靶装置时，还调整两站所述交汇光幕的相对位置，使分设于两站的两个所述收发模块同位于两站测量区域坐标原点连线的一侧，另两个所述收发模块同位于另一侧，且位于同侧的两个所述收发模块其所述线激光器出光方向相同。