[发明专利]一种随动激光半主动导引镜头探测系统及方法

说明书

本发明公开了一种随动激光半主动导引镜头探测系统及方法，包括镜筒以及设置于镜筒内部的光学系统，所述光学系统包括沿光线输入至输出方向依次设置的滤光片、透镜A、透镜B、四象限探测器，所述透镜A为非球面镜，透镜B为球面镜，且透镜A与透镜B之间的空气距离为4.3mm。本发明易于实施，装置装调简单，四象限探测器输出电信号稳定。

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，涉及激光探测领域，具体涉及一种随动激光半主动导引镜头探测系统及方法。

背景技术

激光制导主要是采取三种制导方式：激光半主动制导、激光主动制导和激光驾束制导。激光半主动制导是激光制导体系中发展最早，技术最成熟，应用较广的一种制导方式。它的工作过程是利用独立的激光照射器照射指定目标，由弹上导引头接收目标发射的激光回波信号，由四象限探测器接收光信号，在经过信号处理系统后进行制导。目前，在国内的基于四象限探测系统的激光制导系统存在装调复杂，且主镜筒内包括3片以上镜片，设计复杂，因此研发一款镜片少，装调简单的激光制导光学系统是未来的发展方向。

发明内容

本发明提供了一种随动激光半主动导引镜头探测系统及方法，以解决现有技术中的问题，本发明使用2片镜片(一片非球面和一片球面)，易于实施，装置装调简单，四象限探测器输出电信号稳定。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种随动激光半主动导引镜头探测系统，包括镜筒以及设置于镜筒内部的光学系统，所述光学系统包括沿光线输入至输出方向依次设置的滤光片、透镜A、透镜B、四象限探测器，所述透镜A为非球面镜，透镜B为球面镜，且透镜A与透镜B之间的空气距离为4.3mm。

进一步地，所述镜筒的前侧连接有用于固定滤光片的滤光片固定圈，镜筒的内部设置有第一压圈和第二压圈，所述透镜A固定在第一压圈和第二压圈之间，透镜B固定在第二压圈与镜筒内部的凸台之间，镜筒的后侧设置有用于固定四象限探测器的四象限探测器固定结构。

进一步地，所述四象限探测器固定结构包括连接在镜筒内侧的探测器调节圈以及连接在镜筒后侧的探测器压圈，探测器调节圈和探测器压圈之间设置有探测器固定圈和探测器定位圈，且探测器调节圈和探测器固定圈之间设有一或多片探测器调整垫片。

进一步地，四象限探测器通过螺丝与探测器固定圈固定。

进一步地，滤光片固定圈通过螺纹固定在镜筒的最前端。

一种随动激光半主动导引镜头探测方法，当激光照射到目标后产生漫反射，首先漫反射光通过滤光片，滤掉杂散光，只有特定波段的激光通过，然后再通过非球面透镜A和球面透镜B，使特定波段的激光会聚于四象限探测器的感光表面上，同时把激光光斑转换成电信号，通过分析光斑在四象限探测器光敏面上的分布状况来获取目标的位置信息，实现对目标的跟踪和逼近。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

传统的随动激光半主动导引镜头探测系统使用3片球面镜片，因为2片镜片没有能力完全使通过镜筒的激光会聚在四象限探测器上，只有3片球面镜片才可以做到，而且第3片镜片直径比较小，没法直接与镜筒固定，必须使用一个镜片卡套，使第3个镜片固定在镜片卡套上，再与镜筒固定，结构复杂，本发明仅使用2片镜片，即1片非球面透镜和1片球面透镜，区别于传统的方法，传统的球面镜的镜片曲率半径是一个定值，而本发明采用的非球面的镜片曲率半径会发生变化，这样的话，可以人为的控制非球面镜片的聚光能力，即1片非球面镜片的效果等同于传统2片球面镜的会聚激光能力，易于实施，装置装调简单，四象限探测器输出电信号稳定，四象限探测光学系统起着收集、会聚激光能量的作用，探测器接收目标反射的激光信号将微弱光信号转换为电信号，通过分析光斑在探测器光敏面上的分布状况来获取目标的位置信息，实现对目标的跟踪和逼近，有位置分辨率高，响应速度快等优点。