[发明专利]一种激光与视频实时同轴矫正系统及方法

说明书

本发明涉及一种激光与视频实时同轴矫正系统及方法，系统包括：激光光轴监测单元、视频单元、分光镜单元、激光光轴矫正单元和控制单元；视频单元对目标视频进行成像；激光经过分光镜单元后一部分发射出去，另一部分进入激光光轴监测单元，激光光轴监测单元计算实时的激光的光轴与激光光轴调节原点的位置的偏差量；控制单元计算实时的激光的光轴的位置与激光光轴调节原点的位置的偏差量，根据偏差量控制激光光轴矫正单元调整激光的光轴方向。可实现激光发射光轴与目标跟踪光轴的实时补偿，有效提高高能激光在打击目标时的到靶功率，有效降低激光跟踪测距设备的数据错误率，减小外部振动等因素对激光发射时光轴同轴度带来的影响。

技术领域

本发明涉及光束控制技术领域，尤其涉及一种激光与视频实时同轴矫正系统及方法。

背景技术

无人机、空飘气球等低成本飞行物违规使用的情况近年来发生频率不断升高，目前已对人类正常的生产、生活、集体活动等造成了极大的威胁。无人机袭击集体活动、油田、电厂，携带危害公共安全的物质，干扰机场航班等事件不断发生。激光反无人机系统就是一种利用激光打击目标(无人机、空飘气球等)的快速防御系统。为了实现高机动目标的精确打击，需要严格保障激光发射光轴与目标跟踪光轴重合。同时，在国防、安防领域，光电对抗设备、光电测距设备性能的提升也对对抗激光、测距激光与跟踪视频光轴的平行性提出了更高要求。

目前，对光轴由高平行性要求的光电设备均采用了激光与视频同轴的光路形式。而平行性多依靠装配时的调整来保证，随着设备使用，结构应力的释放、振动干扰，温度变化等环境因素，同轴性会越来越差。

中国发明专利“公开号为CN 107101536A”公开了一种发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制系统，其使用后向反射器将分光镜透过的部分激光光束反射到光轴探测传感器中，以此来获得激光光轴方向并进行调整。该专利方案仅使用一个传感器测量激光与目标的方位。由于激光光斑为亮斑，当激光发射时，若亮斑处于目标(无人机)附近，则目标会被完全覆盖，无法实时提取二者方位，故该方法只适用于对两个光轴分别标校。无法适应车载、机载、强风等环境影响较大，光路会实时变化的情况。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种激光与视频实时同轴矫正系统及方法，解决现有技术中的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种激光与视频实时同轴矫正系统，所述系统包括：激光光轴监测单元1、视频单元2、分光镜单元3、激光光轴矫正单元4和控制单元5；

所述视频单元2对目标视频进行成像；

激光经过所述分光镜单元3后一部分发射出去，另一部分进入所述激光光轴监测单元1，所述激光光轴监测单元1实时确定所述激光的光轴的位置；

所述控制单元5计算实时的所述激光的光轴与所述激光光轴调节原点的位置的偏差量，根据所述偏差量控制所述激光光轴矫正单元4调整所述激光的光轴方向。

一种基于所述激光与视频实时同轴矫正系统的矫正方法，包括：

步骤S1，发现所述目标后视频单元2对所述目标进行跟踪；

步骤S2，进入稳定跟踪后激光器发射高能或脉冲测距激光；

步骤S3，激光光轴监测单元1监测实时的所述激光的光轴的位置后发送给所述控制单元5，所述控制单元5计算实时的所述激光的光轴与激光光轴调节原点的位置的偏差量，得到激光光轴矫正单元4实时需要改变的角度值；

步骤S4，所述激光光轴矫正单元4根据所述角度值对激光光轴进行方向矫正。

本发明的有益效果是：可实现激光发射光轴与目标跟踪光轴的实时补偿，有效提高高能激光在打击目标时的到靶功率，有效降低激光跟踪测距设备的数据错误率，减小外部振动等因素对激光发射时光轴同轴度带来的影响。