[发明专利]一种利用线形激光实现船舰通信的方法与装置

说明书

技术领域

本发明属于船舰通信技术领域。具体涉及一种利用线形激光实现船舰通信的方法与装置。

背景技术

国内目前的大多数船舰仍采用灯光通信，具体操作为水手利用手持或者照探灯发送信号，接收方是信号兵用肉眼观察灯光闪烁序列，人工识别后再翻译出信号内容。这种方法通信速率和效率极低，并且人员配置要求高。

传统的灯光通信远不能满足现代化海战的需求，在舰船间使用光通信是一种有潜力的解决方案。然而，舰船之间的光通信需要稳定的光路连接，由于舰船在执行任务时会发生相对运动，需要能够维持舰船间光路连接的技术手段。针对现在大多使用的灯光通信，存在通信速率、效率极低，并且人员配置要求高的缺陷。

发明内容

本发明提出一种利用线形激光实现船舰通信的方法与装置，采用线性激光作为信标光，实现了舰船之间的光路连接建立，并通过实时光斑扫描实现了光路连接的维持，实现了舰船间的激光通信光路的建立，能够使得激光通信替代传统的灯光通信，提高通信速率。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种利用线形激光实现船舰通信装置，包括发射方的发射端设备和接收方的接收端设备；

所述发射端设备包括：信标光发射系统、激光接收装置、计算机控制系统一、光路调整系统、信号调制系统一、信号光发射系统一、信号解调系统一；其中，信标光发射系统在计算机控制系统一的控制下发射线形扫描激光；激光接收装置用于接收由接收方的镜面反射装置反射回来的信标光，并将反射回来的信标光信息反馈给计算机控制系统一；计算机控制系统一根据所接收到的信标光信息进行分析，确定信标光发射方向信息并反馈给光路调整系统；光路调整系统根据信标光发射方向对信号光发射系统的光路方向进行调整，从而与接收方船舶建立稳定的通信光路；信号调制系统一把需要传送的通信信息调制并加载到信号光发射系统发射的激光信号上作为信号光；信号光发射系统一将调制好的信号光发射给接收方的激光接收传感装置；信号解调系统一接收接收方发送的信号光，并解调出接收方发送的通信信息，然后将通信信息反馈给计算机控制系统一；

所述接收端设备包括：镜面反射装置、计算机控制系统二、信号解调系统二、激光接收传感器装置、信号光发射系统二、信号调制系统二；其中，镜面反射装置接收线形扫描激光并进行反射；激光接收传感器装置用于接收发射方发射的信号光，并将光信号转换为电信号，然后将电信号发送给信号解调系统二；信号解调系统二对电信号进行解调获取通信信息，并将通信信息发送给计算机控制系统二；计算机控制系统二根据通信内容进行数据处理，并将要传送的通信信息发送给信号调制系统二；信号调制系统二将计算机控制系统二发送的通信信息调制并加载到信号光发射系统二发射的激光信号上作为信号光；信号光发射系统二将调制好的信号光发射给发送方的信号解调系统一。

进一步，所述信标光发射系统包括激光器以及振镜一，激光器用于在计算机控制系统一的控制下发射线形激光，振镜一用于控制线形激光的发射方向。

进一步，所述激光接收装置包括CCD相机以及CCD控制器，CCD相机在CCD控制器的控制下获取反射回来的信标光光斑平均光强和光斑最强处在CCD相机上所处的位置。

进一步，所述信号光发射系统一和信号光发射系统二均包括一振镜二，用于控制信号光的光路方向。

进一步，当激光接收装置接收到反射回来的信标光后，计算机控制系统一分析信标光的光斑位置，并控制信标光发射系统中的振镜一微调信标光发射方向，确保光斑位置处于CCD相机的中心位置。

进一步，计算机控制系统一调整信号光发射系统一发射信号光的方向，使得信号光与信标光方向一致；计算机控制系统二根据接收到的信号光发射方向信息调整接收方的信号光发射系统二的信号光发射方向，使之与发送方的信号光发射方向反向平行。