[实用新型]一种激光光斑及回波跟踪监测装置

说明书

本实用新型公开了一种激光光斑及回波跟踪监测装置，包括光学瞄准单元、四象限光电探测单元、CCD成像探测单元、同步信号触发电路和数据融合处理显示单元；同步信号触发电路获取四象限光电探测器的输出电信号并产生同步触发信号，触发CCD处理电路获得光斑图像，同时触发四象限处理电路获得光斑质心坐标、脉冲峰值功率和频率编码信号；数据融合处理显示单元将光斑图像、光斑质心坐标、脉冲峰值功率和频率编码数据融合后显示。本实用新型解决了激光半主动制导武器系统在靶场测试对激光发射和接收的激光参数进行全指标闭环监测的技术问题，为全面准确评价激光半主动制导武器的激光照射和导引头跟踪性能提供一种方便快捷有效的方法。

技术领域

本实用新型属于靶场试验测试领域，主要涉及一种激光半主动制导武器系统靶场试验训练系统及激光光斑及回波跟踪监测装置。

背景技术

激光半主动制导武器系统是激光精确打击的主要武器系统，应用中由地面或机载制导武器平台自带的激光测照器照射攻击目标，武器的激光导引头探测激光回波信号后进行攻击。由于该武器应用在开放的环境中，导引头、激光测照器等光学系统容易受到大气湍流、大气折射率变化等扰动影响，故需要在靶场建立一套完整的训练测试系统，对激光照射的光斑、导引头跟踪的激光回波信号、大气扰动的影响进行综合监测，用于作战流程的模拟训练、作战人员对发射大气窗口的时机选择训练，以及对激光照射、回波探测、武器发射等流程环节的可靠性(技术能力)进行检验考核，以提高制导武器系统的命中概率。

美国专利US6288383B1(Laser spot locating device and system)提出了采用电荷转移器件(CCD)对激光光斑进行探测定位，同时用激光二极管探测激光为CCD提供同步信号，通过相邻两帧相减技术获得稳定的高信噪比图像，但该装置不能获得所探测激光信号的跟踪定位信息及相关的激光参数数据，也不能提供大气环境对激光脉冲传输产生的影响等信息，难以满足靶场试验训练的要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，为靶场激光半主动制导武器试验训练提供一种激光光斑及回波跟踪监测装置。该装置采用四象限光电探测器模拟武器导引头信号，能同步获得试验中激光照射在试验靶板上的激光脉冲光斑图像、反射回波目标坐标定位、信号的峰值功率、编码频率、目标反射特性、大气环境对激光传输的影响等特性参数，满足了激光半主动制导武器靶场试验训练要求。

本实用新型的技术方案如下：

一种激光光斑及回波跟踪监测装置，包括光学瞄准单元、四象限光电探测单元、CCD成像探测单元、同步信号触发电路和数据融合处理显示单元；激光测照器发出重频脉冲激光至试验靶板上，光学瞄准单元将漫反射回波光斑成像至四象限光电探测单元和CCD成像探测单元；四象限光电探测单元包括四象限光电探测器和四象限处理电路，CCD成像探测单元包括CCD成像探测器和CCD处理电路；同步信号触发电路获取四象限光电探测器的输出电信号并产生同步触发信号，触发CCD处理电路获得光斑图像，同时触发四象限处理电路获得光斑质心坐标、脉冲峰值功率和频率编码信号；数据融合处理显示单元将光斑图像、光斑质心坐标、脉冲峰值功率和频率编码数据融合后显示。

上述激光光斑及回波跟踪监测装置中，所述的同步信号触发电路包括加法器和触发器，四象限光电探测器输出的四路电信号进入加法器后，输出一个叠加后的电压信号至触发器进行整形，整形后的脉冲作为同步触发信号触发CCD处理电路和四象限处理电路。

上述激光光斑及回波跟踪监测装置中，光学瞄准单元包括并排设置在四象限光电探测器和CCD成像探测器前端的四象限镜头和CCD镜头，所述的四象限镜头和CCD镜头的光轴平行。

上述激光光斑及回波跟踪监测装置中，所述的光学瞄准单元包括单透镜和其后设置的半透半反射镜，聚焦光束经过半透半反射镜，分成反射光和透射光两束；一束成像至四象限光电探测器，另一束成像至CCD成像探测器中。