[发明专利]激光探测器灵敏度调节装置及方法

说明书

本发明提供一种激光探测器灵敏度调节装置及方法，创新性地在激光接收及信号处理电路中采用了一种多维度判读机制，根据激光回波能量强弱大小、光斑跟踪器或制导装置距目标的距离信息、光斑跟踪器或制导装置的运动速度信息等多个参数去动态调整激光接收电路的探测灵敏度，保证激光接收电路的探测灵敏度随着探测到的回波能量的大小动态自动调整，调整后的能量范围始终保持在某一合理区间内，并在该区间内线性平滑变化。

技术领域

本发明属于激光制导、激光光斑跟踪领域，尤其涉及到一种激光探测器灵敏度调节装置及方法。

背景技术

在激光制导、激光光斑跟踪领域中，光斑跟踪装置或制导装置需由远及近跟踪激光照射到目标上返回的漫反射回波信号。当距目标远时，回波信号能量弱，需要自动控制激光探测电路具备较高的探测灵敏度，实现微弱信号检测；当距目标近时，回波信号能量很强，需要自动降低探测灵敏度避免探测器饱和。

传统的激光探测电路中增益的控制是步进方式，对回波能量的调整是离散的，因而激光回波能量幅度非线性变化，在激光光斑跟踪时由于幅度变化离散不平滑极易引起计算目标方位角的剧烈变化，极端情况下会导致跟踪丢失等严重后果的产生。

传统的自动增益控制算法中控制调整的依据只是参考接收前端输入的信号回波能量强弱一维信息，当作为增益调整的依据受到多种复杂因素干扰而非正常变化时，易产生错误的增益调整方式，比如增益失调或增益过调。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种激光探测器灵敏度调节装置及方法，并提供至少后面将说明的优点。

本发明的另一个目的是提供一种激光探测器灵敏度调节装置及方法，创新性地在激光接收及信号处理电路中采用了一种多维度判读机制，根据激光回波能量强弱大小、光斑跟踪器或制导装置距目标的距离信息、光斑跟踪器或制导装置的运动速度信息等多个参数去动态调整激光接收电路的探测灵敏度，保证激光接收电路的探测灵敏度随着探测到的回波能量的大小动态自动调整，调整后的能量范围始终保持在某一合理区间内，并在该区间内线性平滑变化。

本发明的技术方案如下：

激光探测器灵敏度调节装置，其包括：

激光探测单元，其采集激光回波信号；

峰值保持及阈值比较单元，其将所述激光回波信号进行光电转换和增益放大处理后，分为峰值保持信号和阈值比较信号；

信号采集单元，其采集所述峰值保持信号、所述阈值比较信号、当前光斑跟踪器或者制导装置的运动速度及距离；

数字电位器，其与所述激光探测单元电连接，调节所述激光探测单元的增益电压值和探测器偏压值；

信号处理器，其与所述激光探测单元、信号采集单元和所述峰值保持及阈值比较单元电连接；

其中；

所述信号处理器接收所述信号采集单元发来的峰值保持信号、所述阈值比较信号、当前光斑跟踪器或者制导装置的运动速度及距离；

当所述阈值比较信号达到预设幅值上限值时，所述信号处理器根据当前光斑跟踪器或者制导装置的运动速度及距离采用自动增益算法计算得到下一次激光回波信号的变化趋势及变化范围，进而计算得到数字电位器的调节值将其发送至所述数字电位器，所述数字电位器调节所述增益电压值和探测器偏压值，以调节所述激光探测单元的灵敏度；

其计算公式为deltaVGC＝Ks*Kd*Kv，其中deltaVGC表示数字电位器增益电压变化量、Ks表示激光制导装置的飞行速度引起的增益电压变化系数、Kd表示激光制导装置同目标之间的距离增益电压转换关系系数、Kv表示单位数字电位器变化引起的增益电压变化关系，上述系数均可通过弹道仿真和试验得到。

激光探测器灵敏度调节方法，其包括以下步骤：