[发明专利]一种单光子激光主被动成像探测雷达

权利要求书

1.一种单光子激光主被动成像探测雷达，其特征在于，所述单光子激光主被动成像探测雷达包括：激光发射模块、激光测距接收模块、焦平面成像探测接收模块、时序控制及测距信号处理模块、主被动成像数据分离模块、数据处理模块；

其中，所述激光发射模块基于时序控制及信号处理模块的控制信号向目标发射周期性脉冲激光；

所述激光测距接受模块基于时序控制及信号处理模块的使能信号，接受目标反射的激光回波信号，并在接收激光回波信号同时反馈包含目标距离信息的目标距离数据至时序控制及信号处理模块，由所述时序控制及信号处理模块完成目标距离计算；

所述焦平面成像探测接收模块基于时序控制及信号处理模块的发出的n个周期性脉冲串门控信号，使得所述焦平面成像探测接收模块在目标回波信号到达时刻处于第m个测量周期的有效工作时间，其中m＜n，于第m个测量周期完成回波信号的主动接收及处理，并完成n-1个测量周期的被动接收及处理；并将处理后获得的各焦平面成像探测数据输出至主被动成像数据分离模块；

所述主被动成像数据分离模块将接收的n帧焦平面成像探测数据中的第m帧焦平面成像探测数据提取作为主动成像探测数据，将其余n-1帧焦平面成像探测数据提取作为被动成像探测数据；

所述数据处理模块分别对主动成像探测数据和被动成像探测数据按照预设的数据处理算法处理，得到对应的目标主动成像和目标被动成像。

2.如权利要求1所述的单光子激光主被动成像探测雷达，其特征在于，所述激光发射模块发射激光脉冲的同时，产生出光同步信号输入至时序控制及信号处理模块中，作为激光测距计时的起点。

3.如权利要求1所述的单光子激光主被动成像探测雷达，其特征在于，作为替代的，所述激光发射模块以固定的频率发射激光脉冲，并输出出光同步信号至时序控制及信号处理模块。

4.如权利要求2或3所述的单光子激光主被动成像探测雷达，其特征在于，所述时序控制及信号处理模块在接收到出光同步信号，并延时预设时间后，向激光测距接收模块输出使能信号，控制激光测距接收模块开始工作，接收目标反射的激光回波信号。

5.如权利要求4所述的单光子激光主被动成像探测雷达，其特征在于，所述时序控制及信号处理模块基于激光测距计时的起点信息以及激光测距接受模块反馈的目标距离数据，获取目标反射的激光脉冲信号的脉冲飞行时间dt，再利用L＝0.5*c*dt计算得到目标距离，其中c为光速，L为目标距离。

6.如权利要求1所述的单光子激光主被动成像探测雷达，其特征在于，所述时序控制及信号处理模块在接收到激光发射模块输出的出光同步信号后，延时预设时间，再向焦平面成像探测接收模块输出n个周期性脉冲串门控信号，控制焦平面成像探测接收模块在目标回波信号到达时刻处于第m个测量周期的有效工作时间；其中，延时时间称为门控信号的相位P，相位P为基于测得的目标距离L确定。

7.如权利要求6所述的单光子激光主被动成像探测雷达，其特征在于，相位P的计算方式为：

式中：表示向下取整运算，L表示目标距离，c表示光在真空中的速度，T表示门控信号周期，Δt为时间常数。

8.如权利要求6所述的单光子激光主被动成像探测雷达，其特征在于，m的计算方式为：

式中：表示向下取整运算。

9.如权利要求1所述的单光子激光主被动成像探测雷达，其特征在于，所述激光发射模块、激光测距接收模块、焦平面成像探测接收模块三个模块为共轴设置。

10.如权利要求1所述的单光子激光主被动成像探测雷达，其特征在于，所述激光测距接收模块、焦平面成像探测接收模块采用共口径设置或者分口径设置。