[发明专利]一种单光子激光主被动成像探测雷达

说明书

本发明公开了一种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；激光测距接受模块接受目标反射的激光回波信号，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，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；所述主被动成像数据分离模块实现主动成像探测数据和被动成像探测数据的分离；并由数据处理模块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。

技术领域

本发明属于雷达成像技术领域，尤其涉及一种单光子激光主被动成像探测雷达。

背景技术

随着基础软硬件技术的不断发展，以盖革焦平面相机为基础的单光子激光非扫描主被动成像探测技术越来越受到人们的关注，并推出了较多的研究成果，使激光雷达在作用距离、成像效果、成像速度等方面都有了较大的提升，具有较高的应用价值。

单光子激光雷达成像探测系统一般都工作在主动成像探测模式，通过本地向目标发射脉冲激光，照射到目标后发生反射，再由激光接收系统接收目标反射的激光信号，实现对目标的探测。然而，研究发现在一些情况下，系统可以工作在被动模式，即系统接收目标反射的背景光信号，实现对目标的被动成像探测。被动工作模式增加了系统工作的隐蔽性和灵活性，使系统功能更加丰富。

目前，针对单光子被动成像探的相关系统较少，实现主动探测和被动探测有机结合的方案更是几乎没有。

发明内容

本发明的目的在于：为了克服现有技术问题，公开了一种单光子激光主被动成像探测雷达，本发明将测距、单光子成像探测，单光子被动成像探测有机结合，实现测距引导激光主动成像，同时兼顾单光子被动成像，提高系统成像探测效率和质量。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种单光子激光主被动成像探测雷达，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。

根据一个优选的实施方式，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。

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。