[实用新型]一种光学搜索系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种光学搜索系统。

背景技术

光电系统通过光学扫描的方式，实现对物方大范围空间的搜索，发现其感兴趣的目标或区域。通常，光电系统采用两维旋转的方式实现对物方大范围空间的搜索。

图1为现有的光学搜索系统的结构示意图，如图1所示，目前光电系统普遍采用扫描反射镜摆动扫描与转台旋转进行空间范围搜索的工作方式，一维通过转台12的绕其旋转轴旋转实现方位搜索，另一维通过扫描反射镜13绕垂直于纸平面旋转轴的摆动扫描实现俯仰搜索，光电系统14的入射光轴与转台12的旋转轴同轴，并正交于扫描反射镜13的旋转轴。

当俯仰搜索空间偏离水平位置A(扫描反射镜13与水平面的夹角θ＝45°)到达位置B时，如果保证进入系统的光通量不变，扫描反射镜13的有效通光孔径将会变大，这将大大地增加扫描反射镜13的尺寸、体积与重量，也将增加扫描反射镜13的电机功率和控制难度。扫描反射镜13在旋转主截面内长的度Dθ与θ的关系为Dθ＝0.707×D1/cosθ，D1为扫描反射镜13在水平位置A时在旋转主截面的长度。

如果扫描反射镜13的尺寸D1保持不变，在俯仰位置B处进入系统的光通量将减少，在此位置处将降低对感兴趣目标的探测能力，降低系统的光学效率。如果俯仰搜索空间范围继续偏离水平位置A，进入系统的光通量进一步减少，以至于不能发现感兴趣目标，譬如，扫描反射镜13摆动到与水平位置A垂直时，此时没有光通量进入系统。

在现有搜索系统下，系统的搜索空间范围约为俯仰60°，方位360°，并且系统随着俯仰角度的增加，系统的光学效率越来越低，降低对感兴趣目标的探测能力。

发明内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种光学搜索系统，用以解决现有技术中的光学搜索系统不能实现大范围空间的等效率搜索的问题。

为解决上述问题，本实用新型主要是通过以下技术方案实现的：本实用新型一方面提供了一种光学搜索方法，该方法包括：

将光电系统的入射光轴与扫描反射镜的中心旋转轴设置为同轴，将所述光电系统的入射光轴与转台的旋转轴设置为正交；

所述扫描反射镜绕其中心旋转轴滚动进行光电系统的一维搜索，所述转台绕其旋转轴旋转实现光电系统的另一维搜索，并且在空间搜索过程中，所述扫描反射镜的反射面与所述光电系统的入射光轴的夹角为一定值，在所述扫描反射镜的大小保持不变的情况下，使进入所述光电系统的光通量保持最大，且空间搜索过程中进入所述光电系统的光通量保持恒定。

优选地，通过所述扫描反射镜的绕其旋转轴的滚动扫描实现光电系统在俯仰方向的搜索，通过所述转台绕其旋转轴的旋转实现光电系统在方位方向的搜索。

优选地，所述扫描反射镜设置在光电系统的入瞳处。

优选地，所述扫描反射镜的反射面与光电系统的入射光轴的夹角为30-60度。

优选地，所述扫描反射镜的反射面与光电系统的入射光轴的夹角为45度。

优选地，所述扫描反射镜的位置满足L>Dcosθ/2+R，其中，L为所述反射镜中心到转台旋转轴的水平距离，R为所述转台的半径，θ为所述扫描反射镜的反射面与光电系统的入射光轴的夹角，D为所述扫描反射镜的实际通光口径。

本实用新型另一方面还提供了一种光学搜索系统，该系统包括：转台、扫描反射镜及光电系统，扫描反射镜、光电系统安装在转台上；

所述光电系统的入射光轴与所述扫描反射镜的中心旋转轴同轴，所述光电系统的入射光轴与转台的旋转轴正交；

所述扫描反射镜绕其中心旋转轴滚动进行光电系统的一维搜索，所述转台绕其旋转轴旋转实现光电系统的一维搜索；

在大范围空间搜索过程中，所述扫描反射镜的反射面与光电系统的入射光轴的夹角为一定值，在所述扫描反射镜的大小保持不变的情况下，使进入所述光电系统的光通量保持最大，且空间搜索过程中进入所述光电系统的光通量保持恒定。

优选地，通过所述扫描反射镜的绕其旋转轴的滚动扫描实现光电系统在俯仰方向的搜索，通过所述转台绕其旋转轴的旋转实现光电系统在方位方向的搜索；

优选地，所述扫描反射镜设置在光电系统的入瞳处；

优选地，所述扫描反射镜的反射面与光电系统的入射光轴的夹角为30-60度。

优选地，所述扫描反射镜的反射面与光电系统的入射光轴的夹角为45度。