CN107101536B - 发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制*** - Google Patents

发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制***，包括光轴平行度检测单元、控制单元、目标跟踪光轴校正单元和发射激光光轴校正单元；光轴平行度检测单元，用于检测目标跟踪光轴的偏移量和发射激光光轴的偏移量；控制单元，用于根据目标跟踪光轴的偏移量控制目标跟踪光轴校正单元，根据发射激光光轴的偏移量控制发射激光光轴校正单元。通过光轴平行度检测单元可以检测出发射激光光轴与目标跟踪光轴之间的夹角，在不符合要求时通过校正单元进行校正，可以保障发射激光光轴与目标跟踪光轴的平行度，保障发射激光可以精准击中目标。

Description

发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制***
技术领域
本发明涉及无人机反制领域，特别是一种应用于无人机激光狙击***的发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制***。
背景技术
无人机违规飞行会对国家公共安全、飞行安全甚至是空防安全构成威胁。比如，利用无人机进行偷拍和窃取信息，携带危害公共安全的物质，再比如，某机场出现无人机黑飞事件，导致大量航班被延误，产生了重大损失。
无人机激光狙击***，是一种利用激光打击目标(无人机)的***，为了实现目标被击中，可以采用目标跟踪光路与激光发射光路共用一个光路，即，打击激光沿目标跟踪路径传输。因此，保障发射激光光轴与目标跟踪光轴平行，是实现目标被精准打击的前提。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于无人机激光狙击***的发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制***。为此，本发明实施例提供了以下技术方案：
方案一：一种发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制***，包括光轴平行度检测单元、控制单元、目标跟踪光轴校正单元和发射激光光轴校正单元；
所述光轴平行度检测单元，用于检测目标跟踪光轴的偏移量和发射激光光轴的偏移量；
所述控制单元，用于根据目标跟踪光轴的偏移量控制目标跟踪光轴校正单元，根据发射激光光轴的偏移量控制发射激光光轴校正单元；
所述目标跟踪光轴校正单元，用于调节目标跟踪光轴；
所述发射激光光轴校正单元，用于调节发射激光光轴。
方案二：一种发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制***，包括光轴平行度检测单元、控制单元和目标跟踪光轴校正单元；
所述光轴平行度检测单元，用于检测目标跟踪光轴的偏移量和发射激光光轴的偏移量；
所述控制单元，用于根据目标跟踪光轴的偏移量和发射激光光轴的偏移量，控制目标跟踪光轴校正单元；
所述目标跟踪光轴校正单元，用于调节目标跟踪光轴，使得调节后的目标跟踪光轴与发射激光光轴之间的夹角在设定范围内。
方案三：一种发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制***，包括光轴平行度检测单元、控制单元和发射激光光轴校正单元；
所述光轴平行度检测单元，用于检测目标跟踪光轴的偏移量和发射激光光轴的偏移量；
所述控制单元，用于根据目标跟踪光轴的偏移量和发射激光光轴的偏移量，控制发射激光光轴校正单元；
所述发射激光光轴校正单元，用于调节发射激光光轴，使得目标跟踪光轴与调节后的发射激光光轴之间的夹角在设定范围内。
本发明实施例还提供了一种光轴平行度检测装置，包括分光单元、后向反射器单元和光轴探测传感器单元；分光单元将发射激光的一部分透射至后向反射器单元，进入后向反射器单元的激光被后向反射器反射回来，经分光单元反射后，进入光轴探测传感器单元，得到发射激光光轴的偏移量；来自目标的跟踪光线，经过分光单元透射后，进入光轴探测传感器单元，得到目标跟踪光轴的偏移量。
本发明实施例还提供了另一种结构的光轴平行度检测装置，包括分光单元、后向反射器单元和光轴探测传感器单元；分光单元将目标跟踪光线透射至后向反射器单元，进入后向反射器单元的目标跟踪光线被后向反射器反射回来，经分光单元反射后，进入光轴探测传感器单元，得到目标跟踪光轴的偏移量；分光单元将发射激光的一部分透射至光轴探测传感器单元，，得到发射激光光轴的偏移量。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过光轴平行度检测单元可以检测出发射激光光轴与目标跟踪光轴之间的夹角，在不符合要求时通过校正单元进行校正，可以保障发射激光光轴与目标跟踪光轴的平行度，实现发射激光精准击中目标。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例中所述一种结构的光轴平行度控制***示意图。
图2为本发明实施例中所述另一种结构的光轴平行度控制***示意图。
图3为本发明实施例中所述又一种结构的光轴平行度控制***示意图。
图4为本发明实施例中所述一种结构的光轴平行度检测单元的示意图。
图5为本发明实施例中所述另一种结构的光轴平行度检测单元的示意图
图中标记说明
10-光轴平行度检测单元；20-控制单元；30-目标跟踪光轴校正单元；40-发射激光光轴校正单元；50-目标跟踪光线；60-发射激光；101-分光单元；102-后向反射器单元；103-光轴探测传感器单元；105-信号线；106-分光单元反射的部分发射激光；107-分光单元透射的部分发射激光；108-后向反射器单元反射的发射激光；109-后向反射器单元反射的目标跟踪光线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本实施例中提供了一种发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度检测***，该***包括光轴平行度检测单元10、控制单元20、目标跟踪光轴校正单元30和/或发射激光光轴校正单元40。
光轴平行度检测单元10用于检测目标跟踪光轴和发射激光光轴之间的平行度，即光轴夹角。根据光轴平行度检测单元10输出的目标跟踪光轴偏移量和发射激光光轴偏移量，控制单元20进行数据处理和融合，然后分别控制目标跟踪光轴校正单元30和发射激光光轴校正单元40，或者根据目标跟踪光轴和发射激光光轴之间的夹角，控制目标跟踪光轴校正单元30和发射激光光轴校正单元40之一，从而使目标跟踪光轴与发射激光光轴的夹角在允许的范围内，最好趋近于零，保证发射激光光轴和目标跟踪光轴的平行性。
目标跟踪光轴校正单元30和发射激光光轴校正单元40可以采用二维平面扫描镜，或者两个一维扫描镜组成的具有二维平面扫描功能的***，控制单元发出控制信号控制目标跟踪光轴校正单元30和/或发射激光光轴校正单元40进行相应角度调整，使得目标跟踪光轴与发射激光光轴的夹角在允许的范围内，最好趋近于零。
在图1所示方案中，发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制***包括光轴平行度检测单元10、控制单元20、目标跟踪光轴校正单元30和发射激光光轴校正单元40，光轴平行度检测单元10分别检测目标跟踪光轴的偏移量和发射激光光轴的偏移量，控制单元20一方面根据目标跟踪光轴的偏移量控制目标跟踪光轴校正单元30，实现对目标跟踪光轴的调节，优选使得调节后目标跟踪光轴的偏移量趋近于零，另一方面根据发射激光光轴的偏移量控制发射激光光轴校正单元40，实现对发射激光光轴的调节，优选使得调节后发射激光光轴的偏移量趋近于零。
在图2所示方案中，发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制***包括光轴平行度检测单元10、控制单元20、目标跟踪光轴校正单元30，光轴平行度检测单元10分别检测目标跟踪光轴的偏移量和发射激光光轴的偏移量，控制单元20根据这两个偏移量计算两个光轴之间的夹角，控制目标跟踪光轴校正单元30，实现对目标跟踪光轴的调节，使得目标跟踪光轴与发射激光光轴之间的夹角在设定范围内，最好趋近于零。
在图3所示方案中，发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制***包括光轴平行度检测单元10、控制单元20、发射激光光轴校正单元40，光轴平行度检测单元10分别检测目标跟踪光轴的偏移量和发射激光光轴的偏移量，控制单元20根据这两个偏移量计算两个光轴之间的夹角(即目标跟踪光与发射激光光轴的距离)，控制发射激光光轴校正单元40，实现对发射激光光轴的调节，使得目标跟踪光轴与发射激光光轴之间的夹角在设定范围内，最好趋近于零光轴。
请参阅图4-5，光轴平行度检测单元10包括分光单元101、后向反射器单元102和光轴探测传感器单元103。
在图4所示结构中，分光单元101的一个表面镀制对发射激光60高反射率的光学膜和对目标跟踪光线50高透过率的光学膜，另外一个表面镀制对发射激光60和目标跟踪光线50都高透过率的光学膜。发射激光60经过分光单元101后，一部分能量，即分光单元反射的部分发射激光106被反射出去打击目标，另一部分能量，即分光单元透射的部分发射激光107透过分光单元101，进入后向反射器单元102，进入后向反射器单元102的激光被反射回来，即后向反射器单元反射的发射激光108，经分光单元101反射后，进入光轴探测传感器单元103，得到发射激光光轴的偏移量；目标跟踪光线50经过分光单元101透射后，进入光轴探测传感器单元103，得到目标跟踪光轴的偏移量。
在图5所示结构中，分光单元101的一个表面镀制对目标跟踪光线50透过的光学膜和对发射激光60高反射率的光学膜，另外一个表面镀制对发射激光60和目标跟踪光线50都高透过率的光学膜。发射激光60经过分光单元101后，一部分能量，即分光单元反射的部分发射激光106被反射出去打击目标，另一部分能量，即分光单元透射的部分发射激光107透过分光单元101，进入光轴探测传感器单元103，得到发射激光光轴的偏移量；目标跟踪光线50透过分光单元101后进入后向反射器单元102，进入后向反射器单元102的目标跟踪光线50被反射回来，即后向反射器单元反射的目标跟踪光线109，经分光单元101反射后，进入光轴探测传感器单元103，得到目标跟踪光轴的偏移量。
后向反射器单元102可以包括一个后向反射器，或者由多个后向反射器组成的后向反射器阵列。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制***，其特征在于，包括光轴平行度检测单元、控制单元、目标跟踪光轴校正单元和发射激光光轴校正单元；
所述光轴平行度检测单元，用于检测目标跟踪光轴的偏移量和发射激光光轴的偏移量；
所述控制单元，用于根据目标跟踪光轴的偏移量控制目标跟踪光轴校正单元，根据发射激光光轴的偏移量控制发射激光光轴校正单元；
所述目标跟踪光轴校正单元，用于调节目标跟踪光轴；
所述发射激光光轴校正单元，用于调节发射激光光轴。
2.根据权利要求1所述的发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制***，其特征在于，所述光轴平行度检测单元，包括分光单元、后向反射器单元和光轴探测传感器单元；分光单元将发射激光的一部分透射至后向反射器单元，进入后向反射器单元的激光被后向反射器反射回来，经分光单元反射后，进入光轴探测传感器单元，得到发射激光光轴的偏移量；来自目标的跟踪光线，经过分光单元透射后，进入光轴探测传感器单元，得到目标跟踪光轴的偏移量。
3.根据权利要求1所述的发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制***，其特征在于，所述光轴平行度检测单元，包括分光单元、后向反射器单元和光轴探测传感器单元；分光单元将目标跟踪光线透射至后向反射器单元，进入后向反射器单元的目标跟踪光线被后向反射器反射回来，经分光单元反射后，进入光轴探测传感器单元，得到目标跟踪光轴的偏移量；分光单元将发射激光的一部分透射至光轴探测传感器单元，得到发射激光光轴的偏移量。
4.根据权利要求2或3所述的发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制***，其特征在于，所述后向反射器单元包括一个后向反射器，或者由多个后向反射器组成的后向反射器阵列。
5.一种发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制***，其特征在于，包括光轴平行度检测单元、控制单元和目标跟踪光轴校正单元；
所述光轴平行度检测单元，用于检测目标跟踪光轴的偏移量和发射激光光轴的偏移量；
所述控制单元，用于根据目标跟踪光轴的偏移量和发射激光光轴的偏移量，控制目标跟踪光轴校正单元；
所述目标跟踪光轴校正单元，用于调节目标跟踪光轴，使得调节后的目标跟踪光轴与发射激光光轴之间的夹角在设定范围内。
6.一种发射激光光轴与目标跟踪光轴平行度控制***，其特征在于，包括光轴平行度检测单元、控制单元和发射激光光轴校正单元；
所述光轴平行度检测单元，用于检测目标跟踪光轴的偏移量和发射激光光轴的偏移量；
所述控制单元，用于根据目标跟踪光轴的偏移量和发射激光光轴的偏移量，控制发射激光光轴校正单元；
所述发射激光光轴校正单元，用于调节发射激光光轴，使得目标跟踪光轴与调节后的发射激光光轴之间的夹角在设定范围内。
7.一种光轴平行度检测装置，其特征在于，包括分光单元、后向反射器单元和光轴探测传感器单元；分光单元将发射激光的一部分透射至后向反射器单元，进入后向反射器单元的激光被后向反射器反射回来，经分光单元反射后，进入光轴探测传感器单元，得到发射激光光轴的偏移量；来自目标的跟踪光线，经过分光单元透射后，进入光轴探测传感器单元，得到目标跟踪光轴的偏移量。
8.一种光轴平行度检测装置，其特征在于，包括分光单元、后向反射器单元和光轴探测传感器单元；分光单元将目标跟踪光线透射至后向反射器单元，进入后向反射器单元的目标跟踪光线被后向反射器反射回来，经分光单元反射后，进入光轴探测传感器单元，得到目标跟踪光轴的偏移量；分光单元将发射激光的一部分透射至光轴探测传感器单元，得到发射激光光轴的偏移量。
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