一体化脉冲式半导体激光器驱动电路及其布局

脉冲式半导体激光器驱动电路会对激光接收电路和信号处理电路产生很强的电磁干扰;同时,由激光器驱动电路布局和走线不当引起的寄生参数也会延长激光脉冲的前沿上升时间,损耗激光发射功率。为解决上述问题,把脉冲式半导体激光器驱动电路作为独立功能模块放置于光学窗体所在的前端舱体中,进行一体化设计,优化布局和走线;同时,激光器驱动电路单独供电并采用光耦与接收电路及信号处理电路进行隔离;激光器驱动电路采取屏蔽措施。经测试,激光器驱动电路对接收电路和信号处理电路辐射干扰所感应出的放电干扰脉冲信号幅度被控制在70mV以下,激光电源抖动引起的传导干扰被抑制,激光发射功率增强。

基于时间数字转换技术的超短时间间隔测量

当要求脉冲激光在近距离(几米范围内)进行高精度测距时,将会遇到纳秒级超短时间间隔测量的问题。采用时间数字转换技术(简称TDC)实现了时间间隔最小到2 ns的超短间隔的时间测量,并能实现皮秒级的测量分辨率,解决了传统的脉冲计数法在超短时间间隔测量领域无法适用的问题,可应用于近距离下精确定距或连续测距。

基于微透镜阵列的激光引信抗气溶胶干扰方法

为了提高大视场激光引信抗气溶胶环境干扰的能力,提出基于微透镜阵列的激光引信抗气溶胶干扰方法,就是在大视场激光引信中,通过微透镜阵列对激光发射光束进行分束,形成离散化照明光束,在保持引信所要求的探测视场前提下,压缩发射光束光斑截面尺寸,以增强目标回波功率、减小烟雾等气溶胶后向散射干扰,提升信噪比,从而提高激光引信抗气溶胶环境干扰的能力;仿真结果表明:激光发射光束从泛光照明改为离散化照明后,烟雾气溶胶后向散射干扰明显减小,同时目标回波功率也有一定的提升,提升了信噪比,从而可以提高激光引信抗烟雾等气溶胶干扰的能力。

基于豪斯道夫距离度量的激光引信目标识别方法

针对激光引信在目标识别过程中抗背景结构噪声能力差的问题,提出了基于豪斯道夫距离度量的激光引信目标识别方法。该方法利用豪斯道夫距离具有判断两个矩阵相似性的特点,通过计算探测图像矩阵各元素与目标标准模板矩阵之间的豪斯道夫距离,判断此距离是否满足判决条件,进而实现目标的检测与识别。仿真验证表明:该方法可以有效地在复杂背景下从各种地面结构噪声中分辨出坦克,具有较强的抗背景结构噪声干扰的能力。

基于光电位置传感的弹道偏航与姿态测量

针对传统激光驾束制导弹道偏航和姿态测量需要高精度的惯性测量组件,存在系统复杂、体积大、成本高的问题,提出基于光电位置传感的弹道偏航与姿态角测量方法。该方法利用光电位置传感器PSD代替传统光电编码传感器完成弹道偏差测量,光电位置传感器还根据激光光斑在光电位置传感器上的位置代替传统惯性测量组件判断偏航角、俯仰角。同时实现弹丸弹道偏航与姿态角测量。测量精度评价分析表明,所提出的测量方法对弹丸偏航角和俯仰角测量精度可达到0.60°,能够满足小口径枪榴弹弹道修正的应用需求。

基于非负矩阵分解算法的目标成像识别方法

针对激光引信在简易距离轮廓像的识别过程中抗背景结构噪声能力差和处理速度慢的问题,提出了基于非负矩阵分解算法的激光成像引信目标识别方法。该方法利用非负矩阵分解算法从高维数据矩阵里提取出具有判别能力的低维特征矩阵,同时利用激光引信成像过程中图像信息逐行更新的特点,结合逐行分解的方法提高激光成像引信的目标识别速度。仿真验证表明:所提出的方法可以有效地从地面结构噪声中分辨出目标,且处理速度快,可应用于扫描式激光成像引信中。