发明名称 光斑跟踪器及利用其进行目标识别与跟踪的方法
摘要 本发明涉及光跟踪技术领域内的一种光斑跟踪器,由接收光学系统、探测放大器、信号处理器、电源分配器、转接电路五个模块组成,体积小,重量轻,采用信号的数字化转换、数字化处理与数字化控制技术,实现了预先不告知激光编码,且存在多个被照射目标的识别,让操控人选择跟踪最紧迫的目标;多通道信号的相关处理方法,能在低输入信噪比条件下,消除杂光噪声的影响,鉴别出远距离的弱目标信号,增大探测距离,同时可以在相等测角精度条件下,增大接收视场;对目标信号探测能力的计算,可以间接地判断环境因素下的制导能力,便于操控人员作出决策。
申请公布号 CN104330804B 申请公布日期 2017.01.11
申请号 CN201410621926.2 申请日期 2014.11.07
申请人 扬州天目光电科技有限公司;郁麒麟 发明人 郁麒麟;其他发明人请求不公开姓名
分类号 G01S17/66(2006.01)I 主分类号 G01S17/66(2006.01)I
代理机构 南京苏科专利代理有限责任公司 32102 代理人 董旭东
主权项 一种光斑跟踪器进行目标识别与跟踪的方法,其特征在于包括如下步骤:(a)预置激光编码(31);(b)按光电探测器象限定义信号通道(32);(c)接收在视场内的所有目标反射的激光回波信号,并转换成电信号,电信号放大后,得到目标信号与噪声的混杂信号(33);(d)对混杂信号进行数字转换,得到数字混杂信号(34);(e)对数字混杂信号进行数字滤波处理,得到数字滤波信号(35);(f)对各通道的数字滤波信号进行相关处理,得到“数字和”混杂信号(36);(g)对“数字和”混杂信号进行数字滤波处理,得到“数字和”滤波信号(37);(h)将大于阈值A的“数字和”滤波信号作为候选目标信号,如果没有信号大于阈值A,则重复(c)~(g)步骤(38);(i)利用所有预置编码对候选目标信号进行码型匹配(39);(j)如果存在两个或两个以上连续周期的信号与某一预置编码一致,就认为该信号与该预置编码匹配,如果没有信号与预置编码匹配,则重复(c)~(i)步骤(40);(k)人工或自动选择需要跟踪的目标信号(42);人工选择跟踪目标信号时,需根据输出的信号编码的提示信号(41)予以确定;(l)根据目标信号的信号编码,设置信号检测波门(43);(m)采用选定编码的信号波门跟踪目标(44);所述光斑跟踪器,包括:接收光学系统(1):用于接收目标反射的光回波信号,并将光信号汇聚在光电探测器光敏面上;所述接收光学系统(1)包括:光具座(22)、第二凹凸透镜(21)、第一凹凸透镜(20)、滤光镜(19)和平凸透镜(18),第二凹凸透镜(21)、第一凹凸透镜(20)、滤光镜(19)和平凸透镜(18)顺序安装在光具座(22)中,滤光镜(19)安装在平凸透镜(18)与第一凹凸透镜(20)之间;探测放大器(2):用于将光信号转换成电信号,再将微弱电信号放大到满足后续电路要求的电平;所述探测放大器(2)包括:光电探测器(8)、互阻抗放大器(9)、主放大器(10)、偏置电源(7),光电探测器(8)、互阻抗放大器(9)和主放大器(10)顺序连接,偏置电源(7)与光电探测器(8)相连接;互阻抗放大器(9)和主放大器(10)含有各自的增益控制电路及其增益控制信号输入端;信号处理器(3):用于对探测放大器(2)输出的电信号进行处理,输出目标偏离角度信息;所述的信号处理器(3)包括:调理电路(11)、模数转换器(12)、可编程逻辑电路(13)、接口电路(14),调理电路(11)、模数转换器(12)、可编程逻辑电路(13)与接口电路(14)顺序连接,信号处理器(3)同时具有两组增益控制信号输出端;电源分配器(4):用于为探测放大器(2)、信号处理器(3)、输入输出部件(5)提供工作电源;转接电路(5):用于与外部系统连接,实现与外部系统的通信;所述接收光学系统(1)的光具座(22)由由光入射方向的圆形镜筒(24)和光出射方向的多边形或圆形的法兰(23)组成,法兰(23)上开有安装螺纹孔(25);光电探测器(8)为多象限PIN光电二极管,或者为多象限雪崩光电二极管;电源分配器(4)包括:低压电源(15)、高压电源(16)、电源控制器(17),电源控制器(17)与低压电源(15)连接,低压电源(15)与高压电源(16)连接;可编程逻辑电路(13)为现场可编程门阵列FPGA、或复杂可编程逻辑器件CPLD、或高级精简指令集计算机ARM、或数字信号处理器DSP、或专用集成电路RSIC、或它们中的两种或几种组合而成。
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