CN101006320B - 利用闪光产生光链的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及利用闪光产生光链的方法和装置。按照本发明，提供了包含多个电容器(C1～C5)的装置(13)，以便向闪光灯(3)供电，而且装置中所述电容器的连接采用一种被编程的方式进行控制，使其合成容量在从一个闪光到下一个闪光时增加。

Description

利用闪光产生光链的方法和装置
技术领域
本发明涉及利用闪光灯和接收此种闪光的接收器之间的闪光，产生光链的方法和装置，特别是在导弹定位和导向装置中所采用的光链，就象文件US-4 710 028(FR-2 583 523)中所描述的那种光链。
背景技术
在这种类型的已知装置中，闪光灯可安装在所述导弹上，或另外放在一个固定位置，则光链包括安装在导弹上的一个反射镜，将所述闪光送回给所述接收器。
为了能够提供很长的光链，所述闪光灯必须是大功率的，因此要耗费大量能量。结果，这样一种闪光灯必定是庞大的，并且必须配备能够向外面排出它所产生的热量的装置。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种光链来弥补这些缺陷，这种光链的闪光消耗能量低，采用的闪光灯体积不很庞大，并且不需要耗散任何热量。
为了这一目的，按照本发明，产生一种光链的方法，即：光链由一个闪光灯和一个导弹定位装置之间的一连串闪光形成，而导弹正在远离该定位装置，每个闪光由电容性装置的放电产生并施加到该闪光灯，值得注意的是：
-所述电容性装置采取多个电容器排列的形式；
-所述排列中所述电容器的连接用一种被编程的方式进行控制，用这种方式，从一个闪光到下一个闪光，电容性装置的合成容量增加。
因此，由于有了本发明，可以随时间改变所述闪光灯的功率，当导弹靠近定位装置时功率小，并随着闪光灯和定位装置之间的距离增加而功率逐渐增大，导弹的最大射程所获得的功率，仅仅在射程的末端才产生。因此，这样一种变化减小了闪光灯的能量消耗，从而减小了闪光灯中产生的热，并从而减小了闪光灯的体积。
实现本发明的方法是有利的，一方面，因为所述电容性装置包含多个电路分支，每个分支包含一个电容器和一个受控开关，所述电路分支在闪光灯的阳极和阴极之间彼此并联连接，另一方面，因为该装置包括：
-用于供给所述电容器的高压发生器；
-用于控制所述受控开关的装置，使其一方面能够从所述高压发生器对所述电容器充电，另一方面，从所述电容器向所述闪光灯放电，所以对应于一个闪光的放电大于对应于前面的闪光的放电，并小于对应于下一个闪光的放电。
所述电容性装置最好包括一个与在所述闪光灯的阳极和阴极之间的所述电路分支并联连接的附加电容器。
在一个有利的实施方案中：
-所述电路分支中的电容器，从第一个到最后一个具有不同的容量，按照渐增容量的排列进行分类；
-附加电容器的容量比在所述电路分支的电容器中容量最小的所述第一个电容器的容量低；
-一连串闪光中的第一个闪光仅仅由附加电容器的放电产生；
-一连串闪光中的第二个闪光由所述附加电容器和所述电路分支的所述第一个电容器的联合放电产生；
-一连串闪光中的第三个闪光由所述附加电容器和所述电路分支的所述第一个和第二个电容器的联合放电产生；
-总之，一连串闪光的指数为i的中间闪光(i为小于一连串闪光中闪光总数的一个整数)，由所述附加电容器和所述电路分支的i-1个电容器的联合放电产生；
-一连串闪光中的最后闪光由所述附加电容器和所述电路分支中全部所述电容器的联合放电产生。
因此，能够在导弹射程的末端获得所述闪光灯的高功率，而无须采用高容量电容器。
按照本发明的装置最好包括被编程的装置，按照所述导弹的弹道设置程序，驱动所述受控开关的所述控制装置，并确定两个连续的闪光之间的时间间隔。
有利的是，这种驱动装置随着所述导弹的发射而开始，开始前也能略有延迟。
两个连续的闪光之间的时间间隔可以是固定的，并且一连串闪光中的所有闪光都是相同的。但是，也可以是变化的，例如按照指数律变化。
在通常情况下，所述闪光灯是包括释放电极的类型，按照本发明的装置包括一个用于向该释放电极供电的极高电压发生器，这一发生器由用于控制所述开关的装置进行控制。
附图说明
附图中的图形将清楚地说明本发明是如何实现的。在这些图中，相同的参考符号表示相似的元件。
图1示意说明导弹的定位方法。
图2是安装在导弹上的光脉冲发射器的一个实施方案的结构图。
具体实施方式
图1表示能够相对于参考轴X-X(例如瞄准线)对导弹2进行定位的定位装置1，所述导弹2以恒速离开定位装置1。例如，后者为文件US-4 710 028(FR-2 583 523)中所描述的类型。
为了通过定位装置1对导弹2进行定位，所述导弹包括一个能够向所述装置1发射闪光4的闪光灯3，定位装置1包括一个接收所述光脉冲的接收器(该装置在图中没有另外表示)。
如图2所示，闪光灯3包括一个接地阴极5，一个由控制装置7供电的阳极6，以及一个由极高电压发生器9(例如在大约10kV下工作)供电的释放电极8。闪光灯包括形成反射器11的空腔10，并用一个光学窗口12关闭。此外，空腔10充满稀有气体，例如Xe。
安装在导弹2上的控制装置7包含电容性装置13，能够对所述电容性装置13充电的高压发生器14(例如在500V下工作)，用于控制所述电容性装置13的控制装置15，极高压发生器9，用于驱动控制装置15的被编程的同步脉冲生成器16，以及一个电源17，例如用于向高压发生器14、控制装置15及被编程的同步脉冲生成器16供电的热电池。
在图2所示的实施方案中，电容性装置13包含并联连接的5个电容器C1～C5，所述电容器的阳极在一侧与高压发生器14所共有，在另一侧与闪光灯3的阳极6所共有。
此外，电容器C1的阴极直接接地，而电容器C2～C5的阴极分别通过由控制装置15控制的开关I2～I5(例如MOS晶体管)接地。
电容器C5的容量最好大于C4的容量，C4本身的容量大于C3的容量，C3本身的容量大于C2的容量，C2本身的容量大于C1的容量。例如，如果电容器C1的容量等于c1，则电容器C2～C5的容量c2～c5可分别等于2c1、3c1、4c1、5c1。
由于电容器C1永久不变地与高压发生器14连接，因此它由后者充电。
导弹2刚一发射，一条控制指令就通过控制线18发送到被编程的同步脉冲发生器16，其中可以有选择地放入一个延迟装置(未表示)。作为对控制指令的回应，被编程的同步脉冲发生器16驱动控制装置15，使之闭合开关I2～I5，于是电容器C2～C5通过高压发生器14充电。
其次，装置7和闪光灯3进行如下各项操作：
-在时间t1时，被编程的同步脉冲发生器16发射出送到控制装置15的第一个脉冲。后者开动极高压发生器9，使释放电极8提高到这个极高压。由于跨越电容器C1两端的电压同样施加到阴极5和阳极6之间，因而随之在这两个电极之间产生一个电弧，而所述电容器C1放电。因此产生第一个闪光的这一短暂电弧的功率与恰好在电容器C1中积累的电荷成正比，该电荷本身取决于电容器C1的容量。在所述第一个闪光的末端，由被编程的同步脉冲发生器16驱动的控制装置15停止开动极高压发生器9，并闭合开关I2，从而使电容器C1和C2被高压发生器14再次充电；
-在t1之后的时间t2＝t1+Δt1时，发生器16发射出第二个脉冲，接收这个脉冲的控制装置15开动极高压发生器9。导致闪光灯3产生第二个闪光，其功率与电容器C1和C2中积累的电荷的总量成正比。在第二个闪光的末端，控制装置15退动极高压发生器9并闭合开关I3。然后电容器C1、C2、C3被高压发生器14充电；
-在t2之后的时间t3＝t2+Δt2时，发生器16发射出第三个脉冲，作为回应，控制装置15开动极高压发生器9。因此，与上所述方式相同，闪光灯3产生第三个闪光，其功率与电容器C1、C2、C3中积累的电荷的总量成正比。在第三个闪光的末端，由发生器16驱动的控制装置15退动极高压发生器9并闭合开关I4。然后电容器C1、C2、C3、C4被高压发生器14再次充电；
-在t3之后的时间t4＝t3+Δt3时，被编程的同步脉冲发生器16发射出第四个脉冲，作为回应，控制装置15开动极高压发生器9。因此，与上所述方式相同，闪光灯3产生第四个闪光，其功率与电容器C1、C2、C3、C4中积累的电荷的总量成正比。在第四个闪光的末端，控制装置15退动极高压发生器9并闭合开关I5。然后电容器C1、C2、C3、C4、C5被高压发生器14再次充电；
-在t4之后的时间t5＝t4+Δt4时，被编程的同步脉冲发生器16发射出第五个脉冲，作为回应，控制装置15开动极高压发生器9。因此，与上所述方式相同，闪光灯3产生第五个闪光，其功率与电容器C1、C2、C3、C4、C5中积累的电荷的总量成正比。
因此，显然，一个闪光接着一个闪光，当导弹2达到其最大射程时，所述闪光的功率增加到最大值。
时间t1～t5及时间间隔Δt1～Δt4在被编程的同步脉冲发生器16中被编程。所述时间间隔Δt1～Δt4可以是恒定不变而且相等的。但也可以是可变的。
从前述来看，可以轻易了解到，由于有了本发明，所述闪光灯3可以采用一种稳定的方式，以被编程的功率变化进行操作，能够防止闪光探测器(CCD或CMOS传感器)在导弹发射时浸透。除此之外，节约了大量能量，使相同功率的导弹2的射程增加。由闪光灯3产生的热量大量减少，使有可能减小光学块及所述闪光灯的体积，并且在高温电阻方面，用比目前使用的材料要求较低的材料制造闪光灯。

Claims (9)

1.产生光链的方法，光链由一闪光灯(3)和导弹(2)的定位装置(1)之间的一连串闪光(4)形成，而此时导弹正远离该定位装置而去，每个闪光(4)由电容性装置(13)的放电产生并被施加到所述闪光灯(3)上，其特征在于：
-所述电容性装置(13)采取多个电容器排列(C1～C5)的形式；
-所述排列中的所述电容器(C1～C5)的连接按编程的方式进行控制，用这种方式，从一个闪光到下一个闪光，所述电容性装置(13)的合成容量增加。
2.用于产生光链的用于实施权利要求1所述方法的装置，其特征在于：
-所述电容性装置(13)包含多个电路分支的排列(C2、I2～C5、I5)，每个电路分支包含一个电容器(C2～C5)和一个受控开关(I2～I5)，所述电路分支在所述闪光灯(3)的阳极(6)和阴极(5)之间相互并联连接，
-所述装置包括：
·用于向所述电容器(C2～C5)供电的高压发生器(14)，
·用于控制所述受控开关(I2～I5)的装置(15)，使其一方面能够从所述高压发生器(14)对所述电容器(C2～C5)充电，另一方面，从所述电容器向所述闪光灯(3)放电，使得对应于一个闪光的放电大于对应于前面的闪光的放电，并小于对应于下一个闪光的放电。
3.权利要求2所述的装置，其特征在于：所述电容性装置(13)包括一个与在所述闪光灯(3)的阳极(6)和阴极(5)之间的所述电路分支(C2、I2～C5、I5)上并联连接的附加电容器(C1)。
4.权利要求3所述的装置，其特征在于：
-所述电路分支(C2、I2～C5、I5)的电容器(C2～C5)，从第一个电容器(C2)到最后一个电容器(C5)具有不同的容量，按照渐增的容量进行排列；
-附加电容器(C1)的容量低于所述电路分支(C2、I2～C5、I5)的电容器(C2～C5)中容量最小的所述第一个电容器(C2)的容量；
-一连串闪光中的第一个闪光仅仅由附加电容器(C1)的放电产生；
-一连串闪光中的第二个闪光由所述附加电容器(C1)和所述电路分支的所述第一个电容器(C2)的联合放电产生；
-一连串闪光中的第三个闪光由所述附加电容器(C1)和所述电路分支的所述第一个和第二个电容器(C2、C3)的联合放电产生；
-总之，一连串闪光的指数为i的中间闪光(i为小于一连串闪光中闪光总数的一个整数)，由所述附加电容器(C1)和所述电路分支的i-1个电容器的联合放电产生；
-一连串闪光中的最后闪光由所述附加电容器(C1)和所述电路分支中所有所述电容器的联合放电产生。
5.权利要求2所述的装置，其特征在于：其包括驱动所述受控开关(I2～I5)的所述控制装置(15)的被编程的同步脉冲生成器(16)。
6.权利要求5所述的装置，其特征在于：其包括用于在所述导弹(2)发射时对所述被编程的同步脉冲生成器(16)进行初始化的装置。
7.权利要求5或者6所述的装置，其特征在于：两个连续的闪光之间的时间间隔是固定的，并且该一连串闪光中所有闪光的时间间隔都是相同的。
8.权利要求5或者6的装置，其特征在于：两个连续的闪光之间的时间间隔可以是变化的。
9.权利要求2～6之一所述的装置，其中所述闪光灯(3)是包括释放电极(8)的类型，其特征在于：其包括向所述释放电极(8)供电的极高压发生器(9)，其中所述极高压发生器(9)由所述控制所述受控开关(I2～I5)的装置(15)进行控制。
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