CN105700539A - 一种激光信息串行处理装置 - Google Patents

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朱建鑫
温亚楠
田维坚
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw

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Abstract

本发明公开一种激光信息串行处理装置，包括导引激光模块和激光接收模块，激光接收模块包含光学接收镜头、转镜、光电倍增管、微光成像模块和中央处理器，导引激光模块包含激光器和光调制模块，光调制模块对激光器发出的激光束进行信息编码，该装置能够对带有编码信息的导引激光束进行编码信息和光斑信息的分离提取，得到两对接设备间的相对空间位置信息，两套接收装置共用一套光学接收系统，精简了结构，降低了成本。

Description

一种激光信息串行处理装置
技术领域
本发明涉及一种激光信息处理装置，具体地说是一种激光信息串行处理装置。
背景技术
激光作为一种方向性极好的单色相干光能有效地传送信息，由于其单色性好、方向性强、光功率集中、难以窃听、成本低等特点，而引起各界的高度重视。具有广泛的应用前景和重要的科研价值。应用在对接领域可通过对其编码信息和光斑的判读得到两对接装置的空间位置信息，对对接进行精确导引。
随着人们对海洋的开发的重视，水下潜器作为一种必不可少的工具，越来越被应用，但是受体积和质量限制，水下潜器所携带的能源十分有限，长时间作业时必须与对接平台建立连接以补充能量并交换信息。目前常用的水下对接导引方式有两种，一种是基于声纳的导航——导引——对接一体化方法，这种方法直接利用水下潜器自身的导航设备进行导引定位。虽然这种方法作用距离远，但声纳导引的精度较低，在近距离对接式需要复杂的机械结构来保证对接得可靠性。另一种是基于视觉伺服的导引对接方法，这种方法需要对标志物高质量的成像和高精度数据测量算法等作为技术支撑，故实施成本较高，解算较复杂。
因此设计一种可靠的适用于对接的激光信息串行处理装置是非常必要的。
发明内容
本发明提供的激光信息串行处理装置，能够对带有编码信息的导引激光束进行编码信息和光斑信息的分离提取，得到两对接设备间的相对空间位置信息，两套接收装置共用一套光学接收系统，精简了结构，降低了成本。
为了解决上述的技术问题，本发明采用下述技术方案：该装置包括导引激光模块和激光接收模块；
所述激光接收模块包含光学接收镜头、转镜、光电倍增管、微光成像模块和中央处理器，所述光学接收镜头安装在转镜前方，所述光电倍增管和微光成像模块分别安装在转镜的侧后方，保证当转镜转动时经光学接收镜头的激光束可以交替被光电倍增管和微光成像模块接收，所述中央处理器完成对光电倍增管接收到的编码信息和微光成像模块接收到的光斑信息的处理，所述导引激光模块包含激光器和光调制模块，所述光调制模块对激光器发出的激光束进行信息编码。
所述微光成像模块为像增强型成像模块，增强探测灵敏度。
采用本发明的有益效果是，采用转镜将光学接收镜头接收到的光束，分时交替反射到光电倍增管和微光成像模块上，实现了激光信息的有效分离，使得对激光信息的处理更加简单可靠。
附图说明
图1是本发明所述一种激光信息串行处理装置的示意图。
图中：1、导引激光模块11、激光器12、光调制模块2、激光接收模块21、光学接收镜头22、转镜23、光电倍增管24、微光成像模块25、中央处理器
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
在图1中，该装置包括导引激光模块1和激光接收模块2；
所述激光接收模块2包含光学接收镜头21、转镜22、光电倍增管23、微光成像模块24和中央处理器25，所述光学接收镜头21安装在转镜22前方，所述光电倍增管23和微光成像模块24分别安装在转镜22的侧后方，保证当转镜22转动时经光学接收镜头21的激光束可以交替被光电倍增管23和微光成像模块24接收，所述中央处理器25完成对光电倍增管23接收到的编码信息和微光成像模块24接收到的光斑信息的处理，所述导引激光模块1包含激光器11和光调制模块12，所述光调制模块12对激光器11发出的激光束进行信息编码。
所述微光成像模块24为像增强型成像模块，增强探测灵敏度。
将激光接收模块2固定在需要对接的设备上，导引激光模块1固定在对接平台上的云台上，导引激光模块1在云台的带动下，向需对接的设备发射导引激光束，光调制模块12对该激光束进行此刻角度信息编码，激光接收模块2中的转镜21不停转动将由光学接收镜头21接收到光束分时交替反射到光电倍增管23和微光成像模块24，在光电倍增管23完成对导引激光束编码信息的获取，在微光成像模块24完成对导引激光束光斑信息的获取，通过对激光束角度编码信息和光斑成像位置与椭圆度这两种信息的判读，并通过与水下航行器中预置信息对比得到于对接平台的相对位置信息，从而根据此导引信息，调整自身姿态完成对接。故该装置能够完成对导引激光信息的分时串行处理，且结构简单可靠。
须陈明，以上所述乃是本发明的较佳实施例，若以本发明的构想所作的改变，其产生的功能作用仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的范围内。

Claims (2)

1.一种激光信息串行处理装置，其特征是：包括导引激光模块(1)和激光接收模块(2)；
所述激光接收模块(2)包含光学接收镜头(21)、转镜(22)、光电倍增管(23)、微光成像模块(24)和中央处理器(25)，所述光学接收镜头(21)安装在转镜(22)前方，所述光电倍增管(23)和微光成像模块(24)分别安装在转镜(22)的侧后方，保证当转镜(22)转动时经光学接收镜头(21)的激光束可以交替被光电倍增管(23)和微光成像模块(24)接收，所述中央处理器(25)完成对光电倍增管(23)接收到的编码信息和微光成像模块(24)接收到的光斑信息的处理，所述导引激光模块(1)包含激光器(11)和光调制模块(12)，所述光调制模块(12)对激光器(11)发出的激光束进行信息编码。
2.根据权利要求1所述的一种用于水下对接的激光导引装置，其特征是：所述微光成像模块(24)为像增强型成像模块。
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