CN111692918A

CN111692918A - 一种水下制导方法

Info

Publication number: CN111692918A
Application number: CN201910736212.9A
Authority: CN
Inventors: 刘翔
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2020-09-22

Abstract

一种水下制导方法属于水下制导技术领域，主要涉及一种利用激光驾束制导技术将载体经过水体导引到目的地的方法；本方法可以将水下的载体导引到水下的目的地，也可以将水下的载体导引到大气层中的目的地，还可以将水下的载体导引到大气层外的目的地，反过来可以将大气层外的载体导引到水下的目的地，亦可以将大气层中的载体导引到水下的目的地，可用于水下需要导引的载体，如无人潜航器、鱼雷、深水炸弹等领域。

Description

一种水下制导方法

技术领域

本发明属于水下制导技术领域，主要涉及利用激光驾束制导技术将载体经过水体导引到目的地的方法。

背景技术

由于水下的特殊性，可用的制导方法有限，目前水下制导方法主要采用声波或者磁场进行制导，这些制导技术要求载体的前端接收导引信息，如果跨域（水体、大气层内）工作，对载体前端的要求很高。而激光驾束技术利用载体的后端接收激光导引信息，对载体前端无特殊要求，可跨域工作。蓝绿激光主要应用于水下通信。

激光驾束技术是以激光为导引信息，具备跨域（水体、大气层内、大气层外）工作的可能，由于对载体前端无要求，该技术可降低载体的水下制导成本。

发明内容

本发明的目的是提出一种将载体经过水体导引到目的地的方法，该方法除具备水下制导能力，还具备跨域制导能力。本发明是将驾束制导用激光束的波长设置在蓝绿光，即0.45微米至0.57微米之间，来实现的。

本发明提出的激光驾束制导技术跨域工作原理如图1和图2所示。

在图1中，水下的载体导引到水下的目的地，由于在同一介质中，驾束激光的路径为直线，而跨域导引时，由于光波在不同介质的折射率不同，驾束激光的传播路径将发生偏折现象，该偏振现象符合光的折射定律。将水下的载体导引到大气层内的目的地，在水面将发生一次折射，而由于高度越高，大气越稀薄，将水下的载体导引到大气层外的目的地时，在接近大气层内外分界面的过程中，驾束激光的路径是逐渐发生偏折的，直到大气层外后，驾束激光的路径将为直线。根据光束可逆原理，在图2中将大气层外和大气层内的载体导引到水体中，驾束激光的路径与图1的路径相同，方向相反。

本发明的目的是按以下5种情况实现的。

1、在水下的导引起始位置向水下的目的地发射一束蓝绿激光，激光束从起始位置贯穿到目的地，水下的载体将沿着该激光束被导引到水下的目的地。

2、在水下的导引起始位置向大气层内的目的地发射一束蓝绿激光，激光束从起始位置贯穿到目的地，水下的载体将沿着该激光束被导引到大气层内的目的地，如果激光束垂直于水面射出，激光束将沿直线传播，而激光束不垂直于水面射出，在水面将发生一次符合光的折射定律的角度偏折，载体的的运动方向将发生一次变化。

3、在水下的导引起始位置向大气层外的目的地发射一束蓝绿激光，激光束从起始位置贯穿到目的地，水下的载体将沿着该激光束被导引到大气层外的目的地，如果激光束垂直于水面射出，激光束将沿直线传播，而激光束不垂直于水面射出，在水面将发生一次符合光的折射定律的角度偏折，而在大气层内的高空将逐渐发生偏折直至到达大气层外，载体的的运动方向将首先发生一次明显变化，然后发生一次渐变直至到大气层外。

4、在大气层内的导引起始位置向水下的目的地发射一束蓝绿激光，激光束从起始位置贯穿到目的地，大气层内的载体将沿着该激光束被导引到水下的目的地，如果激光束垂直于水面射入，激光束将沿直线传播，而激光束不垂直于水面射入，在进入水面时将发生一次符合光的折射定律的角度偏折，载体的的运动方向将发生一次变化。

5、在大气层外的导引起始位置向水下的目的地发射一束蓝绿激光，激光束从起始位置贯穿到目的地，大气层外的载体将沿着该激光束被导引到水下的目的地，如果激光束垂直于大气层内外分界面射入，激光束将沿直线传播，而激光束不垂直于大气层内外分界面射入，在大气层内的高空将发生符合光的折射定律的一系列的角度偏折，连续起来看就是传播方向的渐变，而在水面将发生一次角度偏折，载体的的运动方向将首先发生发生一次渐变，然后在入水时将发生一次明显变化。

本发明的优点有以下4项。

1、不影响载体的前端布局，降低对跨域导引载体的技术难度。

2、载体导引成本低。

3、可在水下导引。

4、可实现水体、大气层内、大气层外的跨域导引。

附图说明

图1为导引水下载体示意图。

图2为导引大层内和大气层外载体到水下的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步描述。

本发明的目的是提出一种将载体经过水体导引到目的地的方法，该方法除具备水下制导能力，还具备跨域制导能力。

按照起始位置的不同，本发明的具体实现过程分为以下三种情况。

第一种情况，起始位置位于水下，起始位置处发射出用于激光驾束的蓝绿激光，指向目的地，载体通过后端的蓝绿光探测装置探测到发射的蓝绿激光，沿着发射出的蓝绿激光路径导引到目的地。目的地在水中时，蓝绿激光导引路径为直线；蓝绿激光束垂直于水面发射出去时，蓝绿激光导引路径为直线，将载体导引到大气层内或大气层外的目的地。蓝绿激光束不垂直于水面发射出去，蓝绿激光导引路径将会发生改变，如图1所示，将载体导引到大气层内或大气层外的目的地。根据目的地在大气层内外的不同，其导引路径不同：目的地在大气层内，在离开水面时，蓝绿激光导引路径的方向会有一次改变，改变的角度由光的折射定律决定;目的地在大气层外，除了离开水面时，蓝绿激光导引路径的方向会发生一次改变外，在大气层内接近大气层外的过程中会以缓变的方式改变，蓝绿激光导引路径将类似于弧线，这些方向的变化都符合光的折射定律。

第二种情况，起始位置位于大气层内，起始位置处发射出用于激光驾束的蓝绿激光，指向水下的目的地，载体通过后端的蓝绿光探测装置探测到发射的蓝绿激光，沿着发射出的蓝绿激光路径导引到目的地。蓝绿激光束垂直于水面发射进去时，蓝绿激光导引路径为直线，可将载体沿直线导引到水中的目的地。蓝绿激光束不垂直于水面发射进去，蓝绿激光导引路径将会发生改变，如图2所示，将载体导引到水下的目的地。蓝绿激光束导引路径的方向在离开水面后会发生一次改变，改变的角度由光的折射定律决定。

第三种情况，起始位置位于大气层外，起始位置处发射出用于激光驾束的蓝绿激光，指向水下的目的地，载体通过后端的蓝绿光探测装置探测到发射的蓝绿激光，沿着发射出的蓝绿激光路径导引到目的地，蓝绿激光束垂直于大气层内外的分界面发射进去时，蓝绿激光导引路径为直线，可将载体沿直线导引到水中的目的地。蓝绿激光束不垂直于大气层内外的分界面发射进去，蓝绿激光导引路径将会发生改变，如图2所示，将载体导引到水下的目的地。在进入大气层后，由于空气密度逐渐增加，蓝绿激光导引路径的方向会发生缓变，直至接近水面，进入水面后，蓝绿激光束导引路径的方向发生一次改变，这些方向的变化都符合光的折射定律。

Claims

1.一种水下制导方法，其特征是载体在水下采用激光驾束制导技术，将载体经过水体导引到目的地。

2.根据权利要求1所述的激光驾束制导技术，其特征是采用蓝绿激光，即激光的波长在0.45微米至0.57微米之间。

3.根据权利要求1所述的将载体经过水体导引到目的地，其特征包括5种导引到目的地的情况：将水下的载体导引到水下的目的地；将水下的载体导引到大气层内的目的地；将水下的载体导引到大气层外的目的地；将大气层外的载体导引到水下的目的地；将大气层内的载体导引到水下的目的地。