CN112461052A - 一种多干扰波段的激光定向红外对抗转塔 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多干扰波段的激光定向红外对抗转塔，包括：依次设置的激光器模块、合成模块和机载光电式转塔，所述激光器模块包括可发射不同波长的红外激光器Ⅰ、红外激光器Ⅱ、红外激光器Ⅲ、红外激光器Ⅳ、红外激光器Ⅴ和红外激光器Ⅵ；所述合成模块包括分束镜Ⅰ、分束镜Ⅱ、分束镜Ⅲ、分束镜Ⅳ和分束镜Ⅴ，所述合成模块用于光谱合成，得到不同波长的干扰激光束，并将所述干扰激光束注入机载光电式转塔；所述机载光电式转塔包括转塔外壳、旋转底座和光学球罩，用于将干扰激光束通过光学球罩输出。本发明提供的多干扰波段的激光定向红外对抗转塔解决了相关技术中激光束谱线宽度较窄的问题。

Description

一种多干扰波段的激光定向红外对抗转塔

技术领域

本发明涉及光电对抗技术领域，特别是涉及一种多干扰波段的激光定向红外对抗转塔。

背景技术

机载激光定向红外对抗的基本概念就是利用激光束的相干性，将能量集中到很小的空间立体角内，使敌方的红外导引头工作紊乱而无法识别目标或锁定目标，实现对红外导引头的致眩、致盲，从而造成导弹的脱靶。

现有的机载激光定向红外对抗系统采用的光源包括光纤激光器、固体激光器和二极管激光器，这些激光器的共同特点是输出激光的谱线宽度较窄，一般需要通过在探测器中加装滤波片来进行防御，大大提升对抗系统要求的激光功率阈值，降低对抗系统的干扰性能。

因此，发明人提供了一种多波段的激光定向红外对抗转塔。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明通过多波段的激光定向红外对抗转塔，解决了输出干扰激光束的谱线宽度较窄的技术问题。

(2)技术方案

本发明的实施例提出了一种多干扰波段的激光定向红外对抗转塔，包括：依次设置的激光器模块、合成模块和机载光电式转塔，所述激光器模块包括可发射不同波长的红外激光器Ⅰ、红外激光器Ⅱ、红外激光器Ⅲ、红外激光器Ⅳ、红外激光器Ⅴ和红外激光器Ⅵ；所述合成模块包括分束镜Ⅰ、分束镜Ⅱ、分束镜Ⅲ、分束镜Ⅳ和分束镜Ⅴ，分束镜相互之间具有不同的透过和反射波段，所述合成模块用于将不同波长的红外激光器光谱合成，形成不同波长的干扰激光束，并将所述干扰激光束经对抗光路注入机载光电式转塔；所述机载光电式转塔包括转塔外壳、旋转底座和光学球罩，所述旋转底座设置在转塔外壳内，所述光学球罩罩接在所述转塔外壳顶部，所述转塔外壳和旋转底座开设有通孔，所述对抗光路与所述通孔处的旋转轴共线，所述干扰激光束穿过所述光学球罩输出。

进一步地，所述红外激光器Ⅰ、红外激光器Ⅱ和红外激光器Ⅲ竖直设置，发射的激光束波长分别为λ1、λ2和λ3，所述红外激光器Ⅳ、红外激光器Ⅴ和红外激光器Ⅵ水平设置，发射的激光束波长分别为λ4，λ5，λ6，且λ3<λ6<λ2<λ5<λ1<λ4。

进一步地，所述分束镜Ⅰ、分束镜Ⅱ、分束镜Ⅲ、分束镜Ⅳ和分束镜Ⅴ倾斜设置，与多个红外激光器的夹角均为45度。

进一步地，所述分束镜Ⅰ对λ4波长高反，对λ1及以下波长高透，所述分束镜Ⅱ对λ1及以上波长高反，对λ5及以下波长高透，所述分束镜Ⅲ对λ5及以上波长高反，对λ2及以下波长高透，所述分束镜Ⅳ对λ2及以上波长高反，对λ6及以下波长高透，所述分束镜Ⅴ对λ6及以上波长高反，对λ3及以下波长高透。

进一步地，所述机载光电式转塔还包括安装在反射镜架上的反射镜Ⅰ、反射镜Ⅱ、反射镜Ⅲ和安装在俯仰镜架上的十字反射镜，所述反射镜架和俯仰镜架均安装在旋转底座上，所述旋转底座通过轴承安装在转塔外壳上。

进一步地，所述干扰激光束经过反射镜Ⅰ、反射镜Ⅱ和反射镜Ⅲ之后，与俯仰轴共线，经过十字反射镜的反射，与旋转轴共线。

进一步地，所述十字反射镜可沿俯仰轴自转，将经过十字反射镜的干扰激光束发射至不同的方位。

进一步地，所述十字反射镜还用于反射探测信号，所述探测信号经反射后与俯仰轴共线，再经反射镜Ⅳ和成像透镜后进入光电探测器，形成目标的图像。

进一步地，所述十字反射镜可将经过的探测信号和干扰激光束分布于系统两侧。

进一步地，所述红外激光器可以为光纤激光器、固体激光器、半导体激光器或量子级联激光器中的一种。

(3)有益效果

综上，本发明通过设置的多个红外激光器发射不同波长的激光束，再通过多个不同的透过和反射波段分束镜将不同波长的激光束进行光谱合成，形成具有不同波长的干扰激光束，最后通过机载光电式转塔输出。与传统激光对抗系统相比，本系统结构紧凑，干扰效果好，且可将任意波长的激光束耦合至同一输出口径，可同时对不同波长、不同制式的红外导引头进行干扰对抗。此外，本发明中的机载光电式转塔还通过设置的反射镜、成像透镜和光电探测器，接收探测信号，形成目标的图像，用于探测并评估导弹的被损效果，以便于完成探测和对抗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的激光器合成模块和激光器模块的机构示意图。

图2是本发明的机载光电式转塔的机构示意图。

图3是本发明的十字反射镜的机构示意图。

图中：

1-红外激光器Ⅰ；2-红外激光器Ⅱ；3-红外激光器Ⅲ；4-红外激光器Ⅳ；5-红外激光器Ⅴ；6-红外激光器Ⅵ；7-分束镜Ⅰ；8-分束镜Ⅱ；9-分束镜Ⅲ；10-分束镜Ⅳ；11-分束镜Ⅴ；12-干扰激光束；21-对抗光路；22-转塔外壳；23-轴承；24-旋转底座；25-俯仰镜架；26-光学球罩；27-反射镜Ⅰ；28-反射镜Ⅱ；29-反射镜Ⅲ；30-反射镜架；31-十字反射镜；32-反射镜Ⅳ；33-成像透镜；34-光电探测器；35-探测信号；36-旋转轴；37-俯仰轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1-3所示，本发明提供一种多干扰波段的激光定向红外对抗转塔，包括依次设置的激光器模块、合成模块和机载光电式转塔，其中激光器模块用于发射不同波长的激光束，合成模块用于将不同波长的激光束进行光谱合成，形成不同波长的干扰激光束，记载光电式转塔用于发射干扰激光束，并接受探测信号，形成目标图像。

具体的，激光模块包括红外激光器Ⅰ1、红外激光器Ⅱ2、红外激光器Ⅲ3、红外激光器Ⅳ4、红外激光器Ⅴ5和红外激光器Ⅵ6，其中红外激光器Ⅰ-Ⅲ为竖直设置，红外激光器Ⅳ-Ⅵ为水平设置，红外激光器Ⅰ-Ⅵ发出的激光束波长分别为λ₁，λ₂，λ₃，λ₄，λ₅，λ₆，且λ₃<λ₆<λ₂<λ₅<λ₁<λ₄。在使用过程中，可以控制单个红外激光器发射激光束，也可以控制多个或全部激光器发射激光束。

合成模块包括分束镜Ⅰ7、分束镜Ⅱ8、分束镜Ⅲ9、分束镜Ⅳ10和分束镜Ⅴ11，分束镜与水平面成45度角倾斜设置，分束镜Ⅰ7、分束镜Ⅲ9和分束镜Ⅴ11在同一平面内，分束镜Ⅱ8和分束镜Ⅳ10在同一平面内，使得红外激光器发出的激光束与对应的分束镜成45度夹角。

分束镜相互之间具有不同的透过和反射波段，分束镜Ⅰ7对λ4波长高反，对λ1及以下波长高透，所述分束镜Ⅱ8对λ1及以上波长高反，对λ5及以下波长高透，所述分束镜Ⅲ9对λ5及以上波长高反，对λ2及以下波长高透，所述分束镜Ⅳ10对λ2及以上波长高反，对λ6及以下波长高透，所述分束镜Ⅴ11对λ6及以上波长高反，对λ3及以下波长高透。通过红外激光器发射的不同波长的激光束经过分束镜后，合成为具有不同波长的干扰激光束12，并将干扰激光束12通过对抗光路21注入机载光电式转塔内。

机载光电式转塔包括转塔外壳22、旋转底座24和光学球罩26，所述旋转底座设置在转塔外壳内，所述光学球罩罩接在所述转塔外壳顶部，旋转底座24通过轴承23安装在转塔外壳22上，转塔外壳22和旋转底座24上均开设有通孔，通孔处的旋转轴与对抗光路共线。机载光电式转塔还包括反射镜Ⅰ27、反射镜Ⅱ28、反射镜Ⅲ29和十字反射镜31，反射镜Ⅰ27、反射镜Ⅱ28、反射镜Ⅲ29安装在反射镜架30上，反射镜Ⅰ27和反射镜Ⅱ28与水平面成45度夹角，且两者平行设置，反射镜Ⅱ28和反射镜Ⅲ29在延长线的交点处成90度夹角，通过对反射镜的位置设置，可以提高干扰激光束12进入十字反射镜31的精度。十字反射镜31安装在俯仰镜架25上，俯仰镜架25和反射镜架30均设置在旋转底座24上，且能够随着旋转底座24共同运动。

十字反射镜31可以沿着俯仰轴37自转，如此可以使得经过十字反射镜31的干扰激光束12发射至不同的方位。此外，当探测信号35进入机载光电式转塔时，首先经过十字反射镜31反射，由此可将探测信号35和干扰激光束12分布于系统两侧，避免相互干扰。

机载光电式转塔内还设置有反射镜Ⅳ32、成像透镜33和光电探测器34，经过十字反射镜31反射的探测信号35经过反射镜Ⅳ32反射进入成像透镜33，探测信号经过成像透镜后，进入光电探测器34，形成目标图像，比便于完成探测和对抗。

本实施例提供的多干扰波段的激光定向红外对抗转塔的具体工作原理如下：

根据对抗的需要，选择启动不同红外激光器发射不同波长的激光束，激光束经过分束镜后，最终会被耦合至同一输出口径，得到不同波长的干扰激光束，干扰激光束经过对抗光路进入机载光电式转塔，随后，干扰激光束经过反射镜Ⅰ、反射镜Ⅱ、反射镜Ⅲ的反射后，得到与俯仰轴共线的干扰激光束，干扰激光束再经过十字反射镜的反射，从光学球罩输出，此时，可以通过旋转十字反射镜将干扰激光束输出至不同的方位。

与此同时，在对抗过程中，机载光电式转塔还会接收探测信号，探测信号通过光学球罩进入转塔后，首先经过十字反射镜反射，再经过反射镜Ⅳ反射进入成像透镜，探测信号经过成像透镜后，进入光电探测器，形成目标图像，用于完成探测和对抗。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种多干扰波段的激光定向红外对抗转塔，其特征在于，包括：

依次设置的激光器模块、合成模块和机载光电式转塔，

所述激光器模块包括可发射不同波长的红外激光器Ⅰ、红外激光器Ⅱ、红外激光器Ⅲ、红外激光器Ⅳ、红外激光器Ⅴ和红外激光器Ⅵ；

所述合成模块包括分束镜Ⅰ、分束镜Ⅱ、分束镜Ⅲ、分束镜Ⅳ和分束镜Ⅴ，分束镜相互之间具有不同的透过和反射波段，所述合成模块用于将不同波长的红外激光器光谱合成，形成不同波长的干扰激光束，并将所述干扰激光束经对抗光路注入机载光电式转塔；

所述机载光电式转塔包括转塔外壳、旋转底座和光学球罩，所述旋转底座设置在转塔外壳内，所述光学球罩罩接在所述转塔外壳顶部，所述转塔外壳和旋转底座开设有通孔，所述对抗光路与所述通孔处的旋转轴共线，所述干扰激光束穿过所述光学球罩输出。

2.根据权利要求1所述的多干扰波段的激光定向红外对抗转塔，其特征在于，所述红外激光器Ⅰ、红外激光器Ⅱ和红外激光器Ⅲ竖直设置，发射的激光束波长分别为λ₁、λ₂和λ₃，所述红外激光器Ⅳ、红外激光器Ⅴ和红外激光器Ⅵ水平设置，发射的激光束波长分别为λ₄，λ₅，λ₆，且λ₃<λ₆<λ₂<λ₅<λ₁<λ₄。

3.根据权利要求2所述的多干扰波段的激光定向红外对抗转塔，其特征在于，所述分束镜Ⅰ、分束镜Ⅱ、分束镜Ⅲ、分束镜Ⅳ和分束镜Ⅴ倾斜设置，与多个红外激光器的夹角均为45度。

4.根据权利要求2或3所述的多干扰波段的激光定向红外对抗转塔，其特征在于，所述分束镜Ⅰ对λ4波长高反，对λ1及以下波长高透，所述分束镜Ⅱ对λ1及以上波长高反，对λ5及以下波长高透，所述分束镜Ⅲ对λ5及以上波长高反，对λ2及以下波长高透，所述分束镜Ⅳ对λ2及以上波长高反，对λ6及以下波长高透，所述分束镜Ⅴ对λ6及以上波长高反，对λ3及以下波长高透。

5.根据权利要求4所述的多干扰波段的激光定向红外对抗转塔，其特征在于，所述机载光电式转塔还包括安装在反射镜架上的反射镜Ⅰ、反射镜Ⅱ、反射镜Ⅲ和安装在俯仰镜架上的十字反射镜，所述反射镜架和俯仰镜架均安装在旋转底座上，所述旋转底座通过轴承安装在转塔外壳上。

6.根据权利要求5所述的多干扰波段的激光定向红外对抗转塔，其特征在于，所述干扰激光束经过反射镜Ⅰ、反射镜Ⅱ和反射镜Ⅲ之后，与俯仰轴共线，经过十字反射镜的反射，与旋转轴共线。

7.根据权利要求6所述的多干扰波段的激光定向红外对抗转塔，其特征在于，所述十字反射镜沿俯仰轴自转，将经过十字反射镜的干扰激光束发射至不同的方位。

8.根据权利要求5～7任一项所述的多干扰波段的激光定向红外对抗转塔，其特征在于，所述十字反射镜还用于反射探测信号，所述探测信号经反射后与俯仰轴共线，再经反射镜Ⅳ和成像透镜后进入光电探测器，形成目标的图像。

9.根据权利要求8所述的多干扰波段的激光定向红外对抗转塔，其特征在于，所述十字反射镜将经过的探测信号和干扰激光束分布于系统两侧。

10.根据权利要求1所述的多干扰波段的激光定向红外对抗转塔，其特征在于，所述红外激光器为光纤激光器。

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