CN115047479B - 一种无人机激光测高仪用识别云烟干扰装置 - Google Patents

一种无人机激光测高仪用识别云烟干扰装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于无人机技术领域，涉及一种无人机激光测高仪用识别云烟干扰装置，透光罩内侧设发射望远镜，发射望远镜后面设出射光反光镜A和出射光反光镜B，出射光反光镜A与出射光反光镜B后面设入射光反光镜A与入射光反光镜B，入射光反光镜A与入射光反光镜B后面设入射光反光镜C，入射光反光镜C中空部设准直透镜，准直透镜后设聚光透镜，聚光透镜后设光电探测器，光电探测器与反射回波信号处理电路、电源管理模块连接；反射回波信号处理电路包含第一级放大电路、第二级放大电路、比较器电路和计时电路。该装置结合激光发射器、光学镜片和反射回波信号处理电路，避免传统技术路线存在的激光反射回波信号脉宽较窄不容易识别的问题。

Description

一种无人机激光测高仪用识别云烟干扰装置
技术领域
本发明属于无人机技术领域，涉及一种无人机激光测高仪用识别云烟干扰装置。
背景技术
由于无人机在低空飞行时雷达存在盲区导致飞行高度及进场着陆不易掌握和控制，因此安装机载激光测高仪是解决实时获取无人机近地面精确高度信息（主要是50ｍ以下）和实现无人机全天候自主精确着陆的有效办法，但是在有云烟的情况下，激光测高仪性能会显著下降，影响降落安全。
由于云烟反射回波信号存在展宽效应，云烟反射回波信号的脉宽与目标反射回波信号有明显差别，现有的云烟识别技术一般采用脉宽识别技术，但是激光反射回波信号的脉宽较窄，对于器件要求较高，不容易实现。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种无人机激光测高仪用识别云烟干扰装置，结合固态激光发射器、半导体激光发射器、光学镜片和反射回波信号处理电路，避免了采用传统技术路线存在的激光反射回波信号脉宽较窄不容易识别的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种无人机激光测高仪用识别云烟干扰装置，包括半导体激光发射器、固态激光发射器、发射望远镜、透光罩、出射光反光镜A、出射光反光镜B、入射光反光镜A、入射光反光镜B、入射光反光镜C、准直透镜、聚光透镜、光电探测器、反射回波信号处理电路、电源管理模块、导线和外部壳体；
所述透光罩安装在头部，与外部壳体相连，透光罩内侧放置发射望远镜，所述发射望远镜后面放置出射光反光镜A和出射光反光镜B，所述出射光反光镜A与出射光反光镜B后面放置入射光反光镜A与入射光反光镜B，入射光反光镜A与入射光反光镜B后面放置入射光反光镜C，入射光反光镜C中空部放置准直透镜，所述准直透镜后放置聚光透镜，所述聚光透镜后面放置光电探测器，光电探测器与反射回波信号处理电路、电源管理模块通过导线连接；
所述半导体激光发射器用导线连接电源管理模块并固定在入射光反光镜A的下端一侧，安装时将半导体激光发射器出光口对准出射光反光镜A，所述固态激光发射器用导线连接电源管理模块并固定在入射光反光镜B的上端一侧，安装时将固态激光发射器出光口对准出射光反光镜B。
所述发射望远镜与外部壳体纵轴垂直安装，出射光反光镜A与壳体纵轴的夹角在正15度~35度之间（右旋为正），出射光反光镜B与壳体纵轴的夹角在负15度~35度之间（右旋为正），入射光反光镜A与壳体纵轴垂直安装，入射光反光镜B与壳体纵轴垂直安装，入射光反光镜C与壳体纵轴垂直安装，准直透镜安装在入射光反光镜C中间，聚光透镜与壳体纵轴垂直安装。
所述半导体激光发射器选用的峰值功率不小于100W，固态激光发射器选用的功率峰值不小于1兆瓦。
所述发射望远镜、出射光反光镜A、出射光反光镜B、入射光反光镜A、入射光反光镜B、入射光反光镜C和聚光透镜均采用轻质基座固定。
所述反射回波信号处理电路包含第一级放大电路、第二级放大电路、比较器电路和计时电路。
所述反射回波信号处理电路的第一级放大电路以LTC6405为主搭建，编号为U14，将此芯片用作信号放大电路中的第一级放大，可以有效减小初级噪声。第一级放大输入、输出方式为单端输入，双端输出，将同向输入端用作信号输入；3脚为正电源输入引脚，接+5V，同时与地之间并接一个去耦电容C81；6脚为负电源引脚，在此电路中，使用单电源供电，所以此引脚接地。2脚为共模电压设置引脚，使用芯片默认的共模电压即可，所以此引脚与地之间并接一个防干扰电容C77；7脚是芯片使能引脚，在此电路中，此引脚用作放大闭锁功能；7脚接R16一端、C42一端和三极管Q3的集电极；R16、C42的另一端并联接在一起接到+5V；Q3的发射极接地，基极接R23一端和C47的一端，R23另一端接地，C47另一端接到电阻R21的一端，R21另一端接闭锁控制信号，防止激光信号发射时产生干扰；通过调整C47、R23、C42、R16的阻容值，可以调整闭锁时间；1脚为差分放大的反向输入端，接到R49一端、R50一端、C84一端，R49另一端接地；R50和C84另一端都接到差分放大的同向输出端，即4脚；4脚和5脚之间接一个电阻R38，R38两端为差分放大的输出，通过调整R38可以使差分放大输出稳定，同时用作与第二级电路之间的阻抗匹配；5脚接R29和C55一端，R29和C55另一端接到差分放大的同向输入端的同时，接到R31的一端，R31的另一端接到R36一端，R36另一端接到地；R31和R36之间的连接处为信号输入端，R36、R31、R29、R50、R49、C55、C84组成了负反馈网络，通过调整反馈网络中的电阻可以调整放大倍数，通过调整反馈网络中的电容，可以调整通频带的带宽，提升电路的抗干扰能力。
所述反射回波信号处理电路的第二级放大电路以AD8375为主搭建，编号为U11，此放大芯片用作信号放大电路的第二级放大，第二级放大输入、输出方式为双端输入，单端输出。AD8375的11、14、20、21、22、24脚接地。9、10、12、13、23脚为电源引脚，接+5V；C43、C46、C50、C54、C58为电源去耦电容，分别接于电源引脚；1脚是共模电压设置端，采用芯片默认的配置，此引脚与地之间并接一个防干扰电容C62；4、5、6、7、8脚是增益控制引脚，接主控板的增益控制接口。2、3脚分别是差分放大的同向和反向输入端，分别接电容C67、C71的一端，电容C67、C71另一端接第一级放大的输出的同向输出和反向输出端；19脚是芯片使能引脚，在此电路中，此引脚用作放大闭锁功能；19脚接R13一端、C40一端和三极管Q2的集电极，R13、C40的另一端并接在一起接到+5V；Q2的发射极接地，基极接R20一端和C44的一端，R20另一端接地，C44另一端接到电阻R18的一端，R18另一端接闭锁控制信号；通过调整C44、R20、C40、R13的阻容值，可以调整闭锁时间；在实际使用过程中，只需要对某一级放大进行闭锁即可，通过焊接R18或者R21来选择使用哪一级放大当做闭锁对象；16、18脚为反向输出端，15、17脚为同向输出端，为了方便PCB的布线，只使用了18、15脚作为输出端；18脚接电感L3，电容C68的一端；L3另一端接到+5V，同时与地之间并接两个电容C60、C61用作储能和去耦，对15脚做相同的处理；C68另一端接R39、R32、R34的一端，C72另一端接R39另一端、R44一端、R42一端，R32和R44另一端均接地，通过调整R32、R39、R44的阻值，可以使差分放大输出稳定；通过焊接R34或者R42来选择使用同向输出还是反向输出。
所述反射回波信号处理电路的比较器电路以ADCMP567为主搭建，编号为U10，U12是一款双通道PECL电平转TTL电平的电平转换芯片MC100ELT23；U13是一款快速小封装的边沿D触发器74LVC1G80；ADCMP567的1、8、9、32脚接地；17、19、22、24脚接-5V，并且17、19脚共用一个去耦电容C83，C83另一端接地，22、24脚共用一个去耦电容C85，C85另一端接地；4、5、20、21、13、16、25、28脚接+5V，C59、C56、C52、C53、C49、C48为这几个引脚的去耦电容；2脚接到R33、R35的一端，R33另一端接地，R35另一端接L5、R48一端，R35与L5、R48相接的一端为信号输入端，接第二级放大的输出；R33与R35组成电阻分压衰减网络，通过设置R35与R33的阻值可以设定衰减比例；L5的另一端接到L6、C75一端，C75另一端接地，L6另一端接到C76、R40一端，C76另一端接地，R40另一端接U10的3脚；L5、C75、L6、C76组成移相网络，通过调整移相网络的电感电容值可以设置相位差；6脚接R48；7脚接C73和R45的中间引脚，C73另一端接地，R45两端与C78并联在一起，一端接+5V，另一端接地，衰减网络和移相网络实现了恒比定时；R24、R26一端接在一起，同时接到10脚和31脚，R24另一端接到+5V，R26与C57并联在一起，R26另一端接到地，30脚接到+5V；11脚同时接到C74、R46、R47的一端，C74另一端接到U12的6脚，R46另一端接到地，R47另一端接到+5V；C74、R46、R47组成了信号展宽网络，通过设置C74的容值，可以调整信号展宽时间；U10的27脚接U12的2脚，26脚接U12的1脚，15脚接U12的4脚，14脚接U12的3脚；
U12的5脚接地，8脚接+5V，同时与地之间并联一个去耦电容C66；7脚接U13的1脚，6脚接U13的2脚，同时接到电阻R43的一端；R43另一端接到R41的一端作为输出，R41的另一端接U13的4脚；
U13的5脚接+5V，同时与地之间并联一个去耦电容C69，U13的3脚接地，4脚接R41的一端。
所述反射回波信号处理电路的计时电路以TDC-GP22为主搭建，编号U19，3、14、22、29脚接3.3V，同时与地之间分别并联两个电容用作储能与电源去耦；4、7、17、21、26、27、33脚接地；1脚与2脚并联一个电阻R23，同时与Y3的1、3脚并连在一起，Y3的2脚接地；8、9、10、11、12、13、32、25、26脚为SPI通信和配置引脚，这些引脚均接到FPGA的I/O口，由FPGA控制；15脚与16脚并联一个电阻R27，同时与Y7的两端并联，Y7的两端与地之间并联另两个电容C86、C90；31脚接开始计时信号，30脚接停止计时信号。
所述发射望远镜、透光罩、出射光反光镜A、出射光反光镜B、入射光反光镜A、入射光反光镜B、入射光反光镜C、准直透镜、聚光透镜都采用有机玻璃材质。
作用过程：电源管理模块上电，给半导体激光发射器、固态激光发射器、光电探测器、反射回波信号处理电路供电；固态激光发射器、半导体激光发射器采用相同的固定发射频率发射，电源管理模块首先控制半导体激光发射器发射，间隔半导体激光发射器发射频率的半个周期后电源管理模块控制固态激光发射器发射；半导体激光发射器的发射光束经出射光反光镜A反射到发射望远镜，发射光束穿透透光罩，固态激光发射器的发射光束经出射光反光镜B反射到发射望远镜，发射光束穿透透光罩；发射光束遇到目标或云烟时反射，反射光束经透光罩照射到入射光反光镜C，反射光束经入射光反光镜C反射到入射光反光镜A或入射光反光镜B，反射光束经入射光反光镜A或入射光反光镜B反射到准直透镜，反射光束经过准直透镜后照射到聚光透镜，反射光束经过聚光透镜照射到光电探测器，光电探测器将光信号转换为电信号，反射回波信号处理电路依据光速以及光电探测器感知的发射光束时刻与接收反射光束时刻的时间差，计算测高距离。
抗云烟的判别逻辑：由于固态激光发射器发射功率大，与半导体激光发射器相比，所发射的光束更易于穿透云烟，在有云烟干扰环境下，固态激光发射器测得的距离比半导体激光发射器远，当反射回波信号处理电路测试的测高距离出现有规律的由小变大再变小、变大的变化时，确定激光测高仪处在受云烟干扰状态。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果是：
（1）通过固态激光发射器、半导体激光发射器、光学镜片和反射回波信号处理电路的结合，利用功率不同时云烟反射回波信号的强度不同，固态激光发射器的发射功率大于半导体激光发射器，激光发射器功率较强时甚至能够穿透云雾，当有云烟干扰时，近似同一时刻固态激光发射器与半导体激光发射器所测得的距离差别较大，避免了采用传统技术路线存在的激光反射回波信号脉宽较窄不容易识别的问题。
（2）装置结构简单，采用低成本结构组成，降低生产成本。
附图说明
图1 为本发明一种无人机激光测高仪用识别云烟干扰装置结构示意图；
图2为反射回波信号处理电路的第一级放大电路图；
图3为反射回波信号处理电路的第二级放大电路图；
图4为反射回波信号处理电路的比较器电路图；
图5为反射回波信号处理电路的计时电路；
图中：1、半导体激光发射器；2、固态激光发射器；3、发射望远镜；4、透光罩；5、发射光束；6、反射光束；7、出射光反光镜A；8、出射光反光镜B；9、入射光反光镜A；10、入射光反光镜B；11、入射光反光镜C；12、准直透镜；13、聚光透镜；14、光电探测器；15、反射回波信号处理电路；16、电源管理模块；17、导线；18、外部壳体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
如图1，一种无人机激光测高仪用识别云烟干扰装置，包括半导体激光发射器1、固态激光发射器2、发射望远镜3、透光罩4、出射光反光镜A 7、出射光反光镜B 8、入射光反光镜A 9、入射光反光镜B 10、入射光反光镜C 11、准直透镜12、聚光透镜13、光电探测器14、反射回波信号处理电路15、电源管理模块16、导线17和外部壳体18；
透光罩4安装在头部，与外部壳体18相连，透光罩4内侧放置发射望远镜3，发射望远镜3后面放置出射光反光镜A 7和出射光反光镜B 8，发射望远镜3与外部壳体18纵轴垂直安装，出射光反光镜A 7与出射光反光镜B 8后面放置入射光反光镜A 9与入射光反光镜B10，入射光反光镜A 9与入射光反光镜B 10后面放置入射光反光镜C 11，入射光反光镜C 11中空部放置准直透镜12，准直透镜12后放置聚光透镜13，聚光透镜13后面放置光电探测器14，光电探测器14与反射回波信号处理电路15、电源管理模块16通过导线17连接；出射光反光镜A 7与外部壳体18纵轴的夹角在正15度~35度之间（右旋为正），出射光反光镜B 8与外部壳体18纵轴的夹角在负15度~35度之间（右旋为正），入射光反光镜A 9与外部壳体18纵轴垂直安装，入射光反光镜B 10与外部壳体18纵轴垂直安装，入射光反光镜C 11与外部壳体18纵轴垂直安装，准直透镜12安装在入射光反光镜C 11中间，聚光透镜13与外部壳体18纵轴垂直安装，发射望远镜3、出射光反光镜A 7、出射光反光镜B 8、入射光反光镜A 9、入射光反光镜B 10、入射光反光镜C 11和聚光透镜13均采用轻质基座固定，半导体激光发射器1选用的峰值功率不小于100W，固态激光发射器2选用的功率峰值不小于1兆瓦；通过固态激光发射器、半导体激光发射器、光学镜片和反射回波信号处理电路结合，利用功率不同时云烟反射回波信号的强度不同，识别是否有云烟干扰，固态激光发射器的发射功率大于半导体激光发射器，激光发射器功率较强时甚至能够穿透云雾，当有云烟干扰时，近似同一时刻固态激光发射器与半导体激光发射器所测得的距离差别较大。
半导体激光发射器1用导线17连接电源管理模块16并固定在入射光反光镜A 9的下端一侧，安装时将半导体激光发射器1出光口对准出射光反光镜A 7，固态激光发射器2用导线17连接电源管理模块16并固定在入射光反光镜B 10的上端一侧，安装时将固态激光发射器2出光口对准出射光反光镜B 8。
反射回波信号处理电路15包含第一级放大电路、第二级放大电路、比较器电路和计时电路。
如图2，反射回波信号处理电路的第一级放大电路以LTC6405为主搭建，编号为U14，将此芯片用作信号放大电路中的第一级放大，第一级放大输入、输出方式为单端输入，双端输出，将同向输入端用作信号输入；3脚为正电源输入引脚，接+5V，同时与地之间并接一个去耦电容C81；6脚为负电源引脚，在此电路中，使用单电源供电，所以此引脚接地；2脚为共模电压设置引脚，使用芯片默认的共模电压即可，所以此引脚与地之间并接一个防干扰电容C77；7脚是芯片使能引脚，在此电路中，此引脚用作放大闭锁功能；7脚接R16一端、C42一端和三极管Q3的集电极；R16、C42的另一端并联接在一起接到+5V；Q3的发射极接地，基极接R23一端和C47的一端，R23另一端接地，C47另一端接到电阻R21的一端，R21另一端接闭锁控制信号；通过调整C47、R23、C42、R16的阻容值，可以调整闭锁时间，防止激光信号发射时产生干扰；1脚为差分放大的反向输入端，接到R49一端、R50一端、C84一端，R49另一端接地；R50和C84另一端都接到差分放大的同向输出端，既4脚；4脚和5脚之间接一个电阻R38，R38两端为差分放大的输出，通过调整R38可以使差分放大输出稳定，同时用作与第二级电路之间的阻抗匹配；5脚接R29和C55一端，R29和C55另一端接到差分放大的同向输入端的同时，接到R31的一端，R31的另一端接到R36一端，R36另一端接到地。R31和R36之间的连接处为信号输入端，R36、R31、R29、R50、R49、C55、C84、组成了负反馈网络，通过调整反馈网络中的电阻可以调整放大倍数，通过调整反馈网络中的电容，可以调整通频带的带宽，且可以有效减小初级噪声，提升电路的抗干扰能力。
如图3，反射回波信号处理电路的第二级放大电路以AD8375为主搭建，编号为U11，此放大芯片用作信号放大电路的第二级放大，第二级放大输入、输出方式为双端输入，单端输出。AD8375的11、14、20、21、22、24脚接地。9、10、12、13、23脚为电源引脚，接+5V；C43、C46、C50、C54、C58为电源去耦电容，分别接于电源引脚；1脚是共模电压设置端，采用芯片默认的配置，此引脚与地之间并接一个防干扰电容C62；4、5、6、7、8脚是增益控制引脚，接主控板的增益控制接口。2、3脚分别是差分放大的同向和反向输入端，分别接电容C67、C71的一端，电容C67、C71另一端接第一级放大的输出的同向输出和反向输出端；19脚是芯片使能引脚，在此电路中，此引脚用作放大闭锁功能；19脚接R13一端、C40一端和三极管Q2的集电极，R13、C40的另一端并接在一起接到+5V；Q2的发射极接地，基极接R20一端和C44的一端，R20另一端接地，C44另一端接到电阻R18的一端，R18另一端接闭锁控制信号；通过调整C44、R20、C40、R13的阻容值，可以调整闭锁时间；在实际使用过程中，只需要对某一级放大进行闭锁即可，通过焊接R18或者R21来选择使用哪一级放大电路当做闭锁对象；16、18脚为反向输出端，15、17脚为同向输出端，为了方便PCB的布线，只使用了18、15脚作为输出端。18脚接电感L3，电容C68的一端；L3另一端接到+5V，同时与地之间并接两个电容C60、C61用作储能和去耦，对15脚做相同的处理；C68另一端接R39、R32、R34的一端，C72另一端接R39另一端、R44一端、R42一端，R32和R44另一端均接地，通过调整R32、R39、R44的阻值，可以使差分放大输出稳定；通过焊接R34或者R42来选择使用同向输出还是反向输出。
如图4，反射回波信号处理电路的比较器电路以ADCMP567为主搭建，编号为U10，U12是一款双通道PECL电平转TTL电平的电平转换芯片MC100ELT23；U13是一款快速小封装的边沿D触发器74LVC1G80。ADCMP567的1、8、9、32脚接地；17、19、22、24脚接-5V，并且17、19脚共用一个去耦电容C83，C83另一端接地，22、24脚共用一个去耦电容C85，C85另一端接地；4、5、20、21、13、16、25、28脚接+5V，C59、C56、C52、C53、C49、C48为这几个引脚的去耦电容；2脚接到R33、R35的一端，R33另一端接地，R35另一端接L5、R48一端，R35与L5、R48相接的一端为信号输入端，接第二级放大的输出；R33与R35组成电阻分压衰减网络，通过设置R35与R33的阻值可以设定衰减比例；L5的另一端接到L6、C75一端，C75另一端接地，L6另一端接到C76、R40一端，C76另一端接地，R40另一端接U10的3脚；L5、C75、L6、C76组成移相网络，通过调整移相网络的电感电容值可以设置相位差；6脚接R48；7脚接C73和R45的中间引脚，C73另一端接地，R45两端与C78并联在一起，一端接+5V，另一端接地，衰减网络和移相网络实现了恒比定时；R24、R26一端接在一起，同时接到10脚和31脚，R24另一端接到+5V，R26与C57并联在一起，R26另一端接到地，30脚接到+5V；11脚同时接到C74、R46、R47的一端，C74另一端接到U12的6脚，R46另一端接到地，R47另一端接到+5V；C74、R46、R47组成了信号展宽网络，通过设置C74的容值，可以调整信号展宽时间；U10的27脚接U12的2脚，26脚接U12的1脚，15脚接U12的4脚，14脚接U12的3脚；
U12的5脚接地，8脚接+5V，同时与地之间并联一个去耦电容C66；7脚接U13的1脚，6脚接U13的2脚，同时接到电阻R43的一端；R43另一端接到R41的一端作为输出，R41的另一端接U13的4脚；
U13的5脚接+5V，同时与地之间并联一个去耦电容C69，U13的3脚接地，4脚接R41的一端。
如图5，反射回波信号处理电路的计时电路以TDC-GP22为主搭建，编号U19，3、14、22、29脚接3.3V，同时与地之间分别并联两个电容用作储能与电源去耦；4、7、17、21、26、27、33脚接地；1脚与2脚并联一个电阻R23，同时与Y3的1、3脚并连在一起，Y3的2脚接地；8、9、10、11、12、13、32、25、26脚为SPI通信和配置引脚，这些引脚均接到FPGA的I/O口，由FPGA控制；15脚与16脚并联一个电阻R27，同时与Y7的两端并联，Y7的两端与地之间并联另两个电容C86、C90；31脚接开始计时信号，30脚接停止计时信号。
发射望远镜3、透光罩4、出射光反光镜A 7、出射光反光镜B 8、入射光反光镜A 9、入射光反光镜B 10、入射光反光镜C 11、准直透镜12、聚光透镜13都采用有机玻璃材质。
作用过程：电源管理模块16上电，给半导体激光发射器1、固态激光发射器2、光电探测器14、反射回波信号处理电路15供电；固态激光发射器2、半导体激光发射器1采用相同的固定发射频率发射，电源管理模块16首先控制半导体激光发射器1发射，间隔半导体激光发射器1发射频率的半个周期后电源管理模块16控制固态激光发射器2发射；半导体激光发射器1的发射光束经出射光反光镜A 7反射到发射望远镜3，发射光束5穿透透光罩4，固态激光发射器2的发射光束经出射光反光镜B 8反射到发射望远镜3，发射光束5穿透透光罩4；发射光束4遇到目标或云烟时反射，反射光束6经透光罩4照射到入射光反光镜C 11，反射光束6经入射光反光镜C 11反射到入射光反光镜A 9或入射光反光镜B 10，反射光束6经入射光反光镜A 9或入射光反光镜B 10反射到准直透镜12，反射光束6经过准直透镜12后照射到聚光透镜13，反射光束6经过聚光透镜13照射到光电探测器14，光电探测器14将光信号转换为电信号，反射回波信号处理电路15依据光速以及光电探测器14感知的发射光束时刻与接收反射光束时刻的时间差，计算测高距离。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，本领域的技术人员很容易根据上述实施例领会本发明的精神，并作出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围之内；本发明说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (4)

1.一种无人机激光测高仪用识别云烟干扰装置，其特征在于，包括半导体激光发射器（1）、固态激光发射器（2）、发射望远镜（3）、透光罩（4）、出射光反光镜A （7）、出射光反光镜B（8）、入射光反光镜A （9）、入射光反光镜B（10）、入射光反光镜C（11）、准直透镜（12）、聚光透镜（13）、光电探测器（14）、反射回波信号处理电路（15）、电源管理模块（16）、导线（17）和外部壳体（18）；
所述透光罩（4）安装在头部，与外部壳体（18）相连，透光罩（4）内侧放置发射望远镜（3），所述发射望远镜（3）后面放置出射光反光镜A（7）和出射光反光镜B（8），发射望远镜（3）与外部壳体（18）纵轴垂直安装，出射光反光镜A（7）与出射光反光镜B（8）后面放置入射光反光镜A（9）与入射光反光镜B（10），入射光反光镜A（9）与入射光反光镜B（10）后面放置入射光反光镜C（11），入射光反光镜C（11）中空部放置准直透镜（12），准直透镜（12）后放置聚光透镜（13），聚光透镜（13）后面放置光电探测器（14），光电探测器（14）与反射回波信号处理电路（15）、电源管理模块（16）通过导线（17）连接；所述出射光反光镜A（7）与外部壳体（18）纵轴的夹角在正15度~35度之间，右旋为正，所述出射光反光镜B（8）与外部壳体（18）纵轴的夹角在负15度~35度之间，右旋为正，所述入射光反光镜A（9）与外部壳体（18）纵轴垂直安装，所述入射光反光镜B（10）与外部壳体（18）纵轴垂直安装，入射光反光镜C（11）与外部壳体（18）纵轴垂直安装，所述准直透镜（12）安装在入射光反光镜C（11）中间，聚光透镜（13）与外部壳体（18）纵轴垂直安装；
所述半导体激光发射器（1）用导线（17）连接电源管理模块（16）并固定在入射光反光镜A（9）的下端一侧，安装时将半导体激光发射器（1）出光口对准出射光反光镜A（7），固态激光发射器（2）用导线（17）连接电源管理模块（16）并固定在入射光反光镜B（10）的上端一侧，安装时将固态激光发射器（2）出光口对准出射光反光镜B（8）；
所述反射回波信号处理电路（15）包含第一级放大电路、第二级放大电路、比较器电路和计时电路；
所述第一级放大电路以LTC6405为主搭建，编号为U14，将此芯片用作信号放大电路中的第一级放大，可以有效减小初级噪声；第一级放大输入、输出方式为单端输入，双端输出，将同向输入端用作信号输入；3脚为正电源输入引脚，接+5V，同时与地之间并接一个去耦电容C81；6脚为负电源引脚，在此电路中，使用单电源供电，所以此引脚接地；2脚为共模电压设置引脚，使用芯片默认的共模电压即可，所以此引脚与地之间并接一个防干扰电容C77；7脚是芯片使能引脚，在此电路中，此引脚用作放大闭锁功能；7脚接R16一端、C42一端和三极管Q3的集电极；R16、C42的另一端并联接在一起接到+5V；Q3的发射极接地，基极接R23一端和C47的一端，R23另一端接地，C47另一端接到电阻R21的一端，R21另一端接闭锁控制信号，防止激光信号发射时产生干扰；通过调整C47、R23、C42、R16的阻容值，可以调整闭锁时间；1脚为差分放大的反向输入端，接到R49一端、R50一端、C84一端，R49另一端接地；R50和C84另一端都接到差分放大的同向输出端，即4脚；4脚和5脚之间接一个电阻R38，R38两端为差分放大的输出，通过调整R38可以使差分放大输出稳定，同时用作与第二级电路之间的阻抗匹配；5脚接R29和C55一端，R29和C55另一端接到差分放大的同向输入端的同时，接到R31的一端，R31的另一端接到R36一端，R36另一端接到地；R31和R36之间的连接处为信号输入端，R36、R31、R29、R50、R49、C55、C84、组成了负反馈网络，通过调整反馈网络中的电阻可以调整放大倍数，通过调整反馈网络中的电容，可以调整通频带的带宽，提升电路的抗干扰能力；
所述第二级放大电路以AD8375为主搭建，编号为U11，此放大芯片用作信号放大电路的第二级放大，第二级放大输入、输出方式为双端输入，单端输出；AD8375的11、14、20、21、22、24脚接地；9、10、12、13、23脚为电源引脚，接+5V；C43、C46、C50、C54、C58为电源去耦电容，分别接于电源引脚；1脚是共模电压设置端，采用芯片默认的配置，此引脚与地之间并接一个防干扰电容C62；4、5、6、7、8脚是增益控制引脚，接主控板的增益控制接口；2、3脚分别是差分放大的同向和反向输入端，分别接电容C67、C71的一端，电容C67、C71另一端接第一级放大的输出的同向输出和反向输出端；19脚是芯片使能引脚，在此电路中，此引脚用作放大闭锁功能；19脚接R13一端、C40一端和三极管Q2的集电极，R13、C40的另一端并接在一起接到+5V；Q2的发射极接地，基极接R20一端和C44的一端，R20另一端接地，C44另一端接到电阻R18的一端，R18另一端接闭锁控制信号；通过调整C44、R20、C40、R13的阻容值，可以调整闭锁时间；在实际使用过程中，只需要对某一级放大进行闭锁即可，通过焊接R18或者R21来选择使用哪一级放大当做闭锁对象；16、18脚为反向输出端，15、17脚为同向输出端，为了方便PCB的布线，只使用了18、15脚作为输出端；18脚接电感L3，电容C68的一端；L3另一端接到+5V，同时与地之间并接两个电容C60、C61用作储能和去耦，对15脚做相同的处理；C68另一端接R39、R32、R34的一端，C72另一端接R39另一端、R44一端、R42一端，R32和R44另一端均接地，通过调整R32、R39、R44的阻值，可以使差分放大输出稳定；通过焊接R34或者R42来选择使用同向输出还是反向输出；
所述比较器电路以ADCMP567为主搭建，编号为U10；U12是一款双通道PECL电平转TTL电平的电平转换芯片MC100ELT23；U13是一款快速小封装的边沿D触发器74LVC1G80；ADCMP567的1、8、9、32脚接地；17、19、22、24脚接-5V，并且17、19脚共用一个去耦电容C83，C83另一端接地，22、24脚共用一个去耦电容C85，C85另一端接地；4、5、20、21、13、16、25、28脚接+5V，C59、C56、C52、C53、C49、C48为这几个引脚的去耦电容；2脚接到R33、R35的一端，R33另一端接地，R35另一端接L5、R48一端，R35与L5、R48相接的一端为信号输入端，接第二级放大的输出；R33与R35组成电阻分压衰减网络，通过设置R35与R33的阻值可以设定衰减比例；L5的另一端接到L6、C75一端，C75另一端接地，L6另一端接到C76、R40一端，C76另一端接地，R40另一端接U10的3脚；L5、C75、L6、C76组成移相网络，通过调整移相网络的电感电容值可以设置相位差；6脚接R48；7脚接C73和R45的中间引脚，C73另一端接地，R45两端与C78并联在一起，一端接+5V，另一端接地，衰减网络和移相网络实现了恒比定时；R24、R26一端接在一起，同时接到10脚和31脚，R24另一端接到+5V，R26与C57并联在一起，R26另一端接到地，30脚接到+5V；11脚同时接到C74、R46、R47的一端，C74另一端接到U12的6脚，R46另一端接到地，R47另一端接到+5V；C74、R46、R47组成了信号展宽网络，通过设置C74的容值，可以调整信号展宽时间；U10的27脚接U12的2脚，26脚接U12的1脚，15脚接U12的4脚，14脚接U12的3脚；
U12的5脚接地，8脚接+5V，同时与地之间并联一个去耦电容C66；7脚接U13的1脚，6脚接U13的2脚，同时接到电阻R43的一端；R43另一端接到R41的一端作为输出，R41的另一端接U13的4脚；
U13的5脚接+5V，同时与地之间并联一个去耦电容C69，U13的3脚接地，4脚接R41的一端；
所述计时电路以TDC-GP22为主搭建，编号为U19，3、14、22、29脚接3.3V，同时与地之间分别并联两个电容用作储能与电源去耦；4、7、17、21、26、27、33脚接地；1脚与2脚并联一个电阻R23，同时与Y3的1、3脚并连在一起，Y3的2脚接地；8、9、10、11、12、13、32、25、26脚为SPI通信和配置引脚，这些引脚均接到FPGA的I/O口，由FPGA控制；15脚与16脚并联一个电阻R27，同时与Y7的两端并联，Y7的两端与地之间并联另两个电容C86、C90；31脚接开始计时信号，30脚接停止计时信号。
2.根据权利要求1所述的一种无人机激光测高仪用识别云烟干扰装置，其特征在于，所述半导体激光发射器（1）选用的峰值功率不小于100W，所述固态激光发射器（2）选用的功率峰值不小于1兆瓦。
3.根据权利要求1所述的一种无人机激光测高仪用识别云烟干扰装置，其特征在于，所述发射望远镜（3）、出射光反光镜A（7）、出射光反光镜B（8）、入射光反光镜A（9）、入射光反光镜B（10）、入射光反光镜C（11）和聚光透镜（13）均采用轻质基座固定。
4.根据权利要求3所述的一种无人机激光测高仪用识别云烟干扰装置，其特征在于，所述发射望远镜、透光罩、出射光反光镜A、出射光反光镜B、入射光反光镜A、入射光反光镜B、入射光反光镜C、准直透镜和聚光透镜都采用有机玻璃材质。
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