CN206891272U - 用于激光发射望远镜的窗口装置及无人机激光狙击系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于激光发射望远镜的窗口装置及无人机激光狙击系统，该窗口装置包括光学窗口镜和安装底座，安装底座用于将所述光学窗口镜安装固定在望远镜镜筒的激光输出端；光学窗口镜用于将望远镜镜筒内传输的打击激光透射出去。本实用新型通过在望远镜镜筒的激光输出端设置光学窗口镜，进而可以保持望远镜镜筒内光学镜的清洁，减少望远镜镜筒外空气中的灰尘、水蒸气在光学镜面上的沉积与凝结，延长光学镜的使用寿命，尤其是延长光学镜在激光发射条件下的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机反制领域，特别是一种用于激光发射望远镜的窗口装置及无人机激光狙击系统。
背景技术
无人机违规飞行会对国家公共安全、飞行安全甚至是空防安全构成威胁。比如，利用无人机进行偷拍和窃取信息，携带危害公共安全的物质，再比如，某机场出现无人机黑飞事件，导致大量航班被延误，产生了重大损失。
无人机激光狙击系统，是一种利用激光打击目标(无人机)的系统，激光单元产生的打击激光需要经过由各种光学镜组成的光学系统组件进行传输，并由望远镜系统发射出去。光学镜对其工作环镜的清洁度要求较高，尤其是在激光发射条件下的光学镜要求更高，空气中的灰尘、水蒸气等很容易造成光学镜损伤，而光学镜的价格相对较为昂贵，因此，保障无人机激光狙击系统中激光发射望远镜镜筒内的清洁度极其重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于激光发射望远镜的窗口装置，以及应用该窗口装置的无人机激光狙击系统。
本实用新型要解决的第一个问题是，保障无人机激光狙击系统中激光发射望远镜镜筒内的清洁，为此，本实用新型实施例提供了以下技术方案：
一种用于激光发射望远镜的窗口装置，包括光学窗口镜和安装底座，其中，
所述安装底座，用于将所述光学窗口镜安装固定在望远镜镜筒的激光输出 端；
所述光学窗口镜，用于将望远镜镜筒内传输的打击激光透射出去。
根据本实用新型实施例，上述窗口装置还包括第一密封件，设置于光学窗口镜与安装底座的接触部位，用于将望远镜镜筒内与镜筒外的空气隔离。通过第一密封件进行密封，可以进一步保障望远镜镜筒内的清洁。
本实用新型要解决的第二个问题是，避免打击激光透过光学窗口镜时从两个透光面反射回来的光束形成干涉，对其它部件造成危害，为此，根据本实用新型实施例，光学窗口镜的两个透光面之间具有夹角，该夹角大于0°且小于2°。
本实用新型要解决的第三个问题是，避免打击激光透过光学窗口镜时从两个透光面反射回来的光束损伤望远镜镜筒内的光学系统组件，为此，根据本实用新型实施例，光学窗口镜的法线与打击激光光束的光轴具有大于0°且小于20°的夹角。
本实用新型实施例中提供的无人机激光狙击系统，包括：
激光单元，用于发射打击目标的打击激光；
望远镜镜筒，其内部设置有光学系统组件，用于传输打击激光；
本实用新型实施例中任一实施方式所述的窗口装置，用于将望远镜镜筒内传输的打击激光透射出去。
根据本实用新型实施例，上述无人机狙击系统，还包括目标成像单元，所述光学系统组件包括至少一个目标跟踪执行元件，用于实时改变光束方向以跟踪目标，来自目标的跟踪光线经光学窗口镜入射至望远镜镜筒内，经光学系统 组件传输后，在目标成像单元成像，实现目标跟踪。目标跟踪光路与激光发射光路共用一套光学系统，当目标被跟踪锁定后，沿相同路径对其发射激光进行打击，可以保障目标被准确击中，避免误伤第三方。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型通过在望远镜镜筒的激光输出端设置光学窗口镜，将望远镜镜筒内的光学系统组件的工作环镜与望远镜镜筒外的环镜隔离，这样有利于保持望远镜镜筒内光学镜的清洁，减少望远镜镜筒外空气中的灰尘、水蒸气在光学镜面上的沉积与凝结，延长光学镜的使用寿命，尤其是延长光学镜在激光发射条件下的使用寿命；同时，望远镜镜筒内可以采取特殊的空气处理措施，以利于光学窗口镜以内光学通道中激光束的传输。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本实用新型实施例1中所述窗口装置在一种结构的望远镜内的应用示意图。
图2为本实用新型实施例1中所述窗口装置在另一种结构的望远镜内的应用示意图。
图3为本实用新型实施例1中所述光学窗口镜在望远镜镜筒内的另一种安装形式示意图。
图4为本实用新型实施例2中所述无人机激光狙击系统的结构示意图。
图中标记说明
10-激光单元；20-目标成像单元；30-光学窗口镜；40-镜筒；50-水平轴；60-竖直轴；70-竖直轴系结构；80-底台箱体；100-光学窗口镜的法线；311-望远镜主镜；312-望远镜次镜；313-45°反射镜；314-分光镜。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
请参阅图1-3，本实施例提供了一种窗口装置，可应用于进行激光发射的望远镜系统中，该窗口装置包括光学窗口镜30、安装底座及密封件，其中，安装底座用于将光学窗口镜30安装固定在望远镜镜筒40的激光输出端；密封件设置于光学窗口镜30与安装底座的接触部位，用于将望远镜镜筒40内与镜筒40外的空气隔离；光学窗口镜30用于将望远镜镜筒40内传输的打击激光透射出去。所述安装底座，可以是设置于望远镜镜筒40内侧的安装槽，也可以是设置于望远镜镜筒40外侧的安装套环，当然也可以是其他结构。
通过在望远镜镜筒40的激光输出端面设置光学窗口镜30，进而可以保持望 远镜镜筒40内光学镜的清洁，减少望远镜镜筒40外空气中的灰尘、水蒸气在光学镜面上的沉积与凝结，延长光学镜的使用寿命，尤其是延长光学镜在激光发射条件下的使用寿命。密封件的设置可以加强密封性，提高望远镜镜筒40内外的空气隔绝效果，进一步提高镜筒40内的清洁度，也便于对镜筒40内的空气进行处理，以利于打击激光在镜筒40内传输。
图1-2分别示出了本实施例中所述窗口装置在两种望远镜结构中的应用，图中箭头表示传输光束，其中，向镜筒40外射出的光束为打击激光，向镜筒40内入射的光束为来自目标的跟踪光线。请参阅图1-2，光学窗口镜30的尺寸和外形可以根据打击激光束横截面的尺寸和外形，以及望远镜镜筒40激光输出端机械结构的特点而变化，光学窗口镜30的尺寸大于打击激光光束的横截面尺寸，以使得全部的打击激光经由光学窗口镜30透射出去。光学窗口镜30的材料、机械加工和镀膜，需要满足打击激光和来自目标的跟踪光的高透过率要求，以及使用应力要求。光学窗口镜30的两个透光面可以设计有一个夹角，优选该夹角大于0°且小于2°，以避免打击激光透过光学窗口镜30时，从两个透光面反射回来的光束形成干涉。
在图3所示实施方案中，光学窗口镜30倾斜设置于望远镜镜筒40的激光输出端，光学窗口镜30与激光输出端面存在夹角，使得光学窗口镜的法线100与打击激光光束的光轴不重合，具有一定夹角，一般为大于0°且小于20°，以避免光学窗口镜30的两个表面反射回来的打击激光对镜筒40内部光学系统或传感器造成损伤或干扰。
实施例2
请参阅图4，本实施例中提供了一种无人机激光狙击系统，包括激光单元、 望远镜镜筒40，实施例1中任一实施方式所述窗口装置、实施例2中任一实施方式所述窗口装置及目标成像单元20。其中，
激光单元10，包括激光器，用于发射打击目标的打击激光。
望远镜镜筒40，其内部设置有光学系统组件，光学系统组件包括各种光学镜，例如望远镜主镜311、望远镜次镜312、45°反射镜313(不一定限制为45°，根据具体结构布局选择)、分光镜314等，用于将打击激光传输至光学窗口镜30。
光学窗口镜30，用于将打击激光透射出去，以击中目标。
所述光学系统组件不仅用于传输打击激光，还可用于传输来自目标的跟踪光线，为了实现目标的可靠跟踪，光学系统组件中包括至少一个目标跟踪执行元件，用于实时改变光束方向以跟踪目标。来自目标的跟踪光线经光学窗口镜30入射至望远镜镜筒40内，经光学系统组件传输后，在目标成像单元20成像，实现目标跟踪。
本实施例中所述无人机激光狙击系统中，目标跟踪光路与激光发射光路共用一套光路系统，当目标被跟踪锁定后，沿相同路径对其发射激光进行打击，可以保障目标被准确击中，避免误伤第三方。
如图4所示的无人机激光狙击系统中，望远镜镜筒40安装于机架上，在驱动装置的驱动下，机架带动其所支承的组成望远镜镜筒40及光学系统组件中的部分或全部光学镜绕水平轴50旋转和/或竖直轴60旋转。
例如，所述光学系统组件中的部分光学镜(望远镜主镜311、望远镜次镜312、一个45°反射镜313)位于镜筒40内，部分光学镜与激光单元10、成像单元20、分光单元33一起集成于底台箱体80内。
机架可以包括水平轴系结构和竖直轴系结构70，镜筒40与水平轴系结构连接，并可绕水平轴50旋转；竖直轴系结构70与水平轴系结构连接，并位于镜筒40的一侧，且可带动水平轴系结构和镜筒40绕竖直轴60旋转。望远镜次镜312与分光镜314之间的传输光束位于水平轴50(亦可称为水平轴线，水平旋转轴线)和竖直轴60(亦可称为竖直轴线，竖直旋转轴线)，例如一个45°反射镜设置于竖直轴系结构70中且位于竖直轴60上，且该45°反射镜与另一个45°反射镜均位于水平轴50上，如图4所示，以保障在机架带动镜筒40旋转的过程中实时改变光束的传输方向，实现目标被实时锁定，进而目标被准确击中。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于激光发射望远镜的窗口装置，其特征在于，包括光学窗口镜和安装底座，其中，
所述安装底座，用于将所述光学窗口镜安装固定在望远镜镜筒的激光输出端；
所述光学窗口镜，用于将望远镜镜筒内传输的打击激光透射出去。
2.根据权利要求1所述的用于激光发射望远镜的窗口装置，其特征在于，还包括第一密封件，设置于光学窗口镜与安装底座的接触部位，用于将望远镜镜筒内与镜筒外的空气隔离。
3.根据权利要求1所述的用于激光发射望远镜的窗口装置，其特征在于，所述光学窗口镜的尺寸大于打击激光光束的横截面积尺寸，以使得全部打击激光经由光学窗口镜透射出去。
4.根据权利要求1所述的用于激光发射望远镜的窗口装置，其特征在于，光学窗口镜的两个透光面之间具有夹角，该夹角大于0°且小于2°。
5.根据权利要求1-4任一所述的用于激光发射望远镜的窗口装置，其特征在于，所述光学窗口镜的法线与打击激光光束的光轴具有大于0°且小于20°的夹角。
6.一种无人机激光狙击系统，其特征在于，包括：
激光单元，用于发射打击目标的打击激光；
望远镜镜筒，其内部设置有光学系统组件，用于传输打击激光；
权利要求1-5任一所述的窗口装置，用于将望远镜镜筒内传输的打击激光透射出去。
7.根据权利要求6所述的无人机激光狙击系统，其特征在于，还包括目标成像单元，所述光学系统组件包括至少一个目标跟踪执行元件，用于实时改变光束方向以跟踪目标，来自目标的跟踪光线经光学窗口镜入射至望远镜镜筒内，经光学系统组件传输后，在目标成像单元成像，实现目标跟踪。
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| CN201720703794.7U CN206891272U (zh) | 2017-06-16 | 2017-06-16 | 用于激光发射望远镜的窗口装置及无人机激光狙击系统 |
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| CN109708529A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-03 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种激光聚焦打击系统及方法 |
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| CN109708529B (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-24 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种激光聚焦打击系统及方法 |
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