CN213956132U - 激光远距离定向拒止系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光远距离定向拒止系统，包括有移动平台，搭载于移动平台上的控制系统、二轴伺服转台、激光发射系统和观瞄系统；观瞄系统、二轴伺服转台、激光发射系统均与控制系统连接；激光发射系统包括有激光器和发射光束调整系统，激光器固定于移动平台上，发射光束调整系统固定在二轴伺服转台上，激光器的激光输出端与发射光束调整系统的输入端连接。本实用新型通过移动平台实现快速机动部署，通过观瞄系统实现对目标的发现和瞄准，并通过激光发射系统实现对目标的拒止操作，从而实现定向拒止的目的。

Description

激光远距离定向拒止系统

技术领域

本实用新型涉及光电技术领域，具体涉及一种激光远距离定向拒止系统。

背景技术

矛盾与摩擦总是伴随着社会的发展和科技的进步，而对安全稳定的环境的需求刺激出众多安防装备的实用新型。在实际应用中，处置突发的群体性事件、恶性暴乱事件和边境摩擦等行动中，使用武力需要慎之又重，同时还需要具有随机布置的能力，所以需要一个可以机动部署且武力可控的拒止装备。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种激光远距离定向拒止系统，通过移动平台实现快速机动部署，通过观瞄系统实现对目标的发现和瞄准，并通过激光发射系统实现对目标的拒止操作，从而实现定向拒止的目的。

本实用新型的技术方案为：

激光远距离定向拒止系统，包括有移动平台，搭载于移动平台上的控制系统、二轴伺服转台、激光发射系统和观瞄系统；所述的观瞄系统、二轴伺服转台、激光发射系统均与控制系统连接；所述的激光发射系统包括有激光器和发射光束调整系统，激光器固定于移动平台上，发射光束调整系统固定在二轴伺服转台上，激光器的激光输出端与发射光束调整系统的输入端连接，发射光束调整系统对激光器输出的激光束进行调整后输出激光光束。

所述的激光发射系统的激光器包括有波长为1064nm的红外激光器和波长为532nm的绿光激光器，两个激光器的激光输出端均与发射光束调整系统的输入端连接。

所述的二轴伺服转台包括有固定于移动平台上的水平转台和固定于水平转台上的俯仰转台，所述的俯仰转台上固定有垂直陀螺仪，所述的垂直陀螺仪与固定于移动平台上的控制柜连接，所述的控制柜、水平转台的驱动电机、俯仰转台的驱动电机均与控制系统连接，所述的垂直陀螺仪向控制系统提供二轴伺服转台的水平位置信息，用于二轴伺服转台的水平校正。

所述的观瞄系统包括有可见光摄像机、红外观测仪、测距机、照度计和 pm2.5检测仪。

所述的控制系统包括有可编程逻辑控制器、以及与可编程逻辑控制器连接的显示屏，所述的二轴伺服转台、激光发射系统、观瞄系统均与可编程逻辑控制器连接。

本实用新型的优点：

本实用新型通过移动平台实现快速机动部署，可根据现场环境的需要进行实时调整，并具有一定的隐蔽性，在一定程度上可以保护使用者自身的安全；本实用新型通过观瞄系统的多种光电观察装置，实现对目标的发现、确认和瞄准，同时激光发射系统可以通过调整激光光束的发射角度、发散角等参数，对目标进行高强度照射，造成目标人员出现灼热、炫目等不适感，或造成电子侦察设备出现干扰光斑，阻碍设备的正常工作，最终实现快速机动布置条件下对目标的警告、驱离和干扰等拒止操作。

本实用新型集成化程度高，可利用移动平台快速部署；系统响应时间短，反应迅速；非杀伤性与定向性，对环境影响小；具有多种环境下的工作能力，使用场景多样，能够管控较大的范围。

附图说明

图1是本实用新型的控制原理框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

见图1，激光远距离定向拒止系统，包括有车载移动平台，设置于车载移动平台驾驶舱内的控制系统1，搭载于车载移动平台上的二轴伺服转台2、激光发射系统3和观瞄系统4；

控制系统1包括有可编程逻辑控制器、以及与可编程逻辑控制器连接的显示屏，二轴伺服转台2、激光发射系统3、观瞄系统4均与可编程逻辑控制器连接；

二轴伺服转台2包括有固定于车载移动平台上的水平转台和固定于水平转台上的俯仰转台，俯仰转台上固定有垂直陀螺仪5，垂直陀螺仪5与固定于车载移动平台上的控制柜6连接，控制柜6、水平转台的驱动电机、俯仰转台的驱动电机均与控制系统1连接，垂直陀螺仪5向控制系统1提供二轴伺服转台2的水平位置信息，用于二轴伺服转台2的水平校正；

观瞄系统4包括有可见光摄像机、红外观测仪、测距机、照度计和pm2.5 检测仪；

激光发射系统3包括有波长为1064nm的红外激光器和波长为532nm的绿光激光器，两个激光器的激光输出端均与发射光束调整系统的输入端连接，两个激光器均固定于车载移动平台上，发射光束调整系统固定在二轴伺服转台2上，发射光束调整系统对激光器输出的激光束进行调整后输出激光光束。

系统工作之前，对激光发射系统3发射光束和观瞄系统4的光轴进行校准工作，实现激光光束和瞄准线的通向一致；首先设置一个与固定基站点有一定距离的参考点，在参考点处设置固定靶来标志这个参考点，固定靶的靶心标记即为参考点，再利用光电观察系统的测距机测量发射光束调整系统出光口与靶心的距离，然后用激光发射系统对参考点进行激光辐照，使得发射的激光的光轴能够对准参考点靶心，在控制系统显示屏显示的可见光视场中，观察固定靶靶心与可见光摄像机瞄准视线之间的偏移量(y,z)并记录，同时记录靶距离x和可见光摄像机的调焦倍率n，变换靶距离和可见光摄像机的调焦倍率，并进行相同记录操作，重复多次，由此得出目标平面偏移量(y,z) 与靶距离x及倍率n的关系，并记录上述参数的关系，得到关系 y＝f(x,n),z＝f(x,n)的数据库，完成校准，当定向拒止系统工作时，在控制系统中瞄准锁定目标人物及其光电侦察设备后，控制系统会根据参数目标距离x 和调焦倍率n的值调整偏移量(y,z)，使得观瞄系统的准星落在激光光轴和目标的交点上。

在机动部署后，定向拒止系统工作之前需要进行水平调节，即通过垂直陀螺仪5监测二轴伺服转台2运动及姿态信息，并将监测的俯仰和水平角度信息发送到控制系统1，控制系统1利用二轴伺服转台2的俯仰与水平方位调节电机，在竖直和水平两个方向上进行校正水平角度校正，直至二轴伺服转台2处于垂直重力方向的水平状态，使得激光发射系统3和观瞄系统4处在水平状态，完成机动部署的水平调节。

完成准备工作后，便可以进行观察瞄准的工作，为了实现复杂环境下对目标的观瞄，可以依托观瞄系统4对环境的感知实现多种模式下自动或手动切换，系统的工作模式有高可视模式和低可视度模式。具体操作是，通过观瞄系统4的照度计与pm2.5检测仪，确定工作环境的光照情况与空气质量，通过光照强度和空气质量自动判断人眼可视距离，切换观瞄系统4的工作模式，实现最佳工作状态。其中，当光照良好可视距离良好，观瞄系统4在高可视模式下工作，通过观瞄系统4可调焦的可见光摄像机拍摄目标信息、利用观瞄系统4的红外观测仪拍摄光束光斑的状态；当在弱光、烟尘或风沙的情况下，观瞄系统4在低可视模式下工作，主要利用观瞄系统4的红外观测仪观测目标与光束的状态。

在激光照射目标的过程中，需要依据不同目标和不同需要施以不同的处理。当需要隐蔽操作减小系统的曝光率时，利用人眼无法识别红外光的缺点，使用1064nm红外激光器作为激光光源。当面对目标是人时，利用激光发射系统3的发射光束调整系统放大光束直径减小功率密度来照射目标人员的眼睛，使其有不适感，或聚焦光束增加功率密度照射目标人员皮肤，使其有灼热的不适感，最终实现拒止的目的。具体操作是可以利用人眼对绿光敏感的特点，选择使用532nm的绿光激光器，可以造成人员目标的视觉不适；选择使用1064nm红外激光器作，对目标人员皮肤进行聚焦照射，使其因灼热的不适感而退却；当面对敌方光电侦察设备时，瞄准光电侦察设备摄像镜头所在的位置，通过光束光斑覆盖光电侦察设备的摄像系统传感器，使得光电侦察设备出现大面积过爆光斑而无法工作，最终实现拒止的目的。

为了实现激光光束发挥作用，需要让激光光束持续不断地覆盖目标，所以光束在目标所在位置的直径有最低要求。为了实现预期效果，将发射光束调整系统设计为焦距可调的结构，可根据不同大小和不同位置的目标将激光光束直径调整为所需的数值大小。其中需要有光束最小光斑直径的计算方法：最小激光光束直径＝系统的响应时间×目标运动速度+(二轴伺服转台转动的角度精度+发射光束校准的角度精度+调平的角度精度)×目标到转台的距离。其中，系统的响应时间在100ms以内，转台转动的角度精度优于0.2mrad，调平的角度精度为0.1mrad，发射光束的校准精度优于0.1mrad。假设目标的运动速度为2m/s，距离为500m，由此计算出的光束最小直径为0.3m，对应发射光束的发散为0.6mrad。设计控制系统可根据目标位置实时发送指令控制发射光束调整系统进行调焦，优化光束发散角。系统操作人员可参考控制系统计算的结果进行发射光束光斑大小和发散角的调节。

总结激光远距离定向拒止系统的操作流程：1)确保视野开阔，设备使用时周围没有干扰物；2)系统开机自检，进入工作状态；3)依据现场环境选择所需的工作模式；4)使用观瞄系统对目标进行观察、跟踪和瞄准；5)通过控制系统对激光发射系统发送“拒止”指令，发射激光。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.激光远距离定向拒止系统，其特征在于：包括有移动平台，搭载于移动平台上的控制系统、二轴伺服转台、激光发射系统和观瞄系统；所述的观瞄系统、二轴伺服转台、激光发射系统均与控制系统连接；所述的激光发射系统包括有激光器和发射光束调整系统，激光器固定于移动平台上，发射光束调整系统固定在二轴伺服转台上，激光器的激光输出端与发射光束调整系统的输入端连接，发射光束调整系统对激光器输出的激光束进行调整后输出激光光束。

2.根据权利要求1所述的激光远距离定向拒止系统，其特征在于：所述的激光发射系统的激光器包括有波长为1064nm的红外激光器和波长为532nm的绿光激光器，两个激光器的激光输出端均与发射光束调整系统的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的激光远距离定向拒止系统，其特征在于：所述的二轴伺服转台包括有固定于移动平台上的水平转台和固定于水平转台上的俯仰转台，所述的俯仰转台上固定有垂直陀螺仪，所述的垂直陀螺仪与固定于移动平台上的控制柜连接，所述的控制柜、水平转台的驱动电机、俯仰转台的驱动电机均与控制系统连接，所述的垂直陀螺仪向控制系统提供二轴伺服转台的水平位置信息，用于二轴伺服转台的水平校正。

4.根据权利要求1所述的激光远距离定向拒止系统，其特征在于：所述的观瞄系统包括有可见光摄像机、红外观测仪、测距机、照度计和pm2.5检测仪。

5.根据权利要求1所述的激光远距离定向拒止系统，其特征在于：所述的控制系统包括有可编程逻辑控制器、以及与可编程逻辑控制器连接的显示屏，所述的二轴伺服转台、激光发射系统、观瞄系统均与可编程逻辑控制器连接。

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