同时激光测距与偏振成像及激光通信一体化系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于目标探测识别与信息传输领域，特别涉及一种激光测距与偏振成像及激光通信一体化系统。
【背景技术】
[0002]激光测距技术是利用激光对目标的距离进行准确测定的一种技术，是激光在军事应用中最早和最广的技术。按激光测距方法分类，可分为脉冲激光测距和连续波激光测距两类技术。脉冲激光测距即利用脉冲激光器对目标发射一个或一列很窄的光脉冲(脉冲宽度小于50ns)，测量光脉冲到达目标并由目标返回到接收机的时间，由此计算出目标的距离。脉冲激光测距机的发射功率高、测距能力较强、体积小，多应用在远距离的目标测距。
[0003]激光通信是以激光作为载体进行语音、图像、数据等信息传输的技术。空间激光通信经过多年探索并于近几年取得突破性进展，与微波(Ka、EHF等频段)相比，激光通信具有带宽宽、能量高度集中、发射功率相对较低的优点。激光通信保密性能好、抗电磁干扰能力强，已成为解决微波通信的高速率瓶颈的有效手段，具有很大的军民应用潜力。
[0004]原来的激光测距系统、偏振成像系统、激光通信系统功能单一，使用效率低。所以，本领域亟需一种新的技术来改变这样的现状。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题:针对现有技术的不足和缺陷，本发明提供一种同时具有激光测距与偏振成像及通信功能、使用效率高、适用范围广的同时激光测距与偏振成像及激光通信一体化系统。
[0006]本发明是这样设计的:同时激光测距与偏振成像及激光通信一体化系统，其特征在于:包括粗信标光和测距光发射/接收子系统、精信标光发射/接收与偏振成像探测子系统与跟踪转台；所述的粗信标光和测距光发射/接收子系统与精信标光发射/接收与偏振成像探测子系统设置在跟踪转台上，粗信标光和测距光发射/接收子系统与精信标光发射/接收与偏振成像探测子系统同光轴并联排列；该系统中的激光通信信标光发射/接收与激光测距光发射/接收共用一个光学天线，并通过分光片实现信标光和测距光的分离；该系统中的激光通信信号光发射/接收、激光通信精信标光发射/接收、成像探测组成共用一个卡塞格林望远镜光学系统；
[0007]所述的粗信标光和测距光发射/接收子系统包括望远光学单元、半反半透单元、分光单元、粗信标/测距光发射单元、测距光接收单元、粗信标探测单元与APT处理单元；所述的望远光学单元、半反半透单元与分光单元同光轴串联排列；所述的粗信标/测距光发射单元设置在半反半透单元的反射方向；所述的测距光接收单元与粗信标探测单元分别设置在分光单元的反射与透射方向，接收到的粗信标光经望远光学单元、半反半透单元、分光单元后，被测距光接收单元与粗信标探测单元接收，完成目标测距和粗跟踪成像；所述的APT处理单元根据粗跟踪成像产生控制信号控制跟踪转台转动，完成对目标的粗跟踪；
[0008]所述的精信标光发射/接收与偏振成像探测子系统包括望远光学单元、半反半透单元、偏振成像单元、振镜单元、分光单元、精信号光发射/接收单元与通信光发射/接收单元；所述的望远光学单元、半反半透单元与偏振成像单元同光轴串联排列，目标光经望远光学单元、半反半透单元透射，在偏振成像单元上成像；所述的振镜单元与分光单元同光轴串联排列，振镜单元与分光单元设置在半反半透单元的反射方向；所述的精信号光发射/接收单元与通信光发射/接收单元分别设置在分光单元的反射与透射方向；所述的精信号光发射/接收单元发射精信号光经过振镜单元反射入射到半反半透单元，经半反半透单元反射入射到望远光学单元，经望远光学单元出射，同时，目标发射的精信号光经望远光学单元、半反半透单元、振镜单元、分光单元后由精信号光发射/接收单元接收，根据接收的精信标成像产生控制信号控制振镜单元转动，完成对目标的精跟踪。
[0009]所述的粗信标光和测距光发射/接收子系统在双向通信测距时，利用窄带滤光片分光，实现测距光与信标光的分离。
[0010]所述的通信光发射/接收单元发射、接收信号光进行通信。
[0011]通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果:
[0012]本发明同时激光测距与偏振成像及激光通信一体化系统主要同时具有激光测距与偏振成像及激光通信三部分功能。激光测距应用脉冲激光测距距离远的特点；偏振成像系统能够实现侦察观测的目的；激光通信具有信息容量大、频带宽、抗电磁干扰能力强、保密性好等特点。三合一系统能够搭载到卫星、飞机、车船等多种平台，可广泛的应用于各个领域，完成多种任务。
【附图说明】
[0013]下面结合【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作进一步说明:
[0014]图1为本发明同时激光测距与偏振成像及激光通信一体化系统的结构示意图。
[0015]图中I为粗信标光和测距光发射/接收子系统、2为精信标光发射/接收与偏振成像探测子系统、3为跟踪转台、11为望远光学单元、12为半反半透单元、13为分光单元、14为粗信标/测距光发射单元、15为测距光接收单元、16为粗信标探测单元、17为APT处理单元、21为望远光学单元、22为半反半透单元、23为偏振成像单元、24为振镜单元、25为分光单元、26为精信号光发射/接收单元、27为通信光发射/接收单元。
【具体实施方式】
[0016]如图所示的同时激光测距与偏振成像及激光通信一体化系统，其特征在于:
[0017]主要由粗信标和测距光发射/接收子系统I，精信标发射/接收与偏振成像探测子系统2，跟踪转台3组成。粗信标和测距光发射/接收子系统I和精信标发射/接收与偏振成像探测子系统2同光轴并联排列，放置在跟踪转台3上，粗信标和测距光发射/接收子系统I中的APT处理单元17控制跟踪转台3工作。
[0018]所述的粗信标和测距光发射/接收子系统I由望远光学单元11，半反半透单元12，分光单元13，粗信标/测距光发射单元14，测距光接收单元15，粗信标探测单元16，APT处理单元17组成。望远光学单元11，半反半透单元12，分光单元13同光轴串联排列，粗信标/测距光发射单元14放在半反半透单元12的反射方向上，粗信标/测距光通过半反半透单元12的反射后，经望远光学单元11发射。测距光接收单元15和粗信标探测单元16分别放在分光单元13的反射、透射方向上，接收到的粗信标光经望远光学单元11，半反半透单元12，分光单元13后，被测距光接收单元15和粗信标探测单元16接收，完成目标测距和粗跟踪成像。APT处理单元17根据粗跟踪成像产生控制信号控制跟踪转台3转动，完成对目标的粗跟踪。
[0019]所述的精信标发射/接收与偏振成像探测子系统2由望远光学单元21，半反半透单元22，偏振成像单元23，振镜单元24，分光单元25，精信号光发射/接收单元26，通信光发射/接收单元27组成。望远光学单元21，半反半透单元22，偏振成像单元23同光轴串联排列，目标光经望远光学单元21，半反半透单元22透射，在偏振成像单元23上成像；振镜单元24，分光单元25同光轴串联排列，放置在半反半透单元22的反射方向上，精信号光发射/接收单元26和通信光发射/接收单元27分别放置在分光单元25的反射、透射方向上，精信号光发射/接收单元26发射精信号光经过振镜单元24反射入射到半反半透单元22，经半反半透单元22反射入射到望远光学单元21，经望远光学单元21出射；同时，目标发射的精信号光经望远光学单元21，半反半透单元22，振镜单元24，分光单元25后由精信号光发射/接收单元26接收，根据接收的精信标成像产生控制信号控制振镜单元24转动，直至精信标成像最佳，完成对目标的精跟踪。通信光发射/接收单元27发射、接收信号光进行通信。
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