一种激光半主动制导角度欺骗干扰实验系统

1.本发明属于激光实验技术领域，尤其涉及一种激光半主动制导角度欺骗干扰实验系统。


背景技术：

2.针对激光半主动制导系统的角度欺骗干扰是光电有源干扰的一种。该方法是通过截获激光半主动制导信号，对信号进行处理分析，进而实现制导信号的解码，并基于解出的码型利用激光干扰器发射干扰信号，从而实现对激光半主动制导武器的角度欺骗干扰，使得激光半主动制导武器偏离目标。该方法使用方便、效果明显，在坦克、舰船和地面目标等不同类型平台和装备的防空和自卫中广泛使用。
3.为了测试和演示角度欺骗干扰的效果，目前只能通过外场试验的方式实现，这种方式成本较高、难度较大，不适合用于教学和实验室研究。为了方便教学和科研，在实验室中演示角度欺骗干扰对激光半主动制导设备的干扰原理及效果，需要搭建激光半主动制导角度欺骗干扰实验系统。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提出了一种激光半主动制导角度欺骗干扰实验系统，所述的激光半主动制导角度欺骗干扰实验系统包含激光目标指示器2、激光半主动制导模拟装置3、制导主控计算机1、激光编码分析器4、激光目标指示干扰器5、干扰主控计算机6；所述的激光目标指示器2和激光半主动制导模拟装置3分别通过串口控制线与制导主控计算机1连接；激光编码分析器4和激光目标指示干扰器5分别通过串口控制线与干扰主控计算机6连接，激光编码分析器4和激光目标指示干扰器5之间通过信号同步电缆相连接；激光目标指示器2通过接收制导主控计算机1指令，输出指定格式的激光编码，完成对激光半主动制导模拟装置3的目标指引功能；激光半主动制导模拟装置3用于对激光目标指示器2所发射的编码激光进行激光接收、码型分析、目标跟踪；激光编码分析器4包括激光编码接收器41、激光编码分析模块42，用于接收编码激光信号，对所接收的编码激光信号执行预处理、编码分析、产生同步信号输出；激光目标指示干扰器5接收激光编码接收器41的同步信号。
5.进一步的，激光目标指示器2包括880nm激光器、650nm激光器和激光编码器；880nm激光器和650nm激光器输出光路共轴，880nm激光器和激光编码器的输出连接用于输出制导光，650nm激光器输出实验人员观察光路指向的可见指示光。
6.进一步的，激光半主动制导模拟装置3包括激光半主动制导模拟导引头和两轴转台32；半主动制导模拟导引头采用硬连接方式安装在两轴转台32承载平面上；制导主控计算机1及配套软件控制两轴转台32执行目标导引。
7.进一步的，制导主控计算机1包括计算机、激光指示编码软件12和激光制导跟踪软件13；激光指示编码软件12在制导主控计算机1中，用于生成控制信号制导主控计算机1通
过通信线缆实现对外接设备的控制，并实时显示激光目标指示器2的工作状态；激光制导跟踪软件13根据所获取的目标偏差角信息，控制两轴转台32执行目标导引，并记录目标导的位置信息。
8.进一步的，所述的控制信号包括4种等间隔码和4种变间隔码的指令信号、频率控制信号、设备启动/发射/停止控制信号。
9.进一步的，激光编码分析器4包括激光编码接收器41、激光编码分析模块42两部分组成。激光编码接收器41包括光电探测采集模块、预处理电路、通信电路；光电探测采集模块接收激光半主动制导信号光将其转换成电信号，送入预处理电路，所述的电信号经预处理后通过通信电路将数字信号传输给激光目标指示干扰器5和干扰主控计算机6。
10.进一步的，干扰主控计算机6包括计算机、激光编码分析软件62和激光目标指示干扰软件63；激光编码分析软件62用于对光电探测采集模块所获取到的脉冲激光信号数据进行分析、处理，并以数字或图形方式显示，同时将脉冲同步信号发送到激光目标指示干扰器5；激光目标指示干扰软件63用于对激光目标指示干扰器5进行控制，所述的控制包括通信、设备启动、码型设定、干扰输出的控制。
11.本发明还提供一种激光半主动制导角度欺骗干扰实验系统的操作方法，所述的操作方法包括以下步骤：步骤一、在实验台布置好所述的激光半主动制导角度欺骗干扰实验系统，880nm激光器和650nm激光器采用光路共轴方式放置，由650nm激光器发射指示激光；步骤二、操作制导主控计算机1的配套软件通过激光指示编码软件12及激光编码器，对880nm激光器的激光编码格式、重复频率等参数进行设置，并控制880nm激光器发射编码激光；步骤三、激光半主动制导模拟装置3在接收到编码激光后，输出偏差角信息至激光制导跟踪软件13，并由激光制导跟踪软件13控制两轴转台32指向被照射目标；步骤四、执行激光角度欺骗干扰试验，在激光半主动制导模拟装置3的目标指示器2照射区域附近，放置漫反射板；步骤六、根据激光编码接收器41、激光编码分析软件62得到的目标指示器2激光编码信息进行码型分析后，设置激光目标指示干扰器5的输出激光编码格式，对准漫反射板发射在导引头波门内的超前/滞后干扰激光，诱使激光半主动制导模拟装置3指向漫反射板处，步骤七、完成角度欺骗后；通过激光制导跟踪软件13，记录激光半主动制导模拟装置3干扰前后的位置信息，分析角度欺骗干扰效果。
12.本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述的计算机可读存储介质分别设置在制导主控计算机1及干扰主控计算机6内，保存用于执行权利要求8中各项操作步骤的配套软件，用于执行权利要求8所述的操作方法。
13.采用本发明的方法中的各个部件功能明确，仿真度高，可以实现在实验室中演示角度欺骗干扰对激光半主动制导设备的干扰原理及效果。
附图说明
14.图1为本发明提出的激光半主动制导角度欺骗干扰实验系统组成图；
图2为本发明提出的激光半主动制导角度欺骗干扰试验系统工作原理示意图。
具体实施方式
15.本发明目的是提供一种激光半主动制导角度欺骗干扰实验系统,它能在实验室中演示激光目标指示干扰器5对激光半主动制导模拟装置3的角度欺骗干扰效果。
16.以下结合附图对本发明的具体实施方式作出详细说明。
17.激光半主动制导角度欺骗干扰实验系统包含六个部分：激光目标指示器2、激光半主动制导模拟装置3、制导主控计算机1及配套软件、激光编码分析器4、激光目标指示干扰器5、干扰主控计算机6及配套软件。激光目标指示器2和激光半主动制导模拟装置3分别通过串口控制线与装载了配套软件的制导主控计算机1相连接；激光编码分析器4和激光目标指示干扰器5分别通过串口控制线与干扰主控计算机6相连接，激光编码分析器4和激光目标指示干扰器5之间通过信号同步电缆相连接。附图1是激光半主动制导角度欺骗干扰实验系统组成（1）激光目标指示器2激光目标指示器2通过接收制导主控计算机1的指令，输出指定格式的激光编码，完成对激光半主动制导模拟装置3的目标指引功能。激光目标指示器2包含880nm激光器、650nm激光器、激光编码器等几部分组成。880nm激光器和650nm激光器呈光路共轴方式放置，880nm激光器和激光编码器相连接用于输出制导光，650nm激光器用于输出方便实验人员观察光路指向的可见指示光。
18.（2）激光半主动制导模拟装置3激光半主动制导模拟装置3用于实现对激光目标指示器2所发射的编码激光进行激光接收、码型分析、目标跟踪等功能。包含激光半主动制导模拟导引头、两轴转台32两部分。半主动制导模拟导引头采用硬连接方式安装在两轴转台32承载平面上。制导主控计算机1及配套软件控制两轴转台32进行正确的目标导引。
19.（3）制导主控计算机1及配套软件制导主控计算机1及配套软件包括计算机11、激光指示编码软件12和激光制导跟踪软件13三部分。激光指示编码软件12安装于制导主控计算机1中，用于生成4种等间隔码及4种变间隔码的指令信号、频率控制信号、设备启动/发射/停止控制信号，通过通信线缆实现对设备的外部控制，并实时显示激光目标指示器2的工作状态；制导主控计算机1根据所获取的目标偏差角信息，通过激光半主动制导模拟装置3控制两轴转台32进行正确的目标导引，并记录其位置信息，用于试验后的干扰效果分析。
20.（4）激光编码分析器4激光编码分析器4用于实现对编码激光的接收、预处理、编码分析、同步信号输出等功能。包括激光编码接收器41、激光编码分析模块42两部分组成。激光编码接收器41包括光电探测采集模块、预处理电路、通信电路等部分，光电探测采集模块位于器件最前端，探测组件接收激光半主动制导信号光将其转换成电信号，送入后端预处理电路，电信号经预处理后通过器件后端的通信电路将数字信号传输给激光目标指示干扰器5和干扰主控计算机6及配套软件。
21.（5）激光目标指示干扰器5
激光目标指示干扰器5与激光目标指示器2在设备组成、外观尺寸方面均保持一致，均包含880nm激光器、650nm激光器、激光编码器等几部分组成。不同之处在于增加了外部触发同步信号、修改了内部编码器的控制逻辑，实现了与激光编码接收器41的信号同步。
22.（6）干扰主控计算机6及配套软件干扰主控计算机6及配套软件包括计算机61、激光编码分析软件62、激光目标指示干扰软件63三部分。激光编码分析软件62安装于干扰主控计算机6中，实现对光电探测采集模块所获取到的脉冲激光信号数据进行特定的分析、处理，并以数字或图形方式显示，同时将脉冲同步信号发送到激光目标指示干扰器5；激光目标指示干扰软件63用于实现对激光目标指示干扰器5进行控制，包括通信、设备启动、码型设定、干扰输出等控制。
23.该实验系统能够实现模拟激光半主动制导的信号生成、发射、制导的过程，能够对模拟的激光半主动制导信号进行检测与分析并解码，能够对激光半主动制导模拟装置3实施角度欺骗干扰。
24.附图2是激光半主动制导角度欺骗干扰实验系统结构框图。
25.在进行正常的激光制导实验时，由650nm激光器发射指示激光，通过操作制导主控计算机1控制激光编码器，对880nm激光器的激光编码格式、重复频率等参数进行设置，并控制880nm激光器发射编码激光，激光半主动制导模拟装置3在接收到编码激光后，输出偏差角信息至激光制导跟踪软件13，并由制导主控计算机1通过激光半主动制导模拟装置3控制两轴转台32指向被照射目标，实现正常的激光制导工作流程。
26.进行激光角度欺骗干扰试验时，在激光半主动制导模拟装置3的目标指示器2照射区域附近，放置漫反射板，反射光被激光编码接收器41接收后，将激光编码接收器41接收的激光编码信号发送给干扰主控计算机6，由干扰主控计算机6的激光编码分析软件62对目标指示器2激光编码信息进行码型分析，根据分析结果设置激光目标指示干扰器5的输出激光编码格式，在该激光编码格式中施加干扰性的偏差角信息，激光目标指示干扰器5对准漫反射板发射在导引头波门内的超前/滞后干扰激光，诱使激光半主动制导模拟装置3指向漫反射板处，达到角度欺骗的目的。通过激光制导跟踪软件13，记录激光半主动制导模拟装置3干扰前后的位置信息，分析角度欺骗干扰效果。
27.最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明实施例的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明实施例的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明实施例的技术方案的精神和范围。