含有三個錐面反射鏡的全景目標(biāo)定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于光電儀器技術(shù)領(lǐng)域，涉及了 一種含有三個錐面反射鏡的全景目標(biāo)定位 系統(tǒng)，特別適用于大視場、寬譜段的遠(yuǎn)距離目標(biāo)定位。
[0002] 背景
[0003] 在軍用和民用的許多領(lǐng)域，對于目標(biāo)的探測和定位都具有十分重要的作用，希望 能夠在大視場、寬譜段范圍內(nèi)快速、準(zhǔn)確地得到目標(biāo)的位置信息，系統(tǒng)也希望盡可能簡化。
[0004] 與本發(fā)明最為接近的已有技術(shù)是專利CN201310066822. 5,該系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)多譜段探 測采用了三個全景成像儀，體積龐大，無法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成化。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，設(shè)計了一種含有三個錐面反射鏡的全景目標(biāo)定位與能量探測系 統(tǒng)，該系統(tǒng)視場角大（水平方向360°，垂直方向-Γ~25° )，無掃描系統(tǒng)，由于采用反射 式系統(tǒng)，可適用于多波段探測，探測范圍覆蓋可見光到近紅外波段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明是為了解決對水平方向全景范圍內(nèi)的目標(biāo)定位問題，并盡量簡化系統(tǒng)復(fù)雜 程度，特提出含有三個錐面反射鏡的全景目標(biāo)定位系統(tǒng)。
[0007] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0008] 本發(fā)明的含有三個錐面反射鏡的全景目標(biāo)定位系統(tǒng)包括：反射鏡組（1)，球面中 繼透鏡組（2)，探測器靶面（3)。以上各光學(xué)元件依次按光的傳播方向順序排列，無窮遠(yuǎn)目 標(biāo)發(fā)射的光波通過光學(xué)系統(tǒng)后進(jìn)入探測器靶面（3)，根據(jù)光斑位置確定方位。
[0009] 其中，反射鏡組（1)由三個共軸的錐面反射鏡組成，反射鏡（a)、反射鏡（b)、反射 鏡（c)均由鋁制成，表面鍍有增反膜，整個反射鏡組將水平方向360°、垂直方向-Γ~ 25°視場角內(nèi)的光線引入后續(xù)的方位探測系統(tǒng)。球面中繼透鏡組⑵將前述光線匯聚到探 測器靶面（3)上，形成光斑。
[0010] 本發(fā)明具體設(shè)計方法如下：
[0011] 1、為實(shí)現(xiàn)大視場全景目標(biāo)探測與定位，采用三個錐面反射鏡組成反射鏡組，無需 掃描系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)大視場的探測與定位，其中水平視場達(dá)到360°，垂直視場達(dá)到-Γ~ 25。；
[0012] 2、為實(shí)現(xiàn)寬波段的目標(biāo)探測與定位，采用三個錐面反射鏡組成反射鏡租，實(shí)現(xiàn)了 覆蓋可見光到近紅外波段的目標(biāo)探測；
[0013] 2、為將光線匯聚到探測器上，設(shè)計了由6片光學(xué)透鏡組成的球面中繼透鏡組（2)， 各透鏡表面均為球面，結(jié)構(gòu)簡單，便于加工檢測。
[0014] 通過以上設(shè)計方法，本發(fā)明的含有三個錐面反射鏡的全景目標(biāo)定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對 水平方向360°、垂直方向-Γ~25°視場內(nèi)的目標(biāo)定位，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，且不含視場掃描 結(jié)構(gòu)，大大降低了系統(tǒng)復(fù)雜性和體積。
[0015] 本發(fā)明的工作原理：無窮遠(yuǎn)目標(biāo)發(fā)射的光波，經(jīng)反射鏡（a)和反射鏡（b)反射后到 達(dá)反射鏡（c)，再經(jīng)反射鏡（c)反射，由球面中繼透鏡組（2)匯聚到可見光探測器靶面（3) 上，根據(jù)光斑在探測器靶面（3)上的位置即可計算出目標(biāo)方位。
[0016] 有益效果
[0017] 本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)勢：本發(fā)明采用了三個錐面反射鏡組，通過光路折轉(zhuǎn)擴(kuò)大 視場角，最終實(shí)現(xiàn)了水平方向360°、垂直方向-Γ~25°的探測范圍，無需掃描裝置，降 低了系統(tǒng)的復(fù)雜程度；由于采用了 3個錐面反射鏡，對可見光到近紅外波段均可實(shí)現(xiàn)目標(biāo) 探測和定位；通過球面中繼透鏡組（2)可將光線匯聚到探測器靶面（3)上，透鏡組面型簡 單，便于加工檢測。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2是不同視場光線進(jìn)入系統(tǒng)后的光線走向示意圖；
[0020] 圖3是已有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖中，1-反射鏡組，2-球面中繼透鏡組，3-探測器靶面。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0023] 實(shí)施例如圖1所示，本發(fā)明主要應(yīng)用于對目標(biāo)的定位，可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代偵查、告 警等領(lǐng)域。
[0024] 如圖1所示，本發(fā)明的含有三個錐面反射鏡的全景目標(biāo)定位系統(tǒng)包括：反射鏡組 (1)，球面中繼透鏡組（2)，探測器靶面（3)。以上各光學(xué)元件依次按光線傳播順序排列。
[0025]實(shí)施例中，無窮遠(yuǎn)目標(biāo)發(fā)出的光波經(jīng)過反射鏡組（1)進(jìn)入球面中繼透鏡系統(tǒng)（2)， 并匯聚到探測器靶面（3)上，形成光斑，根據(jù)光斑位置的不同即可計算出目標(biāo)的方位。
[0026] 實(shí)施例中，反射鏡組（1)由三個共軸的錐面反射鏡組成，反射鏡（a)、反射鏡 (b)、反射鏡（c)均由鋁制成，表面鍍有增反膜，整個反射鏡組將水平方向360°、垂直方 向-Γ~25°視場角內(nèi)的可見光到近紅外波段的光線引入后續(xù)的方位探測系統(tǒng)中；球面 中繼透鏡組（2)由6片球面透鏡組成，將光線匯聚到探測器靶面（3)上。
[0027] 實(shí)施例中各元件的具體參數(shù)如表1所示。
[0028] 實(shí)施例中，采用了具有三個反射鏡的反射鏡組和球面中繼透鏡組，各反射鏡表面 均鍍有增反膜，主要有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0029] 1、通過光路折轉(zhuǎn)擴(kuò)大視場角，最終實(shí)現(xiàn)了水平方向360°、垂直方向-Γ~25° 的探測范圍，無需掃描裝置；
[0030] 2、錐面反射鏡組實(shí)現(xiàn)了覆蓋可見光到近紅外波段的探測范圍，大大降低了系統(tǒng)的 復(fù)雜程度；
[0031] 3、通過球面光學(xué)透鏡組（2)將光線匯聚到探測器靶面（3)上，各鏡片表面均為球 面，面型簡單，易于加工檢測；
[0032]表1(單位：mm)
[0033]
【主權(quán)項】
1. 含有三個錐面反射鏡的全景目標(biāo)定位系統(tǒng)，其特征在于：包括反射鏡組（1)，球面中 繼透鏡組（2)，探測器靶面（3)。以上各光學(xué)元件按光線走向從左到右順序排列，無窮遠(yuǎn)目 標(biāo)發(fā)射的光波通過光學(xué)系統(tǒng)后由探測器靶面（3)探測方位。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有三個錐面反射鏡的全景目標(biāo)定位系統(tǒng)，其特征在于：反 射鏡組（1)由三個共軸的錐面反射鏡組成，反射鏡（a)、反射鏡（b)、反射鏡（c)均由鋁制 成，表面鍍有增反膜，整個反射鏡組將水平方向360°、垂直方向-1°~25°視場角內(nèi)的可 見光到近紅外波段的光線引入后續(xù)的方位探測系統(tǒng)，由球面中繼透鏡組（2)匯聚到探測器 靶面（3)上，根據(jù)光斑位置的不同即可計算出目標(biāo)方位。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有三個錐面反射鏡的全景目標(biāo)定位系統(tǒng)，其特征在該系統(tǒng) 的設(shè)計方法如下： 1) 為實(shí)現(xiàn)大視場全景目標(biāo)探測與定位，采用三個錐面反射鏡組成反射鏡組，無需掃 描系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)大視場的探測與定位，其中水平視場達(dá)到360°，垂直視場達(dá)到-1°~ 25。； 2) 為實(shí)現(xiàn)寬譜段探測，采用三個錐面反射鏡組成反射鏡組，無需多個成像系統(tǒng)，探測范 圍覆蓋可見光到近紅外波段； 2)為將光線匯聚到探測器上，設(shè)計了由6片光學(xué)透鏡組成的球面中繼透鏡組（2)，各透 鏡表面均為球面，結(jié)構(gòu)簡單，便于加工檢測。
【專利摘要】本發(fā)明的含有三個反射鏡的全景目標(biāo)定位系統(tǒng)屬于光電儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于大視場、寬譜段的遠(yuǎn)距離目標(biāo)定位。系統(tǒng)采用由三個錐面反射鏡組成的反射鏡組，同時實(shí)現(xiàn)了大視場角(水平方向360°，垂直方向-1°～25°)內(nèi)目標(biāo)的定位，無需掃描裝置；同時能夠?qū)崿F(xiàn)對可見光到近紅外波段的寬譜段探測，無需多個成像系統(tǒng)，系統(tǒng)復(fù)雜度和體積都大大降低。該系統(tǒng)視場角大，無掃描系統(tǒng)，適用于可見光到近紅外波段，可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的探測與定位，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【IPC分類】G01S13/06
【公開號】CN105242261
【申請?zhí)枴緾N201510570113
【發(fā)明人】常軍, 王希, 陳蔚林, 謝桂娟, 周繼德
【申請人】北京理工大學(xué)
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月9日