对光纤阵列激光告警器定向算法的改进VIP免费

第32卷第3期2008年6月激光技术LASERTECHNOLOGYVoI．32．No．3June．2o08文章编号：1001—3806(2008)03—0252—03对光纤阵列激光告警器定向算法的改进陈蔚，曹益平，龚赤坤，曾钦勇，甘春泉(1．四川大学光电科学技术系，成都610064；2．西南技术物理研究所，成都610041)摘要：为了在不增加光学接收窗口数目的情况下提高光纤阵列激光告警器的定向精度，采用了一种新的告警定向算法，该算法将光纤延迟波形图从二维扩展到三维，并基于幅值强度矩阵进行角度解算，同时加入了虚警抑制。实际测试中对定向算法改进前后的告警角度分辨率进行对比，其绝对误差由5。改善到了2。。结果表明，该改进算法可以显著地提高告警器的定向精度。关键词：激光技术；激光告警；定向算法；角度分辨率；光纤延迟线中图分类号：TN971文献标识码：AImprovementofthedirectionaldetectionalgorithmoffiber-arraylaserwarningreceiversCHENWei，CAOYi-ping，GONGChi—kun，ZENGQin—yong，GANChun—quan(1．Departmentof0pto—electronics，SichuanUniversity，Chengdu610064，China；2．SouthwestInstituteofTechnicalPhysics，Chengdu610041，China)Abstract：Inordertoimprovetheaccuracyofdirectionaldetectionwiththesamenumberofopticalchannelsinthefiber—arraylaserreceivingantenna，anewdirectionaldetectionalgorithmwasbeenproposed，inwhichthetwo—dimensionwave~rmdataoftimedelaywasexpandedintothree—dimensiondata，andtheangleswerecalculatedbasedonthematrixofechoedlaserintensity，andthesuppressionoffalsealarmwasalsoconsidered，Comparingtheangularresolutionwiththisalgorithmbeforeandafter，itsabsoluteaccuracywasimprovedsignificantlyfrom5。to2。．Itisseenthatthisalgorithmcanobviouslyimprovetheaccuracyofdirectionaldetection．Keywords：lasertechnique；laserwarning；directionaldetectionalgorithm；angularresolution；fiberdelaylines引言1系统组成及工作原理采用光纤阵列体制的激光告警器方案最早由HALLDORSSON，POISEL等人提出。，之后BAI等人在此编码技术基础之上，通过比较相邻光学窗口接收到的激光信号幅值来判定来袭激光的方位角J。该算法实现起来比较简单，但是存在两大问题，一是要想提高告警器的定向精度必须增加光学窗口的个数，结构上更复杂；二是该方法仅适用于单排窗口的水平角度定向，而对于俯仰角度定向则无能为力。为解决上述问题，在之前的研究基础之上，作者结合数字图像处理技术提出了一种新的定向算法，在不增加光学窗口数目情况下，提高光纤阵列激光告警器的定向精度。作者简介：陈蔚(1982一)，男，硕士研究生，主要从事光信息处理和三维传感技术研究。通讯联系人。E—mail：eaoyping@mail．SC．cninfo．net收稿日期：2007—05—24；收到修改稿日期：2007—07—06光纤阵列激光告警器的告警天线为半球形，最高点设有一个中心光学接收窗口，零延迟接收半球空域内任何方向的来袭激光，即为告警天线中心窗口。余下的半球表面设置216个光学接收窗15，分6排，每排36个，每个光学接收窗口加光阑设计为矩形视场，水平、俯仰视场均为25。，间隔10。排列，组成告警天线测向窗口。光纤输入端作为激光信号的入射平面置于光学接收窗口的焦平面上。光学接收窗口与光纤一一对应，相邻窗口对应光纤的长度按5m递增，以构成光电探测器接收时间延迟，形成所谓光纤延迟线。所有的光纤进行集束，出射端面对准共用光电探测器的光敏面。系统单排测向窗口的组成局部简图及其视场分割如图1、图2所示。告警天线单列测向窗口的组成与视场分割与单排原理相同。首先考虑单排测向窗口的定向原理。当激光脉冲到达告警天线时，在告警器接收动态范围内j，假设有3个{贝0向窗口接收到激光信号，可以得到如图3所维普资讯http://www.cqvip.com第32卷第3期陈蔚对光纤阵列激光告警器定向算法的改进253＼Fig．1Diagrammaticalsectionalviewoffiber—arraylaserreceivingantennalens”：一lens"+l：一lens+2：一lens"+3：一lens+4：一lens+5：～thenumberoflenswhichcanreceiveanin...