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　　2、名称 一种大孔径随动激光半主动导引镜头探测 系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种大孔径随动激光半 主动导引镜头探测系统， 探测系统包括镜筒以及 设置于镜筒内部的光学系统， 所述的光学系统包 括沿光线输入至输出方向依次设置的滤光片、 第 一透镜、 第二透镜以及四象限探测器； 所述的第 一透镜为非球面镜， 第二透镜为球面镜， 第一透 镜与第二透镜之间设置有空气距离； 所述的滤光 片、 第一透镜、 第二透镜以及四象限探测器分别 通过固定部件安装在镜筒的内壁上， 四象限探测 器的离焦距离通过固定部件可调。 使用本实用新 型探测系统的探测方法易于实施， 装置装调简 单， 四象限探测器的输出电信号稳定。

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　　3、， 具有位置 分辨率高、 响应速度快、 探测距离远等优点。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 212321829 U 2021.01.08 CN 212321829 U 1.一种大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统， 其特征在于： 包括镜筒(2)以及设置 于镜筒(2)内部的光学系统， 所述的光学系统包括沿光线输入至输出方向依次设置的滤光 片(10)、 第一透镜(11)、 第二透镜(12)以及四象限探测器(5)； 所述的第一透镜(11)为非球 面镜， 第二透镜(12)为球面镜， 第一透镜(11)与第二透镜(12)之间设置有空气距离； 所述的 滤光片(10)、 第一透镜(11)、 第二透。

　　4、镜(12)以及四象限探测器(5)分别通过固定部件安装在 镜筒(2)的内壁上， 四象限探测器(5)的离焦距离通过固定部件可调； 所述的第一透镜(11) 与第二透镜(12)之间设置的空气距离为1.532mm； 大孔径随动激光半主动导引镜头探测系 统的整体线所述大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统， 其特征在于： 所述的 滤光片(10)通过滤光片固定圈(1)与镜筒(2)前端的内壁螺纹配合连接。 3.根据权利要求1所述大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统， 其特征在于： 所述镜 筒(2)的内壁设置有能够与第一透镜(11)和第二透镜(12)的边缘进行配。

　　5、合的台阶面， 与台 阶面相配合的设置有第一压圈(3)和第二压圈(4)， 台阶面作为挡面， 通过第一压圈(3)、 第 二压圈(4)以及相应的台阶面实现对第一透镜(11)和第二透镜(12)的夹紧固定。 4.根据权利要求1所述大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统， 其特征在于： 所述四象限探测器(5)的固定部件包括探测器调节圈(6)、 探测器固定圈(7)、 探测器定 位圈(8)以及探测器压圈(9)； 镜筒(2)的尾部内壁加工有台阶， 四象限探测器(5)的尾部周 面与探测器固定圈(7)相连， 探测器固定圈(7)的外表面与台阶壁面贴合； 探测器固定圈(7) 的前端面设置有探测器调节圈(6)， 探测器调节。

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　　6、圈(6)的前端面与台阶面贴合， 探测器调节 圈(6)的内外侧表面分别贴合在四象限探测器(5)的周面与台阶壁面； 探测器固定圈(7)的后端面设置有探测器压圈(9)， 探测器压圈(9)的外壁与镜筒(2)的 内壁贴合， 由探测器固定圈(7)的尾部外壁、 探测器固定圈(7)所贴合台阶的台阶面、 镜筒 (2)的内壁以及探测器压圈(9)的端面围成探测器定位圈(8)的安装空间； 探测器定位圈(8)的表面与形成安装空间的各表面贴合。 5.根据权利要求4所述大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统， 其特征在于： 所述的 探测器调节圈(6)和探测器固定圈(7)之间设有若干片探测器调整垫片。 6.根据权利要求4所述大。

　　7、孔径随动激光半主动导引镜头探测系统， 其特征在于： 所述四 象限探测器(5)的尾部周面与探测器固定圈(7)通过螺丝相连。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212321829 U 2 一种大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统 技术领域 0001 本实用新型属于激光探测领域， 涉及一种大孔径随动激光半主动导引镜头探测系 统。 背景技术 0002 激光制导主要采取的有三种制导方式： 激光半主动制导、 激光主动制导和激光驾 束制导。 其中， 激光半主动制导是激光制导体系中发展最早， 技术最成熟， 应用较广的一种 制导方式。 它的工作过程是利用独立的激光照射器照射指定目标， 由弹上导引头接收目标 发射。

　　8、的激光回波信号， 再由四象限探测器接收光信号， 在经过信号处理系统后进行制导。 目 前， 国内基于四象限探测系统的激光制导系统普遍存在装调复杂、 主镜筒内包括3片以上镜 片、 设计复杂的缺点， 因此研发一款镜片少， 装调简单的激光制导光学系统是未来的发展方 向。 实用新型内容 0003 本实用新型的目的在于针对上述现有技术中激光制导系统装调及设计复杂的问 题， 提供一种大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统， 易于实施， 装置装调简单， 四象限 探测器的输出电信号稳定， 具有位置分辨率高、 响应速度快、 探测距离远等优点。 0004 为了实现上述目的， 本实用新型有如下的技术方案： 0005 一。

　　9、种大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统， 包括镜筒以及设置于镜筒内部的 光学系统， 所述的光学系统包括沿光线输入至输出方向依次设置的滤光片、 第一透镜、 第二 透镜以及四象限探测器； 所述的第一透镜为非球面镜， 第二透镜为球面镜， 第一透镜与第二 透镜之间设置有空气距离； 所述的滤光片、 第一透镜、 第二透镜以及四象限探测器分别通过 固定部件安装在镜筒的内壁上， 四象限探测器的离焦距离通过固定部件可调。 0006 作为优选， 在本实用新型大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统的一种实施例 当中： 0007 所述的第一透镜与第二透镜之间设置的空气距离为1.532mm。 0008 作为优选， 在本实。

　　10、用新型大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统的一种实施例 当中： 0009 所述的滤光片通过滤光片固定圈与镜筒前端的内壁螺纹配合连接。 0010 作为优选， 在本实用新型大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统的一种实施例 当中： 0011 所述镜筒的内壁设置有能够与第一透镜和第二透镜的边缘进行配合的台阶面， 与 台阶面相配合的设置有第一压圈和第二压圈， 将台阶面作为挡面， 通过第一压圈、 第二压圈 以及相应的台阶面实现对第一透镜和第二透镜的夹紧固定。 0012 作为优选， 在本实用新型大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统的一种实施例 当中： 说明书 1/4 页 3 CN 212321829 U 3。

　　11、 0013 所述四象限探测器的固定部件包括探测器调节圈、 探测器固定圈、 探测器定位圈 以及探测器压圈； 镜筒的尾部内壁加工有台阶， 四象限探测器的尾部周面与探测器固定圈 相连， 探测器固定圈的外表面与台阶壁面贴合； 探测器固定圈的前端面设置有探测器调节 圈， 探测器调节圈的前端面与台阶面贴合， 探测器调节圈的内外侧表面分别贴合在四象限 探测器的周面与台阶壁面； 探测器固定圈的后端面设置有探测器压圈， 探测器压圈的外壁 与镜筒的内壁贴合， 由探测器固定圈的尾部外壁、 探测器固定圈所贴合台阶的台阶面、 镜筒 的内壁以及探测器压圈的端面围成探测器定位圈的安装空间； 探测器定位圈的表面与安装 空间的。

　　12、各表面贴合。 0014 作为优选， 在本实用新型大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统的一种实施例 当中： 0015 所述的探测器调节圈和探测器固定圈之间设有若干片探测器调整垫片。 0016 作为优选， 在本实用新型大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统的一种实施例 当中： 0017 所述四象限探测器的尾部周面与探测器固定圈通过螺丝相连。 0018 一种大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统的探测方法， 包括以下步骤： 0019 步骤一、 激光照射目标产生漫反射， 通过滤光片过滤掉漫反射光线 步骤二、 获得允许通过的特定波段激光， 并使特定波段激光依次穿过第一透镜和 第二透镜，。

　　13、 最后使特定波段激光会聚于四象限探测器的感光表面上； 0021 步骤三、 四象限探测器将激光光斑转换成电信号， 通过分析激光光斑在四象限探 测器感光表面上的分布状况来获取目标的位置信息， 实现对目标的跟踪和逼近。 0022 相较于现有技术， 本实用新型激光半主动导引镜头探测系统具有如下有益效果： 传统的随动激光半主动导引镜头探测系统使用三片球面镜片， 因为两片镜片没有能力完全 使通过镜筒的激光会聚在四象限探测器上， 只有通过三片球面镜片才可以做到， 而且第三 片镜片直径比较小， 没法直接与镜筒固定， 必须使用一个镜片卡套， 使第三个镜片固定在镜 片卡套上， 再与镜筒固定， 结构复杂。 本实用新。

　　14、型仅使用两片镜片， 即一片非球面透镜和一 片球面透镜， 区别于传统的方法， 传统的球面镜的镜片曲率半径是一个定值， 而本实用新型 采用的非球面的镜片曲率半径会发生变化， 由此， 可以人为的控制非球面镜片的聚光能力， 即本实用新型一片非球面镜片的效果等同于传统两片球面镜的会聚激光能力， 易于实施， 装置装调简单， 四象限探测器输出电信号稳定。 四象限探测光学系统起着收集、 会聚激光能 量的作用， 探测器接收目标反射的激光信号将微弱光信号转换为电信号， 通过分析光斑在 探测器光敏面上的分布状况来获取目标的位置信息， 实现对目标的跟踪和逼近， 具有位置 分辨率高、 响应速度快、 探测距离远(实测70。

　　15、mj激光5km照射， 可探测8km处目标反射激光)等 优点。 附图说明 0023 图1本实用新型探测系统光学结构示意图； 0024 图2本实用新型光学系统光斑足迹图： 0025 (a)是0 视场的光斑情况， (b)是2 视场的光斑情况， (c)是10 视场的光斑情况； 0026 图3本实用新型光学系统在探测器上光斑分布图； 说明书 2/4 页 4 CN 212321829 U 4 0027 图4本实用新型大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统整体示意图； 0028 1-滤光片固定圈； 2-镜筒； 3-第一压圈； 4-第二压圈； 5-四象限探测器； 6-探测器调 节圈； 7-探测器固定圈； 8-探。

　　16、测器定位圈； 9-探测器压圈； 10-滤光片； 11-第一透镜； 12-第二 透镜。 具体实施方式 0029 下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。 0030 参见图1和图4， 本实用新型的一种大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统包括 镜筒2及设置与镜筒2内部的光学系统， 光学系统沿光线输入至输出方向依次设有滤光片 10、 第一透镜11、 第二透镜12以及四象限探测器5。 其中， 第一透镜11是非球面镜， 第二透镜 12是球面镜， 将第一透镜11与第二透镜12的空气距离设置为1.532mm。 0031 本实用新型的一种大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统当中， 镜筒2的前侧 是用。

　　17、于固定滤光片10的结构。 第一透镜11和第二透镜12依次固定于镜筒2内部。 镜筒2内部 设有位于滤光片10与第一透镜11之间的第一压圈3、 第一透镜11与第二透镜12之间第二压 圈4、 位于第二透镜12与镜筒2后侧之间的四象限探测器固定结构。 四象限探测器5位于镜筒 2的后侧。 镜筒2与探测器调节圈6相连， 四象限探测器5与探测器固定圈7相连接， 探测器固 定圈7与探测器定位圈8相连， 探测器定位圈8与探测器压圈9相连， 探测器压圈9与镜筒2相 连， 探测器调节圈6与探测器固定圈7之间有一片或多片探测器调整垫片。 0032 优秀的随动激光导引镜头要满足大视场、 大线性区、 大通光口径， 且具有。

　　18、良好的温 度适应能力及加工、 装调工艺。 光斑直径约为探测器光敏面直径的一半， 光斑太小， 可能仅 仅汇聚于某一象限， 无法输出位置信号； 光斑太大， 线性区变大， 超出光敏面时， 则照成能量 损失。 光斑能量要分布均匀， 光斑分布不均匀时中心位置会发生偏差， 探测精度将会降低。 本实用新型镜筒2内部只需要设置两片镜片， 镜筒2装调简单方便， 易于批量生产， 整个随动 激光导引镜头探测系统的线度， 光斑均匀， 圆度好， 畸变小。 0033 在本实用新型的一种实施例当中： 0034 参考图1， 激光半主动导引镜头探测系统沿光路自左向右分别为滤光片10、 第一透 镜11。

　　19、、 第二透镜12、 四象限探测器5。 其中各个镜片参数按照线 度， 光斑均匀， 圆度好， 畸变小的系统功能要求进行优化。 参见图4， 滤光片固定圈1用于固定 滤光片10， 同时把滤光片固定圈1通过螺纹固定在镜筒2的最前端。 通过第一压圈3和第二压 圈4把第一透镜11和第二透镜12分别固定在镜筒2内部。 使用螺丝把四象限探测器5固定在 探测器固定圈7上。 探测器调节圈6放在探测器固定圈7和镜筒2之间， 用于调整探测器的离 焦距离， 使用探测器定位圈8和探测器压圈9把探测器固定于镜筒2的最后端。 0035 本实用新型工作过程是激光照射到目标后产生漫反射， 首先漫反射光通。

　　20、过滤光 片， 滤掉大部分杂散光， 只有特定波段的激光通过， 然后再通过所述系统的非球面透镜A和 球面透镜B， 使特定波段的激光会聚于四象限探测器感光表面上， 同时把激光光斑转换成电 信号。 通过分析光斑在探测器光敏面上的分布状况来获取目标的位置信息， 实现对目标的 跟踪和逼近。 0036 图2反映了激光通过镜筒中滤光片、 非球面镜和球面镜后光斑在四象限探测器光 敏面上的图像， 其中图2(a)是0 视场的光斑情况， 图中分成了4个象限， 每个象限的光斑大 说明书 3/4 页 5 CN 212321829 U 5 小相同。 图2(b)是2 视场的光斑情况， 这个时候相比于图2(a)中的光斑情况， 。

　　21、只有两个象限 有光斑， 在0 到2 的视场变化情况是光斑从4个象限都有光斑到最后只有2个象限有光斑的 变化过程， 统称为线 视场的光斑情况， 在2 到10 视场变化情况是光斑一 直只有2个象限有光斑的变化过程， 统称为视场。 0037 图3是0 、 2 和10 光斑在四象限探测器光敏面上的位置情况。 0038 本实用新型大孔径随动激光半主动导引镜头探测系统及方法， 易于实施， 装置装 调简单， 四象限探测器输出电信号稳定。 四象限探测光学系统起着收集、 会聚激光能量的作 用， 探测器接收目标反射的激光信号将微弱光信号转换为电信号， 通过分析光斑在探测器 光敏面上的分布状。

　　22、况来获取目标的位置信息， 实现对目标的跟踪和逼近， 具有位置分辨率 高、 响应速度快、 探测距离远(实测70mj激光5km照射， 可探测8km处目标反射激光)等优点。 0039 以上内容仅仅是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明， 不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。 对于本实用新型所属技术领域的普通 技术人员来说， 在不脱离本实用新型构思的前提下， 还可以做出若干简单的推演或替换， 这 些简单的推演或替换都应当视为属于本实用新型权利要求所划定的保护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 212321829 U 6 图1 说明书附图 1/4 页 7 CN 212321829 U 7 图2 说明书附图 2/4 页 8 CN 212321829 U 8 图3 说明书附图 3/4 页 9 CN 212321829 U 9 图4 说明书附图 4/4 页 10 CN 212321829 U 10 。