ОПТИЧЕСКИЙ ЛОКАТОР Советский патент 1995 года по МПК G01S17/02 

Изобретение относится к области систем, использующих принцип отражения оптического излучения от исследуемого объекта, и может быть использовано для получения голограмм и восстановления изображений удаленных объектов.

Известен оптической локатор, содержащий точечный источник излучения и двумерный приемник излучения. Приемник вращается относительно объекта вокруг фиксированной точки таким образом, чтобы измененный объектом пучок излучения сканировался по всей плоскости приемника. Излучение, воспринимаемое приемником смешивается с эталонным сигналом, который является взаимно когерентным с пучком, освещающим объект.

Локатор позволяет получить голограмму исследуемого объекта. Однако полученное с его помощью изображение при расположении объекта за турбулентной средой, оказывается искаженным.

Наиболее близким по технической сущности является оптический локатор, содержащий блок излучения, передающую оптическую систему, приемную оптическую систему, опорный канал с отражателем, информационный канал и приемное устройство.

Конструктивные особенности этого локатора не позволяют получить достаточно высокое качество изображения исследуемого объекта, т.к. они не устраняют влияние турбулентностей атмосферы на отраженное излучение, несущее информацию об объекте.

Целью изобретения является повышение качества изображений удаленных объектов.

Цель достигается тем, что в оптический локатор, содержащий блок излучения, приемно-передающую оптическую систему, приемную оптическую систему, опорный канал с отражателем, информационный канал, приемное устройство и синхронизатор, введены последовательно установленные на выходе приемной оптической системы светофильтр, и светодлитель, а также последовательно оптически соединенные рассеивающая линза, диафрагма, квантово-механический усилитель, установленные в опорном канале между светоделителем и отражателем, а информационный канал выполнен в виде последовательно установленных плоского отражателя и фокусирующей линзы, при этом выходы синхронизатора соединены с входами блока излучения и квантово-механического усилителя.

На чертеже представлена блок-схема оптического локатора.

Устройство работает следующим образом.

В блоке излучения 1 формируются зондирующие импульсы. Излучение проходит через приемно-передающую оптическую систему 2 и облучает объект локации. Отраженное от объекта излучение проходит через приемно-передающую оптическую систему 2 и попадает на приемную оптическую систему 3. При этом приемно-передающая система обеспечивает компенсацию скорости движения объекта. Для улучшения отношения сигнал/шум и улучшения фоновой засветки излучение с выхода приемной оптической системы 3 попадает на светофильтр 4. Отфильтрованное излучение попадает на делитель излучения 5, где оно делится на опорный и информационный лучи и образует соответственно опорный 6 и информационный 7 каналы.

Опорный луч проходит через рассеивающую линзу 8, фильтруется диафрагмой 9 и усиливается в квантово-механическом усилителе 10 и затем через параболическое зеркало 11 поступает на вход передающей телевизионной камеры 12 приемного устройства 13.

Информационный луч отражается от плоского отражателя 14, проходит через фокусирующую линзу 15 и поступает на вход передающей телевизионной камеры 12 приемного устройства 13. Запуск блока излучения осуществляется с помощью импульсов, поступающих с первого выхода синхронизатора 16.

Запуск квантово-механического усилителя 10 осуществляется с помощью импульсов, поступающих с второго выхода синхронизатора 16, которые задержаны относительно зондирующих импульсов на величину запаздывания сигналов, рассеянных на объекте.

При этом на вход синхронизатора 16 подают синхронизирующий импульс, например, от радио- или инфракрасного локатора обнаружения и сопровождения объекта по дальности, скорости и угловым координатам (на чертеже не показан).

На мишени передающей телевизионной камеры 12 опорный и информационный лучи интерферируют, образуя голограмму. Затем голограммы, преобразованные в телевизионные сигналы, запоминаются, накапливаются и обрабатываются в приемном устройстве 13. Введение указанных блоков и их связи улучшают качество изображений объектов локации, что достигается, во-первых, формированием голограмм путем деления отраженного излучения на два луча опорного и информационного, во-вторых, многократной регистрацией рассеянных на объекте импульсных сигналов, преобразуемых в голограммы, с последующей статистической обработкой этих голограмм, обеспечивающей уменьшение влияния турбулентности атмосферы и улучшение соответственно качества изображений удаленных объектов.

В результате восстановления изображений по суммарным голограммам, оптический локатор позволяет улучшить качество изображений объектов, расположенных за турбулентной средой.

Это дает возможность увеличить вероятность распознавания объектов по визуальному изображению, а также при корреляционно-голографическом методе при сравнении распознаваемого объекта с эталонным.

ОПТИЧЕСКИЙ ЛОКАТОР, содержащий блок излучения, приемно-передающую оптическую систему, приемную оптическую систему, опорный канал с отражателем, информационный канал, приемное устройство и синхронизатор, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изображений удаленных объектов, в него введены последовательно установленные на выходе приемной оптической системы светофильтр и светоделитель, а также последовательно оптически соединенные рассеивающая линза, диафрагма, квантово-механический усилитель, установленные в опорном канале между светоделителем и отражателем, а информационный канал выполнен в виде последовательно установленных плоского отражателя и фокусирующей линзы, при этом выходы синхронизатора соединены с входами блока излучения и квантово-механического усилителя.