一种复合导引头系统的制作方法

本发明属于制导，公开了一种复合导引头系统，具体为一种小型化的基于可见光和红外成像相融合的复合导引头系统。

背景技术：

1、现有技术中的导引头种类很多，包括雷达、激光、可见光、红外等。最初都是单一导引头体制，随着对抗技术的发展，单一制导越来越显示出弊端。具体来说，对于单模制导中的可见光制导(属于被动制导)，如图1所示，其信号来源于目标反射的可见光信号，由电视摄像头捕获、定位、跟踪，其优点为利用目标的电耦合器件图像信息进行制导，隐蔽性好，分辨率高，成本低，其缺点为不能获得目标的距离等信息，较易受能见度、天气等影响，夜间无法使用；对于单模制导中的红外制导，其信号来源于目标的红外辐射，由红外探测器捕获、识别、跟踪，提取目标的角位置和视线角速度等信息，作用于3～5um波段的中波红外和8～12um波段的长波红外，其优点是灵敏度高，分辨率高，目标识别能力强，隐蔽性好，可昼夜作战，缺点是易受云、雾和烟尘等环境影响，无法获得弹目距离信息。

2、于是复合制导技术应运而生，成为发展潮流。复合导引头，也叫“多模导引头”，就是将多个导引头集成在一起作为制导系统。目前，复合导引头在技术上得到应用的主要还是双模制导导引头。复合导引头，将多种导引头集成在一起，主要有两种集成模式。一个是分孔径，即各个导引头分开，各自独立工作，要求结构空间大；另一个是共孔径，就是各个导引头共用一个孔径，特点就是可以做到体积比较小，但整流罩设计成为一个技术难点。

3、可见，采用传统单一模式的制导体制极容易被干扰影响，导引头作战能力下降。多模复合技术能够获取目标多个维度的信息，提高了导引头的反隐身、抗干扰和目标识别的能力，增强了针对广域信息的感知能力和突防能力，但是体积较大。而且通常情况下的共孔径设计，敏感器件要进行集成设计，放在同一个万向支架上，转动的时候同时转动并要求互不影响，但是这种内部设计结构复杂，成本高昂，可靠性不能得到保障。

技术实现思路

1、基于上述技术问题，本发明提出了一种小型化的基于可见光和红外成像相融合的复合导引头系统，以实现多源数据融合制导。

2、本发明一种复合导引头系统包括光学头罩、半透半反镜(1)、红外镜头(5)、可见光透镜(3)、红外探测器(6)、可见光探测器(4)、探测板以及飞行管理模块，其中，所述光学头罩为镀膜石英玻璃，所述光学头罩后端设置所述半透半反镜(1)，通过所述光学头罩的入射光照射到与入射光方向成45°夹角的所述半透半反镜(1)上，一路光通过反射到达与入射光方向成45°夹角的全反镜(2)上，所述全反镜(2)将全部光反射到所述可见光透镜(3)上，所述可见光透镜(3)将光焦距到所述可见光探测器(4)；另一路光通过所述半透半反镜(1)照射到所述红外镜头(5)，所述红外镜头(5)将光焦距到所述红外探测器(6)，所述可见光探测器(4)和所述红外探测器(6)通过光电转换，将光信号转换为数字信号并通过camera link接口实时传输到后端的探测板上，探测板上的zynq芯片进行预处理后，将数据传递到dsp芯片，通过高速接口将处理完成的信息传递到飞行管理模块。

3、进一步的，所述dsp芯片用于图像融合、目标识别。

4、进一步的，所述zynq芯片作为通信链路，用于实现数据预处理、数据配准和数据通信。

5、进一步的，所述dsp芯片与所述zynq芯片间通过sgmii总线进行数据通信。

6、进一步的，所述探测板包括第一flash存储模块和第二flash存储模块，其中，第一flash存储模块为spi flash，连接dsp芯片，用于存储dsp程序；第二flash存储模块为qspiflash，连接zynq芯片，用于存储zynq程序。

7、进一步的，所述dsp芯片外扩4片总容量为2gb的ddr3片外缓存。

8、进一步的，所述zynq芯片外扩2片总容量为1gb的ddr3片外缓存，用于程序调试。

9、本发明在系统设计、结构设计、算法构建和电路设计等方面存在巨大优势，系统的集成度高，结构尺寸压缩，图像配准过程简单，电路成本较低。本发明可以实现在共孔径下的复合导引头设计。本发明结构设计简单，红外光和可见光图像获取难度小，成本低，易用性高。

技术特征：

1.一种复合导引头系统，其特征在于，包括光学头罩、半透半反镜(1)、红外镜头(5)、可见光透镜(3)、红外探测器(6)、可见光探测器(4)、探测板以及飞行管理模块，其中，所述光学头罩为镀膜石英玻璃，所述光学头罩后端设置所述半透半反镜(1)，通过所述光学头罩的入射光照射到与入射光方向成45°夹角的所述半透半反镜(1)上，一路光通过反射到达与入射光方向成45°夹角的全反镜(2)上，所述全反镜(2)将全部光反射到所述可见光透镜(3)上，所述可见光透镜(3)将光焦距到所述可见光探测器(4)；另一路光通过所述半透半反镜(1)照射到所述红外镜头(5)，所述红外镜头(5)将光焦距到所述红外探测器(6)，所述可见光探测器(4)和所述红外探测器(6)通过光电转换，将光信号转换为数字信号并通过cameralink接口实时传输到后端的探测板上，探测板上的zynq芯片进行预处理后，将数据传递到dsp芯片，通过高速接口将处理完成的信息传递到飞行管理模块。

2.根据权利要求1所述的一种复合导引头系统，其特征在于，所述dsp芯片用于图像融合、目标识别。

3.根据权利要求1所述的一种复合导引头系统，其特征在于，所述zynq芯片作为通信链路，用于实现数据预处理、数据配准和数据通信。

4.根据权利要求1所述的一种复合导引头系统，其特征在于，所述dsp芯片与所述zynq芯片间通过sgmii总线进行数据通信。

5.根据权利要求1所述的一种复合导引头系统，其特征在于，所述探测板包括第一flash存储模块和第二flash存储模块，其中，第一flash存储模块为spiflash，连接dsp芯片，用于存储dsp程序；第二flash存储模块为qspiflash，连接zynq芯片，用于存储zynq程序。

6.根据权利要求1所述的一种复合导引头系统，其特征在于，所述dsp芯片外扩4片总容量为2gb的ddr3片外缓存。

7.根据权利要求1所述的一种复合导引头系统，其特征在于，所述zynq芯片外扩2片总容量为1gb的ddr3片外缓存，用于程序调试。

技术总结本发明属于制导技术领域，公开了一种复合导引头系统，包括光学头罩、半透半反镜、红外镜头、可见光透镜、红外探测器、可见光探测器、探测板以及飞行管理模块，其中，光学头罩为镀膜石英玻璃，光学头罩后端设置半透半反镜，通过光学头罩的入射光照射到与入射光方向成45°夹角的半透半反镜上，一路光通过反射到达与入射光方向成45°夹角的全反镜上，将全部光反射到可见光透镜上，将光焦距到可见光探测器；另一路光通过半透半反镜照射到红外镜头，将光焦距到红外探测器，传输到后端的探测板上，再传递到飞行管理模块。本发明集成度高，结构尺寸压缩，图像配准过程简单，且红外光和可见光图像获取难度小，易用性高。技术研发人员：庞鹏,张佳,张浩,马科研,宋斌,张雪,王亚凯受保护的技术使用者：北京计算机技术及应用研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/20