基于可調式模擬激光脈沖的激光告警器在線檢測儀

　　引言

　　激光告警器[1]能迅速探測和識別來自敵方的激光威脅，并進行聲光告警，是一種重要的激光對抗裝備，廣泛應用于坦克、裝甲車和艦艇等大型武器上[2]。為確保其在實戰中的可靠性，我軍每年都要對現役的各類激光告警設備進行分批次檢驗，而檢驗方法主要是傳統的漫反射靶板法，需將告警探頭拆下，在檢測室內配合特定的設備分別進行方位和俯仰覆蓋檢測，檢測效率低下且十分繁瑣。為適應未來戰爭的需求，我軍裝備部門急需一種高效的激光告警器性能檢測設備。

　　本文介紹一種基于可調式模擬激光脈沖技術的激光告警器在線檢測儀。其基本結構是以單片機為核心的激光管半球面定位系統，由于位置控制精確靈活且激光的波長、功率和調制頻率可調，可實現告警器方位覆蓋、俯仰覆蓋、角度分辨率、探測波長和最小可探測功率等參數的檢測。該檢測儀操作簡便，不必拆裝告警探頭，只需將裝有定位系統的半球型罩置于探頭上并保持探頭位于其球心處，操作者通過人機交互界面實現對檢測系統的控制，可迅速直觀地掌握被測告警器的性能參數，大大提高了檢測效率。

　　漫反射靶板檢測法及其不足

　　目前激光告警器的檢測普遍采用漫反射靶板檢測法，包括方位覆蓋測試和俯仰覆蓋測試兩部分，如圖1所示。中心虛線左右兩側分別為方位覆蓋測試和俯仰覆蓋測試示意圖。在方位覆蓋測試中，激光束在漫反射靶板上形成光斑A，當轉臺帶動告警器在水平面上轉動時，光斑在告警器內CCD器件上的像點水平移動，形成方位輸出信號。若該信號與轉臺的轉角成線性關系且不中斷(即漏報)，即判定告警器方位覆蓋合格。俯仰覆蓋測試中，垂直移動激光器令光斑B到告警器的垂直距離H變化，使光斑在CCD上的像點豎直移動，形成俯仰輸出信號。若俯仰信號滿足H和告警器到靶板間水平距離L所構成的三角關系，則認為告警器俯仰覆蓋合格。

　　漫反射靶板檢測法原理簡單，但存在一些問題。首先，測試一般在室內進行，故需將告警器從武器上拆下，測試完后再裝回，較為繁瑣。需測試的告警器數量較多時，操作人員的工作量將變得很大，效率低下而且容易發生錯誤。其次，在俯仰測試中，光斑高度為無限高時才能實現90o入射，而測試靶板的高度和室內空間總是有限的，故該法存在檢測死角。

　　針對漫反射靶板測試法的不足，本文提出了一種基于可調式模擬激光脈沖技術的激光告警器在線檢測儀。

　　可調式模擬激光脈沖技術

　　在實際使用環境下的激光告警器看來，其告警范圍內的等功率激光威脅源A1，A2，A3，…可等效為以告警器O為球心、半徑為R球面上的點A`1，A`2，A`3，…(分別位于射線OA1，OA2，OA3，…與球面的交點處)，而A`1，A`2，A`3，…的等效發光功率反比于A1，A2，A3，…與告警器距離的平方(接收孔徑不變的條件下，光功率的衰減與距離的平方成正比)。根據這個原理，在機械結構上，若能控制發光源在以告警器為球心的某個球面上移動，則其二維入射角的變化可用來檢測告警器的方位覆蓋和俯仰覆蓋范圍，而其使方位和俯仰輸出量產生變化所掠過的最小圓心角則代表了告警器的角度分辨率。在電路結構上，調節該光源的發光功率，使其略低于報警閾值，可檢測告警器的最小可探測功率，而調節光源的輸出波長，則可檢測告警器對不同波長輸入光反應的敏感性，此外還可以對光源進行調制，用來檢測告警器對脈沖光的反應，這就是本文所提出可調式激光模擬脈沖技術的原理，由此實現了對告警器性能的完整檢測。