一种激光器脉冲控制与测距系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种激光器脉冲控制与测距系统及其工作方法；所述激光器脉冲控制与测距系统包括通信模块、模式控制模块、频率控制模块、激光发射组件、激光接收组件、测距模块；其工作方法包括以下步骤：S1、进行数据初始化操作；S2、接收通信数据；S3、将接收到的通信数据发送给模式控制模块、测距模块；S4、模式控制模块根据通信数据设置激光器工作状态，测距模块根据通信数据设置测距开关状态；将激光器工作状态、测距开关状态发送给频率控制模块；S5、频率控制模块通过测距开关状态、激光器工作状态控制产生脉冲序列，令激光发射组件、激光接收组件、测距模块进行测距操作；S6、测距模块将测距结果发送给通信模块，完成测距操作。完成测距操作。完成测距操作。

【技术实现步骤摘要】
一种激光器脉冲控制与测距系统及其工作方法


[0001]本专利技术涉及激光制导领域，尤其涉及一种激光器脉冲控制与测距系统及其工作方法。

技术介绍

[0002]激光目标指示器是实现激光半主动制导技术的重要组成，激光半主动制导技术是通过激光目标指示器对目标发射一定频率的激光束，通过目标漫反射的激光控制导弹飞向目标；其中，对激光频率的控制和测距是激光目标指示器的核心技术。现有激光目标指示器进行测距操作时均为固定频率操作，其抗干扰能力较差；因此，有必要对其进行研究改进。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的是针对上述问题，提供一种结构简单、操作便利的激光器脉冲控制与测距系统及其工作方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种激光器脉冲控制与测距系统，包括通信模块、模式控制模块、频率控制模块、激光发射组件、激光接收组件、测距模块；所述通信模块的信号输出端与模式控制模块的信号输入端相连接，模式控制模块的信号输出端与频率控制模块的信号输入端相连接，频率控制模块的信号输出端与激光发射组件的信号输入端相连接，激光接收组件与激光发射组件相对应设置且两者电性连接，激光发射组件的信号输出端与测距模块的信号输入端相连接，测距模块的信号输出端分别与频率控制模块、通信模块的信号输入端相连接。
[0005]进一步的，所述模式控制模块与频率控制模块之间设置有延时模块，延时模块的信号输入端与模式控制模块的信号输出端相连接，延时模块的信号输出端与频率控制模块的信号输入端相连接。
[0006]进一步的，所述通信模块为微控制器STM32F103ZET。
[0007]进一步的，所述频率控制模块为复杂可编程逻辑器件EPM1027T144。
[0008]进一步的，所述激光发射组件包括激光器，激光器为1064nm固体激光器。
[0009]进一步的，所述激光接收组件包括激光同步电路、激光接收放大调理电路；所述激光同步电路分别与激光发射组件、激光接收放大调理电路相连接，激光接收放大调理电路与测距模块相连接。
[0010]一种激光器脉冲控制与测距系统的工作方法，包括以下步骤：S1、进行数据初始化操作；S2、判断通信模块是否接收到通信数据，如果接收到通信数据，则进行下一步操作；如果未接收到通信数据，则继续判断是否接收到通信数据；S3、将接收到的通信数据发送给模式控制模块、测距模块；S4、模式控制模块根据通信数据设置激光器工作状态，测距模块根据通信数据设置测距开关状态；将激光器工作状态、测距开关状态发送给频率控制模块；
S5、频率控制模块通过测距开关状态、激光器工作状态控制产生脉冲序列，令激光发射组件、激光接收组件、测距模块进行测距操作；S6、测距模块将测距结果发送给通信模块，完成测距操作。
[0011]进一步的，所述步骤S4中，激光器工作状态包括工作频率、时间间隔、工作时长、首末方式、延时信息。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有的优点和积极效果是：本专利技术通过微控制器STM32F103ZET和复杂可编程逻辑器件EPM1027T144组成激光器脉冲控制与测距系统；其首先通过微控制器实现上位机命令的解析，并将相应命令转换成模式控制模块的输入信号；在模式控制模块对激光器的工作状态进行调整后输出，通过复杂可编程逻辑器件输出脉冲信号来驱动激光器发射激光，接着通过激光接收组件中的激光同步电路、激光接收放大调理电路将激光同步信号、激光接收信号发送给测距模块，测距模块进行距离计算后将测距结果通过微控制器发送给上位机，实现了高精度的激光器脉冲控制和测距距离解算；该测距系统通过对激光器工作状态进行调整，令激光器的工作频率、间隔时长等信息进行了改变，有效提高了激光器的抗干扰能力，从而提高了本专利技术的使用效果；同时本专利技术适用于激光目标指示器和各种激光测距仪，亦可以用于重频激光器的控制和测距，进一步提高了本专利技术的使用效果。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为激光器脉冲控制与测距系统的框架结构图；图2为激光器脉冲控制与测距系统的工作流程图。
具体实施方式
[0015]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
[0016]如图1所示，本实施例公开了一种激光器脉冲控制与测距系统，包括通信模块、模式控制模块、频率控制模块、激光发射组件、激光接收组件、测距模块；所述通信模块的信号输出端与模式控制模块的信号输入端相连接，模式控制模块的信号输出端与延时模块的信号输入端相连接，延时模块的信号输出端与频率控制模块的信号输入端相连接，频率控制模块的信号输出端与激光发射组件的信号输入端相连接，激光接收组件与激光发射组件相对应设置且两者电性连接，激光发射组件的信号输出端与测距模块的信号输入端相连接，测距模块的信号输出端分别与频率控制模块、通信模块的信号输入端相连接。
[0017]通信模块的输入端为RS422串口，通信模块由微控制器STM32F103ZET与上位机的通信接口相连，按照通信协议进行解析上位机控制指令，发送激光器测距结果。
[0018]模式控制模块的输入信号与通信模块的输出信号通过PCB相连，模式控制模块通过输入信号判断激光器的工作模式（包括工作频率、时间间隔、时长、首末方式、延时等信息），产生IO信号与CPLD相连。
[0019]延时模块产生精确的延时脉冲信号，与频率控制模块相连，在延时时间到达的时刻产生脉冲序列。
[0020]频率控制模块为复杂可编程逻辑器件EPM1027T144；其采用高精度、温度系数较小的晶振作为时钟基准，产生脉宽和周期较为精确的脉冲信号，经驱动芯片输出激光发射组件，按要求发射激光。
[0021]测距模块的输入信号与激光接收组件相连，根据飞行时间计算，得到计算结果，输出信号与通信模块相连。
[0022]激光器发射组件所用激光器为1064nm固体激光器；也可以使用半导体激光器。
[0023]激光器接收组件包括激光同步电路、激光接收放大调理电路；所述激光同步电路分别与激光发射组件、激光接收放大调理电路相连接，激光接收放大调理电路与测距模块相连接。测距模块输入的反射后的激光信号，是经过激光接收放大调理电路处理后的脉冲信号，而不是原始激光信号或者放大的模拟信号。
[0024]如图2所示，上述激光器脉冲控制与测距系统的工作步骤如下：S1：系统上电后，进行数据初始化；S2：初始化结束后，通信模块判本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光器脉冲控制与测距系统，其特征在于：所述激光器脉冲控制与测距系统包括通信模块、模式控制模块、频率控制模块、激光发射组件、激光接收组件、测距模块；所述通信模块的信号输出端与模式控制模块的信号输入端相连接，模式控制模块的信号输出端与频率控制模块的信号输入端相连接，频率控制模块的信号输出端与激光发射组件的信号输入端相连接，激光接收组件与激光发射组件相对应设置且两者电性连接，激光发射组件的信号输出端与测距模块的信号输入端相连接，测距模块的信号输出端分别与频率控制模块、通信模块的信号输入端相连接。2.如权利要求1所述的激光器脉冲控制与测距系统，其特征在于：所述模式控制模块与频率控制模块之间设置有延时模块，延时模块的信号输入端与模式控制模块的信号输出端相连接，延时模块的信号输出端与频率控制模块的信号输入端相连接。3.如权利要求2所述的激光器脉冲控制与测距系统，其特征在于：所述通信模块为微控制器STM32F103ZET。4.如权利要求3所述的激光器脉冲控制与测距系统，其特征在于：所述频率控制模块为复杂可编程逻辑器件EPM1027T144。5.如权利要求4所述的激光器脉冲控制与测距系统，其特征在于：所述激光发射组件包括激...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓静，张帅，吴应运，牛思博，曲雅臣，李帅，陈龙飞，付攀龙，赵凯，王端天，薛飞红，常鹏飞，
申请(专利权)人：河南平原光电有限公司，
类型：发明
国别省市：