一種基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的天基空間目標(biāo)探測(cè)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的天基空間目標(biāo)探測(cè)裝置，由遮光罩、光學(xué)系統(tǒng)、MCP位敏探測(cè)器和信號(hào)處理模塊組成。目標(biāo)光學(xué)信號(hào)經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行能量匯聚，傳輸?shù)組CP位敏探測(cè)器上，MCP位敏探測(cè)器對(duì)目標(biāo)光信號(hào)進(jìn)行光子計(jì)數(shù)成像，信號(hào)處理模塊對(duì)探測(cè)器輸出的信號(hào)進(jìn)行處理，得到目標(biāo)光信號(hào)到達(dá)時(shí)間和位置坐標(biāo)信息。本發(fā)明利用光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)，可以獲得目標(biāo)的位置和時(shí)間信息，具有位置讀出、高靈敏度和時(shí)間標(biāo)記功能，彌補(bǔ)傳統(tǒng)探測(cè)裝置在探測(cè)微弱高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)方面的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
一種基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的天基空間目標(biāo)探測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及天基空間目標(biāo)探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的空間目標(biāo)探測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]空間目標(biāo)探測(cè)是利用空間和控制空間的重要基礎(chǔ)，是未來(lái)空間技術(shù)的一個(gè)重要課題。與地基探測(cè)相比，天基探測(cè)在空域覆蓋性、監(jiān)視時(shí)效性、小尺度目標(biāo)探測(cè)編目與預(yù)警方面，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。與天基雷達(dá)系統(tǒng)相比，天基光學(xué)探測(cè)具有功耗低、測(cè)角精度高等優(yōu)勢(shì)。隨著各國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展，空間目標(biāo)日益復(fù)雜，包括微小衛(wèi)星，空間碎片。因此迫切需要發(fā)展空間目標(biāo)天基光學(xué)探測(cè)技術(shù)，特別是對(duì)空間微弱、高速動(dòng)目標(biāo)的探測(cè)需求尤為迫切。
[0003]傳統(tǒng)的天基空間目標(biāo)探測(cè)裝置采用基于CXD或CMOS探測(cè)器的探測(cè)體制。這兩種探測(cè)器具有量子效率高的優(yōu)點(diǎn)，但是讀出噪聲會(huì)隨著幀頻的增加而增大，因此很難滿足高速微弱目標(biāo)的探測(cè)。對(duì)于點(diǎn)目標(biāo)探測(cè)，為了滿足一定的探測(cè)概率，通常需要信噪比大于6。對(duì)于一定尺寸的目標(biāo)，可以通過(guò)增加積分時(shí)間或者降低探測(cè)距離來(lái)獲得更多信號(hào)光子數(shù)，以提高信噪比。因此，傳統(tǒng)的基于CCD或CMOS探測(cè)器的探測(cè)體制只能對(duì)速度較慢、距離較近、尺寸較大的目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，無(wú)法滿足對(duì)遠(yuǎn)距離微小目標(biāo)和近距離高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)的需求。到目前為止，尚未有針對(duì)空間微弱、高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的空間目標(biāo)探測(cè)裝置，該裝置可以滿足對(duì)空間微弱高速動(dòng)目標(biāo)的探測(cè)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的空間微弱目標(biāo)探測(cè)裝置，包括遮光罩、光學(xué)系統(tǒng)、MCP位敏探測(cè)器、信號(hào)處理模塊;遮光罩用于消除目標(biāo)信號(hào)光的雜光；目標(biāo)信號(hào)光經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)采集后送至MCP位敏探測(cè)器;MCP位敏探測(cè)器將入射的光子轉(zhuǎn)換成光電子，并對(duì)光電子進(jìn)行放大形成電子云，某一時(shí)刻的電子云的二維位置信息由MCP位敏探測(cè)器陽(yáng)極記錄;信號(hào)處理模塊對(duì)MCP位敏探測(cè)器陽(yáng)極輸出的光電流脈沖信號(hào)進(jìn)行放大、比較、轉(zhuǎn)換后輸出模擬信號(hào)，并將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)質(zhì)心算法得到目標(biāo)的坐標(biāo)信息，通過(guò)電路自帶時(shí)鐘或計(jì)時(shí)電路得到目標(biāo)信號(hào)到達(dá)的時(shí)間信息。
[0006]所述的光學(xué)系統(tǒng)位于遮光罩后端，將來(lái)自目標(biāo)的光信號(hào)匯聚在其后的焦平面上；所述光學(xué)系統(tǒng)的形式為視場(chǎng)拼接光學(xué)系統(tǒng)或同心多尺度光學(xué)系統(tǒng)。
[0007]所述的MCP位敏探測(cè)器位于光學(xué)系統(tǒng)的焦平面上，包括陰極“窗”、微通道板堆和陽(yáng)極。
[0008]所述的陰極“窗”，由輸入光窗和光電陰極組成;輸入光窗為石英玻璃或娃英玻璃；光電陰極材料為多堿或AgOCs或InGaAs。
[0009]所述的微通道板堆為多塊微通道板沿電子入射方向堆疊排列，并根據(jù)增益倍數(shù)需要，確定微通道板的個(gè)數(shù)。
[0010]所述的陽(yáng)極，為陽(yáng)極陣列，具有二維NXN陣列結(jié)構(gòu)，N為正整數(shù)，置于真空環(huán)境內(nèi)；
[0011]所述的陽(yáng)極陣列具有兩種結(jié)構(gòu)，即交叉條陽(yáng)極和交叉延遲線陽(yáng)極;所述的交叉條陽(yáng)極為:在相互垂直的X和y方向分別有N個(gè)相同、彼此獨(dú)立且平行的陽(yáng)極，即有2XN個(gè)陽(yáng)極讀出；所述的交叉延遲線陽(yáng)極為:在X方向有一個(gè)呈“回”字形排布的陽(yáng)極，對(duì)應(yīng)2個(gè)陽(yáng)極讀出，在與X方向垂直的y方向有一個(gè)呈“回”字形排布的陽(yáng)極，對(duì)應(yīng)2個(gè)陽(yáng)極讀出，即交叉延遲線陽(yáng)極有4個(gè)陽(yáng)極讀出。
[0012]所述的信號(hào)處理模塊，對(duì)于交叉條陽(yáng)極，包括:放大器、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、計(jì)時(shí)電路、可編程邏輯門陣列;交叉條陽(yáng)極探測(cè)器陽(yáng)極X方向多個(gè)電極輸出的信號(hào)依次通過(guò)放大器、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器，輸出給可編程門陣列；交叉條陽(yáng)極探測(cè)器陽(yáng)極y方向多個(gè)電極輸出的信號(hào)依次通過(guò)放大器、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器，輸出給可編程門陣列;微通道板堆引出的輸出信號(hào)通過(guò)計(jì)時(shí)電路記錄光信號(hào)到達(dá)時(shí)間，輸出給可編程門陣列;可編程門陣列對(duì)X方向和y方向模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)進(jìn)行質(zhì)心算法處理進(jìn)而得到X方向和y方向光信號(hào)到達(dá)的位置信息、同時(shí)打包輸出計(jì)時(shí)電路獲取的目標(biāo)光信號(hào)到達(dá)的時(shí)間信息。
[0013]對(duì)于交叉延遲線陽(yáng)極，包括:放大器、恒定系數(shù)鑒別器、時(shí)幅轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、計(jì)時(shí)電路、可編程邏輯門陣列；陽(yáng)極X方向2個(gè)電極輸出的信號(hào)分別依次通過(guò)放大器、恒定系數(shù)鑒別器、時(shí)幅轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入到可編程門陣列，恒定系數(shù)鑒別器將輸入的模擬脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為快速的邏輯脈沖信號(hào)，時(shí)幅轉(zhuǎn)換器將X方向兩路恒定系數(shù)鑒別器輸出的邏輯脈沖信號(hào)到達(dá)時(shí)間進(jìn)行比較，并轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓脈沖，其幅值正比于兩路邏輯脈沖信號(hào)到達(dá)時(shí)間的時(shí)間差；陽(yáng)極y方向2個(gè)電極輸出的信號(hào)分別依次通過(guò)放大器、恒定系數(shù)鑒別器、時(shí)幅轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入到可編程門陣列，恒定系數(shù)鑒別器將輸入的模擬脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為快速的邏輯脈沖信號(hào)，時(shí)幅轉(zhuǎn)換器將y方向兩路恒定系數(shù)鑒別器輸出的邏輯脈沖信號(hào)到達(dá)時(shí)間進(jìn)行比較，并轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓脈沖，其幅值正比于兩路邏輯脈沖信號(hào)到達(dá)時(shí)間的時(shí)間差;微通道板堆引出的輸出信號(hào)通過(guò)計(jì)時(shí)電路記錄光信號(hào)到達(dá)時(shí)間，輸出給可編程門陣列；可編程門陣列分別將接收到的X方向和y方向的時(shí)間差數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，通過(guò)質(zhì)心算法提取電子云質(zhì)心，得到光信號(hào)到達(dá)的位置信息，可編程門陣列同時(shí)打包輸出計(jì)時(shí)電路獲取的目標(biāo)光信號(hào)到達(dá)的時(shí)間信息。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
[0015]1、本發(fā)明提供了一種基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的空間目標(biāo)探測(cè)裝置，由遮光罩、光學(xué)系統(tǒng)、MCP位敏探測(cè)器、信號(hào)處理模塊組成。通過(guò)將光子計(jì)數(shù)成像技術(shù)和高分辨時(shí)間標(biāo)記技術(shù)相結(jié)合，獲得目標(biāo)的X、Y、T(位置、時(shí)間)三維信息，具有位置讀出、高靈敏度探測(cè)和時(shí)間標(biāo)記功能?；诘玫降摩丁ⅵ础ⅵ橙S信息，可以檢測(cè)得到目標(biāo)軌跡和位置信息。本發(fā)明能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)探測(cè)裝置在探測(cè)微弱高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)方面的不足。
[0016]2、本發(fā)明采用MCP位敏探測(cè)器，屬于被動(dòng)光子計(jì)數(shù)成像探測(cè)體制，比APD具有更低的暗信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)更高靈敏度探測(cè)；同時(shí)，采用陽(yáng)極陣列和信號(hào)處理模塊直接測(cè)定MCP出射的電子云質(zhì)心，以此來(lái)確定入射光子的位置，可以直接輸出目標(biāo)物理位置信息，回避傳統(tǒng)探測(cè)體制位置坐標(biāo)邏輯轉(zhuǎn)換的處理過(guò)程，提高效率和準(zhǔn)確度；
[0017]3、本發(fā)明采用MCP位敏探測(cè)器和信號(hào)處理模塊實(shí)現(xiàn)高分辨時(shí)間標(biāo)記功能，可以對(duì)高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，解決傳統(tǒng)探測(cè)體制由于高幀頻導(dǎo)致讀出噪聲大而不能探測(cè)高速目標(biāo)的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為一種基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的天基空間目標(biāo)探測(cè)裝置的原理圖。
[0019]圖2為MCP位敏探測(cè)器的功能示意圖。
[0020]圖3a為MCP位敏探測(cè)器的交叉條陽(yáng)極結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖3b為MCP位敏探測(cè)器的交叉延遲線陽(yáng)極結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4a為交叉條陽(yáng)極信號(hào)處理模塊的原理框圖。
[0023]圖4b為交叉延遲線陽(yáng)極信號(hào)處理模塊的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1所示，本發(fā)明的空間目標(biāo)探測(cè)裝置包括遮光罩、光學(xué)系統(tǒng)、MCP位敏探測(cè)器和信號(hào)處理模塊。遮光罩用于消除雜散光；目標(biāo)光學(xué)信號(hào)經(jīng)遮光罩進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行能量匯聚，之后傳輸?shù)組CP位敏探測(cè)器;MCP位敏探測(cè)器采用光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)記錄某一時(shí)刻目標(biāo)信號(hào)光的位置坐標(biāo);信號(hào)處理模塊根據(jù)MCP位敏探測(cè)器陽(yáng)極的形式，對(duì)電子信號(hào)進(jìn)行處理，獲得目標(biāo)的X、Y、T三維信息。
[0025]如圖2所示，MCP位敏探測(cè)器由陰極“窗”、MCP堆(微通道板堆)和陽(yáng)極組成。陰極“窗”將入射的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成光電子，MCP堆對(duì)光電子進(jìn)行放大形成電子云并射向陽(yáng)極。陽(yáng)極排列成正交NXN形式，并根據(jù)讀出方式不同，具有兩種類型，即交叉條陽(yáng)極和交叉延遲線陽(yáng)極，如圖3a和圖3b所示。
[0026]根據(jù)基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的空間微弱目標(biāo)探測(cè)裝置的總體要求，光學(xué)系統(tǒng)采用反射式結(jié)構(gòu)，包括主鏡組件、次鏡組件和三鏡組件。
[0027]如圖4a和圖4b所示，針對(duì)MCP位敏探測(cè)器兩種陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，信號(hào)處理模塊具有兩種形式。①如圖4a，對(duì)于交叉條陽(yáng)極，其信號(hào)處理模塊主要包括:放大器、濾波器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、計(jì)時(shí)電路、可編程邏輯門陣列(FPGA)。交叉條陽(yáng)極探測(cè)器陽(yáng)極X方向N個(gè)電極輸出的信號(hào)依次通過(guò)放大器、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器，輸出給可編程門陣列;交叉條陽(yáng)極探測(cè)器陽(yáng)極y方向N個(gè)電極輸出的信號(hào)依次通過(guò)放大器、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器，輸出給可編程門陣列;探測(cè)器微通道板堆引出的輸出信號(hào)通過(guò)計(jì)時(shí)電路記錄光信號(hào)到達(dá)時(shí)間，輸出給可編程門陣列；可編程門陣列，對(duì)X方向和y方向模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)進(jìn)行質(zhì)心算法處理進(jìn)而得到X方向和y方向光信號(hào)到達(dá)的位置信息、同時(shí)打包輸出計(jì)時(shí)電路獲取的目標(biāo)光信號(hào)到達(dá)的時(shí)間信息。②如圖4b，對(duì)于交叉延遲線陽(yáng)極，其信號(hào)處理模塊主要包括:放大器、恒定系數(shù)鑒別器、時(shí)幅轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、計(jì)時(shí)電路、可編程邏輯門陣列(FPGA);陽(yáng)極X方向2個(gè)電極輸出的信號(hào)分別依次通過(guò)放大器、恒定系數(shù)鑒別器、時(shí)幅轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入到可編程門陣列，恒定系數(shù)鑒別器將輸入的模擬脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為快速的邏輯脈沖信號(hào)，時(shí)幅轉(zhuǎn)換器將X方向兩路恒定系數(shù)鑒別器輸出的邏輯脈沖信號(hào)到達(dá)時(shí)間進(jìn)行比較，并轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓脈沖，其幅值正比于兩路邏輯脈沖信號(hào)到達(dá)時(shí)間的時(shí)間差；陽(yáng)極y方向2個(gè)電極輸出的信號(hào)分別依次通過(guò)放大器、恒定系數(shù)鑒別器、時(shí)幅轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入到可編程門陣列，恒定系數(shù)鑒別器將輸入的模擬脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為快速的邏輯脈沖信號(hào)，時(shí)幅轉(zhuǎn)換器將y方向兩路恒定系數(shù)鑒別器輸出的邏輯脈沖信號(hào)到達(dá)時(shí)間進(jìn)行比較，并轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓脈沖，其幅值正比于兩路邏輯脈沖信號(hào)到達(dá)時(shí)間的時(shí)間差;探測(cè)器微通道板堆引出的輸出信號(hào)通過(guò)計(jì)時(shí)電路記錄光信號(hào)到達(dá)時(shí)間，輸出給可編程門陣列；可編程門陣列分別將接收到的X方向和y方向的時(shí)間差數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，通過(guò)質(zhì)心算法提取電子云質(zhì)心，得到光信號(hào)到達(dá)的位置信息，可編程門陣列同時(shí)打包輸出計(jì)時(shí)電路獲取的目標(biāo)光信號(hào)到達(dá)的時(shí)間信息。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的空間微弱目標(biāo)探測(cè)裝置，包括遮光罩、光學(xué)系統(tǒng)、MCP位敏探測(cè)器、信號(hào)處理模塊;遮光罩用于消除目標(biāo)信號(hào)光的雜光；目標(biāo)信號(hào)光經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)采集后送至MCP位敏探測(cè)器;MCP位敏探測(cè)器將入射的光子轉(zhuǎn)換成光電子，并對(duì)光電子進(jìn)行放大形成電子云，某一時(shí)刻的電子云的二維位置信息由MCP位敏探測(cè)器陽(yáng)極記錄;信號(hào)處理模塊對(duì)MCP位敏探測(cè)器陽(yáng)極輸出的光電流脈沖信號(hào)進(jìn)行放大、比較、轉(zhuǎn)換后輸出模擬信號(hào)，并將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)質(zhì)心算法得到目標(biāo)的坐標(biāo)信息，通過(guò)電路自帶時(shí)鐘或計(jì)時(shí)電路得到目標(biāo)信號(hào)到達(dá)的時(shí)間信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的空間微弱目標(biāo)探測(cè)裝置，其特征在于:所述的光學(xué)系統(tǒng)位于遮光罩后端，將來(lái)自目標(biāo)的光信號(hào)匯聚在其后的焦平面上;所述光學(xué)系統(tǒng)的形式為視場(chǎng)拼接光學(xué)系統(tǒng)或同心多尺度光學(xué)系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的空間微弱目標(biāo)探測(cè)裝置，其特征在于:所述的MCP位敏探測(cè)器位于光學(xué)系統(tǒng)的焦平面上，包括陰極“窗”、微通道板堆和陽(yáng)極。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的空間微弱目標(biāo)探測(cè)裝置，其特征在于:所述的陰極“窗”，由輸入光窗和光電陰極組成;輸入光窗為石英玻璃或娃英玻璃;光電陰極材料為多堿或AgOCs或InGaAs。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的空間微弱目標(biāo)探測(cè)裝置，其特征在于:所述的微通道板堆為多塊微通道板沿電子入射方向堆疊排列，并根據(jù)增益倍數(shù)需要，確定微通道板的個(gè)數(shù)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的空間微弱目標(biāo)探測(cè)裝置，其特征在于:所述的陽(yáng)極，為陽(yáng)極陣列，具有二維NXN陣列結(jié)構(gòu)，N為正整數(shù)，置于真空環(huán)境內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的空間微弱目標(biāo)探測(cè)裝置，其特征在于:所述的陽(yáng)極陣列具有兩種結(jié)構(gòu)，即交叉條陽(yáng)極和交叉延遲線陽(yáng)極;所述的交叉條陽(yáng)極為:在相互垂直的X和y方向分別有N個(gè)相同、彼此獨(dú)立且平行的陽(yáng)極，即有2XN個(gè)陽(yáng)極讀出；所述的交叉延遲線陽(yáng)極為:在X方向有一個(gè)呈“回”字形排布的陽(yáng)極，對(duì)應(yīng)2個(gè)陽(yáng)極讀出，在與X方向垂直的y方向有一個(gè)呈“回”字形排布的陽(yáng)極，對(duì)應(yīng)2個(gè)陽(yáng)極讀出，即交叉延遲線陽(yáng)極有4個(gè)陽(yáng)極讀出。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于光子計(jì)數(shù)時(shí)間標(biāo)記技術(shù)的空間微弱目標(biāo)探測(cè)裝置，其特征在于:所述的信號(hào)處理模塊，對(duì)于交叉條陽(yáng)極，包括:放大器、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、計(jì)時(shí)電路、可編程邏輯門陣列;交叉條陽(yáng)極探測(cè)器陽(yáng)極X方向多個(gè)電極輸出的信號(hào)依次通過(guò)放大器、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器，輸出給可編程門陣列;交叉條陽(yáng)極探測(cè)器陽(yáng)極y方向多個(gè)電極輸出的信號(hào)依次通過(guò)放大器、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器，輸出給可編程門陣列;微通道板堆引出的輸出信號(hào)通過(guò)計(jì)時(shí)電路記錄光信號(hào)到達(dá)時(shí)間，輸出給可編程門陣列;可編程門陣列對(duì)X方向和y方向模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)進(jìn)行質(zhì)心算法處理進(jìn)而得到X方向和y方向光信號(hào)到達(dá)的位置信息、同時(shí)打包輸出計(jì)時(shí)電路獲取的目標(biāo)光信號(hào)到達(dá)的時(shí)間信息。 對(duì)于交叉延遲線陽(yáng)極，包括:放大器、恒定系數(shù)鑒別器、時(shí)幅轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、計(jì)時(shí)電路、可編程邏輯門陣列；陽(yáng)極X方向2個(gè)電極輸出的信號(hào)分別依次通過(guò)放大器、恒定系數(shù)鑒別器、時(shí)幅轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入到可編程門陣列，恒定系數(shù)鑒別器將輸入的模擬脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為快速的邏輯脈沖信號(hào)，時(shí)幅轉(zhuǎn)換器將X方向兩路恒定系數(shù)鑒別器輸出的邏輯脈沖信號(hào)到達(dá)時(shí)間進(jìn)行比較，并轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓脈沖，其幅值正比于兩路邏輯脈沖信號(hào)到達(dá)時(shí)間的時(shí)間差；陽(yáng)極y方向2個(gè)電極輸出的信號(hào)分別依次通過(guò)放大器、恒定系數(shù)鑒別器、時(shí)幅轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入到可編程門陣列，恒定系數(shù)鑒別器將輸入的模擬脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為快速的邏輯脈沖信號(hào)，時(shí)幅轉(zhuǎn)換器將y方向兩路恒定系數(shù)鑒別器輸出的邏輯脈沖信號(hào)到達(dá)時(shí)間進(jìn)行比較，并轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓脈沖，其幅值正比于兩路邏輯脈沖信號(hào)到達(dá)時(shí)間的時(shí)間差;微通道板堆引出的輸出信號(hào)通過(guò)計(jì)時(shí)電路記錄光信號(hào)到達(dá)時(shí)間，輸出給可編程門陣列；可編程門陣列分別將接收到的X方向和y方向的時(shí)間差數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，通過(guò)質(zhì)心算法提取電子云質(zhì)心，得到光信號(hào)到達(dá)的位置信息，可編程門陣列同時(shí)打包輸出計(jì)時(shí)電路獲取的目標(biāo)光信號(hào)到達(dá)的時(shí)間信息。
【文檔編號(hào)】G01V8/10GK106066496SQ201610544414
【公開(kāi)日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年7月12日
【發(fā)明人】趙思思, 莊緒霞, 吳憲珉, 安寧, 呂紅, 楊頌
【申請(qǐng)人】北京空間機(jī)電研究所