本發(fā)明屬于引信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗阻塞式電磁干擾的近炸引信量子近程探測(cè)系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

引信是利用發(fā)射和飛行的環(huán)境信息、基于目標(biāo)探測(cè)信息或按照事先設(shè)定的時(shí)間、指令等條件，在保證平時(shí)和發(fā)射時(shí)彈藥安全的前提下，對(duì)彈藥進(jìn)行起爆控制的裝置。按照引信和目標(biāo)的關(guān)系，通常分為觸發(fā)引信、近炸引信、周炸引信、時(shí)間引信和多選擇復(fù)合引信。近炸引信是按目標(biāo)特性或環(huán)境特性判定目標(biāo)是否存在、與目標(biāo)的距離和與目標(biāo)相對(duì)方向而進(jìn)行作用的引信。而利用電磁波獲得目標(biāo)信息的近炸探測(cè)方式，使用中面臨壓制式干擾機(jī)發(fā)射大功率的噪聲信號(hào)，使得引信系統(tǒng)的接收機(jī)過載、飽和或者難以檢測(cè)出有用信號(hào)。寬帶阻塞式干擾可以使用射頻噪聲或者噪聲調(diào)制的信號(hào)形勢(shì)，使得引信受到干擾而早炸，對(duì)于引信正常工作產(chǎn)生巨大的威脅，降低彈藥戰(zhàn)斗部的殺傷和破壞威力。飽和阻塞式干擾是電磁引信受到的主要電磁干擾方式之一。在飽和阻塞式干擾情況下，為了從強(qiáng)干擾信號(hào)中檢測(cè)出微弱目標(biāo)信號(hào)，引信需要對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行放大，但由于干擾信號(hào)比微弱目標(biāo)信號(hào)強(qiáng)很多，在微弱目標(biāo)信號(hào)被放大到能被檢測(cè)出之前，放大的接收信號(hào)就會(huì)損壞引信的檢測(cè)裝置，這就是目前引信難以解決飽和阻塞式干擾的原因，是引信近程探測(cè)亟待解決的重大問題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有的引信探測(cè)方法容易受到阻塞式電磁干擾的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種抗阻塞式電磁干擾的近炸引信量子近程探測(cè)系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種抗阻塞式電磁干擾的近炸引信量子近程探測(cè)系統(tǒng)，其特殊之處在于：包括量子糾纏源裝置、分束裝置、電磁波發(fā)射裝置、電磁波接收裝置、電磁波駐留延遲裝置、聯(lián)合關(guān)聯(lián)測(cè)量裝置、量子估值判決裝置和引爆裝置；如圖1所示，所述量子糾纏源裝置與分束裝置相連，所述分束裝置分別與電磁波發(fā)射裝置和電磁波駐留延遲裝置相連，所述電磁波駐留延遲裝置和電磁波接收裝置均與聯(lián)合關(guān)聯(lián)測(cè)量裝置相連，所述聯(lián)合關(guān)聯(lián)測(cè)量裝置與量子估值判決裝置相連，所述量子估值判決裝置與引爆裝置相連。本發(fā)明利用向目標(biāo)區(qū)域發(fā)射量子糾纏態(tài)的電磁波信號(hào)，包括發(fā)射含量子光子信息的不同頻段光子信號(hào)(含近紅外激光和微波頻段)，并獲取回波信號(hào)中目標(biāo)信息，進(jìn)而增強(qiáng)非接觸式近炸引信抗阻塞式干擾能力。

較佳地，上述量子糾纏源裝置是利用自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換產(chǎn)生糾纏光子的糾纏光源，或利用混頻過程產(chǎn)生糾纏無(wú)線電波的電磁波源。

優(yōu)選地，上述量子糾纏源裝置可為激光泵浦二階非線性光學(xué)晶體。

進(jìn)一步地，上述分束裝置為偏振分束器或者雙色鏡分束器，所述電磁波發(fā)射裝置為信號(hào)光發(fā)射透鏡組，所述電磁波駐留延遲裝置為光延遲線，所述電磁波接收裝置為信號(hào)光接收透鏡組，所述聯(lián)合關(guān)聯(lián)測(cè)量裝置為二階非線性光學(xué)晶體、和頻產(chǎn)生接收機(jī)、參量放大器或者相位共軛接收機(jī)，所述量子估值判決裝置為光電二極管和與光電二極管相連的光電信號(hào)分析儀。

優(yōu)選地，上述量子糾纏源裝置可為微波混頻器。

進(jìn)一步地，上述分束裝置為微波分束器，所述電磁波發(fā)射裝置為微波發(fā)射天線，所述電磁波駐留延遲裝置為微波延遲線，所述電磁波接收裝置為微波接收天線，所述聯(lián)合關(guān)聯(lián)測(cè)量裝置為微波混頻器、和頻產(chǎn)生接收機(jī)、參量放大器或者相位共軛接收機(jī)，所述量子估值判決裝置為微波接收機(jī)和與微波接收機(jī)相連的光電信號(hào)分析儀。

優(yōu)選地，上述量子糾纏源裝置可為微波腔-微機(jī)械振子-光學(xué)腔耦合系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，上述分束裝置為微波腔和光學(xué)腔，所述電磁波發(fā)射裝置為微波發(fā)射天線，所述電磁波駐留延遲裝置為光延遲線，所述電磁波接收裝置為微波接收天線和與微波接收天線相連的另一個(gè)微波腔-微機(jī)械振子-光學(xué)腔耦合系統(tǒng)，所述聯(lián)合關(guān)聯(lián)測(cè)量裝置為二階非線性光學(xué)晶體、微波混頻器、和頻產(chǎn)生接收機(jī)、參量放大器或者相位共軛接收機(jī)，所述量子估值判決裝置為光電二極管和與光電二極管相連的光電信號(hào)分析儀。

本發(fā)明還提供一種抗阻塞式電磁干擾的近炸引信量子近程探測(cè)方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

1)量子糾纏源裝置產(chǎn)生兩束具有量子糾纏特性的電磁波；

2)分束裝置將所述電磁波分成兩束，一束作為探測(cè)電磁波，另一束作為參考電磁波；

3)電磁波發(fā)射裝置向目標(biāo)區(qū)域發(fā)射探測(cè)電磁波；同時(shí)，電磁波駐留延遲裝置將參考電磁波留存；

4)電磁波接收裝置接收來(lái)自目標(biāo)區(qū)域的反射電磁波；

5)聯(lián)合關(guān)聯(lián)測(cè)量裝置將電磁波接收裝置接收到的反射電磁波與電磁波駐留延遲裝置留存的參考電磁波做聯(lián)合關(guān)聯(lián)測(cè)量；

6)量子估值判決裝置根據(jù)聯(lián)合關(guān)聯(lián)測(cè)量的結(jié)果對(duì)目標(biāo)是否存在做出判斷并決定是否向引爆裝置輸出引爆控制信號(hào)。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明利用量子目標(biāo)探測(cè)在強(qiáng)噪聲與強(qiáng)干擾信號(hào)的情況下仍能非常靈敏地探測(cè)到探測(cè)信號(hào)的特點(diǎn)，無(wú)需放大或只要很少級(jí)次的放大就能做出判定，從而避免了為了從強(qiáng)干擾信號(hào)中檢測(cè)出微弱探測(cè)信號(hào)而進(jìn)行放大造成近炸電磁引信損壞的問題，具有抗阻塞式電磁干擾的能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明抗阻塞式電磁干擾的近炸引信量子近程探測(cè)系統(tǒng)組成示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的抗阻塞式電磁干擾的近炸引信量子近程探測(cè)系統(tǒng)組成示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的抗阻塞式電磁干擾的近炸引信量子近程探測(cè)系統(tǒng)組成示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例三的抗阻塞式電磁干擾的近炸引信量子近程探測(cè)系統(tǒng)組成示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種抗阻塞式電磁干擾的近炸引信量子近程探測(cè)系統(tǒng)及方法，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例一

參見圖2，本實(shí)施例以激光泵浦二階非線性光學(xué)晶體作為量子糾纏源裝置，其具體探測(cè)方法如下：

(1)用激光泵浦二階非線性光學(xué)晶體，通過非線性光學(xué)晶體的自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生具有糾纏特性的兩束光。

(2)用偏振分束器或雙色鏡把糾纏特性的兩束光分成探測(cè)光和參考光。

(3)用信號(hào)光發(fā)射透鏡組把探測(cè)光發(fā)射到目標(biāo)可能存在的區(qū)域，同時(shí)用光延遲線延遲留存的參考光。

(4)用光接收透鏡組(例如光學(xué)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng))接收從目標(biāo)區(qū)域反射回來(lái)的探測(cè)光。

(5)用另一塊二階非線性光學(xué)晶體對(duì)返回的探測(cè)光與留存的參考光做和頻產(chǎn)生接收。

(6)用一個(gè)光電二極管對(duì)和頻產(chǎn)生的和頻光進(jìn)行光電探測(cè)。

(7)光電信號(hào)分析儀對(duì)光電二極管輸出的電信號(hào)進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷目標(biāo)是否存在并決定是否輸出起爆控制信號(hào)。

實(shí)施例二

參見圖3，本實(shí)施例以微波混頻器作為量子糾纏源裝置，其具體探測(cè)方法如下：

(1)用微波混頻器產(chǎn)生兩束糾纏的微波。

(2)用微波分束器把兩束糾纏的微波分成探測(cè)微波和參考微波。

(3)用微波發(fā)射天線把信號(hào)波向目標(biāo)存在的區(qū)域發(fā)射，同時(shí)用一個(gè)微波延遲線延遲參考微波。

(4)用微波接收天線收集從目標(biāo)區(qū)域反射回來(lái)的信號(hào)微波。

(5)用另一個(gè)微波混頻器對(duì)從目標(biāo)區(qū)域反射回來(lái)的信號(hào)微波與延遲后的參考微波做微波和頻產(chǎn)生。

(6)用微波接收機(jī)檢測(cè)和頻產(chǎn)生的微波信號(hào)。

(7)光電信號(hào)分析儀對(duì)微波接收機(jī)輸出的電信號(hào)進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果與目標(biāo)特性判斷目標(biāo)是否存在并決定是否輸出起爆控制信號(hào)。

實(shí)施例三

參見圖4，本實(shí)施例以微波腔-微機(jī)械振子-光學(xué)腔耦合系統(tǒng)作為量子糾纏源裝置，其具體探測(cè)方法如下：

(1)用微波腔-微機(jī)械振子-光學(xué)腔耦合系統(tǒng)產(chǎn)生糾纏的微波與光波。

(2)微波腔與光學(xué)腔自動(dòng)地把糾纏的微波和光波分開。

(3)用微波發(fā)射天線把微波腔發(fā)出的微波向目標(biāo)區(qū)域發(fā)射，同時(shí)用一個(gè)光延遲線延遲光學(xué)腔發(fā)出的光波。

(4)用微波接收天線收集從目標(biāo)區(qū)域反射回來(lái)的微波。

(5)把微波接收天線收集的微波耦合進(jìn)另一個(gè)微波腔-微機(jī)械振子-光學(xué)腔耦合系統(tǒng)的微波腔，再收集從這個(gè)微波腔-微機(jī)械振子-光學(xué)腔的光學(xué)腔出射的光波。

(6)把第二個(gè)微波腔-微機(jī)械振子-光學(xué)腔的光學(xué)腔出射的光波與從第一個(gè)微波腔-微機(jī)械振子-光學(xué)腔的光學(xué)腔出射的延遲后的光波經(jīng)過一個(gè)二階非線性光學(xué)晶體的和頻產(chǎn)生過程產(chǎn)生和頻光。

(7)用一個(gè)光電二極管對(duì)和頻產(chǎn)生過程的和頻光進(jìn)行光電探測(cè)。

(8)對(duì)光電二極管輸出的電信號(hào)進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷目標(biāo)是否存在并決定是否輸出起爆控制信號(hào)。