一种激光定位装置
阅读说明：本技术 一种激光定位装置 (Laser positioning device ) 是由 高宏伟 杨宇頔 彭钦军 薄勇 宗楠 于 2020-04-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种激光定位装置,包括：光学晶体、反射腔、多根烟火药管、可调延时连接器及便携点火装置；光学晶体与多根烟火药管设置在反射腔内部；便携点火装置安装于可调延时连接器；可调延时连接器设置在反射腔外部,并与多根烟火药管连接；便携点火装置可稳定产生触发信号传递至可调延时连接器,通过连接器中的可调延时引信按设定间隔引燃多根烟火药管,烟火药管被引燃后可产生特定波长的泵浦光,泵浦光经反射腔的反射至光学晶体,使光学晶体产生定位激光。该激光定位装置发射脉冲信号,实现了精准定位,并且该定位装置还具有环境适用性强、不易被非友方目标单位探测捕获、无需电源设备、结构紧凑、便于携带等特点非常适合于野外环境使用。(The invention discloses a laser positioning device, comprising: the device comprises an optical crystal, a reflection cavity, a plurality of pyrotechnic charge pipes, an adjustable delay connector and a portable ignition device; the optical crystal and the plurality of pyrotechnic charge pipes are arranged inside the reflection cavity; the portable ignition device is arranged on the adjustable delay connector; the adjustable delay connector is arranged outside the reflection cavity and is connected with the plurality of pyrotechnic composition pipes; the portable ignition device can stably generate a trigger signal and transmit the trigger signal to the adjustable delay connector, the plurality of pyrotechnic charge pipes are ignited according to a set interval through the adjustable delay fuse in the connector, pump light with a specific wavelength can be generated after the pyrotechnic charge pipes are ignited, and the pump light is reflected to the optical crystal through the reflection cavity, so that the optical crystal generates positioning laser. The laser positioning device emits pulse signals, realizes accurate positioning, and has the characteristics of strong environmental applicability, difficult capture by non-friend target unit detection, no need of power supply equipment, compact structure, convenient carrying and the like, thereby being very suitable for field environment use.)
技术领域
本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种激光定位装置。
背景技术
目前常见的信号定位装置，常需利用发烟燃烧产生火焰、烟雾和声响信号效应来进行识别、定位、通信、联络。烟雾信号仅能在白天、视野开阔、能见度高的地区被有效识别，并且在信号持续发射过程中易受强风等恶劣环境条件影响导致无法实现精确定位。闪光信号发射过程，由于发射的信号多位于可见光波段，导致信号可轻易被非友方目标单位探测捕获。电子信号一般需依靠庞大的供电系统作为能量来源，无法适应快速变化的野外使用环境。因激光方向性强、亮度高，激光指向不受强风等影响，因此定位精度不受黑夜、视野不开阔、能见度低等因素影响。激光光谱线宽窄，且可覆盖不可见区域，所以可与友方约定特定定位激光谱线，避免非友方目标单位探测捕获。同时，烟火泵浦激光技术是一种非电光源泵浦固体激光系统，因其无需电源设备、结构紧凑、便于携带等特点非常适合于野外环境使用。但目前烟火泵浦激光器因为依靠药剂氧化反应剧烈燃烧，燃烧时间极短，反应后药粉易附着于激光反射腔内，大大降低反射率，再次使用时应该清洗腔体并装填药粉，所以通常仅能实现单脉冲激光输出。在野外探测装置机动过程中，凭借单次激光信号难以实现精确定位。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是提供一种激光定位装置以解决现有激光定位装置无法实现精准定位的问题。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种激光定位装置，包括：光学晶体、反射腔、多根烟火药管、可调延时连接器及便携点火装置；所述光学晶体与多根所述烟火药管设置在所述反射腔内部；所述便携点火装置安装于所述可调延时连接器；所述可调延时连接器设置在所述反射腔外部，并与多根所述烟火药管连接；所述便携点火装置可稳定产生触发信号传递至所述可调延时连接器，通过连接器中的可调延时引信按设定间隔引燃多根所述烟火药管，所述烟火药管被引燃后可产生特定波长的泵浦光，所述泵浦光经所述反射腔的反射至所述光学晶体，使所述光学晶体产生定位激光。
进一步地，所述烟火药管包括：透光管、排气阀及金属支架；所述透光管一端设置有排气阀，所述排气阀外部设置有保护盖，所述透光管另一端设置有助燃火药；所述金属支架设置在所述透光管内部，且所述金属支架上涂覆有烟火药剂，涂覆有烟火药剂的金属支架与所述助燃火药接触；通过点燃助燃火药，从而使透光管内部的烟火药剂燃烧产生特定波长的泵浦光。
进一步地，所述烟火药管还包括：保护盖；所述保护盖套设在所述排气阀外部，且与所述透光管可拆卸链接，用于防止因气体膨胀导致排气阀飞出。
进一步地，所述便携点火装置与所述烟火药管连接，用于点燃所述烟火药管内部的烟火药剂。
进一步地，所述便携点火装置包括：壳体和所述壳体内部盛装的易燃药粉；所述易燃药粉上插有打毛的金属片；当抽出所述金属片时，瞬间摩擦产生热量引燃药粉实现装置点火。
进一步地，所述便携点火装置包括：壳体和所述壳体内部盛装的易燃药粉；在所述易燃药粉上方预设距离位置设置有遮光片和凸透镜；当移开遮光片时，阳光经过所述凸透镜聚焦到所述易燃药粉实现装置点火。
进一步地，所述可调延时连接器用于连接多根所述烟火药管与所述点火装置，实现所述点火装置对多根所述烟火药管点火。
进一步地，所述可调延时连接器设置有多个可调长度引信；多根所述引信与多个所述烟火药管一一对应，用于连接所述点火装置与多根所述烟火药管。
进一步地，还包括：扩束镜；所述扩束镜设置在所述光学晶体定位激光输出端，用于改变输出激光光束直径和发散角。
进一步地，还包括：固定脚；所述固定脚设置在所述反射腔外部，用于承载并固定所述反射腔。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明提供的激光定位装置，由于设置了多个烟火药管可以发射脉冲信号，实现了精准定位，并且该定位装置还具有无需电源设备、结构紧凑、便于携带等特点非常适合于野外环境使用。
附图说明
图1为本发明一具体实施例激光定位装置的横向剖视图；
图2为图1所示激光定位装置的后视图；
图3为图2所示环形连接器的横向剖视图。
附图标记：1：烟火药管；11：排气阀；12：混合药粉；13：助燃火药；14：保护盖；2：光学晶体；3：扩束镜；4：可调延时连接器；41：调节钮；42：慢速火药；43：快速火药；44：传导火药；45：引信夹；5：反射腔体；51：晶体固定架；6：便携点火装置；61：打毛铁片；62：凸透镜；63：遮光片；7：固定脚。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
在本发明实施例的第一方面，提供了一种激光定位装置，包括：光学晶体、反射腔、多根烟火药管、可调延时连接器及便携点火装置；光学晶体与多根烟火药管设置在反射腔内部；便携点火装置安装于可调延时连接器；可调延时连接器设置在反射腔外部，并与多根烟火药管连接；便携点火装置可稳定产生触发信号传递至可调延时连接器，通过连接器中的可调延时引信按设定间隔引燃多根烟火药管，烟火药管被引燃后可产生特定波长的泵浦光，泵浦光经反射腔的反射至光学晶体，使光学晶体产生定位激光。
上述实施例激光定位装置可以发射脉冲信号，实现了精准定位，并且该定位装置无需电源设备、结构紧凑、便于携带，非常适合于野外环境使用；并且，该装置还具有定位信号隐蔽性强，受环境影响小等特点。
可选的，烟火药管包括：透光管、排气阀及金属支架；透光管一端设置有排气阀，排气阀外部设置有保护盖，透光管另一端设置有助燃火药；金属支架设置在透光管内部，且金属支架上涂覆有烟火药剂，涂覆有烟火药剂的金属支架与助燃火药接触；通过点燃助燃火药，从而使透光管内部的烟火药剂燃烧产生特定波长的泵浦光。
可选的，烟火药管还包括：保护盖；保护盖套设在排气阀外部，且与透光管可拆卸链接，用于防止因气体膨胀导致排气阀飞出。
可选的，便携点火装置与烟火药管连接，用于点燃烟火药管内部的烟火药剂。
可选的，便携点火装置包括：壳体和壳体内部盛装的易燃药粉；易燃药粉上插有打毛的金属片；当抽出金属片时，瞬间摩擦产生热量引燃药粉实现装置点火。
可选的，便携点火装置包括：壳体和壳体内部盛装的易燃药粉；在易燃药粉上方预设距离位置设置有遮光片和凸透镜；当移开遮光片时，阳光经过凸透镜聚焦到易燃药粉实现装置点火。
可选的，连接器用于连接多根烟火药管与点火装置，实现点火装置对多根烟火药管点火。
可选的，可调延时连接器设置有多个可调长度引信；多根引信与多个烟火药管一一对应，用于连接点火装置与多根烟火药管。
可选的，还包括：扩束镜；扩束镜设置在光学晶体定位激光输出端，用于改变输出激光光束直径和发散角。
可选的，还包括：固定脚；固定脚设置在反射腔外部，用于承载并固定反射腔。
如图1-3所示，在本发明一具体实施例中，提供激光定位装置，包括：包括：烟火药管1、光学晶体2、扩束镜3、可调延时连接器4、反射腔5、便携点火装置6、固定脚7。其中，光学晶体为Nd:YAG晶体。
烟火药管：药粉使用一定比例的锆粉(Zr)和高氯酸钾(KClO4)粉末经研磨充分混合后添加一定剂量的虫胶后涂覆于铜质支架上，引燃后发生剧烈氧化反应可产生460nm～900nm范围的激光输出；点火装置：内部药剂为易燃药粉并具备两种触发模式，可通过透镜汇聚外界光线提高照射点温度引燃药粉实现装置点火，备用瞬时点火装置中间插入表面打毛的金属片，依靠抽出瞬间摩擦产生热量引燃药粉实现装置点火；可调延时连接器：将连接多根烟火药管连接，连接处为时间间隔可调的延时引信，通过调节钮可按照程序设定逐一引燃烟火药管；反射腔：采用不锈钢或铝合金材质，内部表面镀金，用于将泵浦光反射至光学晶体中；光学晶体：两端面抛光并镀上相应的膜系，用于吸收泵浦光产生所需要的激光输出，晶体类型可根据特定激光输出波段来选择，此处为Nd:YAG晶体；扩束镜：用于改变输出激光光束直径和发散角；固定脚：用于承载并固定定位装置，四个可分别伸缩调整使激光输出保持特定方向。光学晶体位于圆柱型反射腔中心，各烟火药管均匀环形分布晶体周围并通过保护盖与反射腔固定，连接器安装于反射腔激光输出端并分别与各烟火药管的引信连接，点火装置与连接器相连，扩束镜位于光学晶体输出方向，并与其同轴固定，固定脚位于反射腔底部。首先利用点火装置引燃连接器，通过延时引信逐一引燃各烟火药剂，再由烟火药剂燃烧发光经反射进入光学晶体内泵浦产生特定波段的激光输出，经扩束后向目标方向发射，从而实现脉冲输出。
具体地，烟火药管1最外层为透光率优良的钢化玻璃，助燃火药13和排气阀11位于玻璃管两端，锆粉(Zr)和高氯酸钾(KClO4)混合配制的烟火药剂均匀涂敷在金属支架上，涂有烟火药剂的一端与助燃火药充分接触。排气阀11采用聚四氟乙烯加工而成，表面有多个排气孔分布，需要说明地是，排气孔可以是扇形结构，也可以是其他规则结构。排气阀11外部由保护盖14固定于反射腔上，防止因气体膨胀导致排气阀飞出。具体地，保护盖14采用硬铝或不锈钢材质加工而成，内盖与排气阀11紧密接触。保护盖中有圆形开孔，孔径略小于排气阀11后盖，便于反应过程中排气泄压。具体地，光学晶体2为圆柱型Nd:YAG，并且两端面根据输出要求进行抛光镀膜，固定于反射腔5内部的圆形晶体固定架51上，经泵浦通常可产生1064nm波段红外不可见激光，采用相应波段的探测设备即可灵敏捕获。具体地，扩束镜3位于晶体出光方向，并与晶体同轴由螺纹固定连接于反射腔5上。具体地，可调延时连接器4为环状，内部由多套可调延时引信构成。引信夹45用于连接紧密固定引燃火药13的引信，慢速火药42通过传导火药44与快速火药43接触，慢速火药42燃烧速度恒定，可通过移动调节钮调整慢速火药42接入长度从而人为设置不同延迟时间速度，使各引信按照一定时间间隔和顺序引燃烟火药管1。具体地，反射腔5为圆柱型外壳，底部由4个固定脚7与地面接触，可稳固放置于地面并可调整输出为固定方向。材质采用硬铝加工而成，内部反射面抛光并镀金，圆柱中心处开孔并安装有软质晶体固定架51来固定光学晶体2。
具体地，便携点火装置6有两种触发方式：光照充足条件下可将密封遮光片63旋转至打开模式，调节高倍凸透镜62使太阳光汇聚至装置内表面涂有少量磷粉的起火点上，照射一段时间后即可达到点火目的。瞬时备用触发可快速抽出表面打毛处理的打毛铁片61，与装置内药粉的剧烈摩擦产生足够热量达到点火目的。
本发明旨在保护一种激光定位装置，包括：光学晶体、反射腔、多根烟火药管、可调延时连接器及便携点火装置；光学晶体与多根烟火药管设置在反射腔内部；便携点火装置安装于可调延时连接器；可调延时连接器设置在反射腔外部，并与多根烟火药管连接；便携点火装置可稳定产生触发信号传递至可调延时连接器，通过连接器中的可调延时引信按设定间隔引燃多根烟火药管，烟火药管被引燃后可产生特定波长的泵浦光，泵浦光经反射腔的反射至光学晶体，使光学晶体产生定位激光。该激光定位装置可以发射脉冲信号，实现了精准定位，并且该定位装置还具有无需电源设备、结构紧凑、便于携带等特点非常适合于野外环境使用。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。