一种快速识别移动目标的系统及方法.pdf

上传人：00062****4422

文档编号：5776693

上传时间：2019-03-18

格式：PDF

页数：11

大小：1.77MB

《一种快速识别移动目标的系统及方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种快速识别移动目标的系统及方法.pdf（11页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103398990 A (43)申请公布日 2013.11.20 CN 103398990 A *CN103398990A* (21)申请号 201310319994.9 (22)申请日 2013.07.26 G01N 21/64(2006.01) (71)申请人中国地质大学（武汉）地址 430074 湖北省武汉市洪山区鲁磨路 388 号 (72)发明人袁曦明 (74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 代理人周艳红 (54) 发明名称一种快速识别移动目标的系统及方法 (57) 摘要一种快速识别移动目标的系统，包括：激光发射。

2、装置，用于对移动目标进行照射扫描；一系列涂有不同已知荧光材料的激光荧光身份牌；信号处理控制中心，用于接收荧光光谱并判断移动目标身份；执行机构，与信号处理控制中心连接，在其控制下对移动目标进行处理。一种快速识别移动目标的方法，包括：（1）制作一系列涂有不同已知荧光材料的激光荧光身份牌，己方移动目标在设定时间执行设定任务时携挂设定身份牌；（2）对已追踪并锁定的移动目标发射相应波段的激光进行照射扫描；（3）接收移动目标产生的荧光光谱；（4）将步骤（3）荧光光谱与相应标准身份图谱进行对比：二者一致时判断为己方目标；二者不一致或接。

3、收不到荧光光谱时判断为敌方目标。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页说明书 5 页附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图3页 (10)申请公布号 CN 103398990 A CN 103398990 A *CN103398990A* 1/2 页 2 1. 一种快速识别移动目标的系统，其特征在于，它包括：激光发射装置，用于发射201300nm、 301400nm、 401500nm、 501600nm、 601 700nm 波段的激光，对移动目标进行照射扫描；一系列激光荧光身份牌，涂有不同的已知荧。

4、光材料，用于携挂在己方移动目标上，并在激光发射装置的扫描照射下产生荧光光谱；信号处理控制中心，用于接收荧光光谱并判断移动目标身份；执行机构，与信号处理控制中心连接，用于在信号处理控制中心的控制下对移动目标进行处理。 2. 根据权利要求 1 所述的一种快速识别移动目标的系统，其特征在于：所述激光荧光身份牌上的荧光材料为稀土激活的硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、钼酸盐、硫化物类荧光材料。 3. 根据权利要求 1 所述的一种快速识别移动目标的系统，其特征在于，所述信号处理控制中心包括：望远镜及荧光信息接收装置，用于接收并处理荧光光谱；计算机，。

5、用于存储一系列激光荧光身份牌上各已知荧光材料的标准身份图谱，标准身份图谱包括主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱；光谱智能中央处理装置，与望远镜及荧光信息接收装置的信号输出端连接，并与计算机双向互联，用于将接收到的荧光光谱与标准身份图谱对比，识别移动目标的身份；显示装置，与光谱智能中央处理装置连接，用于显示识别结果。 4. 根据权利要求 3 所述的一种快速识别移动目标的系统，其特征在于，所述荧光信息接收装置包括依次设置的：荧光探测器，用于接收荧光光谱信息；光电倍增管电路，用于放大主要特征荧光光谱；指纹光谱电路，用于滤除荧光背景。 5. 根据权利要求。

6、 1 所述的一种快速识别移动目标的系统，其特征在于：所述执行机构包括报警装置和攻击装置。 6. 一种快速识别移动目标的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）制作一系列激光荧光身份牌，各激光荧光身份牌上分别涂有不同的已知荧光材料，己方移动目标在设定的时间执行设定任务时，携挂设定的激光荧光身份牌；将各已知荧光材料的主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱制成一系列标准身份图谱，存储待用；（2）根据已知的己方移动目标所携挂的激光荧光身份牌，对已追踪并锁定的移动目标，发射相应波段的激光，对移动目标进行照射扫描；（3）接收移动目标产生的荧光光谱；（4）将步骤。

7、（3）的荧光光谱与相应激光荧光身份牌上荧光材料的标准身份图谱进行对比：当二者一致时，判断为己方目标；当二者不一致或者接收不到荧光光谱时，判断为敌方目标。 7. 根据权利要求 6 所述的一种快速识别移动目标的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，激光荧光身份牌上的荧光材料为稀土激活的硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、钼酸盐、硫化物类荧光材料。权利要求书 CN 103398990 A 2 2/2 页 3 8. 根据权利要求 6 所述的一种快速识别移动目标的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，还包括对主要特征荧光光谱进行放大，以及滤除荧光。

8、背景的操作。 9. 根据权利要求 6 所述的一种快速识别移动目标的方法，其特征在于：所述步骤（4）中，还包括当判断为敌方目标时，对敌方目标进行报警或者攻击的操作。权利要求书 CN 103398990 A 3 1/5 页 4 一种快速识别移动目标的系统及方法技术领域 0001 本发明涉及移动目标的识别技术，具体地指一种快速识别空中的无人飞行器、飞行导弹，水中的舰船，陆地上的坦克、车辆等移动目标的系统及方法。背景技术 0002 当前科学技术快速发展，空中或太空中的无人飞行器日益增多，如何准确识别其身份是一个亟需解决的重要技术问题。目前发展的导弹技术已。

9、能够利用红外热搜寻等技术追踪移动目标，但追踪并锁定移动目标后，还需要对移动目标的身份进行快速识别，以防止误击已方的无人飞行器或其它已方移动目标等，并根据识别结果来确定是否需要进一步采取报警或攻击等操作。发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题就是提供一种快速识别移动目标的系统及方法，能够对已追踪并锁定的移动目标的身份进行快速识别并核实确定，验证己方移动目标或判断非己方移动目标并选择对其采取报警或攻击等操作。 0004 为解决上述技术问题，本发明提供的一种快速识别移动目标的系统，包括： 0005 激光发射装置，用于发射 201 300nm、 301 400nm。

10、、 401 500nm、 501 600nm、 601 700nm 波段的激光，对移动目标进行照射扫描； 0006 一系列激光荧光身份牌，涂有不同的已知荧光材料，用于携挂在己方移动目标上，并在激光发射装置的扫描照射下产生荧光光谱； 0007 信号处理控制中心，用于接收荧光光谱并判断移动目标身份； 0008 执行机构，与信号处理控制中心连接，用于在信号处理控制中心的控制下对移动目标进行处理。 0009 上述技术方案中，所述激光荧光身份牌上的荧光材料为稀土激活的硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、钼酸盐、硫化物类荧光材料。 0010 上述技术方案中，所述信号处理控。

11、制中心包括： 0011 望远镜及荧光信息接收装置，用于接收并处理荧光光谱； 0012 计算机，用于存储一系列激光荧光身份牌上各已知荧光材料的标准身份图谱，标准身份图谱包括主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱； 0013 光谱智能中央处理装置，与望远镜及荧光信息接收装置的信号输出端连接，并与计算机双向互联，用于将接收到的荧光光谱与标准身份图谱对比，识别移动目标的身份； 0014 显示装置，与光谱智能中央处理装置连接，用于显示识别结果。 0015 上述技术方案中，所述荧光信息接收装置包括依次设置的： 0016 荧光探测器，用于接收荧光光谱信息； 0017 光电倍增管。

12、电路，用于放大主要特征荧光光谱； 0018 指纹光谱电路，用于滤除荧光背景。说明书 CN 103398990 A 4 2/5 页 5 0019 上述技术方案中，所述执行机构包括报警装置和攻击装置。 0020 本发明提供的一种快速识别移动目标的方法，包括以下步骤： 0021 （1）制作一系列激光荧光身份牌，各激光荧光身份牌上分别涂有不同的已知荧光材料，己方移动目标在设定的时间执行设定任务时，携挂设定的激光荧光身份牌；将各已知荧光材料的主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱制成一系列标准身份图谱，存储待用； 0022 （2）根据已知的己方移动目标所携挂的激光荧光身份。

13、牌，对已追踪并锁定的移动目标，发射相应波段的激光，对移动目标进行照射扫描； 0023 （3）接收移动目标产生的荧光光谱； 0024 （4）将步骤（3）的荧光光谱与相应激光荧光身份牌上荧光材料的标准身份图谱，包括主要特征荧光光谱和滤除背景后的指纹荧光光谱，进行对比：当二者一致时，判断为己方目标；当二者不一致或者接收不到荧光光谱时，判断为敌方目标。 0025 上述技术方案的所述步骤（1）中，激光荧光身份牌上的荧光材料为稀土激活的硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、钼酸盐、硫化物类荧光材料。 0026 上述技术方案的所述步骤（3）中，还包括。

14、对主要特征荧光光谱进行放大，以及滤除荧光背景的操作。 0027 上述技术方案的所述步骤（4）中，还包括当判断为敌方目标时，对敌方目标进行报警或者攻击的操作。 0028 本发明的一种快速识别移动目标的系统及方法，针对己方移动目标（包括空中的无人飞行器、飞行导弹，水中的舰船，陆地上的坦克、车辆等）设置激光荧光身份牌，根据激光诱导荧光原理，采用已知的不同化学组成的荧光材料，在不同波段激光的照射下激发出一系列不同特征的荧光光谱，包括：主要特征荧光光谱和滤除荧光背景后的其它指纹荧光光谱；然后将激光照射移动目标后产生的系列荧光光谱数据，经过荧光信息接收。

15、装置处理后，与计算机中标准荧光材料的主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱分别进行对比、分析，从而根据特定化学物质组成的标准荧光材料的发射光谱标准特征与细微光谱信息，依据荧光光谱数据来推断、识别移动目标的真实身份。 0029 与现有技术相比，本发明的快速识别移动目标的系统及方法，能够快速、准确识别移动目标的真实身份，当判断为敌方移动目标时，还可迅速采取报警、攻击或其他针对性措施。本发明系统结构简单、操作方便，适用于各种复杂环境条件，检测结果可靠；本发明方法具有识别结果的唯一性，并可适用于多种移动目标的识别，具有广泛的推广应用价值。附图说明 0030 。

16、图 1 为本发明一种快速识别移动目标的系统的结构框图； 0031 图2为实施例1中a激光荧光身份牌中Sr2SiO4:Eu3+的标准身份图谱（当发射激光波长为 254nm 时）； 0032 图3为实施例2中b激光荧光身份牌中Sr2SiO4:Tb3+的标准身份图谱（当发射激光波长为 254nm 时）； 0033 图 4 为实施例 3 中 c 激光荧光身份牌中 Sr3(PO4)2:Tb3+的标准身份图谱（当发射激光波长为 379nm 时）； 0034 图 5 为实施例 4 中 d 激光荧光身份牌中 Y2.50Ce0.30Gd0.20Al5O12的标准身份图谱（当说明书 C。

17、N 103398990 A 5 3/5 页 6 发射激光波长为 468nm 时）。具体实施方式 0035 以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述： 0036 本发明的一种快速识别移动目标的系统，如图 1 所示，包括激光发射装置、一系列激光荧光身份牌、信号处理控制中心和执行机构。其中： 0037 激光发射装置用于发射 201 300nm、 301 400nm、 401 500nm、 501 600nm、 601 700nm 波段的激光，对移动目标进行照射扫描； 0038 一系列激光荧光身份牌上涂有不同的已知荧光材料，用于携挂在己方移动目标上，并在激光发射装。

18、置的扫描照射下产生荧光光谱。激光荧光身份牌上的荧光材料，由不同稀土激活的硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、钼酸盐、硫化物类荧光材料组成； 0039 信号处理控制中心包括望远镜及荧光信息接收装置、计算机、光谱智能中央处理装置和显示装置。望远镜及荧光信息接收装置用于接收荧光光谱，其中，荧光信息接收装置包含高灵敏度的荧光探测器，荧光探测器与光谱智能中央处理装置通过光纤连接，用于向光谱智能中央处理装置输出接收到的荧光光谱信息，此外，荧光信息接收装置还包括用于放大主要特征荧光光谱的光电倍增管电路、以及用于滤除荧光背景的指纹光谱电路。计算机用于存储一系列激光荧。

19、光身份牌上各已知荧光材料的标准身份图谱，标准身份图谱包括主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱。光谱智能中央处理装置与望远镜及荧光信息接收装置的信号输出端连接，并与计算机双向互联，用于将接收到的荧光光谱与标准身份图谱对比，识别移动目标的身份。显示装置与光谱智能中央处理装置连接，用于显示识别结果。 0040 执行机构包括报警装置和攻击装置，分别与光谱智能中央处理装置连接，用于在光谱智能中央处理装置的控制下对移动目标进行报警和 / 或攻击操作。 0041 以下利用该系统，通过四个实例对本发明的方法进行详细说明： 0042 实施例 1 ： 0043 （1）己方某移动目标在设定的时。

20、间执行设定任务时，携挂 a 激光荧光身份牌。计算机内存储有全部激光荧光身份牌的荧光材料的标准身份图谱。已知 a 激光荧光身份牌上的荧光材料为 Sr2SiO4:Eu3+，其主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱构成的标准身份图谱如图 2 所示； 0044 （2）对已追踪并锁定的某移动目标，发射 254nm 波长的激光进行照射扫描，移动目标被激光照射后瞬间产生荧光光谱； 0045 （3）望远镜及荧光信息接收装置的高灵敏度荧光探测器接收上述荧光光谱，对其中的主要特征荧光光谱通过光电倍增管电路进行放大，其余部分荧光信息通过指纹光谱电路滤除荧光背景，处理后的荧光光谱通过光纤送入光。

21、谱智能中央处理装置； 0046 （4）光谱智能中央处理装置将步骤（3）的荧光光谱与计算机中存储的 Sr2SiO4:Eu3+ 荧光材料的标准身份图谱进行分析、对比：其主要特征荧光光谱593nm和613nm与a激光荧光身份牌标准身份图谱上Eu3+的 5D 0 7F 1和 5D 0 7F 2跃迁相对应；其较弱的580nm、 587nm、 622nm 分别与标准身份图谱上 Eu3+的 5D 0 7F 0， 5D 0 7F 3， 5D 0 7F 2跃迁相对应，因此可以判断出移动目标按要求已经携挂有 a 激光荧光身份牌，判断并确定为已方移动目标，并在显示装置上显示；同时，。

22、判定报警装置关闭、攻击装置关闭，并可对携挂 a 激光荧光身份牌的说明书 CN 103398990 A 6 4/5 页 7 移动目标采取相应保护措施。 0047 实施例 2 ： 0048 （1）己方某移动目标在设定的时间执行设定任务时，携挂 a 激光荧光身份牌。计算机内存储有全部激光荧光身份牌的荧光材料的标准身份图谱。已知 a 激光荧光身份牌上的荧光材料为 Sr2SiO4:Eu3+，其主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱构成的标准身份图谱如图 2 所示； 0049 （2）对已追踪并锁定的某移动目标，发射 254nm 波长的激光进行照射扫描，移动目标被激光照射后瞬间产生荧。

23、光光谱； 0050 （3）望远镜及荧光信息接收装置的高灵敏度荧光探测器接收上述荧光光谱，对其中的主要特征荧光光谱通过光电倍增管电路进行放大，其余部分荧光信息通过指纹光谱电路滤除荧光背景，处理后的荧光光谱通过光纤送入光谱智能中央处理装置； 0051 （4）光谱智能中央处理装置将步骤（3）的荧光光谱与计算机中存储的 Sr2SiO4:Eu3+ 荧光材料的标准身份图谱进行分析、对比：接收并处理后的荧光光谱如图 3 所示，其主要特征荧光光谱 490nm 和 544nm 与 a 激光荧光身份牌标准身份图谱上的 593nm 和 613nm 不相对应；其较弱的 384nm。

24、， 416nm， 437nm， 584nm 也与标准身份图谱的指纹荧光光谱不相对应。此外，该荧光图谱恰好与系列激光荧光身份牌中的 b 激光荧光身份牌的标准身份图谱一致，因此可以判断出移动目标是敌方目标，且伪造并携挂了 b 激光荧光身份牌，并在显示装置上显示；同时，判定启动报警装置或启动攻击装置予以摧毁。 0052 实施例 3 ： 0053 （1）己方某移动目标在设定的时间执行设定任务时，携挂 c 激光荧光身份牌。计算机内存储有全部激光荧光身份牌的荧光材料的标准身份图谱。已知 c 激光荧光身份牌上的荧光材料为 Sr3(PO4)2:Tb3+，其主要特征荧光光谱和指纹荧光。

25、光谱构成的标准身份图谱如图 4 所示； 0054 （2）对已追踪并锁定的某移动目标，发射 379nm 波长的激光进行照射扫描，移动目标被激光照射后瞬间产生荧光光谱； 0055 （3）望远镜及荧光信息接收装置的高灵敏度荧光探测器接收上述荧光光谱，对其中的主要特征荧光光谱通过光电倍增管电路进行放大，其余部分荧光信息通过指纹光谱电路滤除荧光背景，处理后的荧光光谱通过光纤送入光谱智能中央处理装置； 0056 （4）光谱智能中央处理装置将步骤（3）的荧光光谱与计算机中存储的 Sr3(PO4)2:Tb3+荧光材料的标准身份图谱进行分析、对比：其主要特征荧光光谱 489nm。

26、和 542nm 与 c 激光荧光身份牌标准身份图谱上 Tb3+的 5D 4 7F 6和 5D 4 7F 5跃迁相对应；其较弱的 584nm 和 620nm 分别与标准身份图谱上 Tb3+的 5D 4 7F 4和 5D 4 7F 3跃迁相对应，因此可以判断出移动目标按要求已经携挂有 c 激光荧光身份牌，判断并确定为已方移动目标，并在显示装置上显示；同时，判定报警装置关闭、攻击装置关闭，并可对携挂 c 激光荧光身份牌的移动目标采取相应保护措施。 0057 实施例 4 ： 0058 （1）己方某移动目标在设定的时间执行设定任务时，携挂 d 激光荧光身份牌。计算机内存。

27、储有全部激光荧光身份牌的荧光材料的标准身份图谱。已知 d 激光荧光身份牌上的荧光材料为 Y2.50Ce0.30Gd0.20Al5O12，其主要特征荧光光谱（指纹荧光光谱特别弱，可以忽略）构说明书 CN 103398990 A 7 5/5 页 8 成的标准身份图谱如图 5 所示； 0059 （2）对已追踪并锁定的某移动目标，发射 468nm 蓝光激光进行照射扫描，移动目标被激光照射后瞬间产生荧光光谱； 0060 （3）望远镜及荧光信息接收装置的高灵敏度荧光探测器接收上述荧光光谱，对其中的主要特征荧光光谱通过光电倍增管电路进行放大，其余部分荧光信息通过指纹光谱电。

28、路滤除荧光背景，处理后的荧光光谱通过光纤送入光谱智能中央处理装置； 0061 （4）光谱智能中央处理装置将步骤（3）的荧光光谱与计算机中存储的 Y2.50Ce0.30Gd0.20Al5O12荧光材料的标准身份图谱进行分析、对比：其主要特征荧光光谱 540nm 黄光与 d 激光荧光身份牌标准身份图谱上 Ce3+的 2F 7/2 5D 跃迁对应；其指纹荧光光谱特别弱，与标准身份图谱一致，可以忽略，因此可以判断出移动目标按要求已经携挂有 d 激光荧光身份牌，判断并确定为已方移动目标，并在显示装置上显示；同时，判定报警装置关闭、攻击装置关闭，并可对携挂 d 激。

29、光荧光身份牌的移动目标采取相应保护措施。 0062 上述实施例中的四种荧光材料均可在市面购买到或通过常规方法制备。 0063 本发明的核心在于利用激光诱导荧光原理，设计了一系列涂有不同已知荧光材料的激光荧光身份牌，己方移动目标在设定的时间执行设定任务时，携挂设定的激光荧光身份牌，通过相应波段的激光的照射，接收并处理荧光光谱，经荧光光谱与标准身份图谱的分析、对比，可验证己方移动目标或判断非己方移动目标并选择对其采取报警或攻击等操作，其系统结构简单、操作方便，适用于各种复杂环境条件，检测结果可靠；其方法具有识别结果的唯一性，并可适用于多种移动目标的识别，具有。

30、广泛的推广应用价值。所以其保护范围并不限于上述实施例。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神，例如：荧光材料的选择不限于实施例中的几种特定材料，采用其它稀土激活的硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、钼酸盐、硫化物类荧光材料也都是可行的；信号处理控制中心的组成可以是各种可用的荧光信息接收设备、处理器、存储器等的组合；执行机构也不限于报警装置和攻击装置，还可设置其它执行设备对敌方移动目标进行操作等。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。说明书 CN 103398990 A 8 1/3 页 9 图 1 图 2 说明书附图 CN 103398990 A 9 2/3 页 10 图 3 图 4 说明书附图 CN 103398990 A 10 3/3 页 11 图 5 说明书附图 CN 103398990 A 11 。

摘要
申请专利号：	CN201310319994.9	申请日：	2013.07.26
公开号：	CN103398990A	公开日：	2013.11.20
当前法律状态：	终止	有效性：	无权
法律详情：	未缴年费专利权终止IPC(主分类):G01N 21/64申请日:20130726授权公告日:20160824终止日期:20170726\|\|\|授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):G01N 21/64申请日:20130726\|\|\|公开
IPC分类号：	G01N21/64	主分类号：	G01N21/64
申请人：	中国地质大学（武汉）
发明人：	袁曦明
地址：	430074 湖北省武汉市洪山区鲁磨路388号
优先权：
专利代理机构：	湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102	代理人：	周艳红
PDF完整版下载：	PDF下载

内容摘要

一种快速识别移动目标的系统，包括：激光发射装置，用于对移动目标进行照射扫描；一系列涂有不同已知荧光材料的激光荧光身份牌；信号处理控制中心，用于接收荧光光谱并判断移动目标身份；执行机构，与信号处理控制中心连接，在其控制下对移动目标进行处理。一种快速识别移动目标的方法，包括：（1）制作一系列涂有不同已知荧光材料的激光荧光身份牌，己方移动目标在设定时间执行设定任务时携挂设定身份牌；（2）对已追踪并锁定的移动目标发射相应波段的激光进行照射扫描；（3）接收移动目标产生的荧光光谱；（4）将步骤（3）荧光光谱与相应标准身份图谱进行对比：二者一致时判断为己方目标；二者不一致或接收不到荧光光谱时判断为敌方目标。

权利要求书

权利要求书
1.  一种快速识别移动目标的系统，其特征在于，它包括：
激光发射装置，用于发射201～300nm、301～400nm、401～500nm、501～600nm、601～700nm波段的激光，对移动目标进行照射扫描；
一系列激光荧光身份牌，涂有不同的已知荧光材料，用于携挂在己方移动目标上，并在激光发射装置的扫描照射下产生荧光光谱；
信号处理控制中心，用于接收荧光光谱并判断移动目标身份；
执行机构，与信号处理控制中心连接，用于在信号处理控制中心的控制下对移动目标进行处理。

2.  根据权利要求1所述的一种快速识别移动目标的系统，其特征在于：所述激光荧光身份牌上的荧光材料为稀土激活的硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、钼酸盐、硫化物类荧光材料。

3.  根据权利要求1所述的一种快速识别移动目标的系统，其特征在于，所述信号处理控制中心包括：
望远镜及荧光信息接收装置，用于接收并处理荧光光谱；
计算机，用于存储一系列激光荧光身份牌上各已知荧光材料的标准身份图谱，标准身份图谱包括主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱；
光谱智能中央处理装置，与望远镜及荧光信息接收装置的信号输出端连接，并与计算机双向互联，用于将接收到的荧光光谱与标准身份图谱对比，识别移动目标的身份；
显示装置，与光谱智能中央处理装置连接，用于显示识别结果。

4.  根据权利要求3所述的一种快速识别移动目标的系统，其特征在于，所述荧光信息接收装置包括依次设置的：
荧光探测器，用于接收荧光光谱信息；
光电倍增管电路，用于放大主要特征荧光光谱；
指纹光谱电路，用于滤除荧光背景。

5.  根据权利要求1所述的一种快速识别移动目标的系统，其特征在于：所述执行机构包括报警装置和攻击装置。

6.  一种快速识别移动目标的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制作一系列激光荧光身份牌，各激光荧光身份牌上分别涂有不同的已知荧光材料，己方移动目标在设定的时间执行设定任务时，携挂设定的激光荧光身份牌；将各已知荧光材料的主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱制成一系列标准身份图谱，存储待用；
（2）根据已知的己方移动目标所携挂的激光荧光身份牌，对已追踪并锁定的移动目标，发射相应波段的激光，对移动目标进行照射扫描；
（3）接收移动目标产生的荧光光谱；
（4）将步骤（3）的荧光光谱与相应激光荧光身份牌上荧光材料的标准身份图谱进行对比：当二者一致时，判断为己方目标；当二者不一致或者接收不到荧光光谱时，判断为敌方目标。

7.  根据权利要求6所述的一种快速识别移动目标的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，激光荧光身份牌上的荧光材料为稀土激活的硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、钼酸盐、硫化物类荧光材料。

8.  根据权利要求6所述的一种快速识别移动目标的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，还包括对主要特征荧光光谱进行放大，以及滤除荧光背景的操作。

9.  根据权利要求6所述的一种快速识别移动目标的方法，其特征在于：所述步骤（4）中，还包括当判断为敌方目标时，对敌方目标进行报警或者攻击的操作。

说明书

说明书一种快速识别移动目标的系统及方法
技术领域
本发明涉及移动目标的识别技术，具体地指一种快速识别空中的无人飞行器、飞行导弹，水中的舰船，陆地上的坦克、车辆等移动目标的系统及方法。
背景技术
当前科学技术快速发展，空中或太空中的无人飞行器日益增多，如何准确识别其身份是一个亟需解决的重要技术问题。目前发展的导弹技术已能够利用红外热搜寻等技术追踪移动目标，但追踪并锁定移动目标后，还需要对移动目标的身份进行快速识别，以防止误击已方的无人飞行器或其它已方移动目标等，并根据识别结果来确定是否需要进一步采取报警或攻击等操作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种快速识别移动目标的系统及方法，能够对已追踪并锁定的移动目标的身份进行快速识别并核实确定，验证己方移动目标或判断非己方移动目标并选择对其采取报警或攻击等操作。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种快速识别移动目标的系统，包括：
激光发射装置，用于发射201～300nm、301～400nm、401～500nm、501～600nm、601～700nm波段的激光，对移动目标进行照射扫描；
一系列激光荧光身份牌，涂有不同的已知荧光材料，用于携挂在己方移动目标上，并在激光发射装置的扫描照射下产生荧光光谱；
信号处理控制中心，用于接收荧光光谱并判断移动目标身份；
执行机构，与信号处理控制中心连接，用于在信号处理控制中心的控制下对移动目标进行处理。
上述技术方案中，所述激光荧光身份牌上的荧光材料为稀土激活的硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、钼酸盐、硫化物类荧光材料。
上述技术方案中，所述信号处理控制中心包括：
望远镜及荧光信息接收装置，用于接收并处理荧光光谱；
计算机，用于存储一系列激光荧光身份牌上各已知荧光材料的标准身份图谱，标准身份图谱包括主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱；
光谱智能中央处理装置，与望远镜及荧光信息接收装置的信号输出端连接，并与计算机双向互联，用于将接收到的荧光光谱与标准身份图谱对比，识别移动目标的身份；
显示装置，与光谱智能中央处理装置连接，用于显示识别结果。
上述技术方案中，所述荧光信息接收装置包括依次设置的：
荧光探测器，用于接收荧光光谱信息；
光电倍增管电路，用于放大主要特征荧光光谱；
指纹光谱电路，用于滤除荧光背景。
上述技术方案中，所述执行机构包括报警装置和攻击装置。
本发明提供的一种快速识别移动目标的方法，包括以下步骤：
（1）制作一系列激光荧光身份牌，各激光荧光身份牌上分别涂有不同的已知荧光材料，己方移动目标在设定的时间执行设定任务时，携挂设定的激光荧光身份牌；将各已知荧光材料的主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱制成一系列标准身份图谱，存储待用；
（2）根据已知的己方移动目标所携挂的激光荧光身份牌，对已追踪并锁定的移动目标，发射相应波段的激光，对移动目标进行照射扫描；
（3）接收移动目标产生的荧光光谱；
（4）将步骤（3）的荧光光谱与相应激光荧光身份牌上荧光材料的标准身份图谱，包括主要特征荧光光谱和滤除背景后的指纹荧光光谱，进行对比：当二者一致时，判断为己方目标；当二者不一致或者接收不到荧光光谱时，判断为敌方目标。
上述技术方案的所述步骤（1）中，激光荧光身份牌上的荧光材料为稀土激活的硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、钼酸盐、硫化物类荧光材料。
上述技术方案的所述步骤（3）中，还包括对主要特征荧光光谱进行放大，以及滤除荧光背景的操作。
上述技术方案的所述步骤（4）中，还包括当判断为敌方目标时，对敌方目标进行报警或者攻击的操作。
本发明的一种快速识别移动目标的系统及方法，针对己方移动目标（包括空中的无人飞行器、飞行导弹，水中的舰船，陆地上的坦克、车辆等）设置激光荧光身份牌，根据激光诱导荧光原理，采用已知的不同化学组成的荧光材料，在不同波段激光的照射下激发出一系列不同特征的荧光光谱，包括：主要特征荧光光谱和滤除荧光背景后的其它指纹荧光光谱；然后将激光照射移动目标后产生的系列荧光光谱数据，经过荧光信息接收装置处理后，与计算机中标准荧光材料的主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱分别进行对比、分析，从而根据特定化学物质组成的标准荧光材料的发射光谱标准特征与细微光谱信息，依据荧光光谱数据来推断、识别移动目标的真实身份。
与现有技术相比，本发明的快速识别移动目标的系统及方法，能够快速、准确识别移动目标的真实身份，当判断为敌方移动目标时，还可迅速采取报警、攻击或其他针对性措施。本发明系统结构简单、操作方便，适用于各种复杂环境条件，检测结果可靠；本发明方法具有识别结果的唯一性，并可适用于多种移动目标的识别，具有广泛的推广应用价值。
附图说明
图1为本发明一种快速识别移动目标的系统的结构框图；
图2为实施例1中a激光荧光身份牌中Sr2SiO4:Eu3+的标准身份图谱（当发射激光波长为254nm时）；
图3为实施例2中b激光荧光身份牌中Sr2SiO4:Tb3+的标准身份图谱（当发射激光波长为254nm时）；
图4为实施例3中c激光荧光身份牌中Sr3(PO4)2:Tb3+的标准身份图谱（当发射激光波长为379nm时）；
图5为实施例4中d激光荧光身份牌中Y2.50Ce0.30Gd0.20Al5O12的标准身份图谱（当发射激光波长为468nm时）。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
本发明的一种快速识别移动目标的系统，如图1所示，包括激光发射装置、一系列激光荧光身份牌、信号处理控制中心和执行机构。其中：
激光发射装置用于发射201～300nm、301～400nm、401～500nm、501～600nm、601～700nm波段的激光，对移动目标进行照射扫描；
一系列激光荧光身份牌上涂有不同的已知荧光材料，用于携挂在己方移动目标上，并在激光发射装置的扫描照射下产生荧光光谱。激光荧光身份牌上的荧光材料，由不同稀土激活的硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、钼酸盐、硫化物类荧光材料组成；
信号处理控制中心包括望远镜及荧光信息接收装置、计算机、光谱智能中央处理装置和显示装置。望远镜及荧光信息接收装置用于接收荧光光谱，其中，荧光信息接收装置包含高灵敏度的荧光探测器，荧光探测器与光谱智能中央处理装置通过光纤连接，用于向光谱智能中央处理装置输出接收到的荧光光谱信息，此外，荧光信息接收装置还包括用于放大主要特征荧光光谱的光电倍增管电路、以及用于滤除荧光背景的指纹光谱电路。计算机用于存储一系列激光荧光身份牌上各已知荧光材料的标准身份图谱，标准身份图谱包括主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱。光谱智能中央处理装置与望远镜及荧光信息接收装置的信号输出端连接，并与计算机双向互联，用于将接收到的荧光光谱与标准身份图谱对比，识别移动目标的身份。显示装置与光谱智能中央处理装置连接，用于显示识别结果。
执行机构包括报警装置和攻击装置，分别与光谱智能中央处理装置连接，用于在光谱智能中央处理装置的控制下对移动目标进行报警和/或攻击操作。
以下利用该系统，通过四个实例对本发明的方法进行详细说明：
实施例1：
（1）己方某移动目标在设定的时间执行设定任务时，携挂a激光荧光身份牌。计算机内存储有全部激光荧光身份牌的荧光材料的标准身份图谱。已知a激光荧光身份牌上的荧光材料为Sr2SiO4:Eu3+，其主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱构成的标准身份图谱如图2所示；
（2）对已追踪并锁定的某移动目标，发射254nm波长的激光进行照射扫描，移动目标被激光照射后瞬间产生荧光光谱；
（3）望远镜及荧光信息接收装置的高灵敏度荧光探测器接收上述荧光光谱，对其中的主要特征荧光光谱通过光电倍增管电路进行放大，其余部分荧光信息通过指纹光谱电路滤除荧光背景，处理后的荧光光谱通过光纤送入光谱智能中央处理装置；
（4）光谱智能中央处理装置将步骤（3）的荧光光谱与计算机中存储的Sr2SiO4:Eu3+荧光材料的标准身份图谱进行分析、对比：其主要特征荧光光谱593nm和613nm与a激光荧光身份牌标准身份图谱上Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2跃迁相对应；其较弱的580nm、587nm、622nm分别与标准身份图谱上Eu3+的5D0→7F0，5D0→7F3，5D0→7F2跃迁相对应，因此可以判断出移动目标按要求已经携挂有a激光荧光身份牌，判断并确定为已方移动目标，并在显示装置上显示；同时，判定报警装置关闭、攻击装置关闭，并可对携挂a激光荧光身份牌的移动目标采取相应保护措施。
实施例2：
（1）己方某移动目标在设定的时间执行设定任务时，携挂a激光荧光身份牌。计算机内存储有全部激光荧光身份牌的荧光材料的标准身份图谱。已知a激光荧光身份牌上的荧光材料为Sr2SiO4:Eu3+，其主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱构成的标准身份图谱如图2所示；
（2）对已追踪并锁定的某移动目标，发射254nm波长的激光进行照射扫描，移动目标被激光照射后瞬间产生荧光光谱；
（3）望远镜及荧光信息接收装置的高灵敏度荧光探测器接收上述荧光光谱，对其中的主要特征荧光光谱通过光电倍增管电路进行放大，其余部分荧光信息通过指纹光谱电路滤除荧光背景，处理后的荧光光谱通过光纤送入光谱智能中央处理装置；
（4）光谱智能中央处理装置将步骤（3）的荧光光谱与计算机中存储的Sr2SiO4:Eu3+荧光材料的标准身份图谱进行分析、对比：接收并处理后的荧光光谱如图3所示，其主要特征荧光光谱490nm和544nm与a激光荧光身份牌标准身份图谱上的593nm和613nm不相对应；其较弱的384nm，416nm，437nm，584nm也与标准身份图谱的指纹荧光光谱不相对应。此外，该荧光图谱恰好与系列激光荧光身份牌中的b激光荧光身份牌的标准身份图谱一致，因此可以判断出移动目标是敌方目标，且伪造并携挂了b激光荧光身份牌，并在显示装置上显示；同时，判定启动报警装置或启动攻击装置予以摧毁。
实施例3：
（1）己方某移动目标在设定的时间执行设定任务时，携挂c激光荧光身份牌。计算机内存储有全部激光荧光身份牌的荧光材料的标准身份图谱。已知c激光荧光身份牌上的荧光材料为Sr3(PO4)2:Tb3+，其主要特征荧光光谱和指纹荧光光谱构成的标准身份图谱如图4所示；
（2）对已追踪并锁定的某移动目标，发射379nm波长的激光进行照射扫描，移动目标被激光照射后瞬间产生荧光光谱；
（3）望远镜及荧光信息接收装置的高灵敏度荧光探测器接收上述荧光光谱，对其中的主要特征荧光光谱通过光电倍增管电路进行放大，其余部分荧光信息通过指纹光谱电路滤除荧光背景，处理后的荧光光谱通过光纤送入光谱智能中央处理装置；
（4）光谱智能中央处理装置将步骤（3）的荧光光谱与计算机中存储的Sr3(PO4)2:Tb3+荧光材料的标准身份图谱进行分析、对比：其主要特征荧光光谱489nm和542nm与c激光荧光身份牌标准身份图谱上Tb3+的5D4→7F6和5D4→7F5跃迁相对应；其较弱的584nm和620nm分别与标准身份图谱上Tb3+的5D4→7F4和5D4→7F3跃迁相对应，因此可以判断出移动目标按要求已经携挂有c激光荧光身份牌，判断并确定为已方移动目标，并在显示装置上显示；同时，判定报警装置关闭、攻击装置关闭，并可对携挂c激光荧光身份牌的移动目标采取相应保护措施。
实施例4：
（1）己方某移动目标在设定的时间执行设定任务时，携挂d激光荧光身份牌。计算机内存储有全部激光荧光身份牌的荧光材料的标准身份图谱。已知d激光荧光身份牌上的荧光材料为Y2.50Ce0.30Gd0.20Al5O12，其主要特征荧光光谱（指纹荧光光谱特别弱，可以忽略）构成的标准身份图谱如图5所示；
（2）对已追踪并锁定的某移动目标，发射468nm蓝光激光进行照射扫描，移动目标被激光照射后瞬间产生荧光光谱；
（3）望远镜及荧光信息接收装置的高灵敏度荧光探测器接收上述荧光光谱，对其中的主要特征荧光光谱通过光电倍增管电路进行放大，其余部分荧光信息通过指纹光谱电路滤除荧光背景，处理后的荧光光谱通过光纤送入光谱智能中央处理装置；
（4）光谱智能中央处理装置将步骤（3）的荧光光谱与计算机中存储的Y2.50Ce0.30Gd0.20Al5O12荧光材料的标准身份图谱进行分析、对比：其主要特征荧光光谱540nm黄光与d激光荧光身份牌标准身份图谱上Ce3+的2F7/2→5D跃迁对应；其指纹荧光光谱特别弱，与标准身份图谱一致，可以忽略，因此可以判断出移动目标按要求已经携挂有d激光荧光身份牌，判断并确定为已方移动目标，并在显示装置上显示；同时，判定报警装置关闭、攻击装置关闭，并可对携挂d激光荧光身份牌的移动目标采取相应保护措施。
上述实施例中的四种荧光材料均可在市面购买到或通过常规方法制备。
本发明的核心在于利用激光诱导荧光原理，设计了一系列涂有不同已知荧光材料的激光荧光身份牌，己方移动目标在设定的时间执行设定任务时，携挂设定的激光荧光身份牌，通过相应波段的激光的照射，接收并处理荧光光谱，经荧光光谱与标准身份图谱的分析、对比，可验证己方移动目标或判断非己方移动目标并选择对其采取报警或攻击等操作，其系统结构简单、操作方便，适用于各种复杂环境条件，检测结果可靠；其方法具有识别结果的唯一性，并可适用于多种移动目标的识别，具有广泛的推广应用价值。所以其保护范围并不限于上述实施例。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神，例如：荧光材料的选择不限于实施例中的几种特定材料，采用其它稀土激活的硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、钼酸盐、硫化物类荧光材料也都是可行的；信号处理控制中心的组成可以是各种可用的荧光信息接收设备、处理器、存储器等的组合；执行机构也不限于报警装置和攻击装置，还可设置其它执行设备对敌方移动目标进行操作等。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。