王彩玲

(水下测控技术重点实验室，辽宁 大连　116013)



三光源LED光信标空间布局优化计算

王彩玲

(水下测控技术重点实验室，辽宁 大连116013)

摘要：在航空、海运及海上救生等各方面，光学信标是一种重要的光学指示手段。为了适应较远作用距离的要求，提出了采用高亮度、高发光效率的LED光源的光学信标。针对采用三光源光信标的空间布局进行了相关理论计算，建立光束空间数学模型，给出三光源的最佳空间布置，并计算出光信标盲区范围及盲区大小。本文的计算结果为光信标的结构设计提供必要的理论基础，其计算方法为多光源信标空间布局计算提供一定的参考。

关键词：光信标； LED三光源；空间布局；光信标上半球面

引言

光学信标作为一种光学指示手段，在航空、海运等交通信号及海上救生等各方面均有应用[1-3]。作为海上救生用的光学信标，为了及早发现目标，往往需要光信标具有较远的作用距离；便于携带，要求光信标小型化。LED具有体积小，耗电量低，高亮度，发光效率高，环保节能，固态封装，不怕震动，耐冲击等优点。白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4[4-8]。

为使搜救人员发现目标，要求光信标能够实现在信标体上半球面内各个方向具有一定强度的光辐射，如救生衣光灯要求光灯上半球面内各个方向的光强不小于0.75cd[2,9-11]等。

本文中涉及的光信标由3个具有120°开角的LED光源组合而成，通过建立LED光源光束数学模型，设计光源布局，讨论光信标覆盖范围及盲区。……