Impulsinio lazerinio nuotolio ieškiklio tipų klasifikavimas ir taikymo analizė
Kaip karinė įranga, impulsinis lazerinis nuotolio ieškiklis buvo sukurtas septintojo dešimtmečio pradžioje. Po daugiau nei 30 metų kūrimo, kūrimo ir įrangos, užsienio šalys baigė „dešinius, trikojus, periskopus, tankus, šarvus, paviršinius nešiklius, povandeninius periskopus, priešlėktuvinius pabūklus, orlaivius, oro uosto debesis, raketas Yra daugiau nei 400 rūšių ir modelių. trylikoje kategorijų, įskaitant raketų paleidimą, dirbtinį palydovą ir erdvėlaivius, tarp kurių labiausiai įrengtas kietojo kūno impulsinis lazerinis nuotolio ieškiklis su Nd:YAG įrenginiu, po kurio seka Ramano dažnio poslinkis Nd:YAG ir Er:stiklas bei CO2 impulsas. lazeriniai tolimačiai.
1. Lengvas nešiojamas impulsinis lazerinis nuotolio ieškiklis
Lengvi nešiojamieji impulsiniai lazeriniai tolimačiai apima pėstininkų ir artilerijos žvalgybos rankinius įrenginius ir dvigubos paskirties priekinės žvalgybos ir priekinio oro valdymo (FAC) lazerinius tolimačius – taikinių žymeklius. Aukščiau minėtai sistemai reikalaujama, kad ji būtų lanksti, lengvi pasikartojimai, mažo dydžio, kaip maitinimo šaltinį naudoti baterijų bloką, didelio patikimumo ir priežiūros bei mažos vieno gaminio kainos.
Pagrindinės techninės charakteristikos: maksimalus matavimo diapazonas yra 4–10 km, atstumo matavimo tikslumas yra ±10 m, pasikartojimo dažnis yra vienas, o spindulio nukrypimo kampas yra 1–2 mrad. Verta paminėti, kad kadangi minėtas lazerinis nuotolio matuoklis ir jo sistema dažnai glaudžiai bendradarbiauja su kitomis draugiškomis pajėgomis ir nevykdo didelio masto šarvuotų pajėgų mokymo, nėra kooperatyvinių taikinių, operatorius nenešioja apsauginių akinių. ir pan., žmogaus akių sauga yra nepaprastai svarbi. Todėl šio tipo impulsinis lazerinis nuotolio ieškiklis palaipsniui pasikeitė iš Nd: YAG lazerinio nuotolio ieškiklio į Ramano dažnio perjungimo Nd: YAG ir Er: stiklinį, 1,54 μm akims saugų lazerinį nuotolio ieškiklį.
Šiuolaikiniame kare nepriklausomos pėstininkų ir artilerijos operacijos peraugo į bendras specialiųjų pajėgų, kurias sudaro pėstininkai, artilerija ir jūrų pėstininkai, operacijas. Ginklų sistema taip pat palaipsniui perėmė daugiafunkcines visapusiškas aukštąsias technologijas iš vienos antžeminės artilerijos ir priešlėktuvinės artilerijos. Todėl lazerinis nuotolio ieškiklis taip pat buvo sukurtas iš nešiojamojo ir rankinio su viena nuotolio nustatymo funkcija iki lazerinio tolimačio, dieninio ir naktinio taikiklio infraraudonųjų spindulių taikymui bei lazerinio infraraudonųjų spindulių taikinio indikatoriumi lazeriniam tolimačiui, taikinio indikacijai ir infraraudoniesiems spinduliams. taikantis.
Pavyzdžiui, Amerikos optoelektronikos kompanijos mažas lazerinis infraraudonųjų spindulių stebėtojas (MELIOS), naudojantys Er: stiklo lazerius, yra pažangesnių lazerinių tolimačių atstovas šiuolaikinėje eroje.
2. Antžeminės transporto priemonės impulsinis lazerinis nuotolio ieškiklis
Antžeminiai transporto priemonių impulsiniai lazeriniai tolimačiai apima tankus, pėstininkų kovos mašinas (IFV), ugnies valdymą, oro gynybą, artilerijos ar raketų valdomą ugnies valdymą ir šiuo metu sukurtą antžeminio transporto lazerinio nuotolio ieškiklio taikinio žymeklį ir kt.
Pagrindiniai jo techniniai rodikliai: maksimalus matavimo diapazonas yra 4–1{5}}km, diapazono tikslumas ±5–10m, tikslinė skiriamoji geba yra apie 20 m, pasikartojimo dažnis yra 0,1–1 Hz, ir spindulio nukrypimo kampas yra 0,4 ~ 1 mrad.
Lazerinio nuotolio ieškiklio taikymas tanko gaisro valdymo sistemoje yra teikti balistinės trajektorijos aukščiausio aukščio korekcijos informaciją, azimuto korekcijos informaciją ir atstumo informaciją, kurią sukelia priešinis vėjas arba taikinio judėjimas. Pėstininkų kovos mašina daugiausia naudoja lazerinį nuotolio ieškiklį, kad išmatuotų, ar taikinys yra prieštankinės raketos atstumu, ir, antra, jis naudojamas pabūklų ugniai valdyti ir taikiniams rūšiuoti. Kad lazerinis nuotolio ieškiklis būtų visiškai veiksmingas nustatant bet kokį taikinį, kurį galima aptikti, ir pasyviai aptikti, identifikuoti ir rūšiuoti per gaisro valdymo sistemą visą parą, šios sistemos taip pat turėtų apimti: nukreipimo optiką, televizijos kameras ir infraraudonųjų spindulių šiluminę sistemą. vaizduokliai (FLIR) ir tt Tai sistema, kurios reikia labai skubiai, bet jos negali visiškai patenkinti joks vienos funkcijos ir vienos bangos ilgio lazerinis diapazono ieškiklis. Remiantis užsienio pranešimais, JAV Hughes Corporation naudoja Ramano dažnio poslinkio lazerinį nuotolio ieškiklį Nd:YAG, TV kamerą ir infraraudonųjų spindulių vaizdą, kad suformuotų tankų ir šarvuočių lazerinių tolimačių sistemą, kuri šiuo metu yra naujausia įranga.
Tačiau, jei tokio tipo sistemoje naudojamas 1,06 μm Nd:YAG lazerinis nuotolio ieškiklis, net jei ant nuotolio ieškiklio yra sumontuotas slopinimo filtras, jis iš esmės gali atitikti žmogaus akių saugos reikalavimus per nuotolio ieškiklį, skirtą bendradarbiaujantiems taikiniams. Po demonstravimo tankas ir pėstininkų operacijų operatoriai, vadai ir kovotojai turėtų imtis žmogaus akių saugos priemonių arba naudoti žmogaus akiai saugų 1,54 μm lazerio bangos ilgio diapazoną, kad iš esmės atitiktų žmogaus akių saugos reikalavimus.
3. Priešlėktuvinės artilerijos ir priešraketinės gynybos impulsinis lazerinis nuotolio ieškiklis
Impulsinis lazerinis nuotolio ieškiklis oro gynybai ir oro gynybos impulsinis lazerinis nuotolio ieškiklis pėstininkų kovos mašinoms su savisaugos priemonėmis turėtų veikti pagal ugnies valdymo sistemos ir kovos sistemos reikalavimus bei manevruoti dideliu greičiu ore. atstumas ir atstumo greitis Taikinys suteikia stabilią sekimo informaciją ir atstumo informaciją, kad atremtų ginkluotų sraigtasparnių, slaptų orlaivių, sparnuotųjų raketų ir antiradiacinių raketų keliamas grėsmes.
Tam reikia, kad lazerinis nuotolio ieškiklis teiktų gana didelę duomenų perdavimo spartą (didelį lazerio impulsų dažnį) ir gana didelį atstumo tikslumą, pvz., maksimalų 4–20 km atstumą, ±2,5–5 m diapazono tikslumą, ir pasikartojimo dažnis 6–20 Hz, spindulio nukrypimo kampas yra 0,5–2,5 mrad ir tt Tačiau, jei kovos atstumas yra gana didelis (apie 20 km ar daugiau), tikroji konfrontacija tokiu dideliu atstumu įvyksta nedviprasmiškomis atmosferos sąlygomis , o lazerinio nuotolio ieškiklio jautrumas yra tik šiek tiek didesnis nei bako nuotolio ieškiklio; Kai kuriais didelės drėgmės sezonais arba kai kuriuose aukštos temperatūros meteorologiniuose regionuose dėl stiprios H2O molekulių sugerties maksimali ilgo bangos ilgio (pvz., 10,6 μm CO2) impulsinio lazerinio nuotolio ieškiklio diapazono galimybė yra ribota. Šiuo metu turėtų būti naudojamas 1.06. μm Nd:YAG impulsinis lazerinis nuotolio ieškiklis arba Ramano dažnio poslinkis Nd:YAG ir Er:glass (1,54 μm) impulsinis lazerinis tolimatis.
Pavyzdžiui, JAV Hughes kompanija naudoja Ramano dažnio poslinkį Nd: YAG ir Er: stiklinis fotoelektrinis sekimo aptikimo lazerinis nuotolio ieškiklis yra tipiškas dabartinės pažangios sistemos pavyzdys.
4. Oro impulsinis lazerinis nuotolio ieškiklis
Oro impulsinis lazerinis nuotolio ieškiklis gali būti naudojamas ginkluotiems sraigtasparniams aprūpinti raketų vadovavimu ir fiksuotų sparnų orlaiviais blokuoti taikinius, pavyzdžiui, palaikyti fotoelektrinius orlaivius ir perimti orlaivių bei raketų atakas. Šiose tipiškose programose paprastai naudojamas 1,06 μm Nd:YAG lazerinis nuotolio ieškiklis su lazerinio nuotolio ir taikinio nukreipimo galimybėmis arba akims saugus Ramano dažnio poslinkis Nd:YAG impulsinis lazerinis tolimatis{4}}taikinys, nukreiptas į 1,54 μm bangos ilgio įrenginius, ir tt, siekiant apsaugoti oro desanto sistemas, kad būtų galima atlikti kovines misijas arba aktyviai atakuoti fotoelektrinius taikinius ore.
Pagrindiniai techniniai orlaivio impulsinio lazerinio tolimačio charakteristikos: didelis nuotolis (4–10km ginkluotiems sraigtasparniams, 10–20km fiksuoto sparno orlaiviams), didelio nuotolio tikslumas (± 5 ~ 10 m ginkluotiems sraigtasparniams), fiksuoto sparno orlaiviams ± 1 ~ 10 m), pasikartojimo dažnis (ginkluotiems sraigtasparniams yra 4 Hz, fiksuotų sparnų orlaiviams 5 ~ 20 Hz), spindulio sklidimo kampas mažas (skirtas ginkluotų sraigtasparnių skersmuo yra 0,4–1 mrad, fiksuotų sparnų orlaivių – 0,1–0,5 mrad), o orlaivių įranga turi būti mažo dydžio, lengvo svorio ir bendra su aviacijos indikatoriais.
Todėl lazeris turi naudoti didelio efektyvumo cirkuliacinį skystį kaip aušintuvą, kad atitiktų didelio veikimo greičio reikalavimus, priešingu atveju jis turi naudoti dujinį arba mišrių dujų stiprintuvą. Šiuo metu JAV sukurta „Liden“ lazerinė sistema (LANTIRN) naudoja Ramano dažnio poslinkio Nd:YAG lazerinio taikinio žymėjimo nuotolio ieškiklį, kuris yra tipiškas daugiafunkcinio ir išplėstinio šiuolaikinių lazerinių tolimačių pritaikymo ore pavyzdys.
5. Laivo impulsinis lazerinis nuotolio ieškiklis
Laive esantis impulsinis lazerinis tolimatis buvo sukurtas po lengvo nešiojamojo, transporto priemonėje montuojamo ir oro gynybos lazerinio tolimačio ir apima dvi kategorijas: paviršinį laivą ir povandeninį periskopą.
Paviršiaus nešiklio impulsinis lazerinis tolimatis pagal techninius veikimo rodiklius yra toks pat kaip transporto priemonėje montuojamas ugnies valdymo ir oro gynybos lazerinis tolimatis. Tūrio, svorio, elektros efektyvumo, techninės priežiūros pajėgumų ir sąnaudų reikalavimai nėra griežti. Todėl šiuo metu daug karinio jūrų laivyno laivų yra naudojami įprastoms priešgaisrinės kontrolės ir oro gynybos priemonėms įrengti, pvz., dengiamuoju (tyliu radaru) nešikliu pagrįstomis orlaivių atkūrimo ir sekimo sistemomis, sudarytomis iš infraraudonųjų spindulių šiluminio vaizdo, televizijos ir kt. oro taikinių ir kitų unikalių laivų orų stebėjimas ir sekimas. Atsiranda internetinių programų, o jų taikymo perspektyvos yra gana plačios.
Povandeninis periskopas impulsinis lazerinis nuotolio ieškiklis šiuo metu naudoja du derinius. Pirmasis – periskope sumontuoti lazerinį nuotolio ieškiklį, vaizdo stiprintuvą ir termovizorių, o atstumo rodyklė ir paleidimo mygtukas atitinkamai sumontuoti virš operatoriaus rankos. arba netoliese. Jo privalumas yra tas, kad lazerio nuostoliai perdavimo optiniame kelyje yra nedideli, tačiau spindulys dreifuoja ir sunku užfiksuoti taikinį; antruoju būdu periskopo apačioje sumontuotos trys viršutinės dalys, o visos sistemos montavimas, derinimas ir išmontavimas yra labai patogus, tačiau lazeris naudojant šį metodą Spindulys turi praeiti per 12 m ilgio periskopo vamzdelį ir 15 ~20 lęšių, o energijos nuostoliai palyginti dideli.
Pagrindiniai techniniai rodikliai yra šie: diapazono diapazonas 300–6000 m, diapazono tikslumas ±5–10 m, pasikartojimo dažnis 1–5 Hz, pluošto nukrypimo kampas 1–1,5 mrad.
