Impulsa lāzera diapazona meklētāja tipu klasifikācija un pielietojuma analīze
Kā militārs aprīkojums impulsu lāzera tālmērs tika izstrādāts 60. gadu sākumā. Pēc vairāk nekā 30 gadu izstrādes, izstrādes un aprīkojuma ārvalstis ir pabeigušas "rokas, statīvu, periskopu, tanku, bruņas, virszemes nesēju, zemūdenes periskopu, pretgaisa lielgabalu, gaisa desanta, lidostas mākoņa, raķetes Ir vairāk nekā 400 veidu un modeļu trīspadsmit kategorijās, ieskaitot raķešu palaišanu, mākslīgo pavadoni un kosmosa kuģus, tostarp cietvielu impulsu lāzera tālmērs ar Nd:YAG kā ierīci, kam seko Ramana frekvences maiņa Nd:YAG un Er: stikls un CO2 impulss. lāzera tālmēri.
1. Viegls pārnēsājams impulsu lāzera tālmērs
Vieglie pārnēsājamie impulsa lāzera tālmēri ietver rokas ierīces kājnieku un artilērijas izlūkošanai un divējāda lietojuma priekšējās izlūkošanas un priekšējās gaisa kontroles (FAC) lāzera attāluma mērītājus - mērķa apzīmējumus. Iepriekš minētajai sistēmai tai ir jābūt elastīgai, vieglai atkārtošanai, mazam izmēram, kā barošanas avotam jāizmanto akumulators, augsta uzticamība un apkope, kā arī zemas viena produkta izmaksas.
Galvenais tehniskais izpildījums: maksimālais mērījumu diapazons ir 4 ~ 10 km, attāluma mērīšanas precizitāte ir ± 10 m, atkārtošanās biežums ir viens un staru novirzes leņķis ir 1 ~ 2 mrad. Ir vērts atzīmēt, ka, tā kā iepriekš minētais lāzera tālmērs un tā sistēma bieži vien cieši sadarbojas ar citiem draudzīgiem spēkiem un neveic liela mēroga bruņoto spēku apmācību, nav kooperatīvu mērķu, kā arī operators nevalkā aizsargbrilles. utt., cilvēka acu drošība ir ārkārtīgi svarīga. Tāpēc šāda veida impulsa lāzera diapazona meklētājs ir pakāpeniski mainījies no Nd: YAG lāzera diapazona meklētāja uz Ramana frekvences nobīdes Nd: YAG un Er: stikla 1,54 μm acīm drošu lāzera diapazona meklētāju.
Mūsdienu karadarbībā kājnieku un artilērijas neatkarīgās operācijas ir attīstījušās par kopīgām speciālo spēku operācijām, kas sastāv no kājniekiem, artilērijas un jūras kājniekiem. Ieroču sistēma ir arī pakāpeniski pārņēmusi daudzfunkcionālu visaptverošu augsto tehnoloģiju no vienas zemes artilērijas un pretgaisa artilērijas. Tāpēc lāzera tālmērs ir arī attīstījies no pārnēsājama un rokās turama ar vienu attāluma mērīšanas funkciju līdz lāzera tālmēram, dienas un nakts tēmēklim infrasarkano staru mērķēšanai un lāzera infrasarkanā mērķa indikatoram lāzera attāluma mērītājam, mērķa indikācijai un infrasarkanajam starojumam. mērķēšana.
Piemēram, Amerikas Optoelektronikas uzņēmuma mazais lāzera infrasarkanais novērotājs (MELIOS), kas izmanto Er: stikla lāzerus, ir modernāko lāzera attāluma mērītāju pārstāvis.
2. Sauszemes transportlīdzekļu impulsu lāzera tālmērs
Uz zemes transportlīdzekļu impulsa lāzera tālmēri ietver tankus, kājnieku kaujas transportlīdzekļus (IFV), ugunsvadību, pretgaisa aizsardzību, artilērijas vai raķešu vadītu uguns vadību un pašlaik izstrādāto sauszemes transportlīdzekļu lāzera tālmēra mērķa apzīmējumu utt.
Tā galvenā tehniskā veiktspēja: maksimālais mērījumu diapazons ir 4–1{5}}km, diapazona precizitāte ir ±5–10m, mērķa izšķirtspēja ir aptuveni 20 m, atkārtošanas frekvence ir 0,1–1 Hz, un staru diverģences leņķis ir 0,4 ~ 1 mrad.
Lāzera diapazona meklētāja pielietojums tvertnes uguns vadības sistēmā ir nodrošināt ballistiskās trajektorijas virsaugstuma korekcijas informāciju, azimuta korekcijas informāciju un attāluma informāciju, ko izraisa pretvēja vai mērķa kustība. Kājnieku kaujas mašīna galvenokārt izmanto lāzera attāluma meklētāju, lai izmērītu, vai mērķis atrodas prettanku raķetes attālumā, un, otrkārt, to izmanto ieroču uguns vadīšanai un mērķu šķirošanai. Lai lāzera tālmērs būtu pilnībā efektīvs jebkura uztveramā mērķa noteikšanā un visu diennakti pasīvi noteiktu, identificētu un kārtotu uguns vadības sistēmu, šajās sistēmās jāietver arī: mērķēšanas optika, televīzijas kameras un infrasarkanā termiskā sistēma. attēlveidotāji (FLIR) utt. Šī ir sistēma, kas ir ļoti nepieciešama, taču to nevar pilnībā apmierināt neviens vienas funkcijas un viena viļņa garuma lāzera diapazona meklētājs. Saskaņā ar ārvalstu ziņojumiem Amerikas Savienoto Valstu korporācija Hughes izmanto Ramana frekvences nobīdīto Nd:YAG lāzera tālmēru, TV kameru un infrasarkano staru attēlu, lai izveidotu tanku un bruņumašīnu lāzera tālmēra sistēmu, kas šobrīd ir jaunākā iekārta.
Tomēr, ja šāda veida sistēmā tiek izmantots 1,06 μm Nd:YAG lāzera tālmērs, pat ja attāluma mērītājam ir uzstādīts vājināšanas filtrs, tā būtībā var atbilst cilvēka acu drošības prasībām tālmēra apmācības laikā sadarbības mērķiem. Pēc demonstrācijas tvertnei un kājnieku operāciju operatoriem, komandieriem un kaujiniekiem jāveic cilvēka acu drošības pasākumi vai jāizmanto cilvēka acīm drošu 1,54 μm lāzera viļņa garuma diapazons, lai pilnībā atbilstu cilvēka acu drošības prasībām.
3. Pretgaisa artilērijas un pretraķešu aizsardzības impulsu lāzera tālmērs
Pretgaisa aizsardzības impulsu lāzera attāluma meklētājam un pretgaisa aizsardzības impulsa lāzera attāluma meklētājam kājnieku kaujas mašīnām ar pašaizsardzības pasākumiem jādarbojas saskaņā ar uguns vadības sistēmas un kaujas sistēmas prasībām un jāmanevrē ar lielu ātrumu gaisā. attālums un attāluma ātrums Mērķis nodrošina stabilu izsekošanas informāciju un attāluma informāciju, lai cīnītos pret bruņotu helikopteru, slepeno lidmašīnu, spārnoto raķešu un pretradiācijas raķešu draudiem.
Tas prasa, lai lāzera tālmērs nodrošinātu salīdzinoši lielu datu pārraides ātrumu (lielu lāzera impulsa ātrumu) un salīdzinoši augstu attāluma precizitāti, piemēram, maksimālo diapazonu 4–2{7}} km, diapazona precizitāti ±2,5–5 m, un atkārtošanās biežums 6–20 Hz, staru kūļa novirzes leņķis ir 0,5–2,5 mrad utt. Tomēr, ja kaujas attālums ir diezgan tāls (apmēram 20 km vai vairāk), faktiskā konfrontācija tik lielā attālumā notiek nepārprotamos atmosfēras apstākļos. , un lāzera attāluma mērītāja jutība ir tikai nedaudz augstāka nekā tvertnes diapazona meklētājam; Dažos augsta mitruma sezonās vai dažos augstas temperatūras meteoroloģiskajos reģionos spēcīgas H2O molekulu absorbcijas dēļ gara viļņa garuma (piemēram, 10,6 μm CO2) impulsa lāzera attāluma mērītāja maksimālā diapazona spēja ir ierobežota. Šobrīd ir jāizmanto 1.06. μm Nd:YAG impulsa lāzera attāluma mērītājs vai Ramana frekvences nobīdes Nd:YAG un Er:glass (1,54 μm) impulsa lāzera tālmērs.
Piemēram, ASV Hughes uzņēmums izmanto Ramana frekvences nobīdi Nd: YAG un Er: stikla fotoelektriskās izsekošanas noteikšanas lāzera attāluma mērītājs ir tipisks pašreizējās uzlabotās sistēmas piemērs.
4. Gaisa impulsa lāzera tālmērs
Gaisa impulsa lāzera tālmēru var izmantot, lai aprīkotu bruņotus helikopterus ar raķešu vadības vadību un aprīkotu ar fiksētu spārnu lidmašīnām, lai bloķētu mērķus, piemēram, atbalstītu fotoelektriskās lidmašīnas un pārtvertu gaisa kuģu un raķešu uzbrukumus. Šajos tipiskajos lietojumos parasti tiek izmantots 1,06 μm Nd:YAG lāzera tālmērs ar lāzera attāluma un mērķa norādīšanas iespējām vai acīm droša Ramana frekvences nobīdes Nd:YAG impulsa lāzera attāluma mērītājs_, kas norāda uz 1,54 μm viļņa garumu ierīcēm, utt., lai aizsargātu gaisa desanta sistēmas, lai pabeigtu kaujas misijas vai aktīvi uzbruktu fotoelektriskiem mērķiem gaisā.
Gaisa impulsa lāzera attāluma mērītāja galvenā tehniskā veiktspēja: liels darbības rādiuss (4–10km bruņotiem helikopteriem, 10–20km fiksētu spārnu lidmašīnām), augsta darbības rādiusa precizitāte (±5 ~ 10m bruņotiem helikopteriem), fiksētu spārnu lidmašīnām ir ±1 ~ 10m), atkārtošanās biežums (bruņotiem helikopteriem ir 4Hz, fiksētu spārnu lidmašīnām ir 5~20Hz), staru kūļa izkliedes leņķis ir mazs (par bruņotiem helikopteriem ir 0,4–1 mrad, fiksētu spārnu lidmašīnām – 0,1–0,5 mrad), un gaisa kuģa aprīkojumam jābūt maza izmēra, vieglam un koplietotam ar aviācijas indikatoriem.
Tāpēc lāzeram ir jāizmanto augstas efektivitātes cirkulācijas šķidrums kā dzesētājs, lai tas atbilstu augsta darba ātruma prasībām, pretējā gadījumā tam ir jāizmanto gāzes vai jauktas gāzes pastiprinātāja dzesēšana. Pašlaik Amerikas Savienoto Valstu izstrādātajā lāzeru sistēmā "Liden" (LANTIRN) tiek izmantots Ramana frekvences nobīdes Nd:YAG lāzera mērķa apzīmējuma tālmērs, kas ir tipisks mūsdienu lāzera attāluma mērītāju daudzfunkcionālas un paplašinātas gaisa pielietojuma piemērs.
5. Kuģa impulsa lāzera diapazona meklētājs
Kuģa impulsa lāzera tālmēra izstrāde ir izstrādāta pēc vieglā pārnēsājamā, transportlīdzeklī uzstādītā un pretgaisa aizsardzības lāzera tālmēra, un tas ietver divas kategorijas: virszemes kuģa un zemūdens periskopu.
Virsmas nesēja impulsa lāzera attāluma mērītājs tehnisko veiktspējas rādītāju ziņā ir tāds pats kā transportlīdzeklī uzstādītais uguns vadības un pretgaisa aizsardzības lāzera tālmērs. Prasības attiecībā uz tilpumu, svaru, elektrisko efektivitāti, apkopes iespējām un izmaksām nav stingras. Tāpēc pašlaik liels skaits jūras spēku kuģu tiek izmantoti, lai aprīkotu parasto ugunsvadību un pretgaisa aizsardzību, piemēram, uz pārsegu (kluso radaru) nesēju bāzes gaisa kuģu atgūšanas un izsekošanas sistēmas, kas sastāv no infrasarkanās termiskās attēlveidošanas, televīzijas utt., laika apstākļu novērošana un gaisa mērķu un citu unikālu kuģu izsekošana. Tiešsaistes lietojumprogrammas parādās, un to izmantošanas iespējas ir diezgan plašas.
Zemūdens periskopa impulsa lāzera tālmērs pašlaik izmanto divas kombinācijas. Pirmais ir uzstādīt lāzera attāluma mērītāju, attēla pastiprinātāju un termovizoru savā periskopā, savukārt attāluma displejs un sprūda poga ir attiecīgi uzstādīti virs operatora rokas. vai tuvumā. Tā priekšrocība ir tāda, ka lāzera zudumi pārraides optiskajā ceļā ir nelieli, bet stars dreifē un ir grūti notvert mērķi; ar otro metodi tiek uzstādītas trīs augšējās daļas periskopa apakšā, un visas sistēmas uzstādīšana, atkļūdošana un demontāža ir ļoti ērta, taču lāzers, izmantojot šo metodi Staram ir jāiziet cauri 12 m garai periskopa caurulei un 15 ~20 lēcas, un enerģijas zudumi ir salīdzinoši lieli.
Galvenie tehniskie rādītāji ir: diapazona diapazons 300–6000 m, diapazona precizitāte ±5–10 m, atkārtošanās frekvence 1–5 Hz, staru kūļa novirzes leņķis 1–1,5 mrad.
