Лазерне випромінювання відбивається від всіх предметів: металевих і неметалічних, від лісу, ріллі, води. Більше того, воно відбивається від будь-яких об’єктів, розміри яких менше довжини хвилі, краще, ніж радіохвилі. Це добре відомо з основної закономірності відбиття, по якій треба, що чим коротше довжина хвилі, тим краще вона відбивається. Потужність відбитого в цьому випадку випромінювання обернено пропорційна довжині хвилі в четвертому ступені. Лазерному локатору принципово властива й більша обнаружительная здатність, чим радіолокатору - чим коротше хвиля, тим вона вище. Тому-Те й проявлялася в міру розвитку радіолокації тенденція до переходу від довгих хвиль до більше короткого. Однак виготовлення генераторів радіодіапазону, що випромінюють понад короткі радіохвилі ставало усе сутужніше й сутужніше, а потім зовсім і зайшло в глухий кут. Створення лазерів відкрило нові перспективи в техніку локації
2. Здатність поширюватися прямолінійно. Використання узконаправленного лазерного променя, яким проводиться перегляд простору, дозволяє визначити напрямок на об’єкт (пеленг мети) Цей напрямок знаходять по розташуванню осі оптичної системи, що формує лазерне випромінювання. Чим уже промінь, тим з більшою точністю може бути визначений пеленг
Прості розрахунки показують - щоб одержати коефіцієнт спрямованості близько 1.5, при використанні радіохвиль сантиметрового діапазону, потрібно мати антену діаметром близько 10м. Таку антену важко поставити на танк, а тим більше на літальний апарат. Вона громіздка й нетранспортабельна. Потрібно використовувати більше короткі хвилі
Кутовий розчин лучачи лазера, виготовленого за допомогою твердотельного активної речовини, як відомо становить усього 1.0… 1.5 градуса й при цьому без додаткових оптичних систем
Отже, габарити лазерного локатора можуть бути значно менше, ніж аналогічного радіолокатора. Використання ж незначних по габаритах оптичних систем дозволить звузити промінь лазера до декількох кутових мінут, якщо в цьому виникне необхідність
3. Здатність лазерного випромінювання поширюватися з постійною швидкістю дає можливість визначати дальність до об’єкта. Так, при імпульсному методі дальнометрирования використовується наступне співвідношення: L = ct/2, де L - відстань до об’єкта, з - швидкість поширення випромінювання, t - час проходження імпульсу до мети й назад.
Розгляд цього співвідношення показує, що потенційна точність виміру дальності визначається точністю виміру часу проходження імпульсу енергії до об’єкта й назад. Зовсім ясно, що чим коротше імпульс, тим краще.
Якими ж параметрами прийнято характеризувати локатор? Які його паспортні дані? Розглянемо деякі з них
Насамперед, зона дії. Під нею розуміють область простору, у якій ведеться спостереження. Її границі обумовлені максимальної й мінімальної дальностями дії й межами огляду по куті місця й азимуту. Ці розміри визначаються призначенням військового лазерного локатора
Іншим параметром є час огляду. Під ним розуміється час, у плині якого лазерний промінь робить однократний огляд заданого обсягу простору
Наступним параметром локатора є обумовлені координати
Вони залежать від призначення локатора. Якщо він призначений для визначення місцезнаходження наземних і підводних об’єктів, то досить вимірювати дві координати: дальність і азимут. При спостереженні за повітряними об’єктами потрібні три координати. Ці координати варто визначати із заданою точністю, що залежить від систематичних і випадкових помилок. Будемо користуватися таким поняттям як розв’язна здатність. Під розв’язною здатністю розуміється можливість роздільного визначення координат близько розташованих мет
Кожній координаті відповідає своя розв’язна здатність. Крім того, використовується така характеристика, як перешкодозахищеність. Це здатність лазерного локатора працювати в умовах природних і штучних перешкод. І досить важливою характеристикою локатора є надійність. Це властивість локатора зберігати свої характеристики у встановлених межах у заданих умовах експлуатації
1.1 НАЗЕМНІ ЛАЗЕРНІ ДАЛЕКОМІРИ
Лазерна дальнометрия є однієї з перших областей практичного застосування лазерів у закордонній військовій техніці. Перші досвіди ставляться до 1961р., а зараз лазерні далекоміри використовуються в наземної військової техніки артиллеристские, танкові) , і в авіації (далекоміри, висотоміри, целеуказатели) , і на флоті. Ця техніка пройшла бойові випробування у В’єтнамі й на Близькому Сході. У цей час ряд далекомірів прийнятий в арміях капіталістичних країн
Завдання визначення відстані між далекоміром і метою зводиться до виміру відповідного інтервалу часу між зондувальним сигналом і сигналом, відбитим від мети. Розрізняють три методи виміру дальності залежно від того, який характер модуляції лазерного випромінювання використовується в далекомірі: імпульсний фазовий або фазоимпульсний.
Сутність імпульсного методу дальнометрирования полягає в тому, що до об’єкта посилають зондувальний імпульс, він же запускає часовий лічильник у далекомірі. Коли відбитий об’єктом імпульс приходить до далекоміра, то він припиняє роботу лічильника. По тимчасовому інтервалі автоматично висвечивается перед оператором відстань до об’єкта. Погрішність такого методу виміру 30див. Закордонні фахівці вважають, що для рішення ряду практичних завдань це цілком досить.
При фазовому методі дальнометрирования лазерне випромінювання модулюється за синусоїдальним законом. При цьому інтенсивність випромінювання міняється в значних межах. Залежно від дальності до об’єкта змінюється фаза сигналу, що впав на об’єкт. Відбитий від об’єкта сигнал прийде на прийомний пристрій також з певною фазою, що залежить від відстані
Оцінимо погрішність фазового далекоміра, придатного працювати в польових умовах. Фахівці затверджують, що операторові(не дуже кваліфікованому солдатові) не складно визначити фазу з помилкою не більше одного градуса, отже погрішність буде становити приблизно 5 см.
Перший лазерний далекомір XM-23 пройшов випробування у В’єтнамі й був прийнятий на озброєння в армії США. Він розрахований на використання передових спостережних пунктах сухопутних військ. Джерелом випромінювання в ньому є лазер з вихідною потужністю 2.5Вт і тривалістю імпульсу 30нс.
У конструкції далекоміра широко використовуються інтегральні схеми
Випромінювач, приймач і оптичні елементи змонтовані в моноблоці, що має шкали точного відліку азимута й кута місця мети. Харчування далекоміра виробляється від батареї никелево-кадмиевих акумуляторів напругою 24У, що забезпечує 100 вимірів дальності без підзарядки
Також цікавий шведський далекомір. Він призначений для використання в системах керування бортової корабельної й берегової артилерії
Конструкція далекоміра відрізняється особливою міцністю, що дозволяє застосовувати його в складних умовах. Далекомір можна сполучати при необхідності з підсилювачем зображення або телевізійним візиром. Режим роботи далекоміра передбачає або виміру через кожні 2із протягом 20з, або через кожні 4із протягом тривалого часу. Цифрові індикатори дальності працюють таким чином, що коли один з індикаторів видає останню обмірювану дальність, у пам’яті іншого зберігаються чотири попередні обмірювані дистанції
Як затверджує закордонна печатка, досить удалим виявився норвезький лазерний далекомір LP-4. Він має як модулятор добротності оптикомеханический затвор. Прийомна частина далекоміра є одночасно візиром оператора. Діаметр оптичної системи становить 70мм. Приймачем служить портативний фотодіод. Лічильник постачений схемою стробирования по дальності, що діє по установці оператора від 200 до 3000м. У схемі оптичного візира перед окуляром поміщений захисний фільтр для запобігання ока від впливу свого лазера при прийманні відбитого імпульсу
Випромінювач і приймач змонтовані в одному корпусі. Кут місця мети визначається в градусах ~25 градусів. Акумулятор забезпечує 150 вимірів дальності без підзарядки, його маса всього 1кг. Далекомір пройшов випробування й був закуплений Канадою, Швецією, Данією, Італією, Австралією
Pages: 1 2
Збережи - » Лазерна зброя . З'явився готовий твір.