Лазерна дальнометрия є однієї з перших областей практичного застосування лазерів у закордонній військовій техніці. Перші досвіди ставляться до 1961 року, а зараз лазерні далекоміри використовуються й у наземній військовій техніці(артилерійські, такі) , 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 на озброєння в багатьох арміях миру.

Завдання визначення відстані між далекоміром і метою зводиться до виміру відповідного інтервалу часу між зондувальним сигналом і сигналом, відбиття від мети. Розрізняють три методи виміру дальності залежно від того, який характер модуляції лазерного випромінювання використовується в далекомірі: імпульсний, фазовий або фазово^-імпульсний. Зовнішній вигляд імпульсного далекоміра показаний на малюнку.

Сутність імпульсного методу дальнометрирования полягає в тому, що до об’єкта посилає 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. Використовуючи раніше розглянуту формулу, оцінимо точність такого методу дальнометрирования, якщо відомо, що точність виміру інтервалу часу між зондувальними й відбитим сигналами відповідає 10 в -9 с. Оскільки можна вважати, що швидкість світла дорівнює 3*10в10 див/з, одержимо погрішність у зміні відстані близько 30 див. Фахівці вважають, що для рішення ряду практичних завдань цього цілком достатньо.

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. Це добре показано в розділі геодезичних далекомірів. 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. Якщо ж частота модуляції лазерного випромінювання становить 10 Мгц, то тоді погрішність виміру відстані складе близько 5 див.

Перший лазерний далекомір ХМ-23 пройшов випробування, і був прийнятий на озброєння армій. Він розрахований на використання в передових спостережних пунктах сухопутних військ. Джерелом випромінювання в ньому є лазер на рубіні з вихідною потужністю 2.5 Вт і тривалістю імпульсу 30 нс. У конструкції далекоміра широко використовуються інтегральні схеми. Випромінювач, приймач і оптичні елементи змонтовані в моноблоці, що має шкали точного звіту азимута й кута місця мети. Харчування далекоміра виробляється те батареї никелево-кадмиевих акумуляторів напругою 24 в, що забезпечує 100 вимірів дальності без підзарядки. В іншому артилерійської далекомірі, також прийнятому на озброєння армій, є пристрій для одночасного визначення дальності до чотирьох цілей., що лежать на одній прямій, шляхом послідовного стробирования дистанцій 200,600,1000,2000 і 3000 м.

Цікавий шведський лазерний далекомір. Він призначений для використання в системах керування вогнем бортової корабельної й берегової артилерії. Конструкція далекоміра відрізняється особливою міцністю, що дозволяє застосовувати його в складених умовах. Далекомір можна сполучати при необхідності з підсилювачем зображення або телевізійним візиром. Режим роботи далекоміра передбачає або виміру через кожні 2 с. протягом 20 с. і з паузою між серією вимірів протягом 20 с. або через кожні 4 с. протягом тривалого часу. Цифрові індикатори дальності працюють таким чином, що коли один з індикаторів видає останню обмірювану дальність, і в пам’яті іншого зберігаються чотири попередні виміри дистанції.

Досить удалим лазерним далекомірам є LP-4. Він має як модулятор добротності оптико-механічний затвор. Прийомна частина далекоміра є одночасно візиром оператора. Діаметр вхідної оптичної системи становить 70 мм. Приймачем служить портативний фотодіод, чутливість якого має максимальне значення на хвилі 1,06 мкм. Лічильник постачений схемою стробирования по дальності, що діє по установці оператора від 200 до 3000 м. У схемі оптичного візира перед окуляром поміщений захисний фільтр для запобігання ока оператора від впливу свого лазера при прийманні відбитого імпульсу. Випромінювач у приймач змонтовані в одному корпусі. Кут місця мети визначається в межах + 25 градусів. Акумулятор забезпечує 150 вимірів дальності без підзарядки, його маса всього 1 кг. Далекомір пройшов випробування й був закуплений у ряді країн таких як - Канада, Швеція, Данія, Італія, Австралія. Крім того, міністерство оборони Великобританії уклало контракт на поставку англійської армії модифікованого далекоміра LP-4 масою в 4.4. кг.

Портативні лазерні далекоміри розроблені для піхотних підрозділів і передових артилерійської спостерігачів. Один з таких далекомірів виконаний у вигляді бінокля. Джерело випромінювання й приймач змонтовані в загальному корпусі, з монокулярним оптичним візиром шестиразового збільшення, у поле зору якого є світлове табло зі светодиодов, добре помітних як уночі, так і вдень. У лазері як джерело випромінювання використовується аллюминиево-иттриевий гранат, з модулятором добротності на ниобате літію. Це забезпечує пікову потужність в 1,5 Мвт. У прийомної частини використовується здвоєний лавинний фотодетектор із широкополосним малошумящим підсилювачем, що дозволяє детектировать короткі імпульси з малою потужністю, що становить усього 10 в -9 Вт. Помилкові сигнали, відбиті від прилеглих предметів, що перебувають у стовбурі з метою, виключається за допомогою схеми стробирования по дальності. Джерелом харчування є малогабаритна акумуляторна батарея, що забезпечує 250 вимірів без підзарядки. Електронні блоки далекоміра виконані на інтегральних і гібридних схемах, що дозволило довести масу далекоміра разом із джерелом харчування до 2 кг.

Установка лазерних далекомірів на танки відразу зацікавила закордонних розроблювачів військового озброєння. Це пояснюється тим, що на танку можна ввести далекомір у систему керування вогнем танка, чим підвищити його бойові якості. Для цього був розроблений далекомір AN/ VVS-1 для танка М60А. Він не відрізнявся за схемою від лазерного артилерійського далекоміра на рубіні, однак, крім видачі даних про дальність на цифрове табло в лічильно-вирішальний пристрій системи керування вогнем танка. При цьому вимір дальності може виробляється як навідником гармати так і командиром танка. Режим роботи далекоміра - 15 вимірів у мінуту протягом однієї години. Закордонна печатка повідомляє, що більше доконаний далекомір, розроблений пізніше, має межі виміру дальності від 200 до 4700 м. з точністю + 10 м, і лічильно-вирішальний пристрій, пов’язане із системою керування вогнем танка, де разом з іншими даними обробляється ще 9 видів даних про боєприпаси. Це, на думку розроблювачів, дає можливість вражати мету з першого пострілу. Система керування вогнем танкової гармати має як далекомір аналог, розглянутий раніше, але в неї входять ще сім почуттєвих датчиків і оптичний приціл. Назва установки “Кобельда” . У пресі повідомляється що вона забезпечує високу ймовірність поразки мети й незважаючи на складність цієї установки перемикач механізму балістики в положення, що відповідає обраному типу пострілу, а потім нажати кнопку лазерного далекоміра. При веденні вогню по рухливій меті навідник додатково опускає блокувальний перемикач керування вогнем для того, щоб сигнал від датчика швидкості повороту вежі при спостереженні за метою надходив за тахометром в обчислювальний пристрій, допомагаючи виробляти сигнал установи. Лазерний далекомір, що входить у систему “Кобельда” , дозволяє вимірювати дальність одночасно до двох цілей, розташованих у створі. Система відрізняється швидкодією, що дозволяє зробити постріл у найкоротший час.

Pages: 1 2 3