| Скачать .docx |
Реферат: Применение лазеров в военном деле
МОСКОВСКИЙОРДЕНАЛЕНИНА
АВИАЦИОННЫЙИНСТИТУТ
имениСЕРГООРДЖОНИКИДЗЕ
рефератнатему:
ПРИМЕНЕНИЕЛАЗЕРОВ
ВВОЕННОЙТЕХНИКЕ
студентгр.04-314
АмигудЛеонид
МАИ1995г.
П Р И М Е Н Е Н И Е Л А З Е Р О В В В О Е НН О М Д Е Л Е
Кнастоящемувременисложилисьосновныенаправления,покоторым
идетвнедрениелазернойтехникиввоенноедело.Этиминаправлениями
являются:
1 . Лазернаялокация(наземная,бортовая,подводная).
2 . Лазернаясвязь.
3 . Лазерныенавигационныесистемы.
4 . Лазерноеоружие.
5 . ЛазерныесистемыПРОиПКО.
Ускореннымитемпамиидетвнедрениелазеровввоеннуютехнику
США,Франции,Англии,Японии,Германии,Швейцарии.Государственные
учрежденияэтихстранвсемерноподдерживаютифинансируютработы
вданнойобласти.
1.Л А З Е Р Н А Я Л О К А Ц И Я
Лазернойлокациейвзарубежнойпечатиназываютобласть
оптикоэлектроники,занимающуюсяобнаружениемиопределением
местоположенияразличныхобъектовприпомощиэлектромагнитныхволн
оптическогодиапазона,излучаемыхлазерами.Объектамилазерной
локациимогутстатьтанки,корабли,ракеты,спутники,промышленные
ивооруженныесооружения.Принципиальнолазернаялокацияосуществляется
активнымметодом.
Восновелазернойлокации,такжекакиврадиолокациилежат
триосновныхсвойстваэлектромагнитныхволн:
1 . Способностьотражатьсяотобъектов.Цельифон,накотором
онарасположена,по-разномуотражаютупавшеенанихизлучение.
Лазерноеизлучениеотражаетсяотвсехпредметов:металлическихи
неметаллических,отлеса,пашни,воды.Болеетого,оноотражаетсяот
любыхобъектов,размерыкоторыхменьшедлиныволны,лучше,чем
радиоволны.Этохорошоизвестноизосновнойзакономерностиотражения,
покоторойследует,чточемкорочедлинаволны,темлучшеона
отражается.Мощностьотраженнноговэтомслучаеизлученияобратно
пропорциональнадлиневолнывчетвертойстепени.Лазерномулокатору
принципиальноприсущаибольшаяобнаружительнаяспособность,чем
радиолокатору-чемкорочеволна,темонавыше.Поэтому-тоипроявлялась
помереразвитиярадиолокациитенденциякпереходаотдлинныхволнк
болеекоротким.Однакоизготовлениегенератороврадиодиапазона,
излучающихсверхкороткиерадиоволныстановилосьвсетруднееитруднее,
азатемвовсеизашловтупик.Созданиелазеровоткрылоновыеперспективы
втехникелокации.
2.Способностьраспространятьсяпрямолинейно.Использование
узконаправленноголазерноголуча,которымпроводитсяпросмотр
пространства,позволяетопределитьнаправлениенаобъект(пеленгцели)
Этонаправлениенаходятпорасположениюосиоптическойсистемы,
формирующейлазерноеизлучение.Чемужелуч,темсбольшейточностью
можетбытьопределенпеленг.
Простыерасчетыпоказывают-чтобыполучитькоэффициент
направленностиоколо1.5,прииспользованиирадиоволнсантиметрового
диапазона,нужноиметьантеннудиаметромоколо10м.Такуюантенну
труднопоставитьнатанк,атемболееналетательныйаппарат.Она
громоздкаинетранспортабельна.Нужноиспользоватьболеекороткие
волны.
Угловойрастворлучалазера,изготовленногоспомощью
твердотельногоактивноговещества,какизвестносоставляетвсего
1.0...1.5градусаиприэтомбездополнительныхоптическихсистем.
Следовательногабаритылазерноголокаторамогутбытьзначительно
меньше,чеманалогичногорадиолокатора.Использованиеже
незначительныхпогабаритамоптическихсистемпозволитсузитьлуч
лазерадонесколькихугловыхминут,есливэтомвозникнет
необходимость.
3 . Способностьлазерногоизлученияраспространятьсяспостоянной
скоростьюдаетвозможностьопределятьдальностьдообъекта.Так,при
импульсномметодедальнометрированияиспользуетсяследующеесоотношение:
L = c t / 2
гдеL-расстояниедообькта,с-скоростьраспространенияизлучения,
t-времяпрохожденияимпульсадоцелииобратно.
Рассмотрениеэтогосоотношенияпоказывает,чтопотенциальная
точностьизмерениядальностиопределяетсяточностьюизмерения
временипрохожденияимпульсаэнергиидообъектаиобратно.Совершенно
ясно,чточемкорочеимпульс,темлучше.
Какимижепараметрамипринятохарактеризоватьлокатор?Каковы
егопаспортныеданные?Рассмотримнекоторыеизних.
Преждевсегозонадействия.Поднейпонимаютобластьпространства,
вкоторойведетсянаблюдение.Ееграницыобусловленымаксимальнойи
минимальнойдальностямидействияипределамиобзорапоуглуместаи
азимуту.Этиразмерыопределяютсяназначениемвоенноголазерного
локатора.
Другимпараметромявляетсявремяобзора.Поднимпонимается
время,втечениикотороголазерныйлучпроизводитоднократный
обзорзаданногообъемапространства.
Следующимпараметромлокатораявляетсяопределяемыекоординаты.
Онизависятотназначениялокатора.Еслионпредназначендля
определенияместонахожденияназемныхиподводныхобъектов,то
достаточноизмерятьдвекоординаты:дальностьиазимут.Принаблюдении
завоздушнымиобъектаминужнытрикоординаты.Этикоординатыследует
определятьсзаданнойточностью,котораязависитотсистематических
ислучайныхошибок.Будемпользоватьсятакимпонятиемкак
разрешающаяспособность.Подразрешающейспособностьюпонимается
возможностьраздельногоопределениякоординатблизкорасположенныхцелей.
Каждойкоординатесоответствуетсвояразрешающаяспособность.Кроме
того,используетсятакаяхарактеристика,какпомехозащищенность.Это
способностьлазерноголокатораработатьвусловияхестественных
иискусственныхпомех.Ивесьмаважнойхарактеристикойлокатора
являетсянадежность.Этосвойстволокаторасохранятьсвоихарактеристики
вустановленныхпределахвзаданныхусловияхэксплуатации.
1.1Н А З Е М Н Ы Е Л А З Е Р Н Ы Е Д А Л Ь Н О М Е Р Ы
Лазернаядальнометрияявляетсяоднойизпервыхобластей
практическогоприменениялазероввзарубежнойвоеннойтехнике.Первые
опытыотносятсяк1961г.,асейчаслазерныедальномерыиспользуютсяв
наземнойвоеннойтехники(артиллеристские,танковые),ивавиации
(дальномеры,высотомеры,целеуказатели),инафлоте.Этатехникапрошла
боевыеиспытаниявоВьетнамеинаБлижнемВостоке.Внастоящеевремяряд
дальномеровпринятвармияхкапиталистическихстран.
Задачаопределениярасстояниямеждудальномеромицельюсводится
кизмерениюсоответствующегоинтервалавременимеждузондирующимсигналом
исигналом,отраженнымотцели.Различаюттриметодаизмерениядальности
взависимостиоттого,какойхарактермодуляциилазерногоизлучения
используетсявдальномере:импульсныйфазовыйилифазо-импульсный.
Сущностьимпульсногометодадальнометрированиясостоитвтом,чток
объектупосылаютзондирующийимпульс,онжезапускаетвременнойсчетчик
вдальномере.Когдаотраженныйобъектомимпульсприходиткдальномеру,
тооностанавливаетработусчетчика.Повременномуинтервалуавтоматически
высвечиваетсяпередоператоромрасстояниедообъекта.Погрешностьтакого
методаизмерения30см.Зарубежныеспециалистысчитают,чтодлярешения
рядапрактическихзадачэтовполнедостаточно.
Прифазовомметодедальнометрированиялазерноеизлучениемодулируется
посинусоидальномузакону.Приэтоминтенсивностьизлученияменяетсяв
значительныхпределах.Взависимостиотдальностидообъектаизменяется
фазасигнала,упавшегонаобъект.Отраженныйотобъектасигналпридет
наприемноеустройствотакжесопределеннойфазой,зависящейотрасстояния.
Оценимпогрешностьфазовогодальномера,пригодногоработатьвполевых
условиях.Специалистыутверждают,чтооператору(неоченьквалифицирован-
номусолдату)несложноопределитьфазусошибкойнеболееодногоградуса,
следовательнопогрешностьбудетсоставлятьпримерно5см.
ПервыйлазерныйдальномерXM-23прошелиспытаниевоВьетнамеибыл
принятнавооружениевармииСША.Онрассчитаннаиспользованиепередовых
наблюдательныхпунктахсухопутныхвойск.Источникомизлучениявнем
являетсялазерсвыходноймощностью2.5Втидлительностьюимпульса30нс.
Вконструкциидальномераширокоиспользуютсяинтегральныесхемы.
Излучатель,приемникиоптическиеэлементысмонтированывмоноблоке,
которыйимеетшкалыточногоотсчетаазимутаиугламестацели.Питание
дальномерапроизводитсяотбатареиникелево-кадмиевыхаккумуляторов
напряжением24В,обеспечивающий100измеренийдальностибезподзарядки.
Такжеинтересеншведскийдальномер.Онпредназначендляиспользования
всистемахуправлениябортовойкорабельнойибереговойартиллерии.
Конструкциядальномераотличаетсяособойпрочностью,чтопозволяет
применятьеговсложныхусловиях.Дальномерможносопрягатьпри
необходимостисусилителемизображенияилителевизионнымвизиром.Режим
работыдальномерапредусматриваетлибоизмерениячерезкаждые2св
течение20с,либочерезкаждые4свтечениедлительноговремени.Цифровые
индикаторыдальностиработаюттакимобразом,чтокогдаодинизиндикаторов
выдаетпоследнююизмереннуюдальность,впамятидругогохранятсячетыре
предыдущиеизмеренныедистанции.
Какутверждаетзарубежнаяпечать,весьмаудачнымоказалсянорвежский
лазерныйдальномерLP-4.Онимеетвкачествемодуляторадобротностиоптико-
механическийзатвор.Приемнаячастьдальномераявляетсяодновременно
визиромоператора.Диаметроптическойсистемысоставляет70мм.Приемником
служитпортативныйфотодиод.Счетчикснабженсхемойстробированияпо
дальности,действующийпоустановкеоператораот200до3000м.Всхеме
оптическоговизирапередокуляромпомещензащитныйфильтрдляпредохранения
глазаотвоздействиясвоеголазераприприемеотраженногоимпульса.
Излучательиприемниксмонтированыводномкорпусе.Уголместацели
определяетсявградусах~25градусов.Аккумуляторобеспечивает150
измеренийдальностибезподзарядки,егомассавсего1кг.Дальномерпрошел
испытанияибылзакупленКанадой,Швецией,Данией,Италией,Австралией.
Портативныелазерныедальномерыразработанызарубежомдля
пехотныхподразделенийипередовыхартиллерийскихнаблюдателей.Одиниз
такихдальномероввыполненввидебинокля.Источникизлученияиприемник
смонтированывобщемкорпусесмонокулярнымоптическимвизиром
шестикратногоувеличения,вполезрениякоторогоимеетсясветовоетабло
изсветодиодов,хорошоразличимыхкакночью,такиднем.Влазерев
качествеисточникаизлученияиспользуетсяаллюминиево-иттириевыйгранат,
смодуляторомдобротностинаниобателития.Этообеспечиваетпиковую
мощностьв1.5МВт.Вприемнойчастииспользуетсясдвоенныйлавинный
фотодетекторсширокополосныммалошумящимусилителем,чтопозволяет
детектироватькороткиеимпульсысмалоймощностью.Ложныесигналы,
отраженныеотблизлежащихпредметовисключаютсяспомощьюсхемы
стробированияподальности.Источникомпитанияявляетсямалогабаритная
аккумуляторнаябатарея,обеспечивающая250измеренийбезподзарядки.
Электронныеблокидальнометравыполненынаинтегральныхсхемах,что
позволилодовестимассудальномеравместесисточникомпитаниядо2кг.
Установкалазерныхдальномеровнатанкисразузаинтересовала
зарубежныхразработчиковвооенноговооружения.Этообъясняетсятем,что
натанкеможноввестидальномервсистемууправленияогнемтанка,чем
повыситьегобоевыекачества.ДляэтоговСШАбылразработандальномер
AN/VVS-1длятанкаМ60А.Оннеотличалсяпосхемеотлазерного
артиллерийскогодальномеранарубине,однакопомимовыдачиданныхо
дальностинацифровоетаблоимелустройство,обеспечивающееввод
дальностивсчетно-решающееустройствосистемыуправленияогнемтанка.
Приэтомизмерениедальностиможетпроизводитьсякакнаводчикомпушкитак
икомандиромтанка.Режимработыдальномера-15измеренийвминутув
течениеодногочаса.
1.2Н А З Е М Н Ы Е Л О К А Т О Р Ы
Каксообщаетпечать,зарубежомразрабатываетсярядстационарных
лазерныхлокаторов.Этилокаторыпредназначеныдляслежениязаракетами
наначальномэтапеполета,атакжедляслежениязасамолетамииспутниками.
Большоезначениепридаетсялазерномулокатору,включенномувсистему
ПРОиПКО.Попроектуамериканскойсистемыименнооптическийлокатор
обеспечиваетвыдачуточныхкоординатголовнойчастиилиспутникавсистему
лазерногопораженияцели.Локатортипа"ОПДАР"предназначендляслеженияза
ракетаминаактивномучасткеихполета.Тактическиетребованияопределяют
незначительнуюдальностьдействиялокатора,поэтомунанемустановлен
газовыйлазер,работающийнагелий-неоновойсмеси,излучающий
электромагнитнуюэнергиюнаволне0.6328мкмпривходноймощностивсего
0.01Вт.Лазерработаетвнепрерывномрежиме,ноегоизлучениемодулируется
счастотой100МГц.Передающаяоптическаясистемасобранаизоптических
элементовпосхемеКассагрена,чтообеспечиваеточеньнезначительную
ширинурасходимостилуча.Локатормонтируетсянаосновании,относительно
которогоонможетспомощьюследящейсистемыустанавливатьсявнужном
направлениисвысокойточностью.Этаследящаясистемауправляется
сигналами,которыепоступаютчерезкодирующееустройство.Разрядностькода
составляет21единицудвоичнойинформации,чтопозволяетустанавливать
локаторвнужномнаправлениисточностьюоколооднойугловойсекунды.
Приемнаяоптическаясистемаимеетдиаметрвходнойлинзы300мм.Вней
установленинтерференционныйфильтр,предназначенныйдляподавления
фоновыхпомех,атакжеустройство,обеспечивающеефазовоедетектирование
отраженнойракетойсигналов.Всвязистем,чтолокаторработаетпо
своимобъектам,тосцельюувеличенияотражательнойспособностиракеты
нанееустанавливаетсязеркальныйуголковыйотражатель,которыйпредставляет
собойсистемуизпятирефлекторов,обеспечивающихраспределениеупавшей
нанихсветовойэнергиитакимобразом,чтоосновнаяеечастьидетв
сторонулазерноголокатора.Этоповышаетэффективностьотражающей
способностиракетывтысячираз.
Локаторимееттриустройстваслеженияпоуглам:точныйигрубый
датчикипоугламиещеинфракраснуюследящуюсистему.Технические
данныепервогодатчикаопределяютсявосновномоптическимихарактеристиками
приемо-передающейсистемы.Атаккакдиаметрвходнойоптическойсистемы
равен300ммифокусноерасстояниеравно2000м,тоэтообеспечивает
угловуюразрешающуюспособность80угловыхсекунд.Сканирующееустройство
имеетполосупропускания100Гц.Второйдатчикимеетоптическуюсистемус
диаметром150ммименьшеефокусноерасстояние.Этодаетразрешающую
способностьпоуглувсего200угловыхсекунд,т.е.обеспечиваетменьшую
точность,чемпервый.Вкачествеприемниковизлученияобаканалаоснащены
фотоумножителями,т.е.наиболеечувствительнымиэлементамиизимеющихся.
Передприемникомизлучениярасполагаетсяинтерференционныйфильтрс
полосойпропусканиявсегов1.5ангстрема.Эторезкоснижаетдолю
приходящегоизлученияотфона.Полосапропусканиясогласованасдлиной
волныизлучениялазера,чемобеспечиваетсяпрохождениенаприемниктолько
своеголазерногоизлучения.
Локаторпозволяетработатьвпределахот3 0 до3 0000 м .Предельная
высотаполетаракеты18000м.Сообщается,чтоэтотлокаторобычно
располагаетсяотракетынарасстоянииоколо1000миналинии,
составляющейсплоскостьюполетаракеты45градусов.Измерениепараметров
движенияракетыстакойвысокойточностьюнаактивномучасткеполета
даетвозможностьточнорассчитатьточкуеепадения.
Локатордляслежения.Рассмотримлокаторсозданныйпозаказу
НАСАипредназначенныйдляслежениязаспутниками.Онпредназначалсядля
слежениязасобственнымиспутникамииработалсовместносрадиолокатором,
которыйвыдавалкоординатыспутникаснизкойточностью.Этикоординаты
использовалисьдляпредварительногонаведениялазерноголокатора,
которыйвыдавалкоординатысвысокойточностью.Цельюэкспериментабыло
определениетого,насколькоотклоняетсяистиннаятраекторияспутникаот
расчетной,-чтобыузнатьраспределениеполятяготенияЗемлиповсейее
сфере.Дляэтогонаполярнуюорбитубылзапущенспутник"Эксплорер-22".
Егоорбитабыларассчитанасвысокойточностью,новкачествеисходных
данныхвложилиинформацию,чтополетяготенияопределяетсяформойЗемли,
т.е.использовалиупрощеннуюмодель.Еслижетеперьвпроцессеполета
спутниканаблюдалосьуменьшениевысотыегоотносительнорасчетной
траектории,тоочевидно,чтонаэтомучасткеимеютсяаномалиивполе
тяготения.
Поспутнику"Эксплорер-22"была,посообщениюНАСА,проведена
серияэкспериментовичастьэтихданныхбылаопубликована.Водномиз
сообщенийговорится,чтонарасстоянии960км.ошибкавдальности
составляла3м.Минимальныйугол,считываемыйскодируемогоустройства,
былравенвсегопятиугловымсекундам.
Интересно,чтовэтовремяпоявилосьсообщение,чтоамериканцев
опередиливихработефранцузскиеинженерыиученые.Сотрудникилаборатории
Сан-МишельдеПрованспровелисериюэкспериментовпонаблюдениюзатемже
спутником,используялазерныйлокаторсвоегопроизводства.
1.3Б О Р Т О В Ы Е Л А З Е Р Н Ы Е С И С Т Е М Ы
Зарубежнаяпечатьсообщает,чтоввоеннойавиациистранСШАи
НАТОсталиширокоиспользоватьсялазерныедальномерыивысотомеры,онидают
высокуюточностьизмерениядальностииливысоты,имеютнебольшиегабаритыи
легковстраиваютсявсистемууправленияогнем.Помимоэтихзадачна
лазерныесистемысейчасвозложенряддругихзадач.Книмотносятсянаведение
ицелеуказание.Лазерныесистемынаведенияицелеуказанияиспользуются
ввертолетах,самолетахибеспилотныхлетательныхаппаратах.Ихразделяют
наполуактивныеиактивные.Принциппостроенияполуактивнойсистемы
следующий:
цельоблучаетсяизлучениемлазераилинепрерывноилиимпульсно,
нотак,что-быисключитьпотерюцелилазернойсистемысамонаведения,
длячегоподбираетсясоответствующаячастотапосылок.Освещениецели
производитсялибосназемного,либосвоздушногонаблюдательногопункта;
отраженноеотцелиизлучениелазеравоспринимаетсяголовкой
самонаведения,установленнойнаракетеилибомбе,котораяопределяет
ошибкуврассогласованииположенияоптическойосиголовкистраекторией
полета.Этиданныевводятсявсистемууправления,котораяиобеспечивает
точноенаведениеракетыилибомбынаосвещаемуюлазеромцель.
Лазерныесистемыохватываютследующиевидыбоеприпасов:
бомбы,ракетыкласса"воздух-земля",морскиеторпеды.Боевоеприменение
лазерныхсистемсамонаведенияопределяетсятипомсистемы,характеромцелии
условиямибоевыхдействий.Например,дляуправляемыхбомбцелеуказатель
ибомбасголовкойсамонаведениямогутнаходитьсянаодномносителе.
Дляборьбыстактическиминаземнымицелямивзарубежныхлазерных
системахцелеуказаниеможетбытьпроизводитьсясвертолетовилиспомощью
наземныхпереносныхцелеуказателей,апоражениевыполнятьсясвертолетов
илисамолетов.Ноотмечаетсяисложностьиспользованияцелеуказателейс
воздушныхносителей.Дляэтоготребуетсясовершеннаясистемастабилизации
дляудержаниялазерногопятнанацели.
1.4Л А З Е Р Н Ы Е С И С Т Е М Ы Р А З В Е Д К И
Дляразведкисвоздушныхвзарубежныхармияхиспользуютсясамые
различныесредства:фотографические,телевизионные,инфракрасные,
радиотехническиеидр.Сообщается,чтонаибольшуюемкостьполезной
информациидаютсредствафоторазведки.Ноимприсущитакиенедостатки,как
невозможностьведенияскрытнойразведкивночныхусловиях,атакже
длительныесрокиобработкипередачиипредоставленияматериалов,несущих
информацию.Передаватьоперативноинформациюпозволяюттелевизионные
системы,ноонинепозволяютработатьночьюивсложныхметеоусловиях.
Радиосистемыпозволяютработатьночьюивплохихметеоусловиях,ноони
имеютотносительноневысокуюразрешающуюспособность.
Принципдействиялазернойсистемывоздушнойразведкизаключается
вследующем.Излучениесбортовогоносителяоблучаетразведуемыйучасток
местностиирасположенныенанемобъектыпо-разномуотражаютупавшеена
негоизлучение.Можнозаметить,чтоодинитотжеобъект,взависимости
оттого,накакомфонеонрасположенимеетразличныйкоэффициентяркости,
следовательно,онимеетдемаскирующиепризнаки.Еголегковыделитьна
окружающемфоне.Отраженныйподстилающейповерхностьюиобъектами,на
нейрасположенными,лазерноеизлучениесобираетсяприемнойоптической
системойинаправляетсяначувствительныйэлемент.Приемникпреобразует
отраженноеотповерхностиизлучениеиэлектрическийсигнал,который
будетпромодулированпоамплитудевзависимостиотраспределенияяркости.
Посколькувлазерныхсистемахразведкиреализуется,какправило,строчно-
кадроваяразвертка,тотакаясистемаблизкактелевизионной.Узконаправленный
лучлазераразвертываетсяперпендикулярнонаправлениюполетасамолета.
Одновременносэтимсканируетидиаграмманаправленностиприемной
системы.Этообеспечиваетформированиестрокиизображения.Разверткапо
кадруобеспечиваетсядвижениемсамолета.Изображениерегистрируетсялибо
нафотопленку,либоможетпроизводитьсянаэкранеэлектронно-лучевой
трубки.
1.5Г О Л О Г Р А Ф И Ч Е С К И Е И Н Д И К А Т О Р Ы Н А Л О Б О В О М С Т Е К Л Е
Дляиспользованиявприцельно-навигационнойсистеменочного
видения,предназначеннойдляистребителяF-16иштурмовикаA-10был
разработанголографическийиндикаторналобовомстекле.Всвязистем,что
габаритыкабинысамолетовневелики,тостем,что-быполучитьбольшое
мгновенноеполезренияиндикатораразработчикамибылорешеноразместить
коллимирующийэлементподприборнойдоской.Оптическаясистемавключает
трираздельныхэлемента,каждыйизкоторыхобладаетсвойствами
дифракционныхоптическихсистем:центральныйизогнутыйэлементвыполняет
функцииколлиматора,двадругихэлементаслужатдляизмененияположения
лучей.Разработанметодотображениянаодномэкранеобъединенной
информации:вформерастраивштриховойформе,чтодостигаетсяблагодаря
использованиюобратногоходалучаприформированиирастрасинтервалом
времени1.3мс,втечениикоторогонаТВ-экраневоспроизводитсяинформацияв
буквенно-цифровойформеиввидеграфическихданных,формируемыхштриховым
способом.ДляэкранаТВ-трубкииндикатораиспользуетсяузкополосный
люминофор,благодарячемуобеспечиваетсяхорошаяселективностьголографической
системыпривоспроизведенииизображенийипропусканиесветабезрозового
оттенкаотвнешнейобстановки.Впроцессеэтойработырешаласьпроблема
приведениянаблюдаемогоизображениявсоответствиесизображениемна
индикатореприполетахнамалыхвысотахвночноевремя(системаночного
видениядаваланесколькоувеличенноеизображение),которымлетчикнемог
пользоваться,посколькуприэтомнесколькоискажаласькартина,которую
можнобыбылополучитьпривизуальномобзоре.Исследованияпоказали,что
вэтихслучаяхлетчиктеряетуверенность,стремитсялететьсменьшей
скоростьюинабольшойвысоте.Необходимобылосоздатьсистему,
обеспечивающуюполучениедействительногоизображениядостаточнобольшого
размера,чтобылетчикмогпилотироватьсамолетвизуальноночьюивсложных
метеоусловиях,лишьизредкасверяясьсприборами.Дляэтогопотребовалось
широкоеполеиндикатора,прикоторомрасширяютсявозможностилетчикапо
пилотированиюсамолета,обнаружениюцелейвсторонеотмаршрутаи
производствупротивозенитногомаршрутаиманевраатакицелей.Для
обеспеченияэтихманевровнеобходимобольшоеполезренияпоуглуместаи
азимуту.Сувеличениемуглакренасамолеталетчикдолжениметьширокое
полезрениявовертикали.Установкаколлимирующегоэлементакакможно
вышеиближекглазамлетчикабыладостигнутазасчетприменения
голографическихэлементоввкачествезеркалдляизменениянаправления
пучкалучей.Этохотяиусложнилоконструкцию,однакодаловозможность
использоватьпростыеидешевыеголографическиеэлементысвысокой
отдачей.
ВСШАразрабатываетсяголографическийкоординатордляраспознавания
исопровожденияцелей.Основнымназначениемтакогокоррелятораявляется
выработкаиконтрольсигналовуправлениянаведенияракетынасреднем
изаключительномучасткахтраекторииполета.Этодостигаетсяпутеммгновенного
сравненияизображенийземнойповерхности,находящейсявполезрения
системывнижнейипереднейполусфере,сизображениемразличныхучастков
земнойповерхностипозаданнойтраектории,хранимымвзапоминающемустройстве
системы.Такимобразомобеспечиваетсявозможностьнепрерывногоопределения
местонахожденияракетынатраекториисиспользованиемблизколежащих
участковповерхности,чтопозволяетпроводитькоррекциюкурсав
условияхчастичногозатемненияместностиоблаками.Высокаяточностьна
заключительномэтапеполетадостигаетсяспомощьюсигналовкоррекциис
частотойменьше1Гц.Длясистемыуправленияракетойнетребуется
инерциальнаясистемакоординатикоординатыточногоположенияцели.
Каксообщается,исходныеданныедляданнойсистемыдолжныобеспечиваться
преварительнойаэро-иликосмическойразведкойисостоятьизсерии
последовательныхкадров,представляющихсобойФурье-спектризображения
илипанорамныефотографииместности,какэтоделаетсяприиспользовании
существующегоплощадногокоррелятораместности.Применениеэтойсхемы,
какутверждаютспециалисты,позволитпроизводитьпускиракетсносителя,
находящщегосявнезоныПВОпротивника,слюбойвысотыиточкитраектории,
прилюбомракурсе,обеспечитвысокуюпомехоустойчивость,наведения
управляемогооружияпослепускапозаданнеевыбраннымихорошо
замоскированнымстационарнымцелям.Образецаппаратурывключаетвсебя
входнойобъектив,устройствопреобразованиятекущегоизображения,
работающеговреальноммасштабевремени,голографическойлинзовойматрицы,
согласованнойсголографическимзапоминающимустройством,лазера,входного
фотодетектораиэлектронныхблоков.Особенностьюданнойсхемыявляется
использованиелинзовойматрицыиз100элементов,имеющихформат10x10.
Каждаяэлементарнаялинзаобеспечиваетобзорвсейвходнойаппаратурыи,
следовательно,всегосигналаотпоступающегонавходизображения
местностиилицели.Назаданнойфокальнойплоскостиобразуетсясоответственно
100Фурьеспектровэтоговхлдногосигнала.Такимобразоммгновенныйвходной
сигналадресуетсяодновременнок100позициямпамяти.Всоответствии
влинзовойматрицеизготавливаетсяголографическаяпамятьбольшой
емкостисиспользованиемсогласованныхфильтровиучетомнеобходимых
условийприменения.Сообщается,чтонаэтапеиспытаниясистемыбыл
выявленрядееважныххарактеристик.
1.Высокаяобнаружительнаяспособностькакпринизкой,такипривысокой
контрастностиизображения,способностьправильноопознатьвходную
информацию,еслидажеимеетсятолькочастьее.
2.Возможностьплавногоавтоматическогопереходасигналовсопровождения
присменеодногоизображенияместностидругим,содержащимсявзапоминающем
устройстве.
3.Возможностьрасширениязоныпускаракетыпутемзапоминаниянесколькоблизкорасположенныхучастковместности,изкоторыхкаждаяимеетсоответствующую
ориентациюнацель.Впроцессеполетаракетаможетбыстропереведенаназаданнуютраекторию,зависяцуюотдинамикиракеты.
Оглавление:
Введение..............................................................................1
1Лазернаялокация..............................................................1
1.1Наземныелазерныедальномеры....................................2
1.2Наземныелокаторы.......................................................4
1.3Бортовыелазерныесистемы..........................................5
1.4Лазерныесистемыразведки...........................................6
1.5Голографическиеиндикаторыналобовомстекле..........7