Применение лазеров в военной технике
мник смонтированы в одном корпусе. Угол места цели
определяется в градусах ~25 градусов. Аккумулятор обеспечивает 150
измерений дальности без подзарядки, его масса всего 1кг. Дальномер прошел
испытания и был закуплен Канадой, Швецией, Данией, Италией, Австралией.
Портативные лазерные дальномеры разработаны за рубежом для
пехотных подразделений и передовых артиллерийских наблюдателей. Один из
таких дальномеров выполнен в виде бинокля. Источник излучения и приемник
смонтированы в общем корпусе с монокулярным оптическим визиром
шестикратного увеличения, в поле зрения которого имеется световое табло
из светодиодов, хорошо различимых как ночью, так и днем. В лазере в
качестве источника излучения используется аллюминиево-иттириевый гранат,
с модулятором добротности на ниобате лития. Это обеспечивает пиковую
мощность в 1.5 МВт. В приемной части используется сдвоенный лавинный
фотодетектор с широкополосным малошумящим усилителем, что позволяет
детектировать короткие импульсы с малой мощностью. Ложные сигналы,
отраженные от близлежащих предметов исключаются с помощью схемы
стробирования по дальности. Источником питания является малогабаритная
аккумуляторная батарея, обеспечивающая 250 измерений без подзарядки.
Электронные блоки дальнометра выполнены на интегральных схемах, что
позволило довести массу дальномера вместе с источником питания до 2кг.
Установка лазерных дальномеров на танки сразу заинтересовала
зарубежных разработчиков вооенного вооружения. Это объясняется тем, что
на танке можно ввести дальномер в систему управления огнем танка, чем
повысить его боевые качества. Для этого в США был разработан дальномер
AN/VVS-1 для танка М60А. Он не отличался по схеме от лазерного
артиллерийского дальномера на рубине, однако помимо выдачи данных о
дальности на цифровое табло имел устройство, обеспечивающее ввод
дальности в счетно-решающее устройство системы управления огнем танка.
При этом измерение дальности может производиться как наводчиком пушки так
и командиром танка. Режим работы дальномера - 15 измерений в минуту в
течение одного часа.
1.2 НАЗЕМНЫЕ ЛОКАТОРЫ
Как сообщает печать, за рубежом разрабатывается ряд стационарных
лазерных локаторов. Эти локаторы предназначены для слежения за ракетами
на начальном этапе полета, а также для слежения за самолетами и спутниками.
Большое значение придается лазерному локатору, включенному в систему
ПРО и ПКО. По проекту американской системы именно оптический локатор
обеспечивает выдачу точных координат головной части или спутника в систему
лазерного поражения цели. Локатор типа "ОПДАР" предназначен для слежения за
ракетами на активном участке их полета. Тактические требования определяют
незначительную дальность действия локатора, поэтому на нем установлен
газовый лазер, работающий на гелий-неоновой смеси, излучающий
электромагнитную энергию на волне 0.6328мкм при входной мощности всего
0.01Вт. Лазер работает в непрерывном режиме, но его излучение модулируется
с частотой 100МГц. Передающая оптическая система собрана из оптических
элементов по схеме Кассагрена, что обеспечивает очень незначительную
ширину расходимости луча. Локатор монтируется на основании, относительно
которого он может с помощью следящей системы устанавливаться в нужном
направлении с высокой точностью. Эта следящая система управляется
сигналами, которые поступают через кодирующее устройство. Разрядность кода
составляет 21 единицу двоичной информации, что позволяет устанавливать
локатор в нужном направлении с точностью около одной угловой секунды.
Приемная оптическая система имеет диаметр входной линзы 300мм. В ней
установлен интерференционный фильтр, предназначенный для подавления
фоновых помех, а также устройство, обеспечивающее фазовое детектирование
отраженной ракетой сигналов. В связи с тем, что локатор работает по
своим объектам, то с целью увеличения отражательной способности ракеты
на нее устанавливается зеркальный уголковый отражатель, который
представляет
собой систему из пяти рефлекторов, обеспечивающих распределение упавшей
на них световой энергии таким образом, что основная ее часть идет в
сторону лазерного локатора. Это повышает эффективность отражающей
способности ракеты в тысячи раз.
Локатор имеет три устройства слежения по углам: точный и грубый
датчики по углам и еще инфракрасную следящую систему. Технические
данные первого датчика определяются в основном оптическими характеристиками
приемо-передающей системы. А так как диаметр входной оптической системы
равен 300мм и фокусное расстояние равно 2000м, то это обеспечивает
угловую разрешающую способность 80 угловых секунд. Сканирующее устройство
имеет полосу пропускания 100Гц. Второй датчик имеет оптическую систему с
диаметром 150мм и меньшее фокусное расстояние. Это дает разрешающую
способность по углу всего 200 угловых секунд, т.е. обеспечивает меньшую
точность, чем первый. В качестве приемников излучения оба канала оснащены
фотоумножителями, т.е. наиболее чувствительными элементами из имеющихся.
Перед приемником излучения располагается интерференционный фильтр с
полосой пропускания всего в 1.5 ангстрема. Это резко снижает долю
приходящего излучения от фона. Полоса пропускания согласована с длиной
волны излучения лазера, чем обеспечивается прохождение на приемник только
своего лазерного излучения.
Локатор позволяет работать в пределах от 30 до 30000м. Предельная
высота полета ракеты 18000м. Сообщается, что этот локатор обычно
располагается от ракеты на расстоянии около 1000м и на линии,
составляющей с плоскостью полета ракеты 45 градусов. Измерение параметров
движения ракеты с такой высокой точностью на активном участке полета
дает возможность точно рассчитать точку ее падения.
Локатор для слежения. Рассмотрим локатор созданный по заказу
НАСА и предназначенный для слежения за спутниками. Он предназначался для
слежения за собственными спутниками и работал совместно с радиолокатором,
который выдавал координаты спутника с низкой точностью. Эти координаты
использовались для предварительного наведения лазерного локатора,
который выдавал координаты с высокой точностью. Целью эксперимента было
определение того, насколько отклоняется истинная траектория спутника от
расчетной, - чтобы узнать распределение поля тяготения Земли по всей ее
сфере. Для этого на полярную орбиту был запущен спутник "Эксплорер-22".
Его орбита была рассчитана с высокой точностью, но в качестве исходных
данных вложили информацию, что поле тяготения определяется формой Земли,
т.е. использовали упрощенную модель. Если же теперь в процессе полета
спутника наблюдалось уменьшение высоты его относительно расчетной
траектории, то очевидно, что на этом участке имеются аномалии в поле
тяготения.
По спутнику "Эксплорер-22" была, по сообщению НАСА, проведена
серия экспериментов и часть этих данных была опубликована. В одном из
сообщений говорится, что на расстоянии 960 км. ошибка в дальности
составляла 3м. Минимальный угол, считываемый с кодируемого устройства,
был равен всего пяти угловым секундам.
Интересно, что в это время появилось сообщение, что американцев
опередили в их работе французские инженеры и ученые. Сотрудники лаборатории
Сан-Мишель де Прованс провели серию экспериментов по наблюдению за тем же
спутником, используя лазерный локатор своего производства.
1.3 БОРТОВЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ СИСТЕМЫ
Зарубежная печать сообщает, что в военной авиации стран США и
НАТО стали широко использоваться лазерные дальномеры и высотомеры, они дают
высокую точность измерения дальности или высоты, имеют небольшие габариты и
легко встраиваются в систему управления огнем. Помимо этих задач на
лазерные системы сейчас возложен ряд других задач. К ним относятся
наведение
и целеуказание. Лазерные системы наведения и целеуказания используются
в вертолетах, самолетах и беспилотных летательных аппаратах. Их разделяют
на полуактивные и активные. Принцип построения полуактивной системы
следующий:
цель облучается излучением лазера или непрерывно или импульсно,
но так, что-бы исключить потерю цели лазерной системы самонаведения,
для чего подбирается соответствующая частота посылок. Освещение цели
производится либо с наземного, либо с воздушного наблюдательного пункта;
отраженное от цели излучение лазера воспринимается головкой
самонаведения, установленной на ракете или бомбе, которая определяет
ошибку в рассогласовании положения оптической оси головки с траекторией
полета. Эти данные вводятся в систему управления, которая и обеспечивает
точное наведение ракеты или бомбы на освещаемую лазером цель.
Лазерные системы охватывают следующие виды боеприпасов:
бомбы, ракеты класса "воздух-земля", морские торпеды. Боевое применение
лазерных систем самонаведения определяется типом системы, характером цели и
условиями боевых действий. Например, для управляемых бомб целеуказатель
и бомба с головкой самонаведения могут находиться на одном носителе.
Для борьбы с тактическими наземными целями в зарубежных лазерных
системах целеуказание может быть производиться с вертолетов или с помощью
наземных переносных целеуказателей, а поражение выполняться с вертолетов
или самолетов. Но отмечается и сложность использования целеуказателей с
воздушных носителей. Для этого требуется совершенная система стабилизации
для удержания лазерного пятна на цели.
1.4 ЛАЗЕРНЫЕ СИСТЕМЫ РАЗВЕДКИ
Для разведки с воздушных в зарубежных армиях используются самые
различные средства: фотографические, телевизионные, инфракрасные,
радиотехнические и др. Сообщается, что наибольшую емкость полезной
информации дают средства фоторазведки. Но им присущи такие недостатки, как
невозможность ведения скрытной разведки в ночных условиях, а также
длительные сроки обработки передачи и предоставления материалов, несущих
информацию. Передавать оперативно инфо
| |  скачать работу |
Применение лазеров в военной технике |
