Impulsslaseriga kaugusmõõtja tüübi klassifikatsioon ja rakendusanalüüs
Sõjavarustusena töötati impulsslaseriga kaugusmõõtur välja 1960. aastate alguses. Pärast enam kui 30-aastast arendus-, arendus- ja varustusaastat on välisriigid valmis saanud pihuarvutite, statiivide, periskoobide, tankide, soomuste, pinnakandjate, allveelaevade periskoobide, õhutõrjekahuri, õhudessantide, lennujaamapilvede, rakettide. Seal on rohkem kui 400 sorti ja mudelit kolmeteistkümnes kategoorias, sealhulgas rakettide stardid, tehissatelliit ja kosmoselaevad, mille hulgas on kõige paremini varustatud tahkis-impulsslaseriga kaugusmõõtur, mille seadmeks on Nd:YAG, millele järgneb Ramani sageduse nihe Nd:YAG ja Er:klaas ja CO2 impulss. laserkaugusmõõdikud.
1. Kerge kaasaskantav impulsslaseriga kaugusmõõtja
Kergekaalulised kaasaskantavad impulsslaserkaugusmõõturid hõlmavad pihuarvuteid jalaväe ja suurtükiväe luure jaoks ning kaheotstarbelisi ettepoole suunatud luure ja ettepoole suunatud õhujuhtimise (FAC) laserkaugusmõõtjaid – sihtmärgi tähiseid. Eespool nimetatud süsteemi puhul on nõutav, et see oleks paindlik, korduvkerge, väike, toiteallikana kasutaks akut, kõrge töökindlus ja hooldatavus ning ühe toote madal hind.
Peamine tehniline jõudlus: maksimaalne mõõtmisulatus on 4–10 km, vahemaa mõõtmise täpsus on ± 10 m, kordussagedus on üksik ja kiire lahknemisnurk on 1–2 mrad. Tähelepanu väärib asjaolu, et kuna ülalmainitud laserkaugusmõõtja ja selle süsteem teevad sageli tihedat koostööd teiste sõbralike jõududega ning ei vii läbi soomusjõudude suuremahulist väljaõpet, siis puuduvad koostööle suunatud sihtmärgid ning operaator ei kanna kaitseprille. jne, on inimese silmade ohutus äärmiselt oluline. Seetõttu on seda tüüpi impulsslaseri kaugusmõõtur järk-järgult muutunud Nd: YAG laserkaugusmõõturilt Ramani sagedusega nihutatud Nd: YAG ja Er: klaasist 1,54 μm silmadele ohutu laserkaugusmõõturiks.
Tänapäevases sõjas on jalaväe ja suurtükiväe iseseisvad operatsioonid arenenud jalaväest, suurtükiväest ja merejalaväest koosnevate eriüksuste ühisoperatsioonideks. Relvasüsteem on järk-järgult üle võtnud ka multifunktsionaalse tervikliku kõrgtehnoloogia ühest maapealse suurtükiväe ja õhutõrjesuurtükiväest. Seetõttu on laserkaugusmõõdik arenenud ka kaasaskantavast ja käeshoitavast ühe kauguse määramise funktsiooniga laserkaugusmõõturiks, päevaseks ja ööseks sihikuks infrapuna sihtimiseks ning laser-infrapuna sihtmärgi indikaatoriks laserkaugusmõõturi, sihtmärgi näidu ja infrapuna jaoks. sihtimine.
Näiteks Ameerika Optoelectronics Company väike laser-infrapunavaatleja (MELIOS), mis kasutab Er: klaaslasereid, on kaasaegse ajastu arenenumate laserkaugusmõõturite esindaja.
2. Maapealse sõiduki impulsslaserkaugusmõõtur
Maapealsete sõidukite impulsslaserkaugusmõõdikud hõlmavad tanke, jalaväe lahingumasinaid (IFV), tulejuhtimist, õhutõrjet, suurtükiväe või rakettidega juhitavat tulejuhtimist ja praegu väljatöötatud maapealsete sõidukite laserkaugusmõõtja sihtmärgi tähist jne.
Selle peamine tehniline jõudlus: maksimaalne mõõtmisulatus on 4–1{5}}km, mõõtmistäpsus on ±5–10m, sihtlahutus on umbes 20 m, kordussagedus on 0,1–1 Hz, ja kiire lahknemisnurk on 0,4 ~ 1 mrad.
Laserkaugusmõõturi rakendus tanki tulejuhtimissüsteemis on pakkuda ballistilise trajektoori ülikõrguse korrigeerimise teavet, asimuudi korrigeerimise teavet ja kaugusteavet, mis on põhjustatud vastutuulest või sihtmärgi liikumisest. Jalaväe lahingumasin kasutab laserkaugusmõõtjat peamiselt selleks, et mõõta, kas sihtmärk on tankitõrjeraketi kauguses, teiseks kasutatakse seda relvade tule juhtimiseks ja sihtmärkide sorteerimiseks. Selleks, et laserkaugusmõõtja oleks täielikult efektiivne mis tahes tuvastatava sihtmärgi kauguse määramisel ning ööpäevaringse tulejuhtimissüsteemi passiivseks tuvastamiseks, tuvastamiseks ja sorteerimiseks, peaksid need süsteemid hõlmama ka sihtimisoptikat, televisioonikaameraid ja infrapuna termokaameraid. pildiseadmed (FLIR) jne. See on süsteem, mida on hädasti vaja, kuid mida ei saa täielikult rahuldada ükski ühefunktsiooniline ja ühe lainepikkusega laserkaugusmõõtur. Välisaruannete kohaselt kasutab Ameerika Ühendriikide Hughes Corporation Ramani sageduse nihkega Nd:YAG laserkaugusmõõtjat, telekaamerat ja infrapunakujutist tanki ja soomussõidukite laserkaugusmõõturi süsteemi moodustamiseks, mis on praegu uusim varustus.
Kui aga selline süsteem kasutab 1,06 μm Nd:YAG laserkaugusmõõtjat, võib see ka siis, kui kaugusmõõtjale on paigaldatud sumbumisfilter, põhimõtteliselt vastata inimsilmade ohutusnõuetele kaugusmõõdiku koolituse ajal ühiste sihtmärkide jaoks. Pärast demonstratsiooni peaksid tank ja jalaväeoperatsioonide operaatorid, komandörid ja võitlejad võtma inimsilmade ohutusmeetmeid või kasutama inimsilmale ohutut 1,54 μm laseri lainepikkuse vahemikku, et täita põhimõtteliselt inimsilmade ohutuse nõudeid.
3. Õhutõrjesuurtükiväe ja raketitõrje impulsslaserkaugusmõõtur
Õhutõrje impulsslaserkaugusmõõtja ja enesekaitsemeetmetega jalaväe lahingumasinate õhutõrje impulsslaserkaugusmõõtja peaksid töötama vastavalt tulejuhtimissüsteemi ja lahingusüsteemi nõuetele ning manööverdama suurel kiirusel õhus. kaugus ja kauguse kiirus Sihtmärk pakub stabiilset jälgimisteavet ja kaugusteavet, et võidelda relvastatud helikopterite, varglennukite, tiibrakettide ja kiirgusvastaste rakettidega.
See nõuab, et laserkaugusmõõdik tagaks suhteliselt suure andmeedastuskiiruse (kõrge laserimpulsisageduse) ja suhteliselt suure kauguse täpsuse, näiteks maksimaalse vahemiku 4–2{7}} km, vahemiku täpsust ±2,5–5 m, ja kordussagedus 6–20 Hz, kiirte lahknemisnurk on 0,5–2,5 mrad jne. Kui aga lahingukaugus on üsna suur (umbes 20 km või rohkem), toimub tegelik vastasseis nii pikal distantsil üheselt mõistetavates atmosfääritingimustes , ja laserkaugusmõõturi tundlikkus on vaid veidi kõrgem kui paagi kaugusmõõtjal; Mõnel kõrge õhuniiskusega aastaajal või mõnes kõrge temperatuuriga meteoroloogilises piirkonnas on H2O molekulide tugeva neeldumise tõttu pika lainepikkusega (nt 10,6 μm CO2) impulsslaseri kaugusmõõturi maksimaalne ulatus piiratud. Sel ajal tuleks kasutada 1.06. μm Nd:YAG impulsslaseriga kaugusmõõtja või Ramani sagedusega nihutatud Nd:YAG ja Er:klaasi (1,54 μm) impulsslaseriga kaugusmõõtur.
Näiteks USA Hughesi ettevõte kasutab Ramani sageduse nihket Nd: YAG ja Er: klaasist fotoelektriline jälgimistuvastus laserkaugusmõõtur on tüüpiline näide praegusest täiustatud süsteemist.
4. Õhus olev impulsslaseriga kaugusmõõtja
Õhus olevat impulsslaserkaugusmõõtjat saab kasutada relvastatud helikopterite varustamiseks rakettide juhtimisega ja fikseeritud tiivaga lennukitega, et blokeerida sihtmärke, näiteks toetada fotoelektrilisi õhusõidukeid ning peatada õhusõidukeid ja raketirünnakuid. Nendes tüüpilistes rakendustes kasutatakse tavaliselt 1,06 μm Nd:YAG laserkaugusmõõtjat, millel on laserkauguse ja sihtmärgi määramise võimalus, või silmadele ohutut Ramani sagedusega nihutatud Nd:YAG impulsslaseri kaugusmõõtjat_, mis osutab lainepikkusele 1,54 μm seadmeid, jne, et kaitsta õhudessantsüsteeme, et täita lahingumissioone või rünnata aktiivselt õhus olevaid fotoelektrilisi sihtmärke.
Lennuki impulsslaserkaugusmõõdiku peamine tehniline jõudlus: pikk tegevusulatus (relvastatud helikopterite puhul 4–10km, fikseeritud tiivaga lennukite puhul 10–20km), suur ulatus täpsus (relvastatud helikopterite puhul ± 5 ~ 10 m), fikseeritud tiivaga lennukite puhul on ± 1 ~ 10 m, kordussagedus (relvastatud helikopterite puhul 4 Hz, fikseeritud tiivaga lennukite puhul 5 ~ 20 Hz), valgusvihu levinurk on väike ( relvastatud helikopterite kõrgus on 0,4–1 mrad, fikseeritud tiivaga õhusõidukite puhul 0,1–0,5 mrad) ning õhusõiduki varustus peaks olema väikese suurusega, kerge ja jagatud lennuindikaatoritega.
Seetõttu peab laser kõrge töökiiruse nõuete täitmiseks jahutina kasutama kõrge efektiivsusega tsirkuleerivat vedelikku, vastasel juhul peab see kasutama gaasi- või segagaasi võimendusjahutust. Praegu kasutab Ameerika Ühendriikide välja töötatud lasersüsteem "Liden" (LANTIRN) Ramani sagedusega nihutatud Nd:YAG lasersihtmärgi kaugusmõõtjat, mis on tüüpiline näide kaasaegsete laserkaugusmõõturite multifunktsionaalsest ja laiendatud õhus levivast rakendusest.
5. Laeva impulsslaseriga kaugusmõõtja
Laeva impulsslaseriga kaugusmõõtja arendus on mõeldud kergele kaasaskantavale, sõidukile paigaldatavale ja õhutõrje laserkaugusmõõtjale ning see hõlmab kahte kategooriat: laevapardal ja allveelaeva periskoopi.
Pinnal kantav impulsslaserkaugusmõõtur on tehniliste näitajate poolest sama, mis sõidukile paigaldatud tulejuhtimis- ja õhutõrje laserkaugusmõõtur. Nõuded mahule, kaalule, elektritõhususele, hooldusvõimele ja maksumusele ei ole ranged. Seetõttu kasutatakse praegu tavapäraste tulejuhtimis- ja õhutõrjesüsteemide varustamiseks suurt hulka mereväe laevu, nagu näiteks katte (vaikne radar) kandjatel põhinevad õhusõidukite taastamis- ja jälgimissüsteemid, mis koosnevad infrapuna termopildist, televisioonist jne. õhusihtmärkide ja muude ainulaadsete laevade ilmaseire ja jälgimine. Veebirakendused on tekkimas ja selle rakendusväljavaated on üsna laiad.
Allveelaeva periskoop-impulss-laserkaugusmõõtur kasutab praegu kahte kombinatsiooni. Esimene neist on laserkaugusmõõtja, pildivõimendi ja termokaamera paigaldamine oma periskoobisse, kaugusnäidik ja päästikunupp on paigaldatud vastavalt operaatori käe kohale. või läheduses. Selle eeliseks on see, et laseri kadu ülekande optilisel teel on väike, kuid kiir triivib ja sihtmärki on raske tabada; teise meetodiga paigaldatakse kolm ülemist osa periskoobi põhja ning kogu süsteemi paigaldamine, silumine ja lahtivõtmine on väga mugav, kuid seda meetodit kasutav laser Kiir peab läbima 12 m pikkuse periskoobi toru ja 15 ~20 objektiivi ja energiakadu on suhteliselt suur.
Peamised tehnilised jõudlused on järgmised: ulatuse ulatus 300–6000 m, ulatuse täpsus ±5–10 m, kordussagedus 1–5 Hz, kiire lahknemisnurk 1–1,5 mrad.
