Darbeli lazer mesafe bulucunun tip sınıflandırması ve uygulama analizi
Bir askeri teçhizat olarak, darbeli lazer telemetre 1960'ların başında geliştirildi. 30 yılı aşkın geliştirme, geliştirme ve teçhizatın ardından, yabancı ülkeler "el tipi, tripod, periskop, tank, zırh, su üstü taşıyıcı, denizaltı periskobu, uçaksavar silahı, hava indirme, havaalanı bulutu, füze" 400'den fazla çeşit ve model var. roket fırlatma, yapay uydu ve uzay aracı dahil olmak üzere on üç kategoride, aralarında en donanımlı cihaz olarak Nd:YAG ile katı hal darbeli lazer telemetre, ardından Raman frekans kayması Nd:YAG ve Er:cam ve CO2 darbeli lazer telemetreler.
1. Hafif, taşınabilir darbeli lazer telemetre
Hafif portatif darbeli lazer telemetreler, piyade ve topçu keşifleri için el bilgisayarlarını ve çift amaçlı ileri keşif ve ileri hava kontrolü (FAC) lazer telemetreleri-hedef belirticileri içerir. Yukarıda bahsedilen sistem için esnek, tekrarı hafif, boyutunun küçük olması, güç kaynağı olarak pil takımı kullanılması, yüksek güvenilirlik ve bakım kolaylığı ve tek bir ürünün maliyetinin düşük olması gerekmektedir.
Ana teknik performans: maksimum ölçüm aralığı 4~10km, mesafe ölçüm doğruluğu ±10m, tekrarlama frekansı tek ve ışın sapma açısı 1~2mrad'dir. Yukarıda bahsedilen lazer mesafe bulucu ve sistemi genellikle diğer dost kuvvetlerle yakın işbirliği içinde olduğundan ve zırhlı kuvvetlerin büyük ölçekli eğitimini gerçekleştirmediğinden, ortak hedefler bulunmadığından ve operatörün koruyucu gözlük takmadığından bahsetmeye değer. , vb., insan gözü güvenliği son derece önemlidir. Bu nedenle, bu tür darbeli lazer telemetre, kademeli olarak Nd: YAG lazer telemetreden Raman frekansı kaydırmalı Nd: YAG ve Er: cam 1,54μm göze zarar vermeyen lazer telemetreye dönüştü.
Modern savaşta, piyade ve topçuların bağımsız harekatları, piyade, topçu ve deniz piyadelerinden oluşan özel kuvvetlerin ortak harekâtlarına dönüşmüştür. Silah sistemi ayrıca kademeli olarak tek bir kara topçusu ve uçaksavar topçusundan çok işlevli kapsamlı yüksek teknolojiyi benimsemiştir. Bu nedenle, lazerli telemetre, tek bir menzil işlevine sahip portatif ve elde tutulan bir lazerli telemetreye, kızılötesi hedefleme için gündüz ve gece görüşüne ve lazer telemetre, hedef göstergesi ve kızılötesi için bir lazer kızılötesi hedef göstergesine kadar gelişmiştir. nişan alma
Örneğin, American Optoelectronics Company'nin Er: cam lazerler kullanan küçük lazer kızılötesi gözlemcisi (MELIOS), çağdaş çağdaki daha gelişmiş lazer telemetrelerin bir temsilcisidir.
2. Kara Aracı Darbeli Lazer Mesafe Ölçer
Kara aracı darbeli lazer telemetreler arasında tanklar, piyade savaş araçları (IFV), ateş kontrolü, hava savunması, topçu veya füze güdümlü ateş kontrolü ve şu anda geliştirilen kara aracı lazer telemetre-hedef belirleyici vb.
Ana teknik performansı: maksimum ölçüm aralığı 4~10km, aralık doğruluğu ±5~10m, hedef çözünürlük yaklaşık 20m, tekrarlama frekansı 0.1~1Hz, ve ışın sapma açısı 0.4~1mrad'dir.
Lazer mesafe bulucunun tank atış kontrol sisteminde uygulanması, balistik yörüngenin yükseklik düzeltme bilgilerini, azimut düzeltme bilgilerini ve karşı rüzgar veya hedef hareketinden kaynaklanan mesafe bilgilerini sağlamaktır. Piyade savaş aracı, hedefin tanksavar füzesinin mesafesi içinde olup olmadığını ölçmek için esas olarak lazer mesafe bulucuyu kullanır ve ikinci olarak, silah atış kontrolü ve hedef sıralama için kullanılır. Lazer mesafe bulucunun tespit edilebilecek herhangi bir hedefi menzilde tam olarak etkili olabilmesi ve günün her saati atış kontrol sistemi aracılığıyla pasif olarak tespit etmesi, tanımlaması ve sıralaması için bu sistemler ayrıca nişan alma optikleri, televizyon kameraları ve kızılötesi termal Görüntüleyiciler (FLIR), vb. Bu, çok acil ihtiyaç duyulan ancak herhangi bir tek işlevli ve tek dalga boylu lazer telemetre tarafından tam olarak karşılanamayan bir sistemdir. Dış haberlere göre ABD'li Hughes Corporation, şu anda en son ekipman olan tank ve zırhlı araç lazer telemetre sistemini oluşturmak için Raman frekans kaydırmalı Nd:YAG lazer telemetre, TV kamerası ve kızılötesi görüntüleme kullanıyor.
Bununla birlikte, bu tür bir sistem 1.06μm Nd:YAG lazer telemetre kullanıyorsa, telemetre üzerine bir zayıflatma filtresi takılmış olsa bile, kooperatif hedefler için telemetre eğitimi sırasında temel olarak insan gözünün güvenlik gereksinimlerini karşılayabilir. Gösteriden sonra, tank ve Operatörler, komutanlar ve piyade operasyonlarının savaşçıları, temel olarak insan gözü güvenliği gereksinimlerini karşılamak için insan gözü güvenlik önlemleri almalı veya insan gözü için güvenli 1,54μm lazer dalga boyu aralığı kullanmalıdır.
3. Uçaksavar topçusu ve füze savunması darbeli lazer telemetre
Hava savunması için darbeli lazer mesafe bulucu ve kendini koruma önlemlerine sahip piyade savaş araçları için hava savunma darbeli lazerli uzaklık bulucu, atış kontrol sistemi ve savaş sisteminin gerekliliklerine göre çalışmalı ve havada yüksek hızda manevra yapmalıdır. mesafe ve mesafe hızı Hedef, silahlı helikopterlerin, hayalet uçakların, seyir füzelerinin ve anti-radyasyon füzelerinin tehditlerine karşı koymak için kararlı izleme bilgileri ve mesafe bilgileri sağlar.
Bu, lazer telemetrenin nispeten yüksek bir veri hızı (yüksek lazer darbe hızı) ve maksimum 4~20km menzil, ±2,5~5m menzil doğruluğu gibi nispeten yüksek bir mesafe doğruluğu sağlamasını gerektirir, ve 6~ 20Hz tekrarlama oranı, ışın sapma açısı 0,5~2,5mrad, vb. Ancak, savaş mesafesi oldukça uzaksa (yaklaşık 20km veya daha fazla), bu kadar uzun bir mesafedeki gerçek çatışma, belirsiz olmayan atmosferik koşullar altında gerçekleşir. ve lazer telemetrenin hassasiyeti, tank telemetrenin hassasiyetinden yalnızca biraz daha yüksektir; Bazı yüksek nemli mevsimlerde veya bazı yüksek sıcaklıktaki meteorolojik bölgelerde, H2O moleküllerinin güçlü emilimi nedeniyle, uzun dalga boylu (10,6μm CO2 gibi) darbeli lazer telemetrenin maksimum menzil kapasitesi sınırlıdır. Şu anda 1.06 kullanılmalıdır. μm Nd:YAG darbeli lazer telemetre veya Raman frekansı kaydırmalı Nd:YAG ve Er:glass (1,54μm) darbeli lazer telemetre.
Örneğin, ABD'li Hughes şirketi, Raman frekans kayması Nd:YAG ve Er: cam fotoelektrik izleme algılama lazer telemetre kullanıyor, mevcut gelişmiş sistemin tipik bir örneğidir.
4. Havadan darbeli lazer telemetre
Havadan darbeli lazer mesafe bulucu, silahlı helikopterleri füze komuta rehberliği ile donatmak için kullanılabilir ve fotoelektrik uçakları desteklemek ve uçak ve füze saldırılarını engellemek gibi hedefleri engellemek için sabit kanatlı uçaklarla donatılabilir. Bu tipik uygulamalar genellikle, lazer mesafe belirleme ve hedef işaretleme yeteneklerine sahip bir 1,06μm Nd:YAG lazerli uzaklık ölçer veya 1,54μm dalga boyunda hedef gösteren, göze zarar vermeyen Raman frekansı kaydırmalı Nd:YAG darbeli lazerli uzaklık ölçer_kullanır. vb., savaş görevlerini tamamlamak veya havadaki fotoelektrik hedeflere aktif olarak saldırmak için havadaki sistemleri korumak için.
Hava darbeli lazer telemetrenin ana teknik performansı: uzun menzil (silahlı helikopterler için 4~10km, sabit kanatlı uçaklar için 10~20km), yüksek menzil doğruluk (silahlı helikopterler için ±5~10m), sabit kanatlı uçaklar için ±1~10m), tekrarlama oranı (silahlı helikopterler için 4Hz, sabit kanatlı uçaklar için 5~20Hz), hüzme yayılma açısı küçük (için silahlı helikopterler 0.4~1mrad, sabit kanatlı uçaklar için 0.1~0.5mrad'dir) ve havadaki teçhizatın boyutu küçük, ağırlığı hafif ve havacılık göstergeleriyle ortak olmalıdır.
Bu nedenle lazer, yüksek çalışma hızı gereksinimlerini karşılamak için soğutucu olarak yüksek verimli sirkülasyon sıvısı kullanmalıdır, aksi takdirde gaz veya karışık gaz yardımcı soğutma kullanmalıdır. Şu anda, Amerika Birleşik Devletleri tarafından geliştirilen "Liden" lazer sistemi (LANTIRN), modern lazer telemetrelerin çok işlevli ve genişletilmiş havadan uygulamasının tipik bir örneği olan Raman frekansı kaydırmalı Nd:YAG lazer hedef belirleyici telemetre kullanıyor.
5. Gemide darbeli lazer telemetre
Gemide darbeli lazer telemetrenin gelişimi, hafif taşınabilir, araca monteli ve hava savunma lazerli telemetreden sonradır ve iki kategori içerir: yüzey gemisi ve denizaltı periskopu.
Yüzey taşıyıcı kaynaklı darbeli lazer telemetre, teknik performans göstergeleri açısından araca monteli atış kontrol ve hava savunma lazer telemetre ile aynıdır. Hacim, ağırlık, elektrik verimliliği, bakım kapasitesi ve maliyet gereksinimleri katı değildir. Bu nedenle, şu anda çok sayıda askeri gemi, kızılötesi termal görüntüleme, televizyon vb. hava durumu izleme ve hava hedeflerinin ve diğer benzersiz gemilerin takibi. Çevrimiçi uygulamalar ortaya çıkıyor ve uygulama beklentileri oldukça geniş.
Denizaltı periskop darbeli lazer telemetre şu anda iki kombinasyon kullanıyor. Birincisi, periskobuna lazer telemetre, görüntü yoğunlaştırıcı ve termal kamera takmak, mesafe göstergesi ve tetik butonu sırasıyla operatörün elinin üzerine monte edilir. veya yakınlarda. Avantajı, iletim optik yolundaki lazer kaybının küçük olması, ancak ışının kayması ve hedefi yakalamanın zor olmasıdır; ikinci yöntem üst üç parçayı periskobun altına kurar ve tüm sistemin kurulumu, hata ayıklaması ve demontajı çok uygundur, ancak bu yöntemi kullanan lazer Işın 12m uzunluğunda bir periskop tüpünden ve 15 metreden geçmelidir. ~20 lens ve enerji kaybı nispeten fazladır.
Ana teknik performanslar şunlardır: 300~6000m aralık, doğruluk ±5~10m, tekrarlama frekansı 1~5Hz, ışın sapma açısı 1~1.5mrad.
