Лазерные дальнометры

Способ измерения дальности

Электромагнитное излучение, имеющее свойство распространяться с постоянной скоростью, разрешает определять расстояние до объекта. Если речь идет об импульсном способе измерения расстояния, то пользуются следующими параметрами:

L = ct/2,

L - расстояние до объекта

с - скорость света

t - время прохождения света до цели и обратно

Изучив это соотношение приходим к выводу, что точность, с которой мы производим измерение дальности, зависит от того, как точно измерено время прохождения света импульса от цели и обратно. Чем меньше импульс, то есть короче, тем естественно лучше.

Поэтому весь процесс измерения расстояние дальнометра до цели сводится к измерению интервала времени зондирующих сигналов, между одним и другим, отраженным от цели. Речь идет о целых трех способах, с помощью которых можно измерить дальность. В зависимости от природы лазерного изучения, его модуляции, рассматривают: импульсный, фазовый и фазо-импульсный методы.

Суть импульсного способа заключается в том, что к цели посылают некий зондирующий импульс, включают время( счетчик) в дальномере. После того, как отраженный целью импульс возвращается в дальнометр, счетчик выключают. Измерив временной интервал сигналов, измеряют дальность, то есть расстояние до цели.

Другой метод - фазовый метод, при котором излучение лазера модулируется по синусоиде с помощью модулятора( кристалл с характерными оптическими свойствами, изменяющий свои параметры под воздействием электросигнала). Часто используется сигнал с частотным диапазоном от 10 до 150 МГц( частота, которую можно измерить). Отраженное излучение идет в приемник со специальной оптикой и фоторегистратором( фотоприемником), где обрабатывается модулируемый сигнал. От величины дальности , измеряемую до объекта, изменяется фаза отраженного сигнала касаемо фазного сигнала модулятора. Определив разность фаз, можно найти расстояние до цели.

 

 Каталог дальномеров

Лазерные дальнометры на службе у военных.

Лазеры с их уникальными свойствами - огромная область для практического применения в военном технике. Причем одна из первых областей применения. 1961 год - дата первый испытаний дальнометров, в настоящее время используются, как в наземной технике (артиллерия, танки), так и в авиации ( высотометры,целеопределители).Также лазеры нашли применение и на флоте. Вся техника проходила испытания во Вьетнаме, Ближнем Востоке и ряде других военных точек. НА сегодняшний день, дальнометры используются в военных силах многих стран.

Одним из первых лазеров-дальнометров можно считать модель XM-23, которая прошла удачные испытание во Вьетнаме и была взята на вооружение в армии Соед. Штатов Америки (США). Данная модель, прежде всего была рассчитана на использования на передовых позициях, в частности, на наблюдательных точках сухопутных войск. В модели XM-23 источником излучения служил непосредственно лазер, с мощностью приблизительно 2.5 Вт и импульсом 30 нс. Уникальная конструкция дальнометра содержала интегральные схемы. Туда входили приемник, излучатель, разные оптические элементы с специальном моноблоке, имеющим специальные шкалы отчета времени, азимут, угол места объекта. Питания таких дальнометров осуществлялось за счет батареи Ni-CA-аккумуляторов напряжением порядка 24 В, что хватало на 100-120 измерений дальности без дополнительной подзарядки.

Первая серийная модель дальнометра принадлежит Швейцарии. Использовалась в системах управления корабельной и наземной артиллерии. Конструкция данного швейцарского дальнометра отличалась особой прочностью, что было большим плюсом к тому, чтобы использовать его в разных местах и условиях. Дальнометр можно было синхронизировать с усилителем изображения иди даже с тв-визором. Было несколько режимов работы , отличающихся измерением времени, либо 2 с в течение 20 сек, либо же через каждые 4 сек в течение долгого времени.

Середина 70-х годов стала новым ступенькой в использовании дальнометров. Многие танки стали с лазерными дальнометрами. Многих военных разработчиков данное новшество сильно интересовало, что неудивительно, если учитывать какими новыми свойствами и преимуществами завладевал танк. Дальнометр можно было сопрягать с системой управления огнем танка, что повышало в разы его боевые качества. Если сравнивать с оптическими, то лазерные имеют массу преимуществ к которым можно отнести: высокую точность, небольшие размеры, небольшой вес и прочее. В США в эти годы стали разрабатываться дальнометры AN/WS-1 для танка m60a. Принципиально данный дальнометр не отличался от того, что работал на рубине, но все же кроме выдачи данных о дальности, он имел особое устройство, с помощью которого можно было задавать параметры, в том числе дальность управления огнем танка. Плюсом было то, что измерение дальности мог производить, как наводчик пушки, так и командир. Скорость измерений AN/WS-1 была - 15 измерений в минуту, на час.

 

Современные лазерные дальнометры, установленные на танках нашего времени, могут измерять дальность до объекта в интервале от 200 м до 8 км ( например американские и французские модели) и от 200 метров до 10 км ( английские и немецкие модели), точность порядка 10 м. Множество активные составляющих дальнометров, использующихся в наше время на танках БМП прозападного производства, сделаны на основе кристалла граната с примесью иттриево-алюминиевого граната Я3А1503, легированного с помощью введения ионов неодима Ш3+. Подобные лазеры генерируют излучение с длинной волны 1,06 мкм. Существуют также дальнометры, в которых активные элемент - это розовый рубин, кристалл с особой симметрией. В основе здесь лежит кристалл оксида алюминия, с ионами хрома (3). Данные лазеры на рубинах, генерируют излучение с длинной волны порядка 0,69 мкм.

В последние годы на иностранных военных машинах стали использоваться дальнометры на диоксиде углерода. В подобном лазере, в газоразрядной трубке находится смесь, которая состоит из углекислого газа, свободного азота (молекулярный вид) и небольших добавок молекулярного гелия с парами волы и т.п. В качестве активных центров выступают молекулы диоксида углерода. Плюс такого лазера в том, что его излучение с длинной волны 10,6 мкм является безопасным для зрения и обладает способностью проникать сквозь туман и дым. Также, такой вид лазера с данной длиной волны, может использоваться для того, что подсветить цель, когда идет работа с тепловизорным прицелом.

Активное развитие электроники, в частности микроэлектроники, сделало так, что массо-габаритные показатели лазерных дальнометров существенно уменьшились. Это способствовало созданию портативных дальнометров . Одним из удачных являлся дальнометр норвежской фирмы - LP-4. Данный вид обладал модулятором оптико-механической затвора. Часть приемника такого дальнометра являлась также и визором оператора. Диаметр оптической системы составлял приблизительно 70 мм. В качестве приемника служил фотодиод. Также был интерсный счетчик, со схемой стробирования по дальности, работающий на интервале оператора 200-3000 метров. Оптический визир имел окуляр в схеме, помещенный в защитный фильтр, для безопасности зрения от всякого рода воздействия лазера при приеме обратного импульса. Сам излучатель с приемником смонтированы в одном блоке-корпусе. Угол места цели равен около 25 градусов. Питания от аккумулятора хватало на 150 измерений дальности без перерыва на подзарядку, вес около 1 килограмма. Подобный дальнометр закупался Канадой, Данией, Австрией и другими странами.

Лазерные дальнометры небольшого размера(портативные дальнометры) были сделаны для пехотных войск, а также передовых артиллерийских наблюдателей. В виде бинокля выполнен один из таких дальнометров. Приемник и сам источник излучения помещены в один корпус с монокулярным опт. визиром 6-ти кратного увеличения. В данном поле зрения имеется специально световое табло, сделанное из светодиодов, что позволяет видеть и различать ночью, а также днем. В качестве источника излучения используется в данном лазере алюминиево-иттриевый гранат, с модулятором на ниобате лития. Вся эта система позволяет достичь пика мощностью 1.5 Мвт. В приемнике применяется сдвоенные лавинный фоторегистратор (фотодетектор) с небольшим усилителем, работающим в малошумно. Это дает возможность определять короткосигнальные импульсы с небольшой мощностью. Нерпавильные(ложные) сигналы, возвращающиеся после отражения от иных предметов, чем сам объект, "отрезаются" с помощью схемы стробирования по дальности. В качестве источника питания используется небольшой по весу аккумулятор, которого хватает на 250 непрерывных измерений. Электронные блоки лазерного дальнометра сделаны на интегральных схемах, что позволило сделать вес дальнометра всего 2 кг.

Другое применение военными лазерных дальнометров - их внедрение в стрелковые виды оружия.

Примеров достаточно, приведем наиболее яркий из- штурмовая винтовка F2000 , бельгийского производства. Прицел изменен на специальный модуль управления огнем, в который входи лазерный дальнометр и баллистическая система вычисления. По данным о дальности до цели, данные вычислитель делает прицельную метку, как для автоматической стрельбы, так и из гранатомета .

Система OICW (Objective Individual Combat Weapon - объективное индивидуальное боевое оружие) американского происхождения - отличный пример показывающий то, как можно повысить эффективность оружия. На данный момент разработка пребывает в стадии завершения. Производство было назначено на 2008 год, на вооружение - 2009 год. По текущим данным, каждое отделение пехотинцев будет иметь по 4 OICW. OICW имеет модульную конструкцию, которая делится на три других модуля: "KE" (Kinetic Energy), "HE" (High Explosive) + модуль управления огнем. Модули содержат самозарядный гранатомет с питанием, тв- прицелы ночного и дневного режимов, лазерный дальнометр, баллистическую систему вычисления, выставляющую прицельную марку, а также дистанционный взрыватель для гранат.

04.11.2012

Комментарии

Никто пока не оставлял комментарии. Вы можете стать первым:

Напишите комментарий или задайте вопрос

* Все поля обязательны для заполнения

  • О магазине
  • Оплата
  • Доставка
  • Гарантия
  • Оптовикам
  • Контакты
сменить регион
Ваш город — ?
Да   Выбрать другой город
От выбранного города зависят способы доставки и оплаты
(499) 403-15-73
ул. Шамшева, д.8Санкт-Петербург