Typklassificering och tillämpningsanalys av pulsad laseravståndsmätare
Som militär utrustning utvecklades den pulsade laseravståndsmätaren i början av 1960-talet. Efter mer än 30 år av utveckling, utveckling och utrustning har främmande länder slutfört "handhållen, stativ, periskop, tank, pansar, ytbärare, ubåtsperiskop, luftvärnskanon, luftburen, flygplatsmoln, missil Det finns mer än 400 varianter och modeller i tretton kategorier, inklusive raketuppskjutning, artificiell satellit och rymdfarkoster, bland vilka halvledarpulslaseravståndsmätaren med Nd:YAG som enheten är den mest utrustade, följt av Raman-frekvensförskjutningen Nd:YAG och Er:glass och CO2-pulsad laseravståndsmätare.
1. Lätt bärbar pulsad laseravståndsmätare
Lättviktsbärbara pulsade laseravståndsmätare inkluderar handenheter för infanteri- och artillerispaning och dubbla ändamål framåtspaning och främre luftkontroll (FAC) laseravståndsmätare - målbeteckningar. För det ovannämnda systemet krävs det att det är flexibelt, lätt i repetition, litet i storlek, använder ett batteripaket som strömkälla, hög tillförlitlighet och underhållsbarhet och låg kostnad för en enskild produkt.
Huvudsaklig teknisk prestanda: det maximala mätområdet är 4~10 km, avståndsmätningsnoggrannheten är ±10m, repetitionsfrekvensen är enkel och strålens divergensvinkel är 1~2mrad. Det är värt att notera att eftersom den ovan nämnda laseravståndsmätaren och dess system ofta samarbetar nära med andra vänliga styrkor och inte utför storskalig träning av pansarstyrkor, finns det inga samarbetande mål och operatören bär inte skyddsglasögon , etc., är säkerheten för mänskliga ögon extremt viktig. Därför har denna typ av pulsad laseravståndsmätare gradvis ändrats från Nd: YAG laseravståndsmätare till Raman frekvensförskjuten Nd: YAG och Er: glas 1,54μm ögonsäker laseravståndsmätare.
I modern krigföring har infanteriets och artilleriets självständiga operationer utvecklats till gemensamma operationer av specialstyrkor bestående av infanteri, artilleri och marinsoldater. Vapensystemet har också gradvis antagit multifunktionell omfattande högteknologi från ett enda markartilleri och luftvärnsartilleri. Därför har laseravståndsmätaren också utvecklats från en bärbar och handhållen med en enda avståndsfunktion till en laseravståndsmätare, ett dag- och nattsikte för infraröd riktning och en laserinfraröd målindikator för laseravståndsmätare, målindikering och infraröd sikta.
Till exempel är den lilla infraröda laserobservatören (MELIOS) från American Optoelectronics Company som använder Er: glaslasrar en representant för de mer avancerade laseravståndsmätarna i den samtida eran.
2. Avståndsmätare för pulslaser för markfordon
Markfordons pulslaseravståndsmätare inkluderar stridsvagnar, infanteristridsfordon (IFV), eldledning, luftförsvar, artilleri- eller missilstyrd eldledning och den för närvarande utvecklade markfordonslaseravståndsmätaren-målbeteckningen, etc.
Dess huvudsakliga tekniska prestanda: det maximala mätområdet är 4~10km, avståndsnoggrannheten är ±5~10m, målupplösningen är cirka 20m, repetitionsfrekvensen är 0,1~1Hz, och strålens divergensvinkel är 0,4~1mrad.
Tillämpningen av laseravståndsmätaren i stridsvagnens eldkontrollsystem är att tillhandahålla superhöjdkorrigeringsinformationen för den ballistiska banan, azimutkorrigeringsinformationen och avståndsinformation som orsakas av motvind eller målrörelse. Infanteristridsfordonet använder huvudsakligen laseravståndsmätaren för att mäta om målet är inom pansarvärnsmissilens avstånd, och för det andra används det för pistoleldning och målsortering. För att laseravståndsmätaren ska vara fullt effektiv för att avståndsställa alla mål som kan upptäckas och för att passivt detektera, identifiera och sortera genom brandledningssystemet dygnet runt, bör dessa system även innehålla: siktoptik, tv-kameror och infraröd termik avbildare (FLIR), etc. Detta är ett system som är mycket brådskande, men som inte kan tillgodoses fullt ut av en laseravståndsmätare med en enda funktion och en våglängd. Enligt utländska rapporter använder Hughes Corporation i USA Raman frekvensförskjuten Nd:YAG laseravståndsmätare, TV-kamera och infraröd avbildning för att bilda stridsvagns- och pansarfordonlaseravståndsmätarsystemet, som är den senaste utrustningen för närvarande.
Men om denna typ av system använder 1,06μm Nd:YAG laseravståndsmätare, även om ett dämpningsfilter är installerat på avståndsmätaren, kan det i princip uppfylla säkerhetskraven för mänskliga ögon under avståndsmätarträningen för samarbetande mål. Efter demonstration bör stridsvagnen och operatörer, befälhavare och soldater för infanterioperationer vidta säkerhetsåtgärder för mänskliga ögat, eller använda 1,54 μm laservåglängdsavstånd med laservåglängd för att i grunden uppfylla kraven för mänsklig ögonsäkerhet.
3. Luftvärnsartilleri och missilförsvar pulsad laseravståndsmätare
Pulslaseravståndsmätaren för luftvärn och luftvärnspulslaseravståndsmätaren för infanteristridsfordon med självskyddsåtgärder bör fungera enligt kraven i eldledningssystemet och stridssystemet och manövrera med hög hastighet i luften inom avstånd och avståndshastighet Målet ger stabil spårningsinformation och avståndsinformation för att motverka hoten från beväpnade helikoptrar, smygflygplan, kryssningsmissiler och antistrålningsmissiler.
Detta kräver att laseravståndsmätaren tillhandahåller en relativt hög datahastighet (hög laserpulsfrekvens) och en relativt hög avståndsnoggrannhet, såsom ett maximalt avstånd på 4~20km, en avståndsnoggrannhet på ±2,5~5m, och en repetitionshastighet på 6~20Hz, är stråldivergensvinkeln 0,5~2,5mrad, etc. Men om stridsavståndet är ganska långt (cirka 20 km eller mer), inträffar den faktiska konfrontationen på ett så långt avstånd under otvetydiga atmosfäriska förhållanden och känsligheten för laseravståndsmätaren är endast något högre än den för tankavståndsmätaren; I vissa säsonger med hög luftfuktighet eller vissa meteorologiska områden med hög temperatur, på grund av den starka absorptionen av H2O-molekyler, är den maximala avståndsförmågan hos den långvågiga (som 10,6 μm CO2) pulslaseravståndsmätaren begränsad. Vid denna tidpunkt bör 1,06 användas. μm Nd:YAG pulsad laseravståndsmätare, eller Raman-frekvensförskjuten Nd:YAG och Er:glas (1,54μm) pulsad laseravståndsmätare.
Till exempel använder det amerikanska Hughes-företaget Raman frekvensförskjutning Nd: YAG och Er: laseravståndsmätare för fotoelektrisk spårning av glas är ett typiskt exempel på det nuvarande avancerade systemet.
4. Luftburen pulsad laseravståndsmätare
Den luftburna pulsade laseravståndsmätaren kan användas för att utrusta beväpnade helikoptrar med missilledningsledning och utrustad med flygplan med fasta vingar för att blockera mål som att stödja fotoelektriska flygplan och avlyssna flygplan och missilattacker. Dessa typiska applikationer använder vanligtvis en 1,06 μm Nd:YAG laseravståndsmätare med laseravstånds- och målpekningskapacitet, eller en ögonsäker Raman-frekvensförskjuten Nd:YAG pulsad laseravståndsmätare_mål som pekar på en våglängd av 1,54 μm enheter, etc., för att skydda luftburna system för att slutföra stridsuppdrag eller aktivt attackera fotoelektriska mål i luften.
Den huvudsakliga tekniska prestandan för den luftburna pulslaseravståndsmätaren: lång räckvidd (4~10km för beväpnade helikoptrar, 10~20km för flygplan med fast vingar), hög räckvidd noggrannhet (±5~10m för beväpnade helikoptrar), för flygplan med fasta vingar är ±1~10m), repetitionsfrekvens (för beväpnade helikoptrar är 4Hz, för flygplan med fast vingar är 5~20Hz), strålspridningsvinkeln är liten (för beväpnade helikoptrar är 0,4~1mrad, för 0,1~0,5mrad för flygplan med fast vingar), och den luftburna utrustningen bör vara liten i storlek, lätt i vikt och delas med flygindikatorer.
Därför måste lasern använda en högeffektiv cirkulerande vätska som en kylare för att uppfylla kraven på hög drifthastighet, annars måste den använda gas- eller blandad gasförstärkningskylning. För närvarande använder "Liden"-lasersystemet (LANTIRN) som utvecklats av USA den Raman-frekvensskiftade Nd:YAG-lasermålbeteckningsmätaren, som är ett typiskt exempel på multifunktionell och utökad luftburen tillämpning av moderna laseravståndsmätare.
5. Ombord pulsad laseravståndsmätare
Utvecklingen av pulslaseravståndsmätaren ombord är efter den lätta bärbara, fordonsmonterade och luftvärnslaseravståndsmätaren, och den inkluderar två kategorier: ytfartygs- och ubåtsperiskop.
Den ytbärarburna pulslaseravståndsmätaren är densamma som den fordonsmonterade brandlednings- och luftvärnslaseravståndsmätaren när det gäller tekniska prestandaindikatorer. Kraven på volym, vikt, eleffektivitet, underhållsförmåga och kostnad är inte strikta. Därför används för närvarande ett stort antal örlogsfartyg för att utrusta konventionell eldledning och luftförsvar, såsom täckning (tyst radar) bärarbaserade återhämtnings- och spårningssystem för flygplan som består av infraröd värmeavbildning, TV, etc., allt- väderövervakning och spårning av luftmål och andra unika fartyg. Onlineapplikationer dyker upp, och dess ansökningsmöjligheter är ganska breda.
Ubåtsperiskopets pulslaseravståndsmätare använder för närvarande två kombinationer. Den första är att installera laseravståndsmätaren, bildförstärkaren och värmekameran i sitt periskop, medan avståndsdisplayen och utlösningsknappen är installerade ovanför operatörens hand. eller i närheten. Dess fördel är att laserförlusten i den optiska transmissionsvägen är liten, men strålen driver och det är svårt att fånga målet; den andra metoden installerar de tre övre delarna i botten av periskopet, och installationen, felsökningen och demonteringen av hela systemet är mycket bekvämt, men lasern som använder denna metod Strålen måste passera genom ett 12 m långt periskoprör och 15 ~20 linser, och energiförlusten är relativt stor.
De viktigaste tekniska prestanda är: avståndsområde 300~6000m, avståndsnoggrannhet ±5~10m, repetitionsfrekvens 1~5Hz, stråldivergensvinkel 1~1,5mrad.
