Локация оптическая

Получение когерентных электромагнитных колебаний оптического диапазона благодаря их высокой частоте позволяет передавать по оптическому каналу связи гораздо больше информации, чем по радиоканалу. Чем короче длина волны, тем меньшую расходимость можно получить при формировании из этих волн параллельных пучков энергии, а это обстоятельство весьма важно при локации и определении расстояний до предметов. [c.118]

В области индустрии отметим применения лазеров для сварки, обработки и разрезания металлических и диэлектрических материалов и деталей в приборостроении, машиностроении и в текстильной промышленности. Очень интересны и важны применения лазеров в биологии, медицине, геодезии и картографии, в системах локации спутников и во многих других областях. Следует подчеркнуть, что постоянно расширяется сфера применений оптических квантовых генераторов. [c.771]

В заключение осталось лишь упомянуть о чрезвычайно тонком опыте локации Луны с помощью излучения квантово-оптического генератора. [c.410]

ОПТИЧЕСКАЯ ЛОКАЦИЯ — обнаружение, определение координат и распознавание разл. объектов с помощью эл.-магн. волн оптич. диапазона. О. л. как само-стоят. область науки и техники возникла и определилась с появление лазеров в нач. 60-х гг. [c.432]

ОПТИЧЕСКИЕ стандарты частоты — лазеры СО стабильной во времени частотой излучения (10"i — 10 ), её воспроизводимостью (10" —10 ). О. с. ч. применяются в физ. исследованиях и находят практич. приложение в метрологии, локации, геофизике, связи, навигации и машиностроении. Деление частоты О. с. ч. до радио диапазона сделало возможным создание шкалы времени, основанной на использовании периода оптич. колебаний. [c.451]

Следовательно, в оптической связи и локации гораздо более важен случай приема или обнаружения одномодового когерентного излучения на фоне многомодового шумового поля. Многомодовое шумовое поле включает тепловое излучение различных объектов, суммарное излучение небесного свода, звезд, планет, отраженное диффузным ретранслятором когерентное излучение, рассеянное излучение атмосферы, отраженное объектами солнечное излучение и т. д. Как правило, такое излучение является гауссовым случайным процессом с соответствующей весовой функцией. Когерентное излучение генерируется оптическим квантовым генератором, работающим в одномодовом одночастотном режиме (случай работы ОКГ в многомодовом режиме будет оговариваться особо). [c.46]

Таким образом, опираясь на рассмотренные статистические характеристики оптических полей, можно находить алгоритмы и структуры оптимальных приемников систем связи и локации, оценивать их предельную вероятностную эффективность на базе методов математической статистики и производить сравнительную оценку как приемных устройств, так и систем в целом. [c.50]

Выражение (4.49) пригодно также и для случая оптической локации. Спе-цн.фи ка вида поиска и информационные свойства применяемой траектории сканирования отражаются видом функций p,j(0 и величиной периода обзора Т в- [c.196]

Хорошо известно, что любая локационная система служит для получения информации об удаленном объекте. Эта информация доставляется локационным сигналом и извлекается из него в результате специальной обработки. Главной особенностью всех локационных систем является то, что принимаемый ими сигнал не создается наблюдаемым объектом специально для передачи необходимой информации, а является лишь результатом его собственного излучения (пассивная локация) или возникает вследствие отражения от поверхности объекта зондирующего излучения (активная локация). В зависимости от того, какое используется локационное излучение (различные диапазоны электромагнитных волн, ультразвук, корпускулярные потоки — электроны, нейтроны и т. д.), может быть получена та или иная информация об объекте (его координаты, скорость, геометрические параметры, оптическое изображение, характеристики поверхности, состав вещества, из которого состоит объект и т. п.). При этом эффективность самой локационной системы определяется, с одной стороны, объемом получаемой ею информации, скоростью и точностью, с которыми эта информация получается, а с другой — тем, насколько технически просто удается реализовать данную локационную систему. [c.4]

Глава 2 Оптическое изображение в лазерной локации [c.61]

Из этой таблицы видно, что рассчитывать на очень большое число пятен в изображении при лазерной локации удаленных целей приходится далеко не всегда. Так как Мо пропорционально числу элементов разрешения на цели, то сделанный вывод, фактически, является следствием ограниченной разрешающей способности формирующей оптической системы. [c.68]

Каналы Kz и Къ являются наиболее сложными с точки зрений технической реализации осуществляемой в них обработки. Поэтому используются они только в тех случаях, когда условия локаций оказываются таковыми, что вследствие искажений, вносимых турбулентной атмосферой, каналы К2 и Къ не обеспечивают необходимой эффективности распознавания. Канал Кг используется для распознавания целей с почти зеркальными поверхностями, а /(е —для шероховатых целей. В обоих каналах осуществляется регистрация традиционных голограмм с последующим выделением амплитудной и фазовой информаций принятого сигнала. Дальнейшая обработка информации в каналах Къ и Ке оказывается различной и сводится фактически к вычислению величин Z, и Z2 в соответствии с формулами (3.1.32) и (3.1.33). Что касается амплитудной информации, то в канале К , осуществляется простое перемножение модулей полей — принимаемого и эталонного (т. е. соответствующего той эталонной цели, для которой вычисляется условный функционал), а результат этого перемножения интегрируется. В канале Къ по амплитудной информации формируется оптическое изображение. При этом в качестве фазовой информации используется киноформ, синтезированный для той эталонной цели, для которой находится условный функционал. [c.156]

Третий параметр—доплеровский сдвиг частоты—обусловлен падением оптического луча на движущийся акустический волновой фронт и используется в лазерной локации и интерферометрии. [c.227]

К обсуждаемой группе задач тесно примыкает вопрос об оценке границ применимости по мощности уравнений оптической локации для традиционных схем линейного зондирования при использовании в последних (с целью увеличения отношения сигнал/ шум) лазерных источников с повышенной энергетикой. [c.189]

Отметим, что в последние 15 лет наряду с изучением случайных процессов большое внимание стало уделяться исследованиям выбросов случайных полей. Связано это с развитием таких направлений, как статистическая оптика, голография, лазерная локация и лазерная связь. Характерной чертой всех подобных направлений является то, что в каждом из них необходимо решать статистические задачи обработки оптических или световых полей. Наиболее существенные результаты по исследованиям выбросов случайных полей принадлежат Ю. К. Беляеву [6, 15, 26, 63]. [c.10]

Пром-сть выпускает ные и интегральные (многоэлементные) С. Дискретные С. видимого излучения используют в качестве сигнальных индикаторов интегральные С.— цифро-знаковые индикаторы, многоцветцые панели — применяют в разл. системах отображения информации. С. И К излучения находят применение в устройствах оптической локации, оптической связи, в сеетодальномерах и т. д. В ряде областей применения С. конкурирует с родственным ему прибором — и н-жекционным лазером (см. Полупроводниковый лазер), к-рый в от-. личие от С. генерирует когерентное излучение. [c.670]

Применение когерентного излучения. Высокая степень монохроматичности и малая расходимость когерентного оптического излучения определяют области его практического использования. Излучение с высокой временной когерентностью может быть использовано для передачи информации на оптических частотах при решении задач, связанных с оптической интерференцией (измерение расстояний, линейных и угловых скоростей, деформаций поверхностей и т. д.) в качестве стандарта частоты. Высокая направленность пространственно-когерентного излучения обусловливает ряд его преимуществ перед некогерентным излучением небольшую величину энергетических потерь, связанных с расходимостью пучка высокое угловое разрешение, поз- воляющее точно направить луч на малый объект и существенно сократить помехи возможность пространственной фильтрации при приеме сигналов. Отсюда следует, что узконапрявленное оптическое излучение может быть эффективно использовано при передаче информации на большие расстояния, при оптической локации удаленных объектов (особенно для выделения объекта среди других целей), при измерении углов и расстояний по принципу, на [c.343]

Важными областями применения К. у., иомимо указанных BHHie, являются лазерная технология, медицина, оптическая обработка информации, оптическая локация, лазерная спектроскопия, лазерная диагностика плазмы и др. [c.320]

Рвенроетранение еветовых воля в случайно неоднородных средах. Это направление С. о. обычно выделяют в самостоят. раздел. Пространственная и временная когерентность лазерных пучков при распространении в случайно неоднородных и турбулентных средах ухудшается. Прошедшие через такие среды лазерные пучки содержат информацию о свойствах самой неоднородной среды. В связи с этим лазерное излучение широко применяется для зондирования турбулентных и рассеивающих сред. Разработаны спец, методы описания распространения лазерных пучков в таких средах. Изучение влияния турбулентной атмосферы на распространение световых пучков весьма важно также для оптической связи и оптической локации. [c.665]

Рассмотренные выше характеристики излучения являются результатом возбуждения одной моды либо когерентным источником (ОКГ), работающим в одночастотном режиме, либо ансамблем хаотических шумов источников. Однако в оптических системах связи и локации излучение на приемной стороне является смесью или суперпозицией когерентного сигнала и шумового хаотического поля. При обеспечении приемником хорошей пространственной и частдтной селекции возникает вопрос об обнаружении и выделении полезного сигнала из одномодового излучения, являющегося суперпозицией некогерентного и когерентного излучений с известной начальной фазой. В приложении 2 путем свертки весовых функций составляющих полей получена результирующая весовая [c.23]

При проектировании систем локации и связи для инженера-про-ектировщика представляет интерес принципиальная сторона вопроса, а именно необходимо определить оптимальные алгоритмы обработки сигналов и найти рабочие характеристики методов обнаружения излучения ОКГ в условиях тепловых, пуассоновских или каких-либо других типов шумов. Имея в своем распоряжении рабочие характеристики методов приема, инженер-проектировщик всегда сможет в зависимости от типа оптической приемной системы оценцть ее эффективность с точки зрения помехоустойчивое приема, проанализировать алгоритм и построить структуру оптимального приемника, произвести сравнительный анализ оптимальных и субоптимальных приемных систем (последние при несущественном ухудшении эффективности приема могут обладать значительными конструктивными преимуществами, в частности — простотой технического решения и минимальным числом составных элементов). [c.53]

Задача обнаружения некогерентного сигнала на фоне медленно флуктуирующего шумового поля возникает в случае применения в качестве источника излучения ОКГ, работающего в многомодовом режиме. Амплитуда излучения такого источника распределена по гауссовскому закону, следовательно, распределение числа фотонов (фотоэлектронов) на временном интервале будет подчинено геометрическому закону (закону Бозе—Эйнштейна). Кроме того, этим законом распределения можно характеризовать монохроматическое когерентное излучение после прохождения неоднородной турбулентной атмосферы, когда временная н пространственная когерентности полностью нарушаются. В световой локации излучение тавогО рода наблюдается при диффузном отражении когерентного сигнала оптически шероховатой поверхностью. [c.62]

В оптических системах связи и локации метод бинарного квантования с последую.щим накопленне. 1 реализуется следующим образом. Для наблюдения потока фотонов (фотоэлектронов) отводится достаточно длительный интервал времени. Этот интервал разбивается на N подынтервалов, в течение каждого из которых осуществляются счет фотонов (фотоэлектро юв) и сравнение с фиксированным пороговым значением. Далее подсчитывается число превышений и непревышекий отсчетных значений порогового уровня. Если число превышений окажется больше установленного порога, фиксируется наличие полезного сигнала и т. д. [c.76]

Полученные результаты позволяют перейти непосредственно к синтезу алгоритмов распознавания и анализу их эффективности. Естественно, что для распознавания особое значение имеет информация, закодированная в пространственной структуре лазерного излучения, по которой можно судить о форме лоцируемой цели и о характеристиках ее поверхности, В повседневной практике подобная информация получается непосредственно из анализа оптических изображений. Однако в лазерной локации даже тогда, когда влияние турбулентной атмосферы оказывается незначительным, формируемое изображение настолько отличается от обычного (см. гл. 2), что воспользоваться известными алгоритмами оказывается возможным лишь при весьма существенном их усовершенствовании. В общем случае оптимальная обработка приводит к более сложным операциям нежели формирование изображения, что естественно усложняет вид той информации, которая поступает на вход алгоритмов распознавания. Отмеченные особенности предъявляемой для распознавания информации, обладающей к тому же ярко выраженным статистическим характером, приводят к необходимости при синтезе алгоритмов распознавания опираться на основные принципы теории статистических решений. [c.132]

Лазерный локатор MOMS [88]. В Центре космических полетов им. Годдарда (США) разработан подвижный лазерный локатор MOMS для локации ИСЗ, снабженных уголковыми оптическими отражателями. [c.208]

Лазерный локатор Firepotid [75, 81, 93]. Лазерный локатор Firepond Массачусетского технологического института (США) является в настоящее время одним из наиболее совершенных лазерных локационных средств. Начало его создания относится к концу 60-х годов, когда была продемонстрирована возможность создания высокостабильного лазерного передатчика со средней выходной мощностью 1 кВт на длине волны 10,6 мкм [81]. В течение последующих лет локатор постоянно совершенствовался. Судя по последним сообщениям [93], его выходная мощность составляет 10 кВт, что позволило перейти к локации ИСЗ, оборудованных уголковыми оптическими отражателями на дальности до 6000 км. [c.229]

Резюмируя, можно полностью согласиться с утверждением [96], что интегрально-оптические корреляторы с временным интегрированием могут быть успешно применены для корреляционной обработки достаточно широкополосных сигналов с длительностью от единиц до сотен миллисекунд, широко используемых в локации, связи, телевидении, научном приборостроении. Оптимальной является обработка потока сигналов при объединении функциональных элементов процесса на одной подложке. Примером осуществимости технологии может служить работа [103], в которой описан широкополосный брэгговский дефлектор, использующий оптические волноводы на кремниевой подложке. Понятно, что использованные технологические приемы разрешают создание и более сложного по архитектуре планарного акустооптического процессора. Схема устройства приведена на рис. 7.10. Как видно из рисунка, брэгговская ячейка сформирована из четырех слоев (SiOg, 51зЫ4, SiOg, ZnO), последовательно наращенных на кремниевую подложку. В качестве волновода используется слой нитрида кремния, в [c.228]

Физики Мичиганского университета Э. Лейт и Ю. Упатниекс, которые занимались вопросами пространствен ной фильтрации оптической информации, использовали методы радио локации для обработки информации. Естествен вопрос, какое отноше ние к оптике имеет радиолокация, теория связи Выяснилось, что мож но назвать ряд оптических проблем, касающихся передачи, накопле ния и обработки информации, которые аналогичны проблемам опти ческой фильтрации и обнаружения, рассматриваемых теорией связи Разница есть только в природе информации. В системах связи она имеет временную природу. Это означает, что по форме волна тока или напряжения оказывается модулированной. В оптических системах у информации пространственная природа - амплитуде и фазе света свойственно пространственное распределение. Представляя себе про- [c.49]

Советская промышленность уже в 1975 году освоила серийный выпуск лазеров различных типов, серий ГОС и ГОР, серии ЛГ и др. Они демонстрировались на iMho-гих международных выставках, и вызывали всеобщий интерес [4, 5, 6]. Ускоренными темпами развивалась лазерная техника и в США, Франции, Англии, Италии, ФРГ. В новое научное направление вовлекалось все больше ученых и исследователей. Они принесли новые идеи, часть из которых оказалась давно забытыми старыми. Так, например, использование схемы эксперимента А. Майкельсона, который он приводил еще в npomJioM веке, привело к созданию лазерного гироскопа, а точнее, датчика угловой скорости вращения (ДУС), который отличается от роторного более высокой точностью, широким диапазоном измеряемых скоростей, практически мгновенным включением в работу (не нужно время на раскрутку ротора), малой чувствительностью к перегрузкам [7, 8]. Эти приборы стали использовать в системах навигации и стабилизации. Для решения ряда научных проблем были построены различные локаторы и дально-. меры с лазером в качестве источника излучения. Например, при проведении локации Луны локатор был размещен в Крымской обсерватории и им осуществлялось зондирование поверхности Луны. С тем, чтобы получить отраженный сигнал значительной мощности, на Луну был доставлен зеркальный отражатель, изготовленный французскими учеными и техниками [9, 10]. О высокой точности лазерной локации говорит такой эксперимент.. Он был выполнен сотрудниками обсерватории Мишель де Прованс по американскому спутнику Эксплорер-22 . Этот спутник был также оснащен зеркальной панелью, состоящей из 360 оптических элементов. В локаторе в качестве источника излучения использовался рубиновый лазер. После обработки результатов локации выяснилось, что в момент измерений наклонная дальность от локатора до спутника составляла 1571 км 992 м. Причем это Расстояние было измерено с ошибкой всего 8 м. Такой эксперимент дает ученым возможность составить более правильное представление о форме Земли и о распределении поля тяготения. И если раньше считалось, что поле тяготения имеет сферическую форму, затем стали говорить об эллиптической форме, то теперь о поле тяго- [c.6]

Лазерной локацией в зарубежной печати называют область оптикоэлектрЬники, занимающуюся обнаружением и определением местоположения различных объектов при помощи электромагнитных волн оптического диапазона, излучаемых лазерами. Объектами лазерной локации могут быть танки, корабли, ракеты, спутники, промышленные и военные сооружения. Принципиально [c.125]

Глава 6 посвящена прикладным вопросам использования нелинейных и когерентных оптических эффектов в качестве физической основы новых методов лазерного зондирования и повышения эффективности лазерно-навигационных систем. Приведены результаты исследований границ применимости уравнений локации, а также закономерностей нелинейных искажений эхо-сигналов в традиционных схемах зондирования с лазерными источниками повышенной MOuj,HO TH. Изложены результаты разработки нового типа лидаров для дистанционного экспресс-анализа атмосферы методами когерентной и нелинейной оптики. [c.6]

Оптические постоянные в области собственного поглощения вещества являются фундаментальными константами, с помощью которых можно рассчитать целый ряд физико-химических свойств этого вещества. Зная эти параметры, можно, например, вычислить различные оптические и теплофизические свойства объекта в зависимости от его геометрии, а также условий освещения и наблюдения. Для анализа собственных молекулярных характеристик вещества в общем случае также требуется знание показателей преломления и поглощения. Обе оптические постоянные используются для анализа состава сред в приборах дистанционного контроля. Оптическая локация пленок нефти на воде невозможна без знания соответствующих свойств нефтей и нефтепродуктов в исходном состоянии и результатов воздейсгвия на них воды, атмосферы и солнечной радиации. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...