Передатчики лазерных локаторов

Передатчики лазерных локаторов [c.158]

Рис. 5.22. Внешний вид радиолокационной станции AN/FPQ-6, сопряженной с лазерным локатором. Два рядом расположенных отверстия в антенне станции относятся к лазерному локатору. Верхнее — отверстие приемного телескопа, нижнее — отверстие лазерного передатчика

Благодаря узкой диаграмме направленности излучения передатчика, лазерное пятно полностью умещалось на цели. Это обстоятельство позволяло работать без уголкового оптического отражателя, так как мощность отраженного излучения, принятого локатором, уменьшалась пропорционально второй, а не четвертой степени дальности до цели. Коэффициент отражения покрытия головного обтекателя ракеты-носителя равнялся 0,6 на длине волны 0,514 мкм. [c.215]

Если в одном из элементов поля зрения регистрировался импульс на выходе фотоприемника, то сканирование останавливалось и в этот элемент посылался второй лазерный импульс для подтверждения того, что первый импульс обусловлен отражением от цели, а не шумом фотоприемника. Если после этого регистрировался второй импульс, то лазерный локатор автоматически переключался в режим сопровождения цели. В этом режиме сканирующее устройство отклоняло лазерное излучение последовательно в вертикальном, а затем в горизонтальном направлениях в соответствии с диаграммой, показанной на рис. 5.43. Амплитуда угловых отклонений равнялась ширине диаграммы направленности излучения передатчика, т. е. 0,1°. Отклонения производились дискретными шагами по 32 шага в вертикальном и в горизонтальном направлениях. На каждом шаге лазерный передатчик излучал один импульс. Таким образом, один цикл сканирования в режиме сопровождения продолжался 64 мс. Этот же режим сканирования можно было реализовать с темпом 10 кГц, тогда он заканчивался за 6,4 мс. На каждом шаге сканирования фиксировался факт наличия или отсутствия отраженного лазерного излучения. По этим данным вычислялось относительное угловое положение цели, направление оптической оси локатора корректировалось и процесс сканирования на- [c.227]

Лазерный локатор испытывался как в непрерывном, так и в импульсном режимах работы. В непрерывном режиме эксперименты проводились в лабораторных условиях на дальностях 60 и 100 м. Изображение тестовой таблицы, сфотографированное с экрана видеоконтрольного устройства, показано на рис. 7.8. Разрешающая способность лучше 0,1 мрад, что близко к дифракционному пределу для апертуры диаметром 2,5 см, равному 0,05 мрад. В импульсном режиме при пиковой мощности излучения передатчика 2 кВт дальность действия локатора возрастала до нескольких километров. [c.256]

Исследование поляризационных характеристик отраженного импульсного излучения на основе сравнительного анализа результатов полевых измерений и численного эксперимента выполнено в работе [11]. Измерения проводились с использованием лазерного локатора на длине волны 0,69 мкм. Характеристики зондирующего импульса энергия в импульсе 0,1 Дж, длительность 60 НС, поляризация излучения линейная (деполяризация 6 10 ), расходимость пучка Г диаметр пучка на выходе 33 см. Характеристики приемной системы диаметр входной апертуры 60 см угол зрения 13 поляризатор — призма Волластона. Расчеты поляризационных характеристик отраженного излучения выполнены для приведенных выше характеристик передатчика и приемной системы с использованием метода Монте-Карло. [c.212]

Книга состоит из двух частей, посвященных теории и технике лазерной локации. По нашему мнению, такой порядок изложения материала наиболее рационален и позволяет более глубоко и детально изучить соответствующие вопросы. В основу систематизации существующих лазерных локационных средств во второй части книги положены режим излучения передатчика и функциональное назначение локатора, что представляется наиболее ответственным, хотя возможны и другие подходы. [c.3]

Опорно-поворотное устройство имеет альт-азимутальную монтировку и несет на себе всю оптическую схему приемного канала локатора Ввод излучения основного лазерного передатчика осуществляется через сквозное отверстие вдоль оси азимутальной вилки. Световой диаметр этого отверстия, так же как и всех последующих зеркал оптического тракта передатчика, равен 10 см. [c.210]

Для слежения за целью лазерному лучу передатчика придавалось небольшое коническое вращение. Принятое локатором отраженное излучение детектировалось и по сдвигу фаз между переменным электрическим сигналом с выхода фотодетектора и сигналом, пропорциональным углу поворота луча передатчика, вырабатывался сигнал управления приводами. Угол поля зрения, в котором производился поиск цели, равнялся 1°. Соотношение угловой скорости сканирования при поиске цели, ширины диаграммы направленности луча передатчика и размеров цели было таково, что при обнаружении цели формировался импульс длительностью 1,52 мкс. Это, в свою очередь, требовало, чтобы ширина полосы пропускания фотоприемника была не меньше 330 кГц (по положительным частотам). [c.215]

Кроме того, в оптическую схему локатора между усилителем и главным телескопом был введен коммутатор, позволивший использовать оптико-механический тракт телескопа как для приема, так и для вывода излучения. Коммутатор представляет собой вращающийся диск с отверстиями, который четвертую часть рабочего времени пропускает на телескоп излучения передатчика, блокируя прохождение отраженного от цели излучения в тракт фотодетектора, а остальное время перекрывает излучение передатчика, направляя отраженное от цели излучение в тракт фотодетектора. Промежуток времени, в течение которого происходит коммутация, должен быть меньше времени распространения излучения до цели и обратно. В свою очередь, для избежания потерь лазерной энергии необходимо, чтобы тракт передатчика был открыт в течение всего лазерного импульса. Длительность лазерного импульса составляла 1. .. 4 мс, что обеспечивало выполнение обоих условий на дальности более 150... 600 км. [c.235]

В локаторе КА-98 применен принцип линейного сканирования местности, заключающийся в следующем (рис. 7.1). Излучение лазерного передатчика, расположенного на борту самолета, фокусируется на земной поверхности и с помощью сканирующего устройства периодически, отклоняется в плоскости, перпендикулярной направлению полета. Вследствие поступательного движения самолета лазерный луч просматривает последовательно все новые и новые участки местности. Синхронно с разверткой лазерного луча происходит отклонение оптической оси приемного канала локатора, так что в каждый момент времени отраженное излучение регистрируется фотоприемником на борту самолета. В результате изображение земной поверхности, которое в форме видеосигнала записывается на магнитную ленту. Разрешающая способность локатора определяется размером лазерного пучка, сфокусированного на земной поверхности. В дневное время нет необходимости подсвечивать местность лазерным лучом, так как интенсивность отраженного солнечного излучения достаточно велика. В этом случае разрешающая способность определяется мгновенным углом поля зрения приемного канала локатора чем он меньше, тем разрешающая способность лучше. [c.250]

Общая функциональная схема лазерного локатора GSF показана на рис. 5.4. Измерение дальности осуществляется с помощью счетчика дальности 11, который запускается импульсом, поступающим с фотодиода передатчика. Остановка счета производится импульсом, поступающим с устройства обработки сигнала 7. Счетчик [c.188]

Рассмотрим сначала основные составные части.лазерного локатора ONERA. В качестве передатчика применен лазер на рубине с модуляцией добротности и частотой повторения импульсов 10 Гц. Лазерный передатчик вместе с приемным телескопом смонтирован на поворотной платформе со степенями свободы по углу места и азимуту. Помимо измерения угловых координат лазерный локатор мог измерять дальность до цели измерением временного интервала между моментом излучения зондирующего импульса и моментом прихода отраженного импульса. [c.190]

Описываемый лазерный локатор состоит из инфракрасного лазерного передатчика с длиной волны излучения 1,06 мкм, приемного устройства, инфракрасного телевизира с видеоконтрольным устройством, опорно-поворотного устройства и устройства обработки и регистрации результатов измерений (рис. 5.11). [c.195]

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]

На начальной стадии работ локатор был собран по схеме, показанной на рис. 6.1. Излучение лазерного передатчика на выходе второго каскада усиления 8 имело среднюю мощность около 1 кВт при ширине спектра всего 20 Гц за время измерения 50 мс. Такая высокая монохроматичность излучения передатчика была необходима для обеспечения эффективного когерентного (гетеродинного) детектирования отраженного от цели излучения. Лазерный пучок диаметром 4,5 см проходил через нутатор 7, расширялся стоявшим за ним телескопом 6 до диаметра 15 см и с помощью системы неподвижных зеркал 3 и поворотного зеркала 1 направлялся на цель. Расходимость зондирующего излучения не превышала 0,6. В качестве средства внешнего целеуказания для лазерного локатора использовался радиолокатор совместно с пассивным инфракрасным радиометром. Для облегчения поиска цели в поле ошибок целеуказания применялся телевизир 4. [c.229]

Автоматическое сопровождение целей по угловым координатам в активном режиме на первом этапе создания лазерного локатора Firepond велось по методу равносигнальной зоны. Нутатор 7, представлявший собой оптический клин из КС1, вращавшийся вокруг продольной оси, придавал зондирующему излучению коническое вращение. В результате в сигнале промежуточной частоты на выходе фотодетектора 11 возникала амплитудная модуляция, параметры которой — амплитуда и фаза — содержали информацию об угловом положении линии визирования цели относительно равносигнального направления лазерного передатчика. Последнее совпадало с направлением оптической оси приемного канала локатора. Устройство обработки 18 измеряло параметры модуляции и по ним вырабатывало сигналы управления приводом 2 поворотного зеркала 1, отклоняя его таким образом, чтобы совместить равносигнальное направление с линией визирования цели. [c.231]

Схема лазерного локатора фирмы Ro kwell показана рис. 6.8. Лазерный передатчик 1 генерировал в непрерывном режиме излучение на основной моде ТЕМш мощностью 50 Вт. При прохождении через вращатель плоскости поляризации 10, выходной телескоп и сканер 9 терялось около 50% мощности лазерного передатчика. [c.237]

Лазерный локатор DREV [62]. В данном разделе будет рассмотрен лазерный локатор с когерентным детектированием отраженного излучения, в котором импульсный режим работы передатчика является принципиальным фактором. [c.244]

Лазерный локатор фирмы United Te hnologies, [82] (США) с длиной волны излучения 10,6 мкм предназначен для установки на вертолете. Схема этого локатора представлена на рис. 6.18. Он содержит высококогерентный импульсный передатчик на основе СОг-лазера с длительностью импульса около Г мкс, стабильный лазерный гетеродин с устройством подстройки частоты, компактный коммутатор для разделения зондирующего и отраженного излучения, быстродействующий широкоугольный сканер, управляемый программным устройством, фотодетектор и блок обработки сигналов. Локатор был рассчитан на значительные вибрационные перегрузки, характерные для вертолетов. Его основное назначение— предупреждение экипажа о возможных препятствиях на маршруте. [c.248]

Оптическая схема приемного тракта лазерного локатора ESOR представлена на рис. 7.14, а параметры оптических компонентов приведены в табл. 7.i. В экспериментах использовались приемный телескоп и лазерный передатчик локатора Firepond, которые были детально описаны в разд. 6.1. Поэтому можно лишь кратко указать, что передатчик генерировал импульсы излучения на длине волны 10,6 мкм длительностью 14 МКС с частотой повторения 3,6 кГц. Средняя мощность излучения составляла 400 Вт. Трасса длиной 5,4 км пролегала на высоте около 10 м над поверхностью земли. Угловое разрешение приемного оптического тракта составляло 5,5" (27 мкрад), а угловая амплитуда сканирования в пересчете на вход приемного телескопа была равна 0,33 мрад. [c.262]

Отдельного рассмотрения заслуживает лазерный передатчик локатора, обладающий уникальными. характеристиками 181J. Передатчик выполнен по схеме задающий генератор — дву.хкаскадный усилитель , что обеспечило одновременно ширину сисктра выходного излучения 20 Гц и среднюю мощность 1 кВт. На рнс. 6.2 по- [c.232]

Описанная схема обработки видеосигнала позволяла осуществлять стробирование изображения по дальности, т. е. формировать отдельные изображения предметов, располагавшихся на заданном расстоянии от локатора. Разрешающая способность по дальности определялась темпом оцифровки и составляла 1,5 м. На рис. 7.10 представлены экспериментальные результаты, полученные при испытаниях локатора DREV в натурных условиях. Армейский грузовик (рис. 7.10, а) располагался на удалении приблизительно 230 м от локатора и служил мишенью. На рис. 7.10 б представлены фотографии последовательных кадров на экране видеотерминала, разделенные между собой расстоянием в 22,5 м. Дальность увеличивается слева направо от кадра к кадру. Полностью засвеченный первый кадр обозначает нулевой момент времени, когда произошла генерация импульса лазерного передатчика. На пятом кадре, соответствующем дальности 88... ПО м, просматривается сигнал, отраженный от проводов линии электропередачи, которые отчетливо видны на переднем плане рис. 7.10, а. Изображение грузовика видно на одиннадцатом кадре, соответствующем интервалу дальностей 225. ..247 м. [c.258]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...