Tipska klasifikacija in analiza uporabe impulznega laserskega daljinomera
Kot vojaška oprema je bil impulzni laserski merilnik razdalje razvit v zgodnjih šestdesetih letih prejšnjega stoletja. Po več kot 30 letih razvoja, razvoja in opreme so tuje države dokončale "ročnike, stojala, periskop, tank, oklep, površinski nosilec, podmorniški periskop, protiletalsko pištolo, letalo, letališki oblak, rakete. Obstaja več kot 400 sort in modelov v trinajstih kategorijah, vključno z izstrelitvijo rakete, umetnim satelitom in vesoljskim plovilom, med katerimi je najbolj opremljen polprevodniški impulzni laserski merilnik razdalje z Nd:YAG kot napravo, sledita Ramanov frekvenčni zamik Nd:YAG in Er:steklo in impulz CO2 laserski daljinomeri.
1. Lahek prenosni impulzni laserski daljinomer
Lahki prenosni impulzni laserski daljinomeri vključujejo ročne naprave za pehotno in topniško izvidništvo ter dvonamenske laserske merilnike razdalj za prednje izvidovanje in prednje krmiljenje zraka (FAC) – označevalce ciljev. Za zgoraj omenjeni sistem se zahteva, da je prilagodljiv, lahek pri ponavljanju, majhen po velikosti, uporablja baterijski paket kot vir energije, ima visoko zanesljivost in vzdržljivost ter nizko ceno enega izdelka.
Glavna tehnična zmogljivost: največje merilno območje je 4 ~ 10 km, natančnost merjenja razdalje je ± 10 m, frekvenca ponavljanja je ena in kot divergence žarka je 1 ~ 2 mrad. Omeniti velja, da ker zgoraj omenjeni laserski daljinomer in njegov sistem pogosto tesno sodelujeta z drugimi prijateljskimi silami in ne izvajata obsežnega usposabljanja oklepnih sil, ni kooperativnih tarč in operater ne nosi zaščitnih očal. itd., je varnost človeških oči izjemno pomembna. Zato se je ta vrsta impulznega laserskega daljinomera postopoma spremenila od Nd: YAG laserskega daljinomera do ramanskega frekvenčno zamaknjenega Nd: YAG in Er: steklenega 1,54 μm laserskega daljinomera, varnega za oči.
V sodobnem vojskovanju se je samostojno delovanje pehote in topništva razvilo v skupno delovanje specialnih sil, ki jih sestavljajo pehota, topništvo in marinci. Orožni sistem je prav tako postopoma prevzel večnamensko celovito visoko tehnologijo iz ene same kopenske artilerije in protiletalskega topništva. Zato se je tudi laserski merilnik razdalje razvil iz prenosnega in ročnega z eno samo funkcijo določanja razdalje v laserski merilnik razdalje, dnevni in nočni merilnik za infrardeče ciljanje ter laserski infrardeči indikator cilja za laserski merilnik razdalje, indikacijo cilja in infrardeči ciljanje.
Na primer, mali laserski infrardeči opazovalec (MELIOS) ameriškega podjetja za optoelektroniko, ki uporablja laserje iz stekla Er: je predstavnik naprednejših laserskih daljinomerov v sodobni dobi.
2. Impulzni laserski daljinomer za kopenska vozila
Impulzni laserski merilniki razdalje za kopenska vozila vključujejo tanke, bojna vozila pehote (IFV), nadzor ognja, zračno obrambo, topništvo ali raketno vodeno upravljanje ognja in trenutno razvit laserski merilnik razdalje za kopenska vozila itd.
Njegova glavna tehnična zmogljivost: največje merilno območje je 4~10km, natančnost dometa je ±5~10m, ciljna ločljivost je približno 20m, frekvenca ponavljanja je 0,1~1Hz, in kot divergence žarka je 0,4 ~ 1mrad.
Uporaba laserskega daljinomera v tankovskem sistemu za nadzor ognja je zagotavljanje informacij o korekciji nadvišanosti balistične trajektorije, informacij o korekciji azimuta in informacij o razdalji, ki jih povzroči čelni veter ali premikanje cilja. Bojno vozilo pehote v glavnem uporablja laserski daljinomer za merjenje, ali je cilj v razdalji protitankovske rakete, drugič pa se uporablja za nadzor ognja in razvrščanje ciljev. Da bi bil laserski daljinomer popolnoma učinkovit pri določanju razdalje katere koli tarče, ki jo je mogoče zaznati, in pasivno zaznavanje, identifikacijo in razvrščanje skozi sistem za nadzor ognja 24 ur na dan, morajo ti sistemi vključevati tudi: merilno optiko, televizijske kamere in infrardečo toploto. slikovne naprave (FLIR) itd. To je sistem, ki je zelo nujno potreben, vendar ga noben laserski daljinomer z eno funkcijo in eno valovno dolžino ne more v celoti zadovoljiti. Po tujih poročilih ameriška korporacija Hughes uporablja ramanski frekvenčno zamaknjeni laserski merilnik razdalje Nd:YAG, televizijsko kamero in infrardeče slike za oblikovanje sistema laserskega daljinomera za tanke in oklepna vozila, ki je trenutno najnovejša oprema.
Če pa ta vrsta sistema uporablja 1,06 μm Nd:YAG laserski merilnik razdalje, lahko v bistvu izpolni varnostne zahteve človeških oči med usposabljanjem daljinomera za kooperativne tarče, tudi če je na daljinomer nameščen dušilni filter. Po predstavitvi bi morali tank ter operaterji, poveljniki in borci pehotnih operacij sprejeti varnostne ukrepe za človeško oko ali uporabiti varno lasersko valovno dolžino 1,54 μm, da v bistvu izpolnijo zahteve za varnost človeških oči.
3. Impulzni laserski merilnik razdalje za protiletalsko topništvo in protiraketno obrambo
Impulzni laserski merilnik razdalje za zračno obrambo in pulzni laserski merilnik razdalje za zračno obrambo za bojna vozila pehote s samozaščitnimi ukrepi morata delovati v skladu z zahtevami sistema za nadzor ognja in bojnega sistema ter manevrirati z veliko hitrostjo v zraku znotraj razdalja in hitrost razdalje Cilj zagotavlja stabilne informacije o sledenju in informacije o razdalji za boj proti grožnjam oboroženih helikopterjev, nevidnih letal, križarskih izstrelkov in izstrelkov proti sevanju.
To zahteva, da laserski merilnik razdalje zagotavlja razmeroma visoko hitrost prenosa podatkov (visoka hitrost laserskega impulza) in relativno visoko natančnost razdalje, kot je največji doseg 4~20km, natančnost določanja razdalje ±2,5~5m, in hitrostjo ponavljanja 6 ~ 20 Hz, kot divergence žarka je 0,5 ~ 2,5 mrad, itd. Če pa je bojna razdalja precej velika (približno 20 km ali več), se dejansko spopad na tako veliki razdalji zgodi pod nedvoumnimi atmosferskimi pogoji , občutljivost laserskega daljinomera pa je le malo višja od tankovskega daljinomera; V nekaterih letnih časih z visoko vlažnostjo ali v nekaterih meteoroloških območjih z visoko temperaturo je zaradi močne absorpcije molekul H2O največja zmogljivost dolgovalovnega (kot je 10,6 μm CO2) impulznega laserskega daljinomera omejena. V tem času je treba uporabiti 1.06. μm Nd:YAG impulzni laserski merilnik razdalje ali ramanski frekvenčno zamaknjeni laserski laserski merilnik razdalje Nd:YAG in Er:steklo (1,54 μm).
Na primer, ameriško podjetje Hughes uporablja Ramanov frekvenčni premik Nd: YAG in Er: stekleni fotoelektrični laserski daljinomer za zaznavanje je tipičen primer trenutnega naprednega sistema.
4. Impulzni laserski merilnik razdalje v zraku
Letalski impulzni laserski merilnik razdalje se lahko uporablja za opremljanje oboroženih helikopterjev z vodenjem izstrelkov in opremljenih z letali s fiksnimi krili za blokiranje ciljev, kot je podpora fotoelektričnim letalom, ter prestrezanje napadov z letali in izstrelki. Te tipične aplikacije običajno uporabljajo 1,06 μm Nd:YAG laserski merilnik razdalje z zmožnostjo laserskega določanja razdalje in kazanja na tarčo ali za oko varen Ramanov frekvenčno zamaknjen laserski merilnik razdalje z Nd:YAG_tarčo, ki kaže na tarčo valovne dolžine 1,54 μm, itd., za zaščito sistemov v zraku za dokončanje bojnih nalog ali aktivno napadanje fotoelektričnih ciljev v zraku.
Glavna tehnična zmogljivost zračnega impulznega laserskega daljinomera: velik doseg (4~10km za oborožene helikopterje, 10~20km za letala s fiksnimi krili), velik doseg natančnost (±5~10m za oborožene helikopterje), za letala s fiksnimi krili je ±1~10m), stopnja ponavljanja (za oborožene helikopterje je 4Hz, za letala s fiksnimi krili je 5~20Hz), kot širjenja žarka je majhen (za oboroženih helikopterjev je 0,4~1mrad, za 0,1~0,5mrad za letala s fiksnimi krili), oprema v zraku pa mora biti majhna, lahka in si deliti z letalskimi indikatorji.
Zato mora laser kot hladilnik uporabljati krožno tekočino z visokim izkoristkom, da izpolni zahteve glede visoke delovne hitrosti, sicer mora uporabljati plinsko ali mešano plinsko pospeševalno hlajenje. Trenutno laserski sistem "Liden" (LANTIRN), ki so ga razvile Združene države, uporablja ramanski frekvenčno zamaknjeni Nd:YAG laserski merilnik razdalje, ki je tipičen primer večnamenske in razširjene uporabe sodobnih laserskih daljinomerov v zraku.
5. Ladijski impulzni laserski merilnik razdalje
Razvoj ladijskega impulznega laserskega daljinomera je po lahkem prenosnem laserskem merilniku razdalje, nameščenem v vozilu in zračni obrambi, in vključuje dve kategoriji: površinski ladijski in podmorniški periskop.
Površinski nosilec impulznega laserskega merilnika razdalje je enak laserskemu merilniku razdalje za nadzor ognja in zračne obrambe, nameščenemu na vozilu, kar zadeva kazalnike tehnične zmogljivosti. Zahteve glede prostornine, teže, električne učinkovitosti, zmogljivosti vzdrževanja in stroškov niso stroge. Zato se trenutno veliko število mornariških ladij uporablja za opremljanje konvencionalnega nadzora ognja in zračne obrambe, kot so sistemi za reševanje in sledenje letalom s pokrovom (tihi radar), ki so sestavljeni iz infrardečega toplotnega slikanja, televizije itd. spremljanje vremena in sledenje zračnih ciljev in drugih edinstvenih ladij. Spletne aplikacije se pojavljajo in možnosti njihove uporabe so precej široke.
Podmorniški periskopski impulzni laserski daljinomer trenutno uporablja dve kombinaciji. Prva je namestitev laserskega daljinomera, ojačevalnika slike in toplotne slike v njegov periskop, medtem ko sta prikaz razdalje in sprožilni gumb nameščena nad roko operaterja. ali v bližini. Njegova prednost je, da je laserska izguba na prenosni optični poti majhna, vendar se žarek premika in je težko zajeti cilj; druga metoda namesti zgornje tri dele na dno periskopa, namestitev, odpravljanje napak in razstavljanje celotnega sistema pa so zelo priročni, vendar laser, ki uporablja to metodo, mora žarek iti skozi 12 m dolgo periskopsko cev in 15 ~20 leč, izguba energije pa je relativno velika.
Glavne tehnične zmogljivosti so: domet 300~6000 m, natančnost dometa ±5~10m, frekvenca ponavljanja 1~5Hz, kot divergence žarka 1~1,5mrad.
