Меню

Датчик лазерного облучения пехотный

Датчик лазерного облучения пехотный

Рис. 1. Приемник станции предупреждения о лазерном облучении типа RL1

В Германии довольно широкое распространение получил приемник лазерного излучения индивидуального пользования типа LDS, созданный компанией «Мессершмитт — Бельков — Блом» (МВБ). Его рабочий диапазон (0,4 — 1,1 мкм) может быть расширен до 1,6 мкм и более. Датчики приемника выполнены на основе кремниевых фотодиодов. Время непрерывной работы батареи не менее 12ч. Технически более сложными являются приборы предупреждения о лазерном излучении средств наведения оружия. В отличие от приемников, рассмотренных выше, они должны не только фиксировать факт наличия такого излучения, по и определять координаты его источника и степень вероятной угрозы. Одним из них является аппаратура RL1 (рис.1), разработанная норвежской компанией «Симрад» и предназначенная для обнаружения излучения лазерных дальномеров и целеуказателей, работающих в диапазоне 0,66 — 1,1 мкм. В этом диапазоне электромагнитного спектра функционирует большинство современных импульсных лазеров, имеющих активные элементы, изготовленные на основе иттриево-алюминиевого граната или стекла, активированного ионами трехвалентного неодима. Прибор RL1, состоящий из приемника лазерного излучения и устройства отображения информации, может быть установлен на носителях различных видов — от бронетанковой и автомобильной техники до самолетов, вертолетов и боевых кораблей. Так, приемник, контролирующий верхнюю полусферу, размещается на надстройке или мачте и состоит из пяти датчиков (угол поля зрения каждого 135°): четыре контролируют горизонтальную плоскость, причем оптические оси расположены взаимно перпендикулярно, а пятый ориентирован в вертикальной плоскости. Датчики соединены с электронными усилителями, которые усиливают сигналы, поступающие по линии связи через цифровой параллельно-последовательный преобразователь на устройство отображения информации, состоящее из преобразователя-декодера и индикатора. Декодер преобразует данные, полученные от четырех горизонтально расположенных датчиков, и выдает направление на источник лазерного излучения, фиксируемое на индикаторе в восьми секторах (в каждом есть светоизлучающие диоды, расположенные по кругу с интервалом 45°). Девятый диод находится в центре круга и обозначает цель на датчике ее отображения по вертикали. Имеется также звуковое устройство, подающее сигнал при обнаружении лазерного излучения. Оно отрегулировано так, что при попадании в один из датчиков единичного импульса сигнал звучит в течение 1 с, а если более одного, — то непрерывно на протяжении всего времени облучения. Одной из унифицированных систем предупреждения о лазерном облучении является, в частности, AN/AVR-2 (разработанная американской фирмой «Перкин -Эльмер»). В дальнейшем по заказу министерства обороны США американские компании «Е-системз», «Лорал» и «Дженерал инструменте» создали несколько ее модификаций для различных видов военной техники. Для патрульных катеров ВМС США типа «Циклон» (рис. 2) система была соответствующим образом доработана с целью совмещения ее со станцией предупреждения о радиолокационном облучении AN/APR-39. Комплект включает четыре блока датчиков SU-130/AVR-2, обеспечивающих круговой обзор, и электронный блок CM-493/AVR-2 для классификации лазерного излучения и связи с другими системами. Общая масса 8,85 кг, потребляемое напряжение 28 В, наработка на отказ 1200 ч. Для снижения вероятности попадания на приемник отраженного от морской поверхности лазерного излучения в аппаратуру включены специальные оптические фильтры, рассчитанные на пропускание излучения только того диапазона, в котором работает большинство лазерных дальномеров, целеуказателей и устройств подсветки целей. Ввод звуковой и визуальной информации о лазерном облучении на индикатор станции AN/APR-39 осуществляет блок CM-493/AVR-2.

Рис. 2. Патрульный катер «Циклон» ВМС США

По мнению западных специалистов, надежность этой системы обеспечивает ее высокую конкурентоспособность на мировом рынке вооружений, что подтверждается закупкой ее Германией, Великобританией, Францией, Швецией и Израилем для установки на вертолетах и патрульных катерах. Всего на вооружении ряда стран находятся более 6000 комплектов таких систем различных модификаций. Английская компания «Авимо» разработала станцию предупреждения о лазерном облучении LWD21 (рис. 3), которая может функционировать автономно и устанавливаться на любом носителе. Она состоит из блоков: сенсорного и индикации данных. Круговой обзор обеспечивают 12 оптико-электронных датчиков на кремниевых фотодиодах. На панели индикации данных имеются 25 светодиодов: 24 расположены по окружности, а один, находящийся в центре, оповещает оператора об излучении сверху. Они позволяют определить направление на лазерное излучение с точностью 15°. Кроме того, в станции LWD21 предусмотрена звуковая и снеговая сигнализация предупреждающая о наличии лазерного облучения. По сообщениям зарубежной печати, одним из направлений совершенствования систем предупреждения о лазерном облучении является их объединение с другими радиоэлектронными средствами, в том числе со станциями радиотехнической разведки и противодействия. Например, станция типа LWS-20 (Израиль) совмещена со станциями SRS-20 (предупреждения о радиолокационном облучении) и SPS-20 (радиотехнической разведки). Ведутся также работы по интеграции средств обнаружения лазерных излучений с системами управления оружием. Необходимость определения параметров излучения лазерных средств противника для оказания эффективного противодействия и защиты своих лазерных средств вызвала необходимость разработки специальных станций. К ним предъявляются более высокие требования — ошибка при пеленговании не должна превышать 1°, а разрешающая способность по длине волны составлять 0,1 мкм и менее. Датчики позволяют обнаруживать лазерные средства на дальности свыше 15 км за счет переотражения луча. Кроме того, у таких станций расширен рабочий диапазон волн, а также увеличены пределы измерения длительности и частоты повторения импульсов. Этим требованиям в достаточной степени соответствует станция типа COLDS (рис.4), разработанная германской компанией МВБ. Различные ее модификации прошли испытания на кораблях, самолетах, вертолетах и бронетехнике вооруженных сил США, Германии и Великобритании. Базовая станция типа COLDS имеет рабочий диапазон 0,4 — 2 мкм, который при необходимости может быть значительно расширен. Сенсорные блоки обеспечивают обзор в горизонтальной плоскости по всему горизонту, а в вертикальной плоскости лазерное излучение принимается в секторе от +45 до -45 ‘ Разрешающая способность по углу места и азимуту составляет 3° (возможно улучшение этой характеристики до 1,5°). Станция позволяет обрабатывать данные по двум целям одновременно за счет программируемого процессора, имеющегося в составе аппаратуры. Помимо направления на источник лазерного излучения, с ее помощью можно определить также длину волны, вид излучения, частоту повторения импульсов и тип лазерного устройства. Она обладает высокой вероятностью определения характера лазерного излучения, низким уровнем ложных тревог и большой дальностью действия. Наличие па носителях подобных систем позволяет своевременно оказать противодействие управляемому оружию с использованием лазерной техники, выполнить маневр уклонения, поставить ложные цели и т.д. Появление систем тактического лазерного оружия предполагает необходимость создания более сложных систем предупреждения о лазерном облучении, обеспечивающих своевременное определение его длины волны, режима работы (импульсный, частотный или непрерывный), модуляции излучения, а также измерения энергетических характеристик и координат, что позволяет осуществить их первичную классификацию источника излучения и определить степень опасности. Одним из перспективных направлений создания средств обнаружения источников лазерного излучения зарубежные специалисты считают разработку аппаратуры, которую можно будет размещать на искусственных спутниках Земли. В настоящее время НИОКР в этой области находятся в стадии концептуальной проработки. Предлагаются три варианта размещения спутников на орбите, первый из которых предусматривает вывод ИСЗ на круговую орбиту высотой 1000 км с периодом обращения до 100 мин. Это обеспечит ведение детальной разведки малоразмерных источников лазерного излучения и уменьшение массогабаритных характеристик бортовой аппаратуры. Второй вариант предусматривает выведение ИСЗ на глиптические орбиты (высота в апогее до 40 000 км, наклонение 63,6° и период обращения 12 ч). Время эффективного наблюдения за лазерными установками в любой точке Земли одним спутником составляет около 3 ч, а круглосуточное наблюдение может быть обеспечено восемью спутниками. Но при таком варианте необходимо решить сложные технические проблемы, связанные с изменением сигналов оптико-электронной аппаратуры в процессе движения ИСЗ по орбите, а также фоновой обстановки, что может отрицательно сказаться на процессе обнаружения источников лазерного излучения. При третьем варианте ИСЗ находятся на станционарной орбите (36 000 км) и обеспечивают круглосуточное наблюдение за назначенными объектами. Однако в данном случае существенным недостатком является их использование преимущественно в экваториальных зонах (до 35° северной и южной широты), а для обеспечения требуемой разрешающей способности необходимы оптические системы с апертурой около 2 м. Процесс создания средств обнаружения источников лазерного излучения характеризуется разработкой унифицированной аппаратуры, обеспечивающей их эффективное обнаружение и классификацию. Наличие в боевых информационно-управляющих системах аппаратуры обнаружения лазерного излучения, по мнению западных специалистов, существенно повышает боевую устойчивость корабля в условиях современного боя.

Читайте также:  Заменить массив из 10 элементов с помощью датчика случайных чисел

Источник

Защиту пехоты от дронов и высокоточного оружия придумали в Иране

Due to the active use of high-precision ammunition against infantry, I think this Iranian idea with the installation of laser warning sensors on helmets should be developed further and introduced into the troops. pic.twitter.com/F7y8Anu4tm

Такие устройства, смонтированные на танках, легких бронированных машинах, летательных аппаратах и кораблях, значительно повышают шансы уцелеть в ходе боевых действий и при этом успешно выполнить поставленные командованием задачи.

Иранские конструкторы пошли еще дальше: они решили снабдить подобным оборудованием бойцов пехотных подразделений. В свете последних событий такое решение воспринимается вполне оправданным.

Как отмечает военный эксперт Юрий Лямин, продолжающиеся в различных районах мира локальные войны и конфликты демонстрируют активное использование высокоточных боеприпасов с полуактивными лазерными головками самонаведения.

Поскольку из-за значительного прогресса в области микроэлектроники такое оружие значительно подешевело, в настоящее время его применяют не только для уничтожения особо важных объектов или образцов военной техники, но даже против небольших групп военнослужащих.

«В составе различных боевых систем, вплоть до стрелковых прицелов, сейчас активно применяются квантовые дальномеры различных типов. Поэтому наличие подобных устройств предупреждения об облучении даже у одного пехотинца в небольшой группе дает бойцам возможность при появлении угрозы своевременно рассредоточиться, укрыться или применить гранаты, создающие защитные аэрозольные завесы», — поясняет Лямин.

Источник

Танковые системы регистрации лазерного излучения

Помеховое воздействие на системы наведения управляемого вооружения впервые появилось в оснащении танков в 80-е годы и получили наименование комплекса оптико-электронного противодействия (КОЭП). В авангарде стояли израильская ARPAM, советская «Штора» и польская (!) «Bobravka». Техника первого поколения регистрировала одиночный лазерный импульс как признак дальнометрирования, а вот серию импульсов воспринимала уже как работу целеуказателя для наведения полуактивной головки самонаведения атакующей ракеты. В качестве сенсоров применяли кремниевые фотодиоды со спектральным диапазоном 0,6-1,1 мкм, причем селекция была настроена на выделение импульсов короче 200 мкс. Подобная аппаратура был относительно проста и дешева, поэтому получила широкое применение в мировой танковой технике. Наиболее совершенные образцы, RL1 от компании TRT и R111 от Marconi, имели дополнительный ночной канал регистрации непрерывного инфракрасного излучения вражеских активных приборов ночного видения. От такого хайтека со временем отказались – было много ложных срабатываний, а также сказалось появление пассивного ночного видения и тепловизоров. Пытались инженеры сделать всеракурсные системы обнаружения лазерной подсветки – фирма Fotona предложила единый прибор LIRD с приемным сектором в 360 0 по азимуту.

Читайте также:  Датчик движения horoz hl 482 схема подключения

Аналогичную технику разработали в конторах Marconi и Goodrich Corporation под наименованиями, соответственно, Type 453 и AN/VVR-3. Эта схема не прижилась по причине неизбежного попадания выступающих частей танка в приемный сектор аппаратуры, что приводили либо к появлению «слепых» зон, либо к переотражению луча и искажению сигнала. Поэтому сенсоры просто разместили по периметру бронетехники, тем самым обеспечив круговой обзор. Такую схему воплотили в серии английская HELIO с комплектом сенсорных головок LWD-2, израильтяне с LWS-2 в системе ARPAM, советские инженеры с ТШУ-1-11 и ТШУ-1-1 в знаменитой «Шторе» и шведы из Saab Electronic Defence Systems c сенсорами LWS300 в активной защите LEDS-100.

Общими чертами обозначенной техники является приемный сектор каждой из головок в диапазоне от 45 0 до 90 0 по азимуту и 3 0 …60 0 по углу места. Такая конфигурация обзора объясняется тактическими приемами использования противотанкового управляемого оружия. Удар можно ожидать либо с наземных объектов, либо с летающей техники, которая с опаской относится к прикрывающей танки ПВО. Поэтому ударные самолеты и вертолеты обычно подсвечивают танки с малых высот в секторе 0…20 0 по углу места с последующим запуском ракеты. Конструкторы учли возможные колебания корпуса бронированной машины и сектор обзора сенсоров по углу места стал несколько больше угла воздушной атаки. Почему не поставить сенсор с большим углом обзора? Дело в том, что сверху по танку работают лазеры неконтактных взрывателей артиллерийских снарядов и мин, которым, по большому счету, помехи ставить поздно и бесполезно. Проблему также составляет Солнце, излучение которого способно засветить приемное устройство со всеми вытекающими последствиями. Современные дальномеры и целеуказатели, в большинстве своем, использую лазеры длиной волны 1,06 и 1,54 мкм – именно под такие параметры и заточена чувствительность приемных головок систем регистрации.

Следующим шагом развития аппаратуры стало расширение его функционала до способности определить не только сам факт облучения, но и направление на источник лазерного излучения. Системы первого поколения могли лишь приблизительно указать на вражеский подсвет – все из-за ограниченного количества сенсоров с широким сектором обзора по азимуту. Для более точного позиционирования противника пришлось бы обвешивать танк несколькими десятками фотоприемных устройств. Поэтому на сцену вышли матричные сенсоры, как например, фотодиод ФД-246 прибора ТШУ-1-11 системы «Штора-1». Фоточувствительное поле данного фотоприемника разделено на 12 секторов в форме полос, на которые проецируется лазерное излучение, прошедшее через цилиндрическую линзу. Если упрощенно, то сектор фотоприемника, зафиксировавший наиболее интенсивную подсветку лазером, будет определять направление на источника излучения. Чуть позже появился германиевый лазерный сенсор ФД-246АМ, предназначенный для определения лазера со спектральным диапазоном 1,6 мкм. Такая техника позволяет добиться достаточно высокого разрешения в 2. 3 0 в пределах просматриваемого приемной головкой сектора до 90 0 . Существует и другой способ определения направления на источник лазера. Для этого производится совместная обработка сигналов с нескольких сенсоров, входные зрачки которых расположены под углом. Угловая координата находится из соотношения сигналов этих приемников лазерного излучения.

Читайте также:  Датчик дождя джили эмгранд х7

Требования к разрешающей способности аппаратуры регистрации лазерного излучения зависят от назначения комплексов. Если необходимо точно навести силовой лазерный излучатель для создания помех (китайский JD-3 на танке «Объект 99» и американский комплекс Stingray), то разрешение требуется порядка одной-двух угловых минут. Менее строго к разрешению (до 3…4 0 ) подходят в системах, когда необходимо развернуть орудие на направление лазерного подсвета – это реализовано в КОЭП «Штора», «Varta», LEDS-100. И уже совсем низкое разрешение допустимо для постановки дымовых завес перед сектором предполагаемого пуска ракеты – до 20 0 (польская Bobravka и английская Cerberus). На данный момент регистрация лазерного излучения стал обязательным требованием ко всем КОЭП, используемых на танках, но управляемое вооружение перешло на качественно другой принцип наведения, что поставило перед инженерами новые вопросы.

Система телеориентирования ракеты по лазерному лучи стала очень распространенным «бонусом» противотанкового управляемого оружия. Разработали её в СССР в 60-е годы и реализовали на целом ряде противотанковых комплексов: «Бастион», «Шексна», «Свирь», «Рефлекс» и «Корнет», а также в стане потенциального противника – MAPATS от Rafael, Trigat концерна MBDA, LNGWE фирмы Denel Dynamics, а также Stugna, ALTA от украинского «Артем». Луч лазера в данном случае выдает командный сигнал в хвост ракеты, точнее, в бортовое фотоприемное устройство. И делает это чрезвычайно хитро – лазерный кодированный луч являет собой непрерывную последовательность импульсов с частотами килогерцового диапазона. Чувствуете, о чем идет речь? Каждый импульс лазера, попадающий на приемное окно КОЭП, ниже их порогового уровня реакции. То есть все системы оказались слепыми перед командно-лучевой системой наведения боеприпасов. Масла в огонь подлили с панкратической системой излучателя, в соответствии с которой ширина лазерного луча соответствует картинной плоскости фотоприемника ракеты, а по мере удаления боеприпаса угол расходимости луча вообще уменьшается! То есть в современных ПТУРах лазер вообще может не попасть на танк – он будет фокусироваться исключительно на хвосте летящей ракеты. Это, естественно, стало вызовом – в настоящее время ведутся интенсивные работы по созданию приемной головки с повышенной чувствительностью, способной определять сложный командно-лучевой сигнал лазера.

Таким должны стать лазерная помеховая станция BRILLIANT (Beamrider Laser Localization Imaging and Neutralization Tracker), разрабатываемая в Канаде институтом DRDS Valcartier, а также наработки Marconi и BAE Systema Avionics. Но уже есть и серийные образцы – универсальные индикаторы 300Mg и AN/VVR3 оснащены отдельным каналом определения командно-лучевых систем. Правда, это пока только заверения разработчиков.

Настоящую опасность несет программа модернизации танков Abrams SEP и SEP2, в соответствии с которыми бронемашины оснащают тепловизионным прицелом GPS, в котором дальномер имеет лазер на углекислом газе с «инфракрасной» длиной волны 10,6 мкм. То есть на данный момент абсолютно большинство танков в мире не способны будут распознать облучения дальномером этого танка, так как они «заточены» под длину волны лазера в 1,06 и 1,54 мкм. А в США модернизировали уже более 2 тыс. своих Abrams таким образом. Скоро и целеуказатели перейдут на углекислотный лазер! Неожиданно отличились поляки, поставив на свой PT-91 приемную головку SSC-1 Obra от фирмы PCO, способную различать лазерное излучение в диапазоне 0,6…11 мкм. Всем остальным сейчас снова придется возвращать на броню инфракрасные фотоприемники (как это ранее делали Marconi и Goodrich Corporation) на основе тройных соединений кадмия, ртути и теллура, способные распознавать лазеры инфракрасного диапазона. Для этого будут сооружены системы их электрические охлаждения, а в будущем, возможно, все инфракрасные каналы КОЭП переведут на неохлаждаемые микроболометры. И это все при сохранении кругового обзора, а также традиционных каналов для лазеров с длиной волны в 1,06 и 1,54 мкм. В любом случае инженеры от оборонной промышленности сидеть сложа руки не будут.

Источник

Adblock
detector