Classificação de tipo e análise de aplicação do telêmetro a laser pulsado
Como equipamento militar, o telêmetro a laser pulsado foi desenvolvido no início dos anos 1960. Após mais de 30 anos de desenvolvimento, desenvolvimento e equipamentos, os países estrangeiros concluíram "portátil, tripé, periscópio, tanque, armadura, transportador de superfície, periscópio submarino, arma antiaérea, aerotransportado, nuvem de aeroporto, míssil Existem mais de 400 variedades e modelos em treze categorias, incluindo lançamento de foguetes, satélite artificial e espaçonave, entre as quais o telêmetro a laser de pulso de estado sólido com Nd:YAG como dispositivo é o mais equipado, seguido por deslocamento de frequência Raman Nd:YAG e Er:vidro e CO2 pulsado telêmetros a laser.
1. Telêmetro a laser pulsado leve e portátil
Os telêmetros a laser pulsados leves e portáteis incluem dispositivos portáteis para reconhecimento de infantaria e artilharia e designadores de alvo de telêmetros a laser de duplo propósito para reconhecimento avançado e controle aéreo avançado (FAC). Para o sistema mencionado acima, é necessário ser flexível, leve na repetição, pequeno no tamanho, usar uma bateria como fonte de energia, alta confiabilidade e facilidade de manutenção e baixo custo de um único produto.
Desempenho técnico principal: a faixa máxima de medição é de 4 a 10 km, a precisão da medição de distância é de ± 10 m, a frequência de repetição é única e o ângulo de divergência do feixe é de 1 a 2 mrad. Vale a pena notar que, como o telêmetro a laser mencionado acima e seu sistema geralmente cooperam estreitamente com outras forças amigas e não realizam treinamento em larga escala de forças blindadas, não há alvos cooperativos e o operador não usa óculos de proteção , etc., a segurança do olho humano é extremamente importante. Portanto, este tipo de telêmetro a laser pulsado mudou gradualmente de Nd: telêmetro a laser YAG para Nd: YAG e Er: telêmetro a laser seguro para os olhos com frequência Raman de 1,54 μm.
Na guerra moderna, as operações independentes de infantaria e artilharia se transformaram em operações conjuntas de forças especiais compostas por infantaria, artilharia e fuzileiros navais. O sistema de armas também adotou gradualmente a alta tecnologia abrangente multifuncional de uma única artilharia terrestre e artilharia antiaérea. Portanto, o telêmetro a laser também se desenvolveu de um portátil e portátil com uma única função de alcance para um telêmetro a laser, uma visão diurna e noturna para mira infravermelha e um indicador de alvo infravermelho a laser para telêmetro a laser, indicação de alvo e infravermelho visando.
Por exemplo, o pequeno observador infravermelho a laser (MELIOS) da American Optoelectronics Company usando Er: lasers de vidro é um representante dos telêmetros a laser mais avançados da era contemporânea.
2. Telêmetro a Laser de Pulso de Veículo Terrestre
Os telêmetros a laser de pulso para veículos terrestres incluem tanques, veículos de combate de infantaria (IFV), controle de fogo, defesa aérea, artilharia ou controle de fogo guiado por mísseis e o designador de alvo de telêmetro a laser para veículos terrestres atualmente desenvolvido, etc.
Seu principal desempenho técnico: o alcance máximo de medição é de 4~10km, a precisão de alcance é de ±5~10m, a resolução do alvo é de cerca de 20m, a frequência de repetição é de 0,1~1Hz, e o ângulo de divergência do feixe é 0,4~1mrad.
A aplicação do telêmetro a laser no sistema de controle de tiro do tanque é fornecer informações de correção de superelevação da trajetória balística, informações de correção de azimute e informações de distância causadas pelo vento contrário ou movimento do alvo. O veículo de combate de infantaria usa principalmente o telêmetro a laser para medir se o alvo está dentro da distância do míssil antitanque e, em segundo lugar, é usado para controle de tiro de armas e classificação de alvos. Para que o telêmetro a laser seja totalmente eficaz no alcance de qualquer alvo que possa ser detectado e detecte, identifique e classifique passivamente o sistema de controle de tiro 24 horas por dia, esses sistemas também devem incluir: mira óptica, câmeras de televisão e infravermelho termal imagers (FLIR), etc. Este é um sistema que é necessário com muita urgência, mas não pode ser totalmente satisfeito por qualquer telêmetro a laser de função única e comprimento de onda único. De acordo com relatórios estrangeiros, a Hughes Corporation dos Estados Unidos usa telêmetro a laser Nd: YAG com frequência Raman, câmera de TV e imagem infravermelha para formar o sistema de telêmetro a laser para tanques e veículos blindados, que é o equipamento mais recente no momento.
No entanto, se esse tipo de sistema usar o telêmetro a laser Nd:YAG de 1,06μm, mesmo que um filtro de atenuação esteja instalado no telêmetro, ele pode basicamente atender aos requisitos de segurança dos olhos humanos durante o treinamento do telêmetro para alvos cooperativos. Após a demonstração, o tanque e os operadores, comandantes e combatentes das operações de infantaria devem tomar medidas de segurança do olho humano ou usar o comprimento de onda do laser de 1,54 μm seguro para o olho humano, para atender fundamentalmente aos requisitos de segurança do olho humano.
3. Artilharia antiaérea e telêmetro a laser pulsado de defesa antimísseis
O telêmetro a laser de pulso para defesa aérea e o telêmetro a laser de pulso de defesa aérea para veículos de combate de infantaria com medidas de autoproteção devem funcionar de acordo com os requisitos do sistema de controle de incêndio e sistema de combate e manobrar em alta velocidade no ar dentro do distância e velocidade de distância O alvo fornece informações de rastreamento estáveis e informações de distância para combater as ameaças de helicópteros armados, aeronaves furtivas, mísseis de cruzeiro e mísseis anti-radiação.
Isso requer que o telêmetro a laser forneça uma taxa de dados relativamente alta (alta taxa de pulso do laser) e uma precisão de distância relativamente alta, como um alcance máximo de 4~20km, uma precisão de alcance de ±2,5~5m, e uma taxa de repetição de 6 ~ 20 Hz, o ângulo de divergência do feixe é de 0,5 ~ 2,5 mrad, etc. No entanto, se a distância de combate for muito longa (cerca de 20 km ou mais), o confronto real a uma distância tão longa ocorre sob condições atmosféricas inequívocas , e a sensibilidade do telêmetro a laser é apenas ligeiramente maior que a do telêmetro do tanque; Em algumas estações de alta umidade ou algumas regiões meteorológicas de alta temperatura, devido à forte absorção de moléculas de H2O, a capacidade máxima de alcance do telêmetro a laser de pulso de comprimento de onda longo (como 10,6 μm CO2) é limitada. Neste momento, 1.06 deve ser usado. telêmetro a laser pulsado Nd:YAG μm, ou telêmetro a laser pulsado Nd:YAG e Er:vidro (1,54μm) com frequência Raman.
Por exemplo, a empresa US Hughes usa deslocamento de frequência Raman Nd: YAG e Er: telêmetro a laser de detecção de rastreamento fotoelétrico de vidro é um exemplo típico do sistema avançado atual.
4. Localizador de alcance a laser pulsado no ar
O telêmetro a laser pulsado no ar pode ser usado para equipar helicópteros armados com orientação de comando de mísseis e equipado com aeronaves de asa fixa para bloquear alvos, como aeronaves fotoelétricas de apoio e interceptar aeronaves e ataques com mísseis. Essas aplicações típicas geralmente usam um telêmetro a laser Nd:YAG de 1,06 μm com recursos de alcance a laser e apontamento de alvo, ou um telêmetro a laser pulsado Nd:YAG de frequência Raman seguro para os olhos_apontando para um comprimento de onda de dispositivos de 1,54 μm, etc., para proteger sistemas aéreos para completar missões de combate ou atacar ativamente alvos fotoelétricos no ar.
O principal desempenho técnico do telêmetro a laser de pulso no ar: longo alcance (4~10km para helicópteros armados, 10~20km para aeronaves de asa fixa), alto alcance precisão (±5~10m para helicópteros armados), para aeronaves de asa fixa é de ±1~10m), taxa de repetição (para helicópteros armados é de 4Hz, para aeronaves de asa fixa é de 5~20Hz), o ângulo de propagação do feixe é pequeno (para helicópteros armados é de 0,4~1mrad, para 0,1~0,5mrad para aeronaves de asa fixa), e o equipamento aerotransportado deve ser pequeno em tamanho, leve e compartilhado com indicadores de aviação.
Portanto, o laser deve usar um líquido circulante de alta eficiência como um resfriador para atender aos requisitos de alta velocidade de operação, caso contrário, deve usar gás ou resfriamento de reforço de gás misto. Atualmente, o sistema a laser "Liden" (LANTIRN) desenvolvido pelos Estados Unidos usa o telêmetro designador de alvo a laser Nd: YAG com frequência Raman, que é um exemplo típico da aplicação aérea multifuncional e expandida de telêmetros a laser modernos.
5. Localizador de alcance a laser pulsado a bordo
O desenvolvimento do telêmetro a laser de pulso a bordo é posterior ao telêmetro a laser leve, portátil, montado em veículo e de defesa aérea, e inclui duas categorias: bordo de superfície e periscópio submarino.
O telêmetro a laser de pulso transportador de superfície é o mesmo que o telêmetro a laser de controle de fogo e defesa aérea montado em veículo em termos de indicadores de desempenho técnico. Os requisitos de volume, peso, eficiência elétrica, capacidade de manutenção e custo não são rígidos. Portanto, atualmente, um grande número de navios de guerra é usado para equipar o controle de incêndio convencional e a defesa aérea, como sistemas de rastreamento e recuperação de aeronaves baseados em porta-aviões de cobertura (radar silencioso) compostos por imagens térmicas infravermelhas, televisão etc., todos monitoramento meteorológico e rastreamento de alvos aéreos e outros navios exclusivos. Aplicações online estão surgindo e suas perspectivas de aplicação são bastante amplas.
O telêmetro a laser de pulso de periscópio submarino atualmente adota duas combinações. A primeira é instalar o telêmetro a laser, o intensificador de imagem e o termovisor em seu periscópio, enquanto o visor de distância e o botão de disparo são instalados, respectivamente, acima da mão do operador. ou nas proximidades. Sua vantagem é que a perda do laser no caminho óptico de transmissão é pequena, mas o feixe desvia e é difícil capturar o alvo; o segundo método instala as três partes superiores na parte inferior do periscópio, e a instalação, depuração e desmontagem de todo o sistema são muito convenientes, mas o laser que usa esse método O feixe deve passar por um tubo de periscópio de 12 m de comprimento e 15 ~ 20 lentes e a perda de energia é relativamente grande.
Os principais desempenhos técnicos são: alcance variando 300 ~ 6000m, precisão variando ± 5 ~ 10m, frequência de repetição 1 ~ 5 Hz, ângulo de divergência do feixe 1 ~ 1,5 mrad.
