Clasificación de tipos y análisis de aplicaciones del telémetro láser pulsado
Como equipo militar, el telémetro de láser pulsado se desarrolló a principios de la década de 1960. Después de más de 30 años de desarrollo, desarrollo y equipamiento, los países extranjeros han completado "portátiles, trípodes, periscopios, tanques, armaduras, portaaviones de superficie, periscopio submarino, cañón antiaéreo, aerotransportado, nube aeroportuaria, misil. Hay más de 400 variedades y modelos. en trece categorías, incluyendo lanzamiento de cohetes, satélites artificiales y naves espaciales, entre las cuales el telémetro láser de pulsos de estado sólido con Nd:YAG como dispositivo es el más equipado, seguido por el desplazamiento de frecuencia Raman Nd:YAG y Er:vidrio y pulsos de CO2 telémetros láser.
1. Telémetro láser pulsado portátil ligero
Los telémetros de láser pulsado portátiles livianos incluyen dispositivos de mano para reconocimiento de infantería y artillería y telémetros láser de reconocimiento avanzado y control aéreo avanzado (FAC) de doble propósito: designadores de objetivos. Para el sistema mencionado anteriormente, se requiere que sea flexible, liviano en repetición, de tamaño pequeño, use un paquete de baterías como fuente de energía, alta confiabilidad y mantenibilidad, y bajo costo de un solo producto.
Desempeño técnico principal: el rango máximo de medición es de 4 ~ 10 km, la precisión de la medición de distancia es de ± 10 m, la frecuencia de repetición es única y el ángulo de divergencia del haz es de 1 ~ 2 mrad. Vale la pena señalar que, dado que el telémetro láser mencionado anteriormente y su sistema a menudo cooperan estrechamente con otras fuerzas amigas y no realizan entrenamiento a gran escala de fuerzas blindadas, no hay objetivos cooperativos y el operador no usa gafas protectoras. , etc., la seguridad del ojo humano es extremadamente importante. Por lo tanto, este tipo de telémetro láser pulsado ha cambiado gradualmente de telémetro láser Nd: YAG a telémetro láser seguro para los ojos Nd: YAG y Er: vidrio de 1,54 μm de frecuencia Raman.
En la guerra moderna, las operaciones independientes de infantería y artillería se han convertido en operaciones conjuntas de fuerzas especiales que consisten en infantería, artillería e infantería de marina. El sistema de armas también ha adoptado gradualmente alta tecnología integral multifuncional de una sola artillería terrestre y artillería antiaérea. Por lo tanto, el telémetro láser también ha pasado de ser un telémetro portátil y de mano con una sola función de alcance a un telémetro láser, una mira diurna y nocturna para apuntar por infrarrojos y un indicador de objetivo infrarrojo láser para telémetro láser, indicación de objetivos e infrarrojos. puntería.
Por ejemplo, el pequeño observador láser infrarrojo (MELIOS) de la American Optoelectronics Company que utiliza láseres de vidrio Er: es un representante de los telémetros láser más avanzados de la era contemporánea.
2. Telémetro láser de pulso para vehículos terrestres
Los telémetros láser de pulso para vehículos terrestres incluyen tanques, vehículos de combate de infantería (IFV), control de fuego, defensa aérea, control de fuego guiado por artillería o misiles, y el designador de objetivo de telémetro láser para vehículos terrestres desarrollado actualmente, etc.
Su rendimiento técnico principal: el rango de medición máximo es de 4~10km, la precisión de rango es de ±5~10m, la resolución del objetivo es de unos 20m, la frecuencia de repetición es de 0,1~1Hz, y el ángulo de divergencia del haz es 0.4~1mrad.
La aplicación del telémetro láser en el sistema de control de incendios de tanques es proporcionar la información de corrección de peralte de la trayectoria balística, la información de corrección de azimut y la información de distancia causada por el viento de frente o el movimiento del objetivo. El vehículo de combate de infantería utiliza principalmente el telémetro láser para medir si el objetivo está dentro de la distancia del misil antitanque y, en segundo lugar, se utiliza para el control de disparos y la clasificación de objetivos. Para que el telémetro láser sea totalmente eficaz en la determinación de la distancia de cualquier objetivo que pueda detectarse y para detectar, identificar y clasificar pasivamente a través del sistema de control de incendios las 24 horas del día, estos sistemas también deben incluir: óptica de orientación, cámaras de televisión y cámaras térmicas infrarrojas. generadores de imágenes (FLIR), etc. Este es un sistema que se necesita con mucha urgencia, pero que no puede ser completamente satisfecho por ningún telémetro láser de una sola función y una sola longitud de onda. Según informes extranjeros, Hughes Corporation de los Estados Unidos utiliza un telémetro láser Nd:YAG con desplazamiento de frecuencia Raman, una cámara de televisión e imágenes infrarrojas para formar el sistema de telémetro láser para tanques y vehículos blindados, que es el último equipo en la actualidad.
Sin embargo, si este tipo de sistema utiliza un telémetro láser Nd:YAG de 1,06 μm, incluso si se instala un filtro de atenuación en el telémetro, básicamente puede cumplir con los requisitos de seguridad de los ojos humanos durante el entrenamiento del telémetro para objetivos cooperativos. Después de la demostración, el tanque y los operadores, comandantes y combatientes de las operaciones de infantería deben tomar medidas de seguridad para los ojos humanos, o usar un rango de longitud de onda láser de 1,54 μm seguro para los ojos humanos, para cumplir fundamentalmente con los requisitos de seguridad para los ojos humanos.
3. Telémetro láser pulsado de artillería antiaérea y defensa antimisiles
El telémetro láser de pulsos para defensa aérea y el telémetro láser de pulsos de defensa aérea para vehículos de combate de infantería con medidas de autoprotección deben funcionar de acuerdo con los requisitos del sistema de control de incendios y el sistema de combate, y maniobrar a alta velocidad en el aire dentro del distancia y velocidad de distancia El objetivo proporciona información de seguimiento estable e información de distancia para contrarrestar las amenazas de helicópteros armados, aviones furtivos, misiles de crucero y misiles anti-radiación.
Esto requiere que el telémetro láser proporcione una tasa de datos relativamente alta (alta tasa de pulso láser) y una precisión de distancia relativamente alta, como un rango máximo de 4~20km, una precisión de rango de ±2,5~5m, y una tasa de repetición de 6 ~ 20 Hz, el ángulo de divergencia del haz es de 0,5 ~ 2,5 mrad, etc. Sin embargo, si la distancia de combate es bastante larga (alrededor de 20 km o más), la confrontación real a una distancia tan larga se produce en condiciones atmosféricas inequívocas. , y la sensibilidad del telémetro láser es solo un poco más alta que la del telémetro del tanque; En algunas temporadas de alta humedad o en algunas regiones meteorológicas de alta temperatura, debido a la fuerte absorción de moléculas de H2O, la capacidad de rango máximo del telémetro láser de pulso de longitud de onda larga (como 10,6 μm de CO2) es limitada. En este momento, se debe usar 1.06. Telémetro de láser pulsado de μm Nd:YAG, o telémetro de láser pulsado de Nd:YAG y Er:vidrio de frecuencia Raman (1,54 μm).
Por ejemplo, la empresa estadounidense Hughes utiliza el cambio de frecuencia Raman Nd: YAG y Er: el telémetro láser de detección de seguimiento fotoeléctrico de vidrio es un ejemplo típico del sistema avanzado actual.
4. Telémetro láser pulsado aerotransportado
El telémetro de láser pulsado aerotransportado se puede utilizar para equipar helicópteros armados con guía de comando de misiles y equipados con aviones de ala fija para bloquear objetivos como aviones fotoeléctricos de apoyo e interceptar ataques de aviones y misiles. Estas aplicaciones típicas generalmente usan un telémetro láser Nd:YAG de 1,06 μm con capacidades de alcance de láser y apuntamiento de objetivos, o un telémetro láser pulsado de Nd:YAG desplazado por frecuencia Raman seguro para los ojos_apuntando al objetivo a una longitud de onda de dispositivos de 1,54 μm, etc., para proteger los sistemas aerotransportados para completar misiones de combate o atacar activamente objetivos fotoeléctricos en el aire.
El rendimiento técnico principal del telémetro láser de pulso aerotransportado: largo alcance (4~10km para helicópteros armados, 10~20km para aviones de ala fija), alto alcance precisión (±5~10m para helicópteros armados), para aviones de ala fija es de ±1~10m), tasa de repetición (para helicópteros armados es de 4 Hz, para aviones de ala fija es de 5~20 Hz), el ángulo de dispersión del haz es pequeño (para helicópteros armados es de 0,4 ~ 1 mrad, para 0,1 ~ 0,5 mrad para aeronaves de ala fija), y el equipo aerotransportado debe ser de tamaño pequeño, liviano y compartido con los indicadores de aviación.
Por lo tanto, el láser debe usar un líquido circulante de alta eficiencia como enfriador para cumplir con los requisitos de alta velocidad de operación; de lo contrario, debe usar gas o enfriamiento de refuerzo de gas mixto. En la actualidad, el sistema láser "Liden" (LANTIRN) desarrollado por los Estados Unidos utiliza el telémetro designador de objetivo láser Nd:YAG de frecuencia Raman, que es un ejemplo típico de la aplicación multifunción y ampliada en el aire de los telémetros láser modernos.
5. Telémetro láser pulsado a bordo
El desarrollo del telémetro láser de pulso a bordo es posterior al telémetro láser portátil ligero, montado en vehículos y de defensa aérea, e incluye dos categorías: a bordo de superficie y periscopio submarino.
El telémetro láser de impulsos transportado por portadores de superficie es el mismo que el telémetro láser de control de incendios y defensa aérea montado en vehículos en términos de indicadores de rendimiento técnico. Los requisitos de volumen, peso, eficiencia eléctrica, capacidad de mantenimiento y coste no son estrictos. Por ello, en la actualidad, un gran número de buques de guerra se utilizan para equipar el control de fuego convencional y la defensa aérea, como sistemas de recuperación y seguimiento de aeronaves basados en portaaviones de cobertura (radar silencioso) compuestos por imágenes térmicas infrarrojas, televisión, etc., todo- monitoreo del clima y seguimiento de objetivos aéreos y otros barcos únicos. Las aplicaciones en línea están surgiendo y sus perspectivas de aplicación son bastante amplias.
El telémetro láser de pulso de periscopio submarino adopta actualmente dos combinaciones. El primero es instalar el telémetro láser, el intensificador de imagen y la cámara termográfica en su periscopio, mientras que la pantalla de distancia y el botón de activación se instalan respectivamente sobre la mano del operador. o cerca. Su ventaja es que la pérdida del láser en el camino óptico de transmisión es pequeña, pero el haz se desvía y es difícil capturar el objetivo; el segundo método instala las tres partes superiores en la parte inferior del periscopio, y la instalación, depuración y desmontaje de todo el sistema son muy convenientes, pero el láser que usa este método tiene que pasar a través de un tubo de periscopio de 12 m de largo y 15 ~20 lentes, y la pérdida de energía es relativamente grande.
Las principales actuaciones técnicas son: rango de alcance de 300~6000 m, precisión de alcance de ±5~10 m, frecuencia de repetición de 1~5 Hz, ángulo de divergencia del haz de 1~1,5 mrad.
