Klasifikacija tipa i analiza primjene pulsnog laserskog daljinomjera
Kao vojna oprema, pulsirajući laserski daljinomjer razvijen je početkom 1960-ih. Nakon više od 30 godina razvoja, razvoja i opreme, strane su zemlje dovršile "ručne, tronožne, periskopske, tenkovske, oklopne, površinske nosače, podmorničke periskope, protuavionske topove, zrakoplovne, zrakoplovne oblake, projektile. Postoji više od 400 vrsta i modela u trinaest kategorija, uključujući lansiranje raketa, umjetnih satelita i svemirskih letjelica, među kojima je najopremljeniji poluprovodnički pulsni laserski daljinomjer s Nd:YAG kao uređajem, a slijede Raman frekvencijski pomak Nd:YAG i Er:staklo i CO2 pulsirani laserski daljinomjeri.
1. Lagani prijenosni pulsirajući laserski daljinomjer
Lagani prijenosni pulsirajući laserski daljinomjeri uključuju ručne uređaje za pješačko i topničko izviđanje i dvonamjenske laserske daljinomjere za prednje izviđanje i prednju kontrolu zraka (FAC)-označivače ciljeva. Za gore spomenuti sustav zahtijeva se da bude fleksibilan, lagan u ponavljanju, male veličine, koristi bateriju kao izvor energije, visoku pouzdanost i mogućnost održavanja te nisku cijenu jednog proizvoda.
Glavna tehnička izvedba: maksimalni raspon mjerenja je 4~10km, točnost mjerenja udaljenosti je ±10m, frekvencija ponavljanja je jednostruka, a kut divergencije zrake je 1~2mrad. Vrijedno je napomenuti da budući da gore spomenuti laserski daljinomjer i njegov sustav često blisko surađuju s drugim prijateljskim snagama i ne provode veliku obuku oklopnih snaga, nema kooperativnih ciljeva, a operater ne nosi zaštitne naočale , itd., sigurnost ljudskog oka iznimno je važna. Stoga se ova vrsta pulsirajućeg laserskog daljinomjera postupno promijenila s Nd: YAG laserskog daljinomjera na Ramanov frekvencijski pomaknuti Nd: YAG i Er: stakleni laserski daljinomjer od 1,54 μm siguran za oči.
U suvremenom ratovanju neovisno djelovanje pješaštva i topništva razvilo se u zajedničko djelovanje specijalnih snaga koje se sastoje od pješaštva, topništva i marinaca. Oružani sustav također je postupno usvojio višenamjensku sveobuhvatnu visoku tehnologiju iz jednog kopnenog topništva i protuzračnog topništva. Stoga se laserski daljinomjer također razvio od prijenosnog i ručnog daljinomjera s jednom funkcijom za mjerenje udaljenosti do laserskog daljinomjera, dnevnog i noćnog nišana za infracrveno nišanjenje i laserskog infracrvenog pokazivača cilja za laserski daljinomjer, indikaciju cilja i infracrveni nišanjenje.
Na primjer, mali laserski infracrveni promatrač (MELIOS) američke tvrtke za optoelektroniku koji koristi lasere od stakla Er: predstavnik je naprednijih laserskih daljinomjera u suvremenoj eri.
2. Pulsni laserski daljinomjer za zemaljska vozila
Impulsni laserski daljinomjeri za zemaljska vozila uključuju tenkove, borbena vozila pješaštva (IFV), upravljanje paljbom, protuzračnu obranu, upravljanje paljbom vođenom topništvom ili projektilima i trenutno razvijen laserski daljinomjer za označavanje cilja za zemaljska vozila, itd.
Njegova glavna tehnička izvedba: maksimalni raspon mjerenja je 4~10km, točnost dometa je ±5~10m, razlučivost cilja je oko 20m, frekvencija ponavljanja je 0,1~1Hz, a kut divergencije zraka je 0,4~1mrad.
Primjena laserskog daljinomjera u sustavu upravljanja paljbom tenka je pružanje informacija o korekciji super-elevacije balističke putanje, informacija o korekciji azimuta i informacija o udaljenosti uzrokovanih čeonim vjetrom ili pomicanjem cilja. Borbeno vozilo pješaštva uglavnom koristi laserski daljinomjer za mjerenje je li cilj unutar udaljenosti protutenkovske rakete, a zatim se koristi za kontrolu vatre i sortiranje ciljeva. Kako bi laserski daljinomjer bio potpuno učinkovit u gađanju bilo kojeg cilja koji se može detektirati i pasivno otkrivao, identificirao i razvrstavao kroz sustav upravljanja paljbom 24 sata, ovi sustavi također trebaju uključivati: nišansku optiku, televizijske kamere i infracrvenu toplinu slikovni uređaji (FLIR), itd. Ovo je sustav koji je vrlo hitno potreban, ali ga ne može u potpunosti zadovoljiti bilo koji laserski daljinomjer s jednom funkcijom i jednom valnom duljinom. Prema stranim izvješćima, Hughes Corporation iz Sjedinjenih Država koristi Ramanov frekvencijski pomaknuti Nd:YAG laserski daljinomjer, TV kameru i infracrveno snimanje za formiranje sustava laserskog daljinomjera za tenkove i oklopna vozila, što je trenutno najnovija oprema.
Međutim, ako ova vrsta sustava koristi 1,06 μm Nd:YAG laserski daljinomjer, čak i ako je filtar za prigušivanje instaliran na daljinomjeru, on u osnovi može zadovoljiti sigurnosne zahtjeve ljudskih očiju tijekom obuke daljinomjera za kooperativne mete. Nakon demonstracije, tenk i operateri, zapovjednici i borci u pješačkim operacijama trebali bi poduzeti sigurnosne mjere za ljudsko oko ili koristiti raspon valne duljine lasera od 1,54 μm koji je siguran za ljudsko oko, kako bi u osnovi ispunili zahtjeve za sigurnost ljudskog oka.
3. Impulsni laserski daljinomjer protuzračne artiljerije i proturaketne obrane
Pulsni laserski daljinomjer za protuzračnu obranu i pulsni laserski daljinomjer protuzračne obrane za borbena vozila pješaštva s mjerama samozaštite trebaju raditi prema zahtjevima sustava za upravljanje paljbom i borbenog sustava, te manevrirati velikom brzinom u zraku unutar udaljenost i brzina udaljenosti. Cilj pruža stabilne informacije o praćenju i informacije o udaljenosti kako bi se suprotstavio prijetnjama naoružanih helikoptera, nevidljivih letjelica, krstarećih projektila i projektila protiv zračenja.
To zahtijeva da laserski daljinomjer osigura relativno visoku brzinu prijenosa podataka (visoka brzina laserskog pulsa) i relativno visoku točnost udaljenosti, kao što je maksimalni domet od 4~20km, točnost dometa od ±2,5~5m, i stopom ponavljanja od 6 ~ 20 Hz, kut divergencije snopa je 0,5 ~ 2,5 mrad, itd. Međutim, ako je borbena udaljenost prilično velika (oko 20 km ili više), stvarna konfrontacija na tako velikoj udaljenosti događa se pod nedvosmislenim atmosferskim uvjetima , a osjetljivost laserskog daljinomjera tek je malo veća od tenkovskog daljinomjera; U nekim godišnjim dobima s visokom vlagom ili nekim meteorološkim područjima s visokom temperaturom, zbog snažne apsorpcije molekula H2O, maksimalna sposobnost dometa pulsnog laserskog daljinomjera dugih valnih duljina (kao što je 10,6 μm CO2) je ograničena. U ovom trenutku treba koristiti 1.06. μm Nd:YAG pulsirajući laserski daljinomjer ili Nd:YAG i Er:staklo (1,54 μm) pulsirajući laserski daljinomjer s pomakom Ramanove frekvencije.
Na primjer, američka tvrtka Hughes koristi Ramanov frekvencijski pomak Nd: YAG i Er: stakleni fotoelektrični detekcijski laserski daljinomjer tipičan je primjer sadašnjeg naprednog sustava.
4. Zračni pulsirajući laserski daljinomjer
Zračni pulsirajući laserski daljinomjer može se koristiti za opremanje naoružanih helikoptera s navođenjem projektila i opremljenih letjelicama s fiksnim krilima za blokiranje ciljeva kao što su podrška fotoelektričnim letjelicama i presretanje napada zrakoplova i projektila. Ove tipične primjene općenito koriste Nd:YAG laserski daljinomjer od 1,06 μm s mogućnostima laserskog određivanja udaljenosti i ciljanja ili za oči siguran Nd:YAG pulsni laserski daljinomjer s pomaknutom Ramanovom frekvencijom_uređaje koji ciljaju na valnu duljinu od 1,54 μm, itd., za zaštitu sustava u zraku za dovršetak borbenih misija ili aktivnog napada na fotoelektrične ciljeve u zraku.
Glavna tehnička izvedba zračnog pulsnog laserskog daljinomjera: veliki domet (4~10km za naoružane helikoptere, 10~20km za zrakoplove s fiksnim krilima), veliki domet točnost (±5~10m za naoružane helikoptere), za zrakoplove s fiksnim krilima je ±1~10m), stopa ponavljanja (za naoružane helikoptere je 4Hz, za zrakoplove s fiksnim krilima je 5~20Hz), kut širenja snopa je mali (za naoružani helikopteri je 0,4~1mrad, za 0,1~0,5mrad za zrakoplove s fiksnim krilima), a oprema u zraku trebala bi biti male veličine, male težine i dijeliti se sa zrakoplovnim indikatorima.
Stoga laser mora koristiti visokoučinkovitu cirkulirajuću tekućinu kao hladnjak kako bi zadovoljio zahtjeve visoke radne brzine, inače mora koristiti plinsko ili miješano plinsko dodatno hlađenje. Trenutačno laserski sustav "Liden" (LANTIRN) razvijen od strane Sjedinjenih Država koristi Nd:YAG laserski daljinomjer s pomakom Ramanove frekvencije, što je tipičan primjer višenamjenske i proširene primjene modernih laserskih daljinomjera u zraku.
5. Brodski pulsirajući laserski daljinomjer
Razvoj brodskog pulsnog laserskog daljinomjera je nakon lakog prijenosnog laserskog daljinomjera montiranog na vozila i protuzračne obrane, a uključuje dvije kategorije: površinski brodski i podmornički periskop.
Površinski pulsni laserski daljinomjer na nosaču jednak je laserskom daljinomjeru za upravljanje paljbom i protuzračnom obranom montiranom na vozilu u smislu tehničkih pokazatelja performansi. Zahtjevi za volumen, težinu, električnu učinkovitost, sposobnost održavanja i cijenu nisu strogi. Stoga se trenutno veliki broj mornaričkih brodova koristi za opremanje konvencionalne kontrole vatre i protuzračne obrane, kao što su sustavi za spašavanje i praćenje zrakoplova s nosača (tihi radar) koji se sastoje od infracrvene toplinske slike, televizije itd., praćenje vremenskih prilika i praćenje zračnih ciljeva i drugih jedinstvenih brodova. Pojavljuju se online aplikacije, a mogućnosti njihove primjene prilično su široke.
Podmornički periskopski pulsni laserski daljinomjer trenutačno ima dvije kombinacije. Prvi je instalirati laserski daljinomjer, pojačivač slike i termalnu kameru u svoj periskop, dok su prikaz udaljenosti i tipka za okidanje ugrađeni iznad operaterove ruke. ili u blizini. Prednost mu je u tome što je gubitak lasera na prijenosnom optičkom putu mali, ali se zraka pomiče i teško je uhvatiti metu; druga metoda postavlja gornja tri dijela na dno periskopa, a instalacija, otklanjanje pogrešaka i rastavljanje cijelog sustava vrlo su zgodni, ali laser koji koristi ovu metodu. Zraka mora proći kroz periskopsku cijev dugu 12 m i 15 m. ~20 leća, a gubitak energije je relativno velik.
Glavne tehničke karakteristike su: domet 300~6000m, točnost određivanja dometa ±5~10m, frekvencija ponavljanja 1~5Hz, kut divergencije zraka 1~1,5mrad.
