Hệ thống bể ghi bức xạ laser

Hệ thống bể ghi bức xạ laser
Hệ thống bể ghi bức xạ laser

Video: Hệ thống bể ghi bức xạ laser

Video: Hệ thống bể ghi bức xạ laser
Video: Phần 1 = NHỮNG VẤN NẠI THỜI NAY | Lm. Nguyễn Khắc Hy, P.S.S. 2024, Có thể
Anonim

Hiệu ứng gây nhiễu đối với hệ thống dẫn đường của vũ khí dẫn đường lần đầu tiên xuất hiện trong trang bị của xe tăng vào những năm 80 và được gọi là tổ hợp biện pháp đối phó quang - điện tử (KOEP). Đi đầu là ARPAM của Israel, "Shtora" của Liên Xô và "Bobravka" của Ba Lan (!). Kỹ thuật của thế hệ đầu tiên ghi lại một xung laser đơn lẻ như một dấu hiệu của sự khác nhau, nhưng coi một loạt xung là công việc của một bộ chỉ định mục tiêu để dẫn đường cho đầu phóng bán chủ động của một tên lửa tấn công. Điốt quang silicon có dải quang phổ từ 0,6–1,1 µm được sử dụng làm cảm biến và lựa chọn được điều chỉnh để chọn các xung ngắn hơn 200 µs. Thiết bị này tương đối đơn giản và rẻ tiền, do đó nó được sử dụng rộng rãi trong công nghệ xe tăng thế giới. Các mẫu tiên tiến nhất, RL1 của TRT và R111 của Marconi, có thêm một kênh ban đêm để ghi lại bức xạ hồng ngoại liên tục từ các thiết bị nhìn đêm đang hoạt động của đối phương. Theo thời gian, một công nghệ cao như vậy đã bị bỏ rơi - có rất nhiều trường hợp dương tính giả và sự xuất hiện của khả năng nhìn ban đêm thụ động và máy ảnh nhiệt cũng bị ảnh hưởng. Các kỹ sư đã cố gắng tạo ra các hệ thống phát hiện mọi góc độ để chiếu sáng bằng tia laser - Fotona đã đề xuất một thiết bị LIRD duy nhất với khu vực tiếp nhận là 3600 theo phương vị.

Hệ thống bể ghi bức xạ laser
Hệ thống bể ghi bức xạ laser

Thiết bị FOTONA LIRD-4. Nguồn: "Tin tức của Viện Khoa học Tên lửa và Pháo binh Nga"

Một kỹ thuật tương tự đã được phát triển tại các văn phòng của Marconi và Goodrich Corporation với tên gọi tương ứng là Type 453 và AN / VVR-3. Đề án này đã không phát huy tác dụng do sự va đập không thể tránh khỏi của các phần nhô ra của bể chứa trong khu vực tiếp nhận của thiết bị, dẫn đến sự xuất hiện của các vùng "mù", hoặc gây ra hiện tượng phản xạ lại chùm tia và biến dạng tín hiệu. Do đó, các cảm biến chỉ đơn giản được đặt dọc theo chu vi của xe bọc thép, do đó cung cấp một cái nhìn toàn cảnh. Một kế hoạch như vậy đã được thực hiện hàng loạt bởi HELIO của Anh với một bộ đầu cảm biến LWD-2, người Israel với LWS-2 trong hệ thống ARPAM, các kỹ sư Liên Xô với TShU-1-11 và TSHU-1-1 trong "Shtora" nổi tiếng và người Thụy Điển từ Hệ thống Phòng thủ Điện tử Saab với cảm biến LWS300 trong đèn LEDS-100 bảo vệ tích cực.

Hình ảnh
Hình ảnh

Bộ thiết bị LWS-300 của tổ hợp LEDS-100. Nguồn: "Tin tức của Viện Khoa học Tên lửa và Pháo binh Nga"

Các đặc điểm chung của kỹ thuật được chỉ định là lĩnh vực tiếp nhận của mỗi đầu trong phạm vi từ 450 lên đến 900 ở góc phương vị và 30…600 bởi một góc của nơi này. Cấu hình của cuộc khảo sát này được giải thích bằng các phương pháp chiến thuật sử dụng vũ khí dẫn đường chống tăng. Một cuộc tấn công có thể được dự kiến từ các mục tiêu mặt đất hoặc từ các thiết bị bay, vốn cảnh giác với hệ thống phòng không bao phủ xe tăng. Do đó, máy bay cường kích và máy bay trực thăng thường chiếu sáng xe tăng từ độ cao thấp trong khu vực 0 … 200 ở độ cao khi phóng tên lửa sau đó. Các nhà thiết kế đã tính đến những dao động có thể xảy ra của thân xe bọc thép và trường quan sát của các cảm biến về độ cao trở nên lớn hơn một chút so với góc tấn công trên không. Tại sao không đặt một cảm biến có góc nhìn rộng? Thực tế là tia la-de của các ngòi nổ gần nhau của đạn pháo và mìn đang hoạt động trên nóc xe tăng, nói chung là quá muộn và vô dụng để gây nhiễu. Mặt trời cũng là một vấn đề, bức xạ trong đó có khả năng chiếu sáng thiết bị tiếp nhận với tất cả các hậu quả sau đó. Máy đo khoảng cách hiện đại và máy chỉ định mục tiêu, phần lớn, sử dụng tia laser có bước sóng 1, 06 và 1, 54 micrômét - đối với các thông số như vậy thì độ nhạy của các đầu nhận của hệ thống đăng ký được làm sắc nét.

Bước tiếp theo trong quá trình phát triển thiết bị là việc mở rộng chức năng của nó với khả năng xác định không chỉ thực tế của bức xạ mà còn cả hướng tới nguồn bức xạ laser. Các hệ thống thế hệ đầu tiên chỉ có thể chỉ ra gần đúng khả năng chiếu sáng của đối phương - tất cả là do số lượng cảm biến hạn chế với trường quan sát phương vị rộng. Để xác định vị trí chính xác hơn của kẻ thù, cần phải cân xe tăng với vài chục bộ tách sóng quang. Do đó, các cảm biến ma trận đã xuất hiện trên hiện trường, chẳng hạn như điốt quang FD-246 của thiết bị TShU-1-11 của hệ thống Shtora-1. Trường cảm quang của bộ tách sóng quang này được chia thành 12 khu vực ở dạng sọc, trên đó bức xạ laser truyền qua thấu kính hình trụ được chiếu vào. Nói một cách đơn giản, khu vực của bộ tách sóng quang, nơi ghi lại ánh sáng laser cường độ cao nhất, sẽ xác định hướng tới nguồn bức xạ. Một thời gian sau, một cảm biến laser germanium FD-246AM xuất hiện, được thiết kế để phát hiện một tia laser có dải quang phổ 1,6 micron. Kỹ thuật này cho phép bạn đạt được độ phân giải đủ cao là 2 … 30 trong lĩnh vực được xem bởi đầu tiếp nhận lên đến 900… Có một cách khác để xác định hướng tới nguồn laser. Đối với điều này, các tín hiệu từ một số cảm biến được xử lý chung, đồng tử lối vào của chúng được đặt ở một góc. Tọa độ góc được tìm thấy từ tỷ lệ của các tín hiệu từ các máy thu laser này.

Các yêu cầu về độ phân giải của thiết bị ghi bức xạ laze phụ thuộc vào mục đích của các phức hợp. Nếu cần nhắm chính xác bộ phát laser công suất để tạo ra nhiễu (JD-3 của Trung Quốc trên xe tăng Object 99 và tổ hợp Stingray của Mỹ), thì cần phải có sự cho phép theo thứ tự một hoặc hai phút hồ quang. Ít nghiêm ngặt hơn để giải quyết (lên đến 3 … 40) phù hợp trong các hệ thống khi cần quay vũ khí theo hướng chiếu sáng của tia laser - điều này được thực hiện trong KOEP "Shtora", "Varta", LEDS-100. Và độ phân giải rất thấp đã được phép thiết lập màn khói trước khu vực phóng tên lửa được đề xuất - lên đến 200 (Tiếng Ba Lan Bobravka và tiếng Anh Cerberus). Hiện tại, việc đăng ký bức xạ laser đã trở thành yêu cầu bắt buộc đối với tất cả các COEC được sử dụng trên xe tăng, nhưng vũ khí dẫn đường đã chuyển sang một nguyên tắc dẫn đường khác về chất lượng, điều này đặt ra câu hỏi mới cho các kỹ sư.

Hệ thống định hướng tên lửa bằng chùm tia laze đã trở thành "tiền thưởng" rất phổ biến của các loại vũ khí dẫn đường chống tăng. Nó được phát triển ở Liên Xô trong những năm 60 và được triển khai trên một số hệ thống chống tăng: Bastion, Sheksna, Svir, Reflex và Kornet, cũng như trong trại của kẻ thù tiềm tàng - MAPATS từ Rafael, Trigat quan tâm MBDA, LNGWE từ Denel Dynamics, cũng như Stugna, ALTA từ "Artem" của Ukraina. Trong trường hợp này, chùm tia laser phát tín hiệu lệnh tới đuôi tên lửa, chính xác hơn là tới bộ tách sóng quang trên tàu. Và anh ta làm điều đó một cách cực kỳ thông minh - chùm tia laze được mã hóa là một chuỗi xung liên tục với tần số trong khoảng kilohertz. Bạn có cảm thấy điều này là về cái gì không? Mỗi xung laser chạm vào cửa sổ nhận của COEC nằm dưới mức phản hồi ngưỡng của chúng. Có nghĩa là, tất cả các hệ thống đều bị mù trước hệ thống dẫn đường đạn tia lệnh. Nhiên liệu được thêm vào đám cháy với hệ thống phát tia laze, theo đó chiều rộng của chùm tia laze tương ứng với mặt phẳng hình ảnh của bộ tách sóng quang của tên lửa, và khi loại bỏ đạn dược, góc phân kỳ của chùm tia nói chung sẽ giảm! Có nghĩa là, trong các ATGM hiện đại, tia laser có thể hoàn toàn không bắn trúng xe tăng - nó sẽ tập trung hoàn toàn vào phần đuôi của tên lửa đang bay. Tất nhiên, điều này đã trở thành một thách thức - hiện tại, công việc chuyên sâu đang được tiến hành để tạo ra một đầu thu có độ nhạy cao hơn, có khả năng phát hiện tín hiệu laser chùm lệnh phức tạp.

Hình ảnh
Hình ảnh

Một nguyên mẫu của thiết bị ghi lại bức xạ của hệ thống dẫn đường bằng tia lệnh. Nguồn: "Tin tức của Viện Khoa học Tên lửa và Pháo binh Nga"

Hình ảnh
Hình ảnh

Đầu tiếp nhận AN / VVR3. Nguồn: "Tin tức của Viện Khoa học Tên lửa và Pháo binh Nga"

Đây phải là trạm gây nhiễu tia laser BRILLIANT (Beamrider Laser Localization Imaging and Neutrating Tracker), được phát triển tại Canada bởi Viện DRDS Valcartier, cũng như sự phát triển của Marconi và BAE Systema Avionics. Nhưng đã có các mẫu nối tiếp - các chỉ thị vạn năng 300Mg và AN / VVR3 được trang bị một kênh riêng biệt để xác định hệ thống chùm lệnh. Đúng, đây chỉ là sự đảm bảo của các nhà phát triển.

Hình ảnh
Hình ảnh

Bộ thiết bị đăng ký bức xạ SSC-1 Obra. Nguồn: "Tin tức của Viện Khoa học Tên lửa và Pháo binh Nga"

Mối nguy thực sự là chương trình hiện đại hóa xe tăng Abrams SEP và SEP2, theo đó xe bọc thép được trang bị thiết bị ngắm ảnh nhiệt GPS, trong đó máy đo xa có laser carbon dioxide với bước sóng "hồng ngoại" 10,6 micron. Có nghĩa là, hiện tại, tuyệt đối hầu hết các xe tăng trên thế giới sẽ không thể nhận ra bức xạ bằng máy đo khoảng cách của xe tăng này, vì chúng được "mài" cho các bước sóng laser 1, 06 và 1,54 micron. Và ở Mỹ, hơn 2 nghìn chiếc Abrams của họ đã được hiện đại hóa theo cách này. Chẳng bao lâu nữa, những người chỉ định mục tiêu cũng sẽ chuyển sang laser carbon dioxide! Thật bất ngờ, người Ba Lan tự phân biệt bằng cách lắp đặt trên đầu thu PT-91 SSC-1 Obra của công ty PCO, có khả năng phân biệt bức xạ laser trong phạm vi 0,6 … 11 micrômét. Những người khác giờ sẽ phải quay trở lại với bộ tách sóng quang hồng ngoại của áo giáp (như Marconi và Goodrich Corporation đã làm trước đây) dựa trên các hợp chất bậc ba của cadmium, thủy ngân và Tellurium, có khả năng phát hiện tia laser hồng ngoại. Vì vậy, các hệ thống làm mát bằng điện của chúng sẽ được xây dựng và trong tương lai, có thể, tất cả các kênh hồng ngoại của KOEP sẽ được chuyển sang các microbolometers không được làm mát. Và tất cả điều này trong khi vẫn duy trì khả năng hiển thị toàn diện, cũng như các kênh truyền thống cho tia laser có bước sóng 1, 06 và 1, 54 micron. Trong mọi trường hợp, các kỹ sư từ ngành công nghiệp quốc phòng sẽ không ngồi yên.

Đề xuất: