Kvantni daljinomeri so optične izvidniške naprave. Naprave za optično izvidovanje

zanimivo 22.09.2019
zanimivo

V rokah naprednega opazovalca italijanske vojske je naprava za izvidovanje in označevanje ciljev Elbit PLDRII, ki je v uporabi pri številnih strankah, vključno s trupom marinci, kjer je označen z AN/PEQ-17

Išče namen

Za generiranje tarčnih koordinat mora sistem za zajemanje podatkov najprej poznati le-te lastno pozicijo. Iz njega lahko določi razdaljo do tarče in kot slednje glede na pravi pol. Nadzorni sistem (po možnosti dan in noč), sistem natančna definicija lokacija, laserski daljinomer, digitalni magnetni kompas so tipični sestavni deli takšne naprave. V takem sistemu je dobro imeti tudi sledilno napravo, ki lahko prepozna kodiran laserski žarek za potrditev cilja pilotu, kar posledično poveča varnost in zmanjša komunikacijsko izmenjavo. Po drugi strani pa kazalci niso dovolj zmogljivi za namerjanje orožja, vendar omogočajo označevanje tarče za zemeljske ali zračne (zračne) označevalce, ki na koncu usmerijo polaktivno lasersko glavo naboja na tarčo. Nazadnje, topniški pozicijski radarji vam omogočajo natančno določitev položaja sovražnikove artilerije, tudi če (in najpogosteje se zgodi) niso v vidnem polju. Kot rečeno, bodo v tem pregledu obravnavani samo ročni sistemi.

Da bi razumeli, kaj vojska želi imeti v svojih rokah, si poglejmo zahteve, ki jih je ameriška vojska objavila leta 2014 za svojo napravo za lasersko izvidovanje in označevanje tarč LTLM (Laser Target Location Module) II, ki naj bi sčasoma nadomestila oboroženo z prejšnjo različico LTLM. Vojska pričakuje napravo, ki bo tehtala 1,8 kg (v končni fazi 1,6 kg), čeprav lahko celoten sistem, vključno s samo napravo, kabli, stativom in kompletom za čiščenje leč, dvigne letvico na 4,8 kg v najboljšem primeru na 3,85 kg. Za primerjavo, trenutni modul LTLM ima osnovno težo 2,5 kg in skupno težo 5,4 kg. Prag napake ciljne lokacije je opredeljen kot 45 metrov na 5 kilometrov (enako kot LTLM), praktična verjetna krožna napaka (CEP) je 10 metrov na 10 kilometrov. Za dnevne operacije bo imel LTLM II najmanjšo povečavo optike x7, najmanjše vidno polje 6°x3,5°, merilo okularja v korakih po 10 mil in dnevno barvno kamero. Zagotavljal bo pretočni video in široko vidno polje 6°x4,5°, kar bo zagotavljalo 70-odstotno stopnjo prepoznave na 3,1 km in identifikacijo na 1,9 km v jasnem vremenu. Ozko vidno polje ne sme biti večje od 3°x2,25°, po možnosti 2,5°x1,87°, z ustreznim razponom prepoznavanja 4,2 ali 5 km in razponom identifikacije 2,6 ali 3,2 km. Termovizijski kanal bo imel enaka ciljna vidna polja z verjetnostjo 70-odstotne prepoznave na 0,9 in 2 km ter identifikacije na 0,45 in 1 km. Podatki o cilju bodo shranjeni v koordinatni enoti UTM/UPS, podatki in slike pa se bodo prenašali prek priključkov RS-232 ali USB 2.0. Za napajanje bodo poskrbele litijeve baterije L91 AA. Minimalno zmožnost vzpostavitve komunikacije naj bi zagotavljala lahek visoko natančen GPS sprejemnik PLGR (Precision Lightweight GPS Receiver) in napredni vojaški GPS sprejemnik DAGR (Defence Advanced GPS Receiver) ter razviti sistemi GPS. Vendar pa bi vojska raje imela sistem, ki bi se lahko povezal tudi z žepno napravo za prednji vstop, programsko opremo/sistemom za prednjega opazovalca, bojnim poveljstvom Force XXI, Brigade-and-Below in sistemom Network Soldier. Net Warrior.

BAE Systems ponuja dve napravi za izvidovanje in označevanje ciljev. UTB X-LRF je evolucija naprave UTB X, ki ji je dodan laserski merilnik razdalje razreda 1 z dosegom 5,2 km. Naprava temelji na nehlajeni termovizijski matriki 640x480 slikovnih pik z razmikom 17 mikronov, ima lahko optiko z goriščno razdaljo 40, 75 in 120 mm z ustrezno povečavo x2,1, x3,7 in x6,6. , diagonalna vidna polja 19°, 10,5° in 6,5° ter x2 elektronski zoom. Po podatkih BAE Systems so razponi pozitivnega (80-odstotna verjetnost) zaznavanja Natovega standardnega cilja s površino 0,75 m2 1010, 2220 oziroma 2660 metrov. UTB X-LRF je opremljen z GPS sistemom z natančnostjo 2,5 metra in digitalnim magnetnim kompasom. Vključuje tudi laserski kazalec razreda 3B v vidnem in infrardečem spektru. Instrument lahko shrani do sto slik v nestisnjenem formatu BMP. Napajanje zagotavljajo štiri litijeve baterije L91, ki zagotavljajo pet ur delovanja, čeprav lahko instrument povežete z zunanjim virom napajanja preko USB priključka. UTB X-LRF je dolg 206 mm, širok 140 mm in visok 74 mm ter tehta 1,38 kg brez baterij.


V ameriški vojski je Trigr podjetja BAE Systems znan kot Laser Target Locator Module, vključuje nehlajeno toplotno slikovno polje in tehta manj kot 2,5 kg.


Naprava UTB X-LRF je nadaljnji razvoj UTB X, dodan ji je laserski daljinomer, ki je omogočil pretvorbo naprave v popoln sistem za izvidovanje, nadzor in označevanje ciljev.

Drugi izdelek podjetja BAE Systems je naprava za lasersko izvidovanje in označevanje ciljev Trigr (Target Reconnaissance Infrared GeoLocating Rangefinder), razvita v sodelovanju z Vectronixom. BAE Systems zagotavlja instrumentu nehlajeno toplotno sliko in najsodobnejši sprejemnik GPS s selektivno razpoložljivostjo, medtem ko Vectronix zagotavlja optiko za povečavo x7, laserski daljinomer z vlakni dosega 5 km in digitalni magnetni kompas. Po navedbah podjetja naprava Trigr zagotavlja CEP 45 metrov na razdalji 5 km. Doseg prepoznave podnevi je 4,2 km oziroma več kot 900 metrov ponoči. Naprava tehta manj kot 2,5 kg, dva kompleta zagotavljata 24-urno delovanje. Celoten sistem s stojalom, baterijami in kabli tehta 5,5 kg. V ameriški vojski je naprava dobila oznako Laser Target Locator Module; leta 2009 je podpisala petletno, nedoločeno pogodbo ter še dve, avgusta 2012 in januarja 2013, v vrednosti 23,5 milijona dolarjev oziroma 7 milijonov dolarjev.

Northrop Grummanova ročna laserska naprava za lasersko izvidovanje, nadzor in označevanje ciljev je bila nadomeščena z izboljšano napravo Mark VIIE. Ta model je prejel toplotni slikovni kanal namesto kanala za izboljšanje svetlosti slike prejšnjega modela. Nehlajeni senzor bistveno izboljša vidljivost ponoči in v težkih pogojih; ima vidno polje 11,1°x8,3°. Dnevni kanal temelji na optiki, usmerjeni v prihodnost, s povečavo x8,2 in vidnim poljem 7°x5°. Digitalni magnetni kompas je natančen ±8 mil, elektronski klinometer je natančen ±4 mil, določanje položaja pa zagotavlja vgrajeni GPS/SAASM selektivni modul za preprečevanje motenj. Laserski merilnik razdalje Nd-Yag (laser iz neodima itrijevo-aluminijevega granata) z optično parametrično generacijo zagotavlja največji doseg 20 km z natančnostjo ±3 metre. Mark VIIIE tehta 2,5 kg z devetimi komercialnimi celicami CR123 in je opremljen s podatkovnim vmesnikom RS-232/422.

Najnovejši izdelek v portfelju podjetja Northrop Grumman je HHPTD (Hand Held Precision Targeting Device), ki tehta manj kot 2,26 kg. V primerjavi s svojimi predhodniki ima dnevni barvni kanal, pa tudi nemagnetni nebesni navigacijski modul, ki bistveno izboljša natančnost na raven, ki jo zahteva sodobno GPS-vodeno strelivo. Pogodba za razvoj naprave v vrednosti 9,2 milijona dolarjev je bila podeljena januarja 2013 v sodelovanju s Flir, General Dynamics in Wilcox. Oktobra 2014 je bila naprava testirana na raketnem poligonu White Sands.


Ročna naprava za natančno ciljanje je eden najnovejših dosežkov družbe Northrop Grumman; njegovi celoviti testi so bili izvedeni konec leta 2014


Glavni kanal družine Flir Recon B2 je hlajen termovizijski kanal. Naprava B2-FO z dodatnim dnevnim kanalom v rokah italijanskega komandosa (na sliki)

Flir ima v svojem portfelju več ročnih ciljnih naprav in sodeluje z drugimi podjetji pri zagotavljanju naprav za nočno opazovanje za takšne sisteme. Recon B2 ima glavni toplotni slikovni kanal, ki deluje v srednjem infrardečem območju. Ohlajen senzor indijevega antimonida 640x480 zagotavlja široko vidno polje 10°x8°, ozko vidno polje 2,5°x1,8° in neprekinjeno elektronsko povečavo x4. Termovizijski kanal je opremljen s samodejnim ostrenjem, samodejnim nadzorom povečanja svetlosti in izboljšavo digitalnih podatkov. Pomožni kanal je lahko opremljen z dnevnim senzorjem (model B2-FO) ali daljnim infrardečim kanalom (model B2-DC). Prvi temelji na barvni 1/4" barvni CCD kameri z matriko 794x494 z neprekinjenim digitalnim zoomom x4 in dvema enakima vidnima poljema kot prejšnji model. Povečava x4. B2 ima kodo GPS C/A (grobo pridobivanje kodo) modul (vendar je mogoče vgraditi vojaški standardni modul GPS za izboljšanje natančnosti), digitalni magnetni kompas in laserski daljinomer z dosegom 20 km ter laserski kazalec 852 nm razreda 3B. B2 lahko shrani do 1000 jpeg slike, ki jih je mogoče naložiti prek USB ali RS-232/422, NTSC/PAL in HDMI so na voljo tudi za video snemanje.Instrument tehta manj kot 4 kg, vključno s šestimi D-baterijami za štiri ure neprekinjenega delovanja ali več kot pet ure v energijsko varčnem način. Recon B2 je mogoče opremiti s kompletom daljinec, ki vsebuje stojalo, panoramsko rotacijsko napravo, napajalno in komunikacijsko enoto ter krmilno enoto.


Flir ponuja lažjo različico naprave za nadzor in ciljanje Recon V, ki vključuje termični senzor, merilnik razdalje in druge tipične senzorje, zapakirane v 1,8 kg kovček.

Lažji model Recon B9-FO ima nehlajen termalni slikovni kanal z vidnim poljem 9,3°x7° in digitalnim zoomom x4. Barvna kamera ima neprekinjeni zoom x10 in digitalni zoom x4, medtem ko so funkcije sprejemnika GPS, digitalnega kompasa in laserskega kazalca enake kot pri B2. Glavna razlika je v daljinomeru, ki ima največji doseg 3 km. B9-FO je zasnovan za delovanje na krajšem dosegu; tudi tehta veliko manj model B2, manj kot 2,5 kg z dvema D baterijama, ki zagotavljata pet ur neprekinjenega delovanja.

Ker nima dnevnega kanala, Recon V tehta še manj, le 1,8 kg z baterijami, ki zagotavljajo šest ur delovanja z možnostjo vroče zamenjave. Njegova 640x480 ohlajena matrika z indijevim antimonidom deluje v srednjem IR območju spektra, ima optiko s povečavo x10 (široko vidno polje 20°x15°). Naprava za merjenje razdalje je zasnovana za doseg 10 km, medtem ko giroskop, ki temelji na mikroelektromehanskih sistemih, zagotavlja stabilizacijo slike.

Francosko podjetje Sagem ponuja tri binokularne rešitve za dnevno/nočno detekcijo ciljev. Vsi imajo enak barvni dnevni svetlobni kanal z vidnim poljem 3°x2,25°, za oko varen 10 km laserski merilnik razdalje, digitalni magnetni kompas s 360° azimutom in ±40° višinskimi koti ter GPS C/S modul z natančnostjo do treh metrov (napravo lahko povežemo z zunanjim GPS modulom). Glavna razlika med napravama je v termovizijskem kanalu.

Na vrhu seznama je multifunkcijski daljnogled Jim UC, ki ima nehlajen senzor 640x480 z enakim nočnim in dnevnim vidnim poljem, široko vidno polje pa znaša 8,6°x6,45°. Jim UC je opremljen z digitalnim zoomom, stabilizacijo slike, vgrajenim foto in video snemanjem; izbirna funkcija spajanja slike med dnevnimi in toplotnimi slikovnimi kanali. Vključuje tudi za oči varen 0,8 µm laserski kazalec ter analogna in digitalna vrata. Daljnogled brez baterij tehta 2,3 kg. Akumulatorska baterija omogoča več kot pet ur neprekinjenega delovanja.


Večnamenski daljnogled Jim Long Range francoskega podjetja Sagem je bil dobavljen francoski pehoti kot del bojne opreme Felin; na fotografiji je daljnogled nameščen na napravo za označevanje ciljev Sterna proizvajalca Vectronix

Sledi naprednejši multifunkcijski daljnogled Jim LR, iz katerega je, mimogrede, "pocvetela" naprava UC. V službi je francoske vojske in je del bojne opreme francoskega vojaka Felina. Jim LR ima termalni slikovni kanal s senzorjem 320x240 slikovnih pik, ki deluje v območju 3-5 µm; ozko vidno polje je enako kot pri modelu UC, široko vidno polje pa 9°x6,75°. Opcijsko je na voljo močnejši laserski kazalec, ki poveča domet s 300 na 2500 metrov. Hladilni sistem seveda poveča maso naprav Jim LR na 2,8 kg brez baterij. Vendar pa hlajeni termovizijski modul bistveno izboljša zmogljivost, domet zaznavanja, prepoznavanja in identifikacije osebe je 3/1/0,5 km za model UC oziroma 7/2,5/1,2 km za model LR.

Ponudbo zaokrožuje večnamenski daljnogled Jim HR s še več visokozmogljivo zagotavlja matrika visoke ločljivosti VGA 640x480.

Vectronixov oddelek Sagem ponuja dve nadzorni platformi, ki, ko sta povezani s sistemi Vectronixa in/ali Sagema, tvorita izjemno natančna, modularna orodja za ciljanje.

Digitalni magnetni kompas, ki je priložen digitalni opazovalni postaji GonioLight, je natančen do 5 milj (0,28°). Priključitev pravega (geografskega) polovnega žiroskopa izboljša natančnost na 1 mil (0,06°). Med samo postajo in stativom je nameščen 4,4 kg žiroskop, posledično se skupna teža GonioLighta, žiroskopa in stativa nagiba k 7 kg. Brez žiroskopa je takšno natančnost mogoče doseči z uporabo vgrajenih postopkov topografskega sklicevanja z uporabo znanih mejnikov ali nebesnih teles. Sistem ima vgrajen GPS modul in dostopni kanal do zunanjega GPS modula. Postaja GonioLight je opremljena z osvetljenim zaslonom in ima vmesnike za računalnike, komunikacijsko opremo in druge zunanje naprave. V primeru okvare ima sistem pomožne lestvice za določanje smeri in navpičnega kota. Sistem vam omogoča, da sprejmete različne dnevne in nočne nadzorne naprave in daljinomere, kot je družina daljinomerov Vector ali zgoraj opisani daljnogled Sagem Jim. Posebni nosilci v zgornjem delu postaje GonioLight omogočajo tudi namestitev dveh optoelektronskih podsistemov. Skupna teža se giblje od 9,8 kg v konfiguraciji GLV, ki vključuje GonioLight in merilnik razdalje Vector, do 18,1 kg v konfiguraciji GL G-TI, ki vključuje GonioLight, Vector, Jim-LR in žiroskop. Opazovalna postaja GonioLight je bila razvita v zgodnjih 2000-ih in od takrat je bilo v številne države dostavljenih več kot 2000 teh sistemov. Ta postaja je bila uporabljena tudi v bojnih operacijah v Iraku in Afganistanu.

Vectronixove izkušnje so jim pomagale pri razvoju ultralahkega, nemagnetnega sistema za označevanje ciljev Sterna. Če je GonioLite zasnovan za dosege nad 10 km, potem je Sterna zasnovan za dosege 4-6 km. Skupaj s stojalom sistem tehta približno 2,5 kg in je natančen manj kot 1 mil (0,06°) na kateri koli zemljepisni širini z uporabo znanih orientacijskih točk. To vam omogoča, da dobite napako lokacije cilja manj kot štiri metre na razdalji 1,5 km. V primeru, da mejniki niso na voljo, je sistem Sterna opremljen s hemisferičnim resonančnim žiroskopom, ki sta ga skupaj razvila Sagem in Vectronix, ki zagotavlja natančnost 2 mil (0,11°) pri določanju pravega severa do zemljepisne širine 60°. Čas nastavitve in orientacije je krajši od 150 sekund, potrebna pa je groba poravnava ±5°. Sterna poganjajo štiri celice CR123A, ki zagotavljajo 50 usmeritev in 500 meritev. Tako kot GonlioLight lahko sistem Sterna sprejme različni tipi optoelektronski sistemi. Na primer, Vectronixov portfelj vključuje najlažji instrument z manj kot 3 kg, PLRF25C, in nekoliko težji (manj kot 4 kg) Moskito. Za zahtevnejše naloge je mogoče dodati naprave Vector ali Jim, vendar se teža poveča na 6 kg. Sistem Sterna ima posebno pritrdilno točko za namestitev na drog vozila, s katere ga je mogoče hitro odstraniti za demontažo. Za oceno so bili ti sistemi v velikih količinah dobavljeni vojakom. Ameriška vojska je naročila ročne sisteme Vectronix in sisteme Sterna kot del zahtev za ročno visoko natančno ciljno napravo, izdanih julija 2012. Vectronix je prepričan o nadaljnji rasti prodaje sistema Sterna v letu 2015.

Junija 2014 je Vectronix pokazal napravo za nadzor in označevanje ciljev Moskito TI s tremi kanali: dnevnim optičnim s povečavo x6, optičnim (CMOS tehnologija) z izboljšavo svetlosti (oba z vidnim poljem 6,25 °) in nehlajenim termalnim slikanjem z 12 °. vidno polje. Naprava vključuje tudi merilnik razdalje 10 km z natančnostjo ±2 metra in digitalni kompas z natančnostjo ±10 mil (±0,6°) v azimutu in ±3 mil (±0,2°) v višini. Modul GPS ni obvezen, čeprav obstaja priključek za zunanje civilne in vojaške sprejemnike GPS ter module Galileo ali GLONASS. Možno je priključiti laserski kazalec. Naprava Moskito TI ima vmesnike RS-232, USB 2.0 in Ethernet, brezžična Bluetooth komunikacija je opcijska. Napajajo ga tri baterije ali baterije CR123A, ki zagotavljajo več kot šest ur neprekinjenega delovanja. In končno, vsi zgoraj navedeni sistemi so pakirani v napravi 130x170x80 mm, ki tehta manj kot 1,3 kg. Ta novi izdelek je nadaljnji razvoj modela Moskito, ki ima z maso 1,2 kg dnevni kanal in kanal z izboljšavo svetlosti, laserski daljinomer z dosegom 10 km, digitalni kompas; možna je izbirna integracija civilnega standarda GPS ali povezava z zunanjim sprejemnikom GPS.

Thales ponuja celotno paleto sistemov za izvidovanje, nadzor in označevanje ciljev. 3,4 kg težak sistem Sophie UF ima optični dnevni kanal s povečavo x6 in vidnim poljem 7°. Domet laserskega daljinomera doseže 20 km, Sophie UF je lahko opremljen s kodo GPS P (Y) (šifrirana koda za natančno lokacijo predmeta) ali kodo C / A (groba koda lokacije za predmete), ki lahko priključite na zunanji sprejemnik DAGR / PLGR. Paket senzorjev dopolnjujeta magnetorezivni digitalni kompas z natančnostjo azimuta 0,5° in inklinometer s senzorjem gravitacije z natančnostjo 0,1°. Napravo napajajo AA celice, ki zagotavljajo 8 ur delovanja. Sistem lahko deluje v načinih korekcije padca granat in poročanja podatkov o cilju; za izvoz podatkov in slik je opremljen z RS232/422 konektorji. Sistem Sophie UF je tudi v uporabi pri britanski vojski pod oznako SSARF (Sistem nadzora in merilnik razdalje).

Če preidemo od preprostega k zapletenemu, se osredotočimo na napravo Sophie MF. Vključuje ohlajeno 8–12 µm termično sliko s širokim vidnim poljem 8°x6° in ozkim 3,2°x2,4° ter digitalnim zoomom x2. Kot možnost je na voljo barvni dnevni kanal z vidnim poljem 3,7°x2,8° skupaj z laserskim kazalcem z valovno dolžino 839 nm. Sistem Sophie MF vsebuje tudi laserski daljinomer 10 km, vgrajen GPS sprejemnik, priključek za povezavo z zunanjim GPS sprejemnikom ter magnetni kompas z natančnostjo 0,5° po azimutu in 0,2° po elevaciji. Sophie MF tehta 3,5 kg in deluje na komplet baterij več kot štiri ure.

Sophie XF je skoraj enak modelu MF, glavna razlika je termovizijski senzor, ki deluje v srednjevalovnem (3-5 µm) IR območju in ima široko 15°x11.2° in ozko 2.5°x1 Vidno polje .9°, optična povečava x6 in elektronska povečava x2. Za izhod video podatkov sta na voljo analogni in HDMI izhod, saj je Sophie XF sposobna shraniti do 1000 fotografij ali do 2 GB videa. Na voljo sta tudi vrata RS 422 in USB. Model XF je enake velikosti in teže kot model MF, čeprav baterija zdrži nekaj več kot šest ali sedem ur.

Britansko podjetje Instro Precision, specializirano za goniometre in panoramske glave, je razvilo modularni sistem za izvidovanje in označevanje ciljev MG-TAS (Modular Gyro Target Acquisition System), ki temelji na žiroskopu in omogoča visoko natančno določanje pravega pola. Natančnost je manjša od 1 mil (na to ne vplivajo magnetne motnje), digitalni goniometer pa ponuja natančnost 9 mil, odvisno od magnetnega polja. Sistem vključuje tudi lahek stativ in robusten ročni računalnik s polnim naborom orodij za ciljanje za izračun ciljnih podatkov. Vmesnik vam omogoča namestitev enega ali dveh senzorjev za označevanje cilja.


Vectronix je razvil lahek nemagnetni sistem za izvidovanje in označevanje ciljev Sterna z dosegom od 4 do 6 kilometrov (nameščen na Sagem Jim-LR na fotografiji)


Najnovejša pridobitev v družini ciljnih naprav je model Vectronix Moskito 77, ki ima dva dnevna svetlobna in en termovizijski kanal.


Naprava Sophie XF podjetja Thales omogoča določanje koordinat tarče, za nočno opazovanje pa je na voljo senzor, ki deluje v srednjem IR območju spektra.


Sistem Airbus DS Nestor s hlajeno termovizijsko matriko in maso 4,5 kg je bil razvit za čete nemške gorske pehote. V službi je več vojsk

Airbus DS Optronics ponuja dve napravi za izvidovanje, nadzor in označevanje ciljev Nestor in TLS-40, obe proizvedeni v Južni Afriki. Naprava Nestor, katere proizvodnja se je začela v letih 2004-2005, je bila prvotno razvita za nemške gorske puške. Biokularni sistem, ki tehta 4,5 kg, vključuje dnevni kanal s povečavo x7 in vidnim poljem 6,5° s korakom 5 mil namerilnega križa ter toplotno slikovni kanal, ki temelji na ohlajeni matriki 640x512 slikovnih pik z dvema vidnima poljema, ozkim 2,8°x2,3° in širok (11,4°x9,1°). Razdalja do cilja se meri z laserskim daljinomerom razreda 1M z dosegom 20 km in natančnostjo ± 5 metrov ter nastavljivim strobiranjem (frekvenca ponavljanja pulza) v dosegu. Smer in elevacijo cilja zagotavlja digitalni magnetni kompas z natančnostjo ±1° po azimutu in ±0,5° po elevaciji, merljivi elevacijski kot pa je +45°. Nestor ima vgrajen 12-kanalni GPS L1 C/A sprejemnik (groba ločljivost), možno pa je priključiti tudi zunanje GPS module. Obstaja video izhod CCIR-PAL. Napravo napajajo litij-ionske baterije, možno pa jo je priključiti na zunanji enosmerni vir napajanja 10-32 voltov. Hlajena termovizijska kamera poveča maso sistema, a hkrati poveča zmogljivost nočnega vida. Sistem je v uporabi pri več evropskih vojskah, vključno z Bundeswehr, več evropskimi mejnimi silami in neimenovanimi kupci iz srednjega in Daljnji vzhod. Podjetje pričakuje več velikih pogodb za več sto sistemov v letu 2015, vendar nove stranke tam niso imenovane.

Z uporabo izkušenj, pridobljenih pri izgradnji sistema Nestor, je Airbus DS Optronics razvil več svetlobni sistem Opus-H z nehlajenim termovizijskim kanalom. Dobave so se začele leta 2007. Ima enak dnevni svetlobni kanal, medtem ko mikrobolmetrični niz 640x480 zagotavlja vidno polje 8,1°x6,1° in možnost shranjevanja slik v formatu jpg. Druge komponente so ostale nespremenjene, vključno z monoimpulznim laserskim daljinomerom, ki ne le razširi obseg merjenja brez potrebe po stabilizaciji stojala, temveč tudi zazna in prikaže do tri tarče na kateri koli razdalji. Iz prejšnjega modela so ohranjeni tudi serijski konektorji USB 2.0, RS232 in RS422. Za napajanje skrbi osem AA elementov. Opus-H tehta približno en kg manj kot Nestor in je tudi manjši s 300x215x110 mm v primerjavi s 360x250x155 mm. Kupci sistema Opus-H iz vojaških in paravojaških struktur niso bili razkriti.




Sistem Airbus DS Optronics Opus-H

Zaradi naraščajoče potrebe po lahkih in poceni ciljnih sistemih je Airbus DS Optronics (Pty) razvil serijo naprav TLS 40, ki skupaj z baterijami tehtajo manj kot 2 kg. Na voljo so trije modeli: TLS 40 samo z dnevno svetlobo, TLS 40i z izboljšavo slike in TLS 40IR z nehlajenim termovizijskim senzorjem. Njihov laserski daljinomer in GPS sta enaka kot pri Nestorju. Digitalni magnetni kompas deluje v območju navpični koti±45°, ±30° koti navzkrižnega naklona in zagotavlja natančnost azimuta ±10 mil in višine ±4 mil. Skupno s prejšnjima dvema modeloma ima biokularni dnevni optični kanal z enakim namerilnim križem kot v napravi Nestor povečavo x7 in vidno polje 7°. Različica za izboljšavo slike TLS 40i ima monokularni kanal, ki temelji na cevi Photonis XR5 s povečavo x7 in vidnim poljem 6°. Enako imata modela TLS 40 in TLS 40i telesne lastnosti, njihove dimenzije so 187x173x91 mm. Z enako težo kot druga dva modela je TLS 40IR večji, 215x173x91 mm. Ima monokularni dnevni kanal z enako povečavo in nekoliko ožjim vidnim poljem 6°. Niz mikrobolometrov 640x312 zagotavlja vidno polje 10,4°x8,3° z digitalnim zoomom x2. Slika je prikazana na črno-belem OLED zaslonu. Vsi modeli TLS 40 so lahko opcijsko opremljeni z dnevno kamero 0,89°x0,75° za zajem slik v formatu jpg in diktafonom za snemanje glasovnih komentarjev v formatu WAV po 10 sekund na sliko. Vsi trije modeli se napajajo s tremi baterijami CR123 ali iz zunanjega 6-15 Voltnega napajalnika, imajo USB 1.0, RS232, RS422 in RS485 serijske priključke, PAL in NTSC video izhode, lahko pa so opremljeni tudi z zunanjim GPS sprejemnikom. Serija TLS 40 je že začela uporabljati neimenovane stranke, vključno z afriškimi.


Nyxus Bird Gyro se od prejšnjega modela Nyxus Bird razlikuje po pravem polnem žiroskopu, ki znatno izboljša natančnost določanja položaja tarče na velikih razdaljah.

Nemško podjetje Jenoptik je razvilo dnevno-nočni sistem za izvidovanje, nadzor in označevanje ciljev Nyxus Bird, ki je na voljo v srednjih in dolg doseg. Razlika je v termovizijskem kanalu, ki za varianto srednji doseg opremljen z lečo z vidnim poljem 11°x8°. Domet zaznavanja, prepoznavanja in identifikacije standardnega Natovega cilja je 5, 2 oziroma 1 km. Različica dolgega dosega z optiko vidnega polja 7°x5° zagotavlja daljši doseg 7, 2,8 oziroma 1,4 km. Velikost matrice za obe možnosti je 640x480 slikovnih pik. Dnevni kanal obeh različic ima vidno polje 6,75° in povečavo x7. Laserski merilnik razdalje razreda 1 ima tipičen doseg 3,5 km, digitalni magnetni kompas zagotavlja natančnost 0,5° v azimutu v sektorju 360° in v elevaciji 0,2° v sektorju 65°. Nyxus Bird ima več merilnih načinov in lahko shrani do 2000 infrardečih slik. Z vgrajenim GPS-om pa ga je mogoče povezati s sistemom PLGR/DAGR za dodatno izboljšanje natančnosti. Za prenos fotografij in video posnetkov je na voljo priključek USB 2.0, brezžična povezava Bluetooth je neobvezna. S 3 V litijevo baterijo naprava tehta 1,6 kg, brez okularja je dolžina 180 mm, širina 150 mm in višina 70 mm. Nyxus Bird je del programa modernizacije IdZ-ES nemške vojske. Dodajanje taktičnega računalnika Micro Pointer z vgrajenim geoinformacijski sistem znatno poveča možnost lokalizacije cilja. Micro Pointer se napaja z notranjim in zunanjim napajalnikom, ima priključke RS232, RS422, RS485 in USB ter opcijski priključek Ethernet. Ta majhen računalnik (191x85x81 mm) tehta le 0,8 kg. Drug izbirni sistem je nemagnetni pravopolni žiroskop, ki zagotavlja zelo natančno smer in natančen položaj cilja na vseh ultra dolgih razdaljah. Žiroskopsko glavo z enakimi konektorji kot Micro Pointer je mogoče povezati z zunanjim sistemom GPS PLGR/DAGR. Štirje elementi CR123A zagotavljajo 50 usmeritev in 500 meritev. Glava tehta 2,9 kg, celoten sistem s stojalom pa 4,5 kg.

Finsko podjetje Millog je razvilo sistem ročnega označevanja ciljev Lisa, ki vključuje nehlajeno termovizijsko sliko in optični kanal z dosegom zaznavanja, prepoznavanja in identifikacije vozil 4,8 km, 1,35 km oziroma 1 km. Sistem tehta 2,4 kg z baterijami, ki zagotavljajo čas delovanja 10 ur. Po prejemu pogodbe maja 2014 je sistem začel uporabljati finska vojska.

Večnamenska ročna naprava za dnevno/nočno izvidovanje in označevanje ciljev Linx, ki jo je pred nekaj leti razvil Selex-ES za program modernizacije vojakov italijanske vojske Soldato Futuro, je bila izboljšana in ima zdaj nehlajeno matriko 640x480. Termovizijski kanal ima vidno polje 10°x7,5° z optično povečavo x2,8 in elektronsko povečavo x2 in x4. Dnevni kanal je barvna kamera z dvema povečavama (x3,65 in x11,75 z ustreznima vidnima poljema 8,6°x6,5° in 2,7°x2,2°). Programabilni elektronski križ je vgrajen v barvni VGA zaslon. Merjenje dosega je možno do 3 km, lokacijo določamo z vgrajenim GPS sprejemnikom, digitalni magnetni kompas pa podaja informacije o smeri. Slike se izvozijo prek USB. V letu 2015 se pričakuje nadaljnja izpopolnitev instrumenta Linx z uvedbo miniaturnih hlajenih senzorjev in novih funkcij.

V Izraelu si vojska prizadeva povečati svojo sposobnost streljanja. V ta namen bo vsakemu bataljonu dodeljena skupina za koordinacijo zračnih napadov in kopensko ognjeno podporo. Bataljonu je trenutno dodeljen en artilerijski častnik za zvezo. Nacionalna industrija si že prizadeva zagotoviti orodja za to nalogo.


Naprava Lisa finskega podjetja Millog je opremljena z nehlajenimi termovizijskimi in dnevnimi kanali; z maso le 2,4 kg ima doseg zaznavanja slabih 5 km


Naprava Coral-CR s hlajenim termovizijskim kanalom je del linije sistemov za označevanje ciljev izraelskega podjetja Elbit.

Elbit Systems je zelo dejaven tako v Izraelu kot v ZDA. Njegova nadzorna in izvidniška naprava Coral-CR ima 640x512 ohlajen detektor indijevega antimonida srednje valovne dolžine z optičnimi vidnimi polji od 2,5°x2,0° do 12,5°x10° in digitalno povečavo x4. Črno-bela CCD kamera z vidnimi polji od 2,5°x1,9° do 10°x7,5° deluje v vidnem in bližnjem IR spektralnem območju. Slike so prikazane na barvnem OLED zaslonu visoke ločljivosti prek nastavljive binokularne optike. Za oči varen laserski merilnik razdalje razreda 1, vgrajen GPS in digitalni magnetni kompas z natančnostjo 0,7° glede azimuta in višine dopolnjujejo nabor senzorjev. Koordinate cilja se izračunajo v realnem času in se lahko posredujejo zunanjim napravam, naprava lahko shrani do 40 slik. Na voljo sta video izhoda CCIR ali RS170. Coral-CR je dolg 281 mm, širok 248 mm, visok 95 mm in tehta 3,4 kg, vključno z baterijo za ponovno polnjenje ELI-2800E. Naprava je v uporabi v številnih državah Nata (v Ameriki pod oznako Emerald-Nav).

Nehlajena toplotna slika Mars je lažja in cenejša, temelji na detektorju vanadijevega oksida 384x288. Poleg termovizijskega kanala z dvema vidnima poljema 6°x4,5° in 18°x13,5° ima vgrajeno barvno dnevno kamero z vidnima poljema 3°x2,5° in 12°x10°. , laserski daljinomer, GPS sprejemnik in magnetni kompas. Instrument Mars je dolg 200 mm, širok 180 mm in visok 90 mm, z baterijo pa tehta le 2 kg.

ctrl Vnesite

Opazil oš s bku Označite besedilo in kliknite Ctrl+Enter

V skladu z načrti za nadaljnjo krepitev moči oboroženih sil kapitalističnih držav so orožje in Bojna vozila ustvarjen na podlagi najnovejših dosežkov znanosti.

Trenutno so enote pehote, mehaniziranih in oklepnih divizij mnogih kapitalističnih držav opremljene z topniškimi laserskimi daljinomeri.

Pri delu laserskih daljinomerov tuje vojske uporablja se impulzna metoda za določanje razdalje do cilja, to je, da se meri časovni interval med trenutkom oddajanja sondirnega impulza in trenutkom sprejema signala, odbitega od cilja. S časom zakasnitve odbitega signala glede na tipalni impulz se določi razdalja, katere vrednost se digitalno projicira na poseben zaslon ali v vidno polje okularja. Kotne koordinate tarče se določijo z goniometri.

Oprema topniškega daljinomera vključuje naslednje glavne dele: oddajnik, sprejemnik, merilnik razdalje, prikazovalno napravo in vgrajen optični ciljnik za usmerjanje daljinomera na cilj. Oprema se napaja preko polnilnih baterij.

Oddajnik temelji na polprevodniškem laserju. Kot aktivna snov se uporablja rubin, itrijevo-aluminijev granat s primesjo neodija in neodimovega stekla. Črpalni viri so visoko zmogljive plinskoelektrične bliskovnice. Nastajanje impulzov laserskega sevanja megavatne moči in trajanja nekaj nanosekund je zagotovljeno z modulacijo (preklapljanjem) faktorja kakovosti optičnega resonatorja. Najpogostejša mehanska metoda Q-preklopa z rotacijsko prizmo. Prenosni daljinomeri uporabljajo elektro-optično Q-preklop z uporabo Pockelsovega učinka.

Sprejemnik daljinomera je sprejemnik z neposrednim ojačenjem s fotopomnoževalnikom ali detektorjem tipa fotodiode. Oddajna optika zmanjša divergenco laserski žarek, optika sprejemnika pa fokusira signal odbitega laserskega sevanja na fotodetektor.

Uporaba topniških laserskih daljinomerov omogoča reševanje naslednjih nalog:

  • določanje ciljnih koordinat s samodejnim oddajanjem informacij v sistem za nadzor ognja;
  • prilagajanje ognja s prednjega opazovalnega mesta z merjenjem in pošiljanjem koordinat ciljev prek komunikacijskih kanalov na poveljniško mesto (PU) topniških enot (pododdelkov);
  • vodenje izvidovanja terena in sovražnikovih objektov.
Za prenašanje in vzdrževanje daljinomera je dovolj ena oseba. Razporeditev in priprava opreme za delovanje traja nekaj minut. Opazovalec, ko je našel tarčo, usmeri daljinomer nanj s pomočjo optičnega merila, nastavi želeni obseg stroboskopa in vklopi oddajnik v načinu sevanja. Izmerjeni obseg, prikazan na digitalnem zaslonu, kot tudi odčitke azimuta in višine cilja na lestvicah goniometra, opazovalec posreduje CP (PU).

Topniške laserske daljinomere razvijajo in serijsko izdelujejo v Veliki Britaniji, Franciji, Norveški, Švedski, Nizozemski in drugih kapitalističnih državah.

v ZDA za kopenske sile Razvita sta bila topniška laserska daljinomera AN/GVS-3 in AN/GVS-5.

Daljinomer AN/GVS-3 je zasnovan predvsem za prednje topniške opazovalce. Znotraj vidnega polja zagotavlja merjenje dometa in kotnih koordinat cilja z natančnostjo ± 10 m oziroma ± 7 "in višine) Za bojno delo je merilnik razdalje nameščen na stojalu.

Oddajnik daljinomera AN / GVS-3 je izdelan na rubinastem laserju, Q-preklop se izvaja z vrtljivo prizmo. Kot detektor se uporablja fotopomnoževalec. Napajanje opreme daljinomera zagotavlja 24 V baterija, ki je nameščena na dvonožnem stojalu v delovnem položaju.

Daljinomer AN/GVS-5 je namenjen prednjim opazovalcem topništva (kot AN/GVS-3). Poleg tega ameriški strokovnjaki menijo, da ga je mogoče uporabiti v zračnih silah in mornarici. Avtor: videz spominja na daljnogled (slika 1). Poročali so, da bo po naročilu ameriške vojske Radio Corporation of America izdelala 20 kompletov takšnih daljinomerov za testiranje. S pomočjo daljinomera AN/GVS-5 je možno izmeriti doseg z natančnostjo ±10 m znotraj vidnega polja. Rezultati meritev so osvetljeni z LED diodami in prikazani v okularju daljinomera kot štirimestno število (v metrih).

riž. 1. Ameriški daljinomer AN / GVS-5

Oddajnik daljinomera je izdelan na osnovi itrijevo-aluminijevega granata s primesjo neodija. Kakovost optičnega resonatorja laserja (njegova velikost je primerljiva z velikostjo cigaretnega filtra) je elektrooptično modulirana z barvilom. Detektor sprejemnika je silicijeva lavinska fotodioda. Optični del daljinomera je sestavljen iz oddajne leče in sprejemne optike, skupaj z merilom in napravo za zaščito organov vida opazovalca pred poškodbami laserskega sevanja med meritvami. Napajanje daljinomera se izvaja iz vgrajene kadmij-nikljeve baterije. Merilnik razdalje AN / GVS-5 bo v prihodnjih letih začel uporabljati ameriške enote.

V Veliki Britaniji so razvili več modelov daljinomerov.

Daljinomer podjetja je namenjen uporabi naprednih opazovalcev terenske artilerije, kot tudi ciljne oznake letalstva pri reševanju problemov neposredne podpore kopenskih sil. Značilnost tega daljinomera je možnost osvetlitve cilja z laserskim žarkom. Daljinomer se lahko kombinira z napravo za nočno opazovanje (slika 2). Rezultati merjenja kotnih koordinat pri delu z daljinomerom so odvisni od natančnosti lestvic goniometrične platforme, na kateri je nameščen.

riž. 2. Angleški daljinomer znamke Ferranti v kombinaciji z napravo za nočno opazovanje

Oddajnik daljinomera je izdelan na osnovi itrijevo-aluminijevega granata s primesjo neodija. Faktor kakovosti optičnega resonatorja je elektrooptično moduliran s pomočjo Pockelsove celice. Laserski oddajnik je vodno hlajen za delovanje v načinu označevanja cilja z visoko hitrostjo ponavljanja impulzov. V načinu merjenja dosega se lahko hitrost ponavljanja impulza spreminja glede na delovne pogoje in zahteve glede hitrosti oddajanja ciljnih koordinat. Kot detektor sprejemnika se uporablja fotodioda.

Oprema daljinomera vam omogoča merjenje razdalj do treh tarč, ki se nahajajo v poravnavi laserskega žarka (razdalja med njimi je približno 100 m). Rezultati meritev so shranjeni v pomnilniški napravi daljinomera, opazovalec pa si jih lahko zaporedno ogleda na digitalnem zaslonu. Oprema daljinomera se napaja iz 24 V baterije.

Daljinomer Bar and Stroud je prenosen, namenjen je naprednim opazovalcem poljske artilerije, pa tudi izvidniškim enotam, po videzu spominja na poljska očala (slika 3). Za natančno odčitavanje kotnih koordinat je nameščen na stojalu, lahko je povezan z napravami za nočno opazovanje ali optičnimi sistemi za sledenje zračnih in zemeljskih ciljev. Sprejem v čete se pričakuje v prihodnjih letih.

riž. 3. Angleški prenosni daljinomer Bar in Stroud

Oddajnik daljinomera je izdelan na osnovi itrijevo-aluminijevega granata s primesjo neodija. Faktor kakovosti laserskega optičnega resonatorja je moduliran s pomočjo Pockelsove celice. Kot detektor sprejemnika se uporablja silicijeva lavinska fotodioda. Da bi zmanjšali učinek motenj na kratkih razdaljah, sprejemnik omogoča string obsega z merjenjem ojačanja video ojačevalnika.

Optični del daljinomera je sestavljen iz monokularnega priklopnika (služi tudi za prenos laserskega sevanja) in sprejemne leče z ozkopasovnim filtrom. Merilo razdalje zagotavlja posebno zaščito oči opazovalca pred poškodbami zaradi laserskega sevanja med postopkom merjenja.

Merilnik razdalje deluje v dveh načinih - polnjenje in merjenje razdalje. Po vklopu napajanja daljinomera in nameritvi na tarčo se pritisne gumb za vklop oddajnika. Kot rezultat prvega pritiska na gumb se napolni kondenzator laserskega črpalnega kroga. Po nekaj sekundah opazovalec drugič pritisne gumb, vklopi oddajnik za sevanje in daljinomer se preklopi v način merjenja razdalje. Daljinomer je lahko v načinu polnjenja največ 30 s, po tem se kondenzator črpalke samodejno izprazni (če ni vklopljen v način merjenja dosega).

Domet do cilja se za 5 s prikaže na digitalnem LED zaslonu. Daljinomer se napaja iz vgrajene 24 V polnilne baterije, katere kapaciteta omogoča več sto meritev razdalje. Vstop v čete tega laserskega daljinomera se pričakuje v prihodnjih letih.

Nizozemska je razvila laser topniški daljinomer LAR, zasnovan za izvidniške enote in poljsko topništvo. Poleg tega nizozemski strokovnjaki menijo, da ga je mogoče prilagoditi za uporabo v pomorskem in obalnem topništvu. Daljinomer je izdelan v prenosni različici (slika 4), kot tudi za namestitev na izvidniška vozila. Značilnost daljinomera je prisotnost vgrajene elektrooptične naprave za merjenje azimuta in višine cilja, natančnost delovanja je 2-3 ".

riž. 4. Nizozemski daljinomer LAR

Oddajnik daljinomera temelji na laserju iz neodimovega stekla. Faktor kakovosti optičnega resonatorja je moduliran z rotacijsko prizmo. Kot detektor sprejemnika se uporablja fotodioda. Za zaščito vida opazovalca je v optični cilj vgrajen poseben filter.

Z daljinomerom LAR lahko hkrati merite razdalje do dveh tarč, ki se nahajata v laserskem žarku in sta med seboj oddaljeni najmanj 30 m. Rezultati meritev se izmenično prikazujejo na digitalnih zaslonih (razdalja do prve in druge tarče , azimut, nadmorska višina), ko so vklopljeni ustrezni organi. Daljinomer je združljiv z avtomatizirani sistemi nadzor topniškega ognja, ki zagotavlja informacije o koordinatah cilja v binarni kodi. Prenosni daljinomer se napaja iz 24 V baterije, katere kapaciteta zadošča za 150 meritev v poletnih razmerah. Ko namestite daljinomer izvidniško vozilo napajanje se napaja iz omrežja na vozilu.

Na Norveškem prednji terenski topniški opazovalci uporabljajo laserske daljinomere PM81 in LP3.

Merilnik razdalje RM81 je mogoče povezati z avtomatiziranimi topniškimi sistemi za nadzor ognja. V tem primeru se informacije o dosegu samodejno podajo v binarni kodi, kotne koordinate tarč pa se odčitajo z goniometričnih lestvic (natančnost meritve do 3 ") in se ročno vnesejo v sistem. Za bojno delo je daljinomer je nameščen na posebnem stativu.

Oddajnik daljinomera temelji na neodimskem laserju. Faktor kakovosti optičnega resonatorja se modulira z uporabo rotacijske prizme. Detektor sprejemnika je fotodioda. Optični ciljnik je kombiniran s sprejemno lečo, za zaščito oči opazovalca pred poškodbami laserskega sevanja se uporablja dihroično zrcalo, ki ne prepušča odbitega laserskega žarka.

Merilnik razdalje omogoča merjenje razdalje za tri tarče, ki se nahajajo v dosegu laserskega žarka. Vpliv motenj lokalnih predmetov se odpravi s strobiranjem v območju 200-3000 m.

Daljinomer LP3 se serijsko izdeluje za norveško vojsko, kupujejo pa ga številne kapitalistične države. Za bojno delo je nameščen na stojalu (slika 5). Kotne koordinate tarče se odčitavajo z goniometrskih lestvic z natančnostjo okoli 3", meje delovanja v elevacijskem kotu tarče so ± 20°, v azimutu pa 360°.

riž. 5. Norveški daljinomer LP3

Oddajnik daljinomera je izdelan na osnovi neodimovega laserja, Q-preklop optičnega resonatorja izvaja rotacijska prizma. Kot detektor sprejemnika se uporablja fotodioda. Motnje lokalnih predmetov se odpravijo s strobiranjem v območju 200-6000 m.Zahvaljujoč posebni napravi so oči opazovalca zaščitene pred škodljivimi učinki laserskega sevanja.

Streliščna tabla je izdelana na LED diodah, prikazuje v obliki petmestne številke (v metrih) rezultate merjenja razdalj hkrati do dveh tarč. Daljinomer se napaja s standardno 24 V baterijo, ki omogoča 500-600 meritev razdalje v poletnih razmerah in najmanj 50 meritev pri temperaturi okolja -30°.

V Franciji so daljinomeri TM-10 in TMV-26. Daljinomer TM-10 uporabljajo topniški opazovalci terenskih topniških postojank, pa tudi topografske enote. Njegova značilnost je prisotnost žirokompasa za natančno orientacijo na tleh (referenčna natančnost je približno ± 30 "). Optični sistem merilnika razdalje tipa periskopa. Razdalje je mogoče meriti hkrati na dveh ciljih. Rezultati meritev, vključno z razdaljo in kotne koordinate, odčita opazovalec s prikazovalnika razdalje in skale goniometra skozi indikator okularja.

Daljinomer TMV-26 je zasnovan za uporabo v ladijskih požarnih sistemih. topniški nosilci kalibra 100 mm. Oddajnik-sprejemnik daljinomera je nameščen na antenskem sistemu ladijske radarske postaje za nadzor ognja. Oddajnik daljinomera temelji na neodimskem laserju, kot sprejemni detektor pa se uporablja fotodioda.

Optični daljinomer je optični instrument, ki se uporablja za merjenje razdalje do predmetov. Glede na princip delovanja so daljinomeri razdeljeni v dve glavni skupini, geometrijske in fizične vrste. Prvo skupino sestavljajo geometrijski daljinomeri. Merjenje razdalj s tovrstnim merilnikom razdalje temelji na določanju višine h enakokrakega trikotnika ABC (diagram 10), na primer z uporabo znane stranice AB \u003d I (osnova) in nasprotnega ostrega kota .. En vrednosti, I oz., je običajno konstanten, drugi pa spremenljiv (merljiv). Na tej podlagi ločimo daljinomere s konstantnim kotom in daljinomere s konstantno bazo. Daljinomer s fiksnim kotom je teleskop z dvema vzporednima nitkama v vidnem polju, za osnovo pa služi prenosna tirnica z ekvidistančnimi razdelki. Razdalja do podnožja, izmerjena z daljinomerom, je sorazmerna s številom razdelkov palice, vidne skozi teleskop med nitmi. Po tem principu deluje veliko geodetskih instrumentov (teodoliti, libele itd.). Relativna napaka daljinomera žarilne nitke je 0,3-1%. Bolj zapleteni optični daljinomeri s fiksno osnovo so zgrajeni na principu prekrivanja slik predmeta, ki jih sestavljajo žarki, ki so šli skozi različne optične sisteme daljinomera. Poravnava se izvede z optičnim kompenzatorjem, ki se nahaja v enem od optičnih sistemov, rezultat meritve pa se odčita na posebni skali. Monokularni daljinomeri z bazo 3-10 cm se pogosto uporabljajo kot fotografski daljinomeri. Napaka optični daljinomeri s konstantno osnovo, manjšo od 0,1 % izmerjene razdalje. Načelo delovanja daljinomera fizičnega tipa je merjenje časa, ki je potreben, da signal, ki ga pošlje merilnik razdalje, prepotuje razdaljo do predmeta in nazaj. Sposobnost elektromagnetnega sevanja, da se širi s konstantno hitrostjo, omogoča določanje razdalje do predmeta. Razlikovati impulzne in fazne metode merjenja razdalje. Pri impulzni metodi se predmetu pošlje sondirni impulz, ki v daljinomeru zažene števec časa. Ko se impulz, ki ga odbija predmet, vrne v daljinomer, ustavi števec. Na podlagi časovnega intervala (zakasnitve odbitega impulza) se s pomočjo vgrajenega mikroprocesorja določi razdalja do objekta: L= ct/2, kjer je: L razdalja do predmeta, c hitrost sevanja. širjenje, t je čas, ki ga impulz potrebuje, da doseže cilj in nazaj. 10. Princip delovanja daljinomera geometrijskega tipa AB - baza, h - izmerjena razdalja Pri fazni metodi se sevanje modulira po sinusnem zakonu z modulatorjem (elektrooptični kristal, ki spreminja svoje parametre pod vplivom električni signal). Odbito sevanje vstopi v fotodetektor, kjer se ekstrahira modulacijski signal. Odvisno od razdalje do objekta se faza odbitega signala spreminja glede na fazo signala v modulatorju. Z merjenjem fazne razlike se meri razdalja do predmeta. Najpogostejše civilne elektrooptične merilne naprave so prenosni laserski daljinomeri, ki lahko izmerijo razdaljo do katerega koli predmeta na tleh, ki je v vidnem polju, z napako približno enega metra. Največji obseg določanje razdalje je za vsak model individualno, običajno od nekaj sto do tisoč in pol metrov in je močno odvisno od vrste objekta. Najbolje je izmeriti razdaljo do velikih predmetov z visoko odbojnostjo, najslabše pa do majhnih predmetov, ki intenzivno absorbirajo lasersko sevanje. Laserski daljinomer je lahko izdelan v obliki monokularja ali daljnogleda z 2- do 7-kratno povečavo. Nekateri proizvajalci daljinomere integrirajo v druge optične instrumente, kot so daljnogledi. V vidnem polju daljinomera je posebna oznaka, ki je združena s predmetom, po kateri se izmeri obseg, običajno s preprostim pritiskom na gumb. Rezultat meritve je prikazan na indikatorski plošči, ki se nahaja na ohišju naprave, ali se odraža v okularju, kar vam omogoča, da dobite informacije o dosegu, ne da bi umaknili pogled z daljinomera. Številni modeli lahko prikažejo rezultate meritev v različnih metričnih enotah (metrih, čevljih, metrih).

Baltska državna tehničnaUniverza "VOENMEH" jim. D. F. Ustinova

Kvantni topniški daljinomerDAK-2M.

St. Petersburg2002

Priloženi daljinomer usmerite v ljudi,

Daljinomer usmerite na zrcalno odsevne površinein na površinah, ki so odbojno blizu zrcalnim,

Usmerite daljinomer proti soncu.

1. Namen dela.

Namen tega dela je preučiti načela delovanja kvantnih daljinomerov, pa tudi njihove glavne komponente in oblikovne značilnosti.

2. Uvod.

Poleg radarja obstajajo tudi druge metode za določanje koordinat predmeta. torej široka uporaba v praksi so bili pridobljeni optični lokatorji, ki omogočajo določanje vseh treh koordinat objekta z visoko natančnostjo. Preučevanje uporabe optičnih lokatorjev kot goniometričnih naprav presega obseg tega dela; v prihodnje bo obravnavana samo določitev dosega. Metode za določanje dosega z uporabo optoelektronskih sredstev lahko razdelimo na aktivne, z uporabo sondirnih signalov, in pasivne. Slednji vključujejo stereoskopske daljinomere in daljinomere z ostrenjem slike (npr. dvojne slikovne daljinomere).

Za optične lokatorje, ki vključujejo ta kvantni merilnik razdalje, je značilna zelo visoka ločljivost v razponu in kotnih koordinatah, kar je posledica zmanjšanja valovne dolžine za več velikosti v primerjavi z napravami radijskega dosega. Pri kvantnih (laserskih) merilnikih razdalje vam povečanje delovnih frekvenc omogoča razširitev uporabnega frekvenčnega pasu. To omogoča oblikovanje zelo kratkih (do desetine nanosekund) sondirnih impulzov. V praksi to omogoča doseganje ločljivosti dometa velikosti 1 metra pri razdalji več kilometrov.

Lasersko sevanje ima visoko usmerjenost, kar poenostavi izbiro predmetov, ki so približno v isti kotni smeri, vendar v bistveno različnih razponih, in vam omogoča, da odpravite s tem povezane napake.

3. Namen daljinomera.

Artilerijski kvantni daljinomer DAK-2M z napravo za izbiro cilja je zasnovan za:

          meritve razdalje do premikajočih se in nepremičnih ciljev, lokalnih predmetov in eksplozij granat;

          prilagajanje ognja zemeljskega topništva;

          izvajanje vizualnega izvidovanja območja;

          meritve horizontalnih in vertikalnih kotov tarč;

    topografsko-geodetska vezava elementov topniških bojnih formacij s pomočjo drugih topografsko-geodetskih naprav.

Daljinomer DAK-2M je mogoče vključiti v kompleks za vodenje artilerijskega ognja kot napravo za izvidovanje in nadzor, prav tako pa ga je mogoče povezati z računalniškimi napravami kompleksa.

Merilnik razdalje omogoča merjenje razdalje do ciljev, kot so tank, avtomobil z verjetnostjo zanesljive meritve 0,9 (če v žarku ni tujkov).

4. Taktični in tehnični podatki.

    Največji merljivi doseg ciljev cistern, m 9000

    Razpon kazalnega kota:

    območje navpičnih kotov ±4-50

    območje vodoravnih kotov ±30

3. Natančnost merjenja ciljnih parametrov:

    število tarč, zabeleženih na indikatorju števca tarč 3

    največja napaka merjenja razdalje, m<6

    ločljivost območja, m 3

    natančnost merjenja kotnih koordinat v obeh ravninah ±00-01

4. Optične značilnosti sprejemnega kanala:

    premer vhodne zenice, mm 96

3" vidno polje

Izdelava laserskih impulznih daljinomerov je bila ena prvih uporab laserjev v vojaški tehnologiji. Merjenje dometa do cilja je tipična naloga topniškega streljanja, ki se že dolgo rešuje z optičnimi sredstvi, vendar nezadostno natančno in zahteva obsežne instrumente ter visoko usposobljeno in izurjeno osebje. Radar je omogočil merjenje dosega do ciljev z merjenjem časa zakasnitve radijskega impulza, odbitega od cilja. Načelo delovanja kvantnih daljinomerov temelji na merjenju časa prehoda svetlobnega signala do tarče in nazaj in je naslednje: močan kratkotrajni impulz sevanja, ki ga ustvari optični kvantni generator (OCG) daljinomera, ki ga oblikuje optični sistem in usmeri na cilj, do katerega je treba izmeriti doseg. Impulz sevanja, ki se odbije od tarče, ko preide optični sistem, pade na fotodetektor daljinomera. Trenutek sevanja sondiranja in trenutke sprejema odbitih signalov beležita prožilna enota (BZ) in fotodetektor (FPU), ki generirata električne signale za zagon in zaustavitev merilnika časovnih intervalov (IVI). IVI meri časovni interval med vodilnimi robovi oddanih in odbitih impulzov. Domet do cilja je sorazmeren s tem intervalom in je določen s formulo, kjer je doseg do cilja, m; - hitrost svetlobe v ozračju, m/s; - izmerjeni časovni interval, s.

Rezultat meritve v metrih se prikaže na digitalnem indikatorju v vidnem polju levega okularja daljinomera. Za izdelavo optičnega analoga radarja je manjkal le močan impulzni vir svetlobe z dobro usmerjenostjo žarka. Polprevodniški laser s preklopom Q je bil odlična rešitev tega problema. Prve sovjetske laserske daljinomere so sredi šestdesetih let prejšnjega stoletja razvila podjetja obrambne industrije, ki so imela bogate izkušnje pri ustvarjanju optičnih instrumentov. Raziskovalni inštitut "Pole" je takrat še nastajal. Prvo delo inštituta v tej smeri je bil razvoj rubinastega elementa 5,5 x 75 za laserski daljinomer, ki ga je ustvaril TsNIIAG. Razvoj je bil uspešno zaključen leta 1970 z nastankom takega elementa s sprejemom kupca. Oddelek inštituta, ki ga vodi V.M. Krivtsun, v istih letih je razvil rubinaste laserje za meritve vesoljske tirnice in optično lokacijo Lune. Velik zaostanek se je nabral pri izdelavi polprevodniških laserjev za terensko uporabo in njihovem povezovanju z opremo naročnika. Z uporabo našega laserja je Raziskovalni inštitut za vesoljsko instrumentacijo (direktor - L.I. Gusev, glavni oblikovalec kompleksa - V.D. Shargorodsky) izvedel uspešno optično lokacijo Lunohodov, ki so jih sovjetska vesoljska plovila dostavila na površino Lune v letih 1972-73. Hkrati so s skeniranjem laserskega žarka določili tudi lokacijo Lunohodov na Luni. V 70. letih so se ta dela nadaljevala z razvojem lokacijskega laserja iz neodimovega granata (Kandela, glavni konstruktor G. M. Zverev, vodilni izvajalci M. B. Žitkova, V. V. Šulženko, V. P. Myznikov). Ta laser, ki je bil prej namenjen za uporabo v letalstvu, je bil uspešno uporabljen za opremljanje in delovanje široke mreže laserskih postaj za satelitske meritve poti v Maidanaku v Pamirju, na Daljnem vzhodu, na Krimu in v Kazahstanu. Trenutno na teh postajah že deluje 3. generacija laserjev, razvitih na raziskovalnem inštitutu Polyus (I.V. Vasiljev, S.V. Zinovjev in drugi). Izkušnje z razvojem laserjev za vojaške namene so omogočile začetek razvoja laserskih daljinomerov neposredno v Polyusu. Pobuda za razvoj daljinomerov na inštitutu, ki jo je pokazal G.M. Zvereva, ki je leta 1970 vodil kompleksni oddelek inštituta za razvoj aktivnih in nelinearnih elementov, polprevodniških laserjev in naprav na njihovi osnovi, sta aktivno podpirala direktor M. F. Stelmakh in vodstvo industrije.

Inštitut je bil v začetku sedemdesetih let prejšnjega stoletja edini v državi, ki je imel tehnologijo gojenja monokristalov in elektrooptičnih stikal, ki so omogočala ustvarjanje naprav bistveno manjših mas in dimenzij. Tako je bila tipična energija črpalke rubinastega laserja za daljinomer 200 J, za granatni laser pa le 10 J. Tudi trajanje laserskega impulza se je večkrat zmanjšalo, kar je povečalo natančnost merjenja. Prvi razvoj naprave se je začel v poznih 60-ih pod vodstvom V.M. Krivtsun. Kot idejno zasnovo je izbral shemo z eno samo lečo, pri čemer uporablja elektrooptični element kot stikalo med vhodnimi in izhodnimi kanali. Ta shema je bila podobna shemi radarja z antenskim stikalom. Izbran je bil laser na osnovi kristala YAG:Nd, ki je omogočil pridobitev zadostne izhodne energije IR sevanja (20 mJ). V. M. Krivtsun ni uspel dokončati razvoja naprave, resno je zbolel in leta 1971 umrl. A.G. je moral dokončati razvoj. Ershov, ki je pred tem razvil nastavljive laserje za znanstvene raziskave. Optično shemo je bilo treba spremeniti v klasično z ločenima lečama oddajnika in sprejemnika, saj kombinirana shema ni mogla obvladati osvetlitve fotodetektorja z močnim impulzom oddajnika. Uspešni testi v polnem obsegu prvega vzorca za raziskave in razvoj naprave Contrast-2 so potekali junija 1971. Vojaška topografska uprava je delovala kot naročnik raziskav in razvoja prvega laserskega daljinomera v državi. Razvoj je bil zaključen v zelo kratkem času. Že leta 1974 je bil kvantni topografski daljinomer KTD-1 (slika 1.2.1) sprejet za dobavo in prenesen v serijsko proizvodnjo v tovarni Tantal v Saratovu.


riž. 1.2.1

S tem razvojem se je v celoti pokazal talent glavnega oblikovalca A.G. Ershov, ki mu je uspelo pravilno izbrati glavne tehnične rešitve naprave, organizirati razvoj njenih blokov in sklopov, novih funkcionalnih elementov po sosednjih oddelkih. Naprava je imela domet do 20 km z napako manj kot 1,7 m. Merilnik razdalje KTD-1 je bil več let serijsko proizveden v Saratovu, pa tudi v tovarni VTU v Moskvi. Za obdobje 1974 - 1980. vojaki so prejeli več kot 1000 takih naprav. Uspešno so bili uporabljeni pri reševanju številnih problemov vojaške in civilne topografije. Na inštitutu bi razvili vrsto novih elementov za laserske daljinomere. Na oddelkih za znanost o materialih pod vodstvom V.M. Garmash in V.P. Klyuev, visokokakovostni aktivni elementi so bili ustvarjeni iz itrijevega aluminijevega granata in itrijevega aluminata z neodimom. N.B. Angert, V.A. Pashkov in A.M. Oniščenko je ustvaril elektrooptične rolete iz litijevega niobata, ki nimajo analogov na svetu. V oddelku P.A. Tsetlin je ustvaril pasivna polkna. Na tej elementarni osnovi je E.M. Shvom in N.S. Ustimenko je razvil majhna laserska oddajnika ILTI-201 in IZ-60 za majhne daljinomere. Hkrati so bili obetavni fotodetektorji na osnovi germanijeve lavinske fotodiode razviti na oddelku A.V. Ievsky V.A. Afanasiev in M.M. Zemlyanov. Prvi majhen (v obliki daljnogleda) laserski daljinomer LDI-3 (sl. 1.2.2) je bil testiran na poligonu leta 1977 in leta 1980. Državni testi so bili uspešno izvedeni.

riž. 1.2.2

Napravo so serijsko obvladovali v tovarni radiocevnic Uljanovsk. Leta 1982 so bili izvedeni državni primerjalni testi naprave LDI-3 in naprave 1D13, ki ju je po naročilu moskovske regije razvil Kazanski optično-mehanski obrat. Komisija je iz več razlogov poskušala dati prednost napravi KOMZ, vendar je brezhibno delovanje daljinomera raziskovalnega inštituta Polyus med preskusi privedlo do dejstva, da sta bili obe napravi priporočeni za sprejem za dobavo in množično proizvodnjo: 1D13 za kopenske sile in LDI-3 za mornarico. V samo 10 letih je bilo v proizvodnjo danih več tisoč naprav LDI-3 in njegova nadaljnja modifikacija LDI-3-1. V poznih 80-ih je A.G. Ershov razvil najnovejšo različico daljnogleda LDI-3-1M z maso manj kot 1,3 kg. Izkazalo se je, da je to zadnje delo nadarjenega glavnega oblikovalca, ki je umrl zgodaj leta 1989.

Linija razvoja WTU, ki jo je začel KTD-1, se je nadaljevala z novimi napravami. Kot rezultat ustvarjalnega sodelovanja med Raziskovalnim inštitutom Polyus in 29. Znanstvenoraziskovalnim inštitutom za vojaško in tehnično sodelovanje je nastal merilnik razdalje - žiroteodolit DGT-1 ("Kapitan"), ki meri razdalje do predmetov na tleh z napaka manj kot 1 m in kotne koordinate - natančneje 20 ločnih sekund. Leta 1986 je bil razvit in sprejet za dobavo laserski daljinomer KTD-2-2 - šoba na teodolitu (slika 1.2.3).


riž. 1.2.3

V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so v uporabo vstopili popolnoma novi kvantni merilniki razdalje (DAK-1, DAK-2, 1D5 itd.). Omogočili so določitev koordinat objektov (tarč) in eksplozij granat v kratkem času z visoko natančnostjo. Da bi se prepričali o superiornosti njihovih značilnosti, je dovolj, da primerjate srednje napake pri merjenju obsega: DS-1 - 1,5 odstotka. (z obsegom opazovanja do 3 km), DAK - 10 m (ne glede na doseg).Uporaba daljinomerov je omogočila znatno zmanjšanje časa zaznavanja ciljev, povečala verjetnost njihovega odpiranja podnevi in ​​ponoči ter s tem se poveča učinkovitost topniškega ognja. Topniški kvantni merilniki razdalje so eno glavnih izvidniških sredstev v topniških enotah. Poleg glavnega namena - merjenja razdalje, kvantni daljinomeri omogočajo reševanje nalog izvajanja vizualnega izvidovanja terena in sovražnika, korekcije ognja, merjenja vodoravnih in navpičnih kotov, topografske in geodetske vezave elementov bojnih formacij topniških enot. Poleg tega laserski daljinomer-označevalec 1D15 omogoča osvetlitev ciljev z laserskim sevanjem s polaktivnim vodenjem pri izvajanju ognjenih nalog z visoko preciznim strelivom z glavami za navajanje.Trenutno so v uporabi naslednje vrste kvantnih daljinomerov: , topništvo kvantni daljinomer DAK-2 (1D11) in njegove modifikacije DAK-2M-1 (1D11M-1) in DAK-2M-2 (1D11M-2), laserska izvidniška naprava LPR-1 (1D13), daljinomer-označevalec 1D15.

Priporočamo branje

Vrh