Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Оптическая локационная станция (лазерная локационная станция, ОЛС, ЛЛС) — совокупность технических средств, позволяющих обнаруживать объекты и оценивать их координаты с помощью электромагнитных волн оптического диапазона (от до Гц). Так как излучателем в подобных станциях выступают источники лазерного излучения, то термины "оптическая локация" и "лазерная локация" можно считать синонимами.
История
Как самостоятельная область лазерная локация появилась относительно недавно. В 1960 г. коллективом под руководством Теодора Маймана был создан первый рубиновый лазер с длиной волны 690 нм. В 1964 г. был построен первый углекислотный лазер, работающий на длине волны 10.6 мкм. Высокие выходные мощности газовых лазеров и высокая прозрачность атмосферы в данном диапазоне длин волн делают газовые лазеры наиболее перспективными в решении вопросов лазерной локации. К 80-м годам XX века лазерная локация сформировалась в отдельное научное направление. С помощью ОЛС исследуют состояние атмосферы Земли и ее поверхности, используют в дальномерной технике - при посадке самолетов, стыковке космических кораблей. [1]
Принцип работы
Лазерная локация подразделяется на активную и полуактивную:
Активная лазерная локация состоит в облучении цели лазерным лучом и приеме части энергии, отраженной целью, т.е. лазерного локационного сигнала, приемным устройством ОЛС. При этом облучение и прием осуществляются из одного пункта.
При полуактивной лазерной локации облучение объекта производится из одного пункта, а прием лазерного излучения осуществляется в другом.
Прием лазерных локационных сигналов является первым этапом первичной обработки информации в ОЛС.
Измерение положения объекте локации - наклонной дальности, азимута и угла места - является вторым этапом первичной обработки локационной информации в ОЛС. Постоянство скорости распространения ЭМ-волн позволяет измерять наклонную дальность по времени запаздывания отраженного лазерного сигнала: . [1]
Поскольку лазерный луч обладает высокой степенью пространственной и временной когерентности, подобные системы позволяют формировать более узкие диаграммы направленности, чем у РЛС СВЧ-диапазона, что дает большую угловую разрешающую способность. Так же узкая диаграмма направленности позволяет эффективнее селектировать отражения от земли чем повышается помехоустойчивость системы.
Доплеровские методы измерения радиальной скорости характеризуются высокой чувствительностью: при длине волны 1 мкм и радиальной скорости 0.1 м/с доплеровское смещение частоты составит 200 кГц. Для реализации подобных методов требуется высокая временная когерентность, которая может быть достигнута при использовании газовых лазеров.
При этом надо учитывать ряд особенностей:
- Характеристики ОЛС сильно зависят от свойств атмосферы и метеоусловий.
- В следствие узости ДН требуется существенное время для поиска цели (сканирования области)
- Существуют ограничения на скорость импульса, обуславливаемые нагревом лазера.
- Поскольку лазер - устройство квантовое, в нем существуют специфичные для квантовой механики помехи.[2]
Конструктивно устройство ОЛС следующее: станция содержит обтекатель в виде сферы с оптическим окном, снабженный цилиндром, установленным в корпусе на подшипниках и в контакте с уплотнителем, элемент передаточного механизма, обеспечивающего связь с валом двигателя, и размещенные в обтекателе сканирующее зеркало, а в корпусе - оптические модули, лазерный дальномер и электронные блоки, отличающаяся тем, что уплотнитель, представляющий собой пакет в виде скрепленных упругих шайб из антифрикционного материала, между которыми размещены жесткие дистанционные шайбы, установлен с обеспечением упругого контакта поверхности цилиндра с краями упругих шайб.
Литература
- 1 2 Козинцев В.И, Белов М.Л., Орлов В.М. и др. Основы импульсной лазерной локации (рус.) / под ред. Рождествина В.Н.. — М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. — С. 12. — 512 с. — ISBN 5-7038-2706-X.
-
|
|