Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Последняя программа БВ1КБ (Брасе Вазед 1пбагед Буз1еш) предусматривает дополнительное формирование низкоорбитальной группировки спутников БВ1КБ Ьои с оптико-электронной аппаратурой (рис. 2.61,6), начиная с 2002 г., в интересах войск и флотов вне США. Начиная с 2004 г. планировалась замена спутников РБР спутниками БВ1КБ Н18)з (рис. 2.61,в) ]6.48]. Оптико-электронная система АЕОБ (США). Система (Аг!талсег! Е!ее!го-Орйса! Бузгеш) предназначена в основном для сопровождения и распознавания низкоорбитальных космических аппаратов в тени Земли и обла- 40 дает для этого системой автоматического сопровождения малоразмерньгх объектов, перемещающихся с высокой угловой скоростью.
Размещена на о. Мауи (Гаваи) и используется ВВС США. Включает телескоп с рекордными диаметром пер- ф~ вичного зеркала 3,67 м и мас- тт!!':-;- сой 120 т (вид изнутри пока„з ."Ф';;,з:!~!!йй!г! зан на рис. 2.62), а также под- систему адаптивной компен®„'; . сации искажений в турбу) , .:;;, леитной атмосфере. На расстоянии 400 км обеспечивает разрешающую способность 1О см в поперечной плоскости при поле обзо- .1.'.~ф -'.'.
"' ра — 1 мрад. Может использовы ваться и как полуактивная сисРнс. 2.62 тема, работающая за счет сол- нечного подсвета дальних объектов в видимом диапазоне. Частично используется для астрономических наблюдений 19.42, 9.52]. Примеры полуактивных ОЛК (ОЛС) и их комбинаций с пасс и в н ы м и . К этим комплексам (станциям) относятся средства обнаружения, измерения координат (в интересах наведения в том числе), распознавания космических и воздушных объектов,метеообеспечения и экологического контроля окружающей среды.
Оптико-электронный комплекс СЕОРББ (США). Иначе, Отовари-Вазед Е1есгго-Орйса! Оеер Брасе Бпгие11- )апсе. Предназначен для обнаружения, распознавания и каталогизации космических аппаратов (включая геостационарные ИСЗ), астероидов и т.п. Разработан Массачусетским технологическим институтом и размещен в Сокорро. Важнейший элемент системы контроля космического пространства США. Оптико-электронные средства комплекса работают в видимом и ближнем ИК диапазонах. Диаметры приемных телескопов от 38 см до 106 см. Вид главного телескопа показан на рис.
2.63. Он позволяет сопровождать объект с угловым размером 12" ":„'-",: («размером в бейс, ы',.; "' 1йг, бальный мяч, находя- щийся на дальности 4]!,'::, -' 1, (и,.„. " '. ' 20 тыс. миль»). Теле- визионная камера ф,::,-',;, включает 4096х4096 элементов размером Рис. 2.63 15 мкм. Изображения звезд, вращающихся относительно Земли с постоянной скоростью, могут автоматически стираться. Дальность получения информации в ночных условиях оценивается величиной 40 тыс.км, в дневных — 9 тыс. км. Частично используется для астрономических наблюдений [9.50, 9.51]. Оптико-электронная станция АМОБ (США).
Станция АМОБ (А!г (отсе Маш Орйса! Б!айоп) предназначена для обнаружения, сопровождения и получения координатной и некоординатной информации (информации распознавания) о космических объектах, находящихся на орбитах до 32 тыс, км в видимом диапазоне длин волн. Размещена на о. Мауи (Гаваи) (9.52]. Диаметры главных зеркал телескопов 155 и 122 см.
Для распознавания объектов привлекаются фотометрические и спектрофотометрические характеристики изображений. При их получении используются методы компенсации влияния турбулентной атмосферы. Внешний вид станции показан на рис. 2.64. Рие. 2.64 Телевизионные оптические визиры зенитных ракетных комплексов. Используются в ЗРК малой и средней дальности США, Франции, России и т.д, для обнаружения и распознавания освещенных солнечным светом целей и наведения на них зенитных управляемых ракет [0.38]. Дальность обнаружения в хороших метеоусловиях определяется дальностью прямой видимости. 2.3.7.
Примеры активных лазерных ОЛС Эти ОЛС используются для измерения угловых координат, дальностей и радиальных скоростей различных объектов, в том числе элементов воздушных масс, сбора некоординатной информации, наведения управляемого оружия, навигационного и метеообеспечения, контроля окружающей среды. Лазерный локатор Игеропд (США). Имеет приемо-передающий телескоп диаметром 1,2 м, обеспечивающий расходимость излучения до 2" (рис. 2.65) [9.14, 9.51]. Был создан Массачусетским технологическим институтом для локации космических аппаратов, оспа-,~-дй:;::,,:.-„:.:","",.; .
--.:.';:: —.',.:,-„.;.;,:;.-:,;,', щенных уголковыми отражателями, на . дальностях до 6000 км, а также земной стратосферы и мезосферы на высотах 100...300 км. Лазерное обеспечение изменяется в зависимости от решаемых задач. Для решения атмосферных задач лидар, оснащениь1й в Рис. 2.65 середине 90-х годов ХбхУАО-лазером со средней мощностью 25 Вт университета Клемсон. Он испускает луч с частотой следования импульсов 31,7 Гц диаметром около 10 мм. Лидар является в настоящее время элементом радио- астрономической обсерватории Мй!иоле Н)В вблизи Бостона, включающей РЛС некогерентного зондирования ионосферы, оптические спектрометры, интерферометры и т.д. [9.49].
В ранних версиях лидара использовался фотодетектор на основе Н8С6Те, чувствительный к длине волны 10,6 мкм. По результатам проводок ИСЗ ошибка измерения радиальной скорости составила 1,3 мм/с. Вертолетная ОЛС ИЬепей 1.54 (США). Обеспечивает огибание ландшафта и предотвращает столкновения с проводами и другими препятствиями без непосредственного представления изображений пилоту. Передающий неодимовый Хб: т'1.Р-лазер работает в относительно безопасном для глаза диапазоне 1,54 мкм, обеспечивая спиральное сканирование излучаемых импульсов длительностью 5 нс с частотой следования ! 5 кГц при средней мощности 1 Вт.
Для повышения чувствительности фотоприемника на основе 1пбаАз использовано термоэлектрическое охлаждение до -25' С [9.4! ]. Исследовательская лазерный локатор Негев)ез (США). Включает неодимовый Хо: т'[.Р-лазер на длине волны 1,047 мкм при апертуре диаметром 4,8 см. Обеспечивается излучение импульсов длительностью !0 нс с частотами следования 2 или 16 кГц и пиковыми мощностями ! 2 или 1,2 кВт. Матрица фотоприемников, состоящая из 256х256 элементов, при частоте следования 16 кГц просматривается за 4 с. Оптический фильтр с полосой пропускания 25нм (по длине волны) ослабляет фоновое излучение. Направленность излучения 0,5 мрад, направленность приема 0,8 мрад [9.41]. 2.3.8.
Пример комбинации активных ОЛС с полуактиеными и пассивными Исследовательский локатор ТЯ.И (США). Предназначен для гибкого макетирования комбинаций лазерной, телевизионной и тепловой локации с высоким разрешением. Передающий СОз лазер активной части ТББК со средней мощностью 15 Вт, сопряженный с телескопом диаметром 17,8 см, обеспечивает программируемый обзор пространства и модуляцию колебаний по частоте, амплитуде и поляризации, Приемная система активной части ТЯ.К включает длиннофокусный телескоп и матричный фотоприемник на основе 1пЗЬ, состоящий из 256х256 элементов. Гетеродинным детектором служит Н8КЙТе фотодиод, охлаждаемый до 77'К. Часть элементов активной части ТЯ.Й используется в телевизионном и тепловом каналах [9.4! ].
2.4. Акустическая поиация 2.4.7. Общие сведения Особенно широкое применение акустическая локация получила в водной среде, акустические волны в которой затухают существенно медленнее электромагнитных, но она применяется и в воздушной среде. Пассивные акусаические яетоды в воздушной среде используют в неконтактных акустических взрывателях средств поражения. Звукоулавливание и пеленгация объектов по создаваемым ими звукам предшествовали, наряду с инфракрасной пассивной локацией, радиолокации самолетов.
Вынесенные акустические датчики совместно со средствами передачи информации могут и сейчас использоваться в многопозиционных локационных системах, обеспечивая информацию о закрытых для радиоволн участках местности. 41 Наряду с акустическими колебаниями звуковых частот используют колебания более высоких, ультразвуковых частот и более низких, инфразвуковых. Ннфраэвукавые (сейсмические) колебания вызываются в толще суши, воды и атмосферы Земли землетрясениями, ураганами, а также взрывами и даже движением отдельных транспортных средств. Сейсмические волны могут распространяться в толще Земли со скоростью (0,1...14)к10э м!с и использоваться для обнаружения землетрясений, взрывов, геофизической разведки ископаемых.
Ультразвуковую и звуковую активную и пассивную гидралокаиию широко используют в морской навигации для обнаружения невидимых глазом подводных препятствий, в рыбном промысле для обнаружения косяков и крупных рыб, в гидрогеологии, океанографии для поиска полезных ископаемых и исследования морского дна, в военном деле для обнаружения и измерения координат подводных лодок, мин, надводных кораблей, наведения на них торпед и ракет.
На акустические средства военного назначения распространяется идеология радиоэлектронной борьбы (разд. 6) [0.42, 6.9, 92-9.37). 2 4.2. Особенности гидроакустических колебаний Характерной особенностью гидроакустических колебаний является низкая скорость их распространения э ч = 1,5 1О м!с, значительно меньшая скорости света в вакууме с = 3.10 м!с. Это приводит к сокращению длин волн 2 = ч(7' и обеспечению хороших разрешений по дальности активной локации даже при узких полосах частот. Хотя акустические колебания в воде затухают слабее электромагнитных, степень их затухания велика. Наименьшее затухание наблюдается в диапазоне звуковых частот 0,5...2 кГц. Дальность распространения волн средней интенсивности в одном направлении достигает при этом 15...20 км. В диапазоне ультразвуковых частот, больших 15...20 кГц, длина волны укорачивается и становится менее !О см.
Существенно возрастает затухание, особенно в поверхностном слое воды, содержащем ряд неоднородностей (пузырьков воздуха, микроорганизмов и т.д.). Дальность распространения волн средней интенсивности снижается до 3...5 км. Наряду с явлением затухания сказываются явления рефракции и сверхрефракции (см. разд. 11.5). Рассеяние акустических колебаний неоднородностями (явление реверберации) приводит к образованию непреднамеренных гидролокациониых пассивных помех.