Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 4 - 1978 г. (1151803), страница 95
Текст из файла (страница 95)
При поиске решетка инжекциоиных лазеров на баАз создает луч шириной 10' по углу места и 0,1' по азимуту, который механически покачивается по азимуту в пределах ~20' один раз в секунду. Решеткой лазеров генерируется импульсный сигнал длительностью 50 нс, с импульсной мощностью 60 Вт и с частотой повторения 5000 Гц (12 импульсов на угол 0,1'). Для сопровождения иа больших расстояниях оптическое устройство преобразует излучение той же лазерной решетки в узкий луч шириной 1Х!'. Этот передатчик работает на дальностях, превышающих 300 и.
Для сопровождения иа малых дальностях (меньших 300 м) включается специальный лазер, имеющий импульсную мощность 2 Вт, длительность импульсов 10 нс и частоту повторения 5000 Гц. Линза диаметром 1О см собирает отраженные лазерные кмпульсы и фо. кусирует излучение на решетке из шести кремниеных фотодиодов. Детекторная решетка симметрична относительно оптической оси и состоит из двух детекторов, предназначенных для сопровождения. Угол зрения четырех детекторов согласован с шириной луча лазера в режиме сопровождения, а каждый из детекторов, смещенных относительно осн и используемых в режиме.
поиска, охватывает сектор 4,5' на 0,1'. Эти сектора смещены относительно оси системы на 1'. Если цель оказывается в пределах одного из лучей, с помощью которых осуществляется поиск, то вырабатывается сигнал ошибки, который запускает механизм управления и начинается наведение оптической оси на цель. При приеме сигнала, отраженного от цели, угол сканированвя по азимуту уменьшается до 1О'! этот режим работы продолжается до тех пор, пока цель не оказывается располо кениой в пределах '/з' относительно оптической оси. В этой области начинает работать четыре детектора и производится захват цели. Лучи шириной 0,1' используются только в режиме обзора, поэтому от привода базисной платформы ве требуется повышенной точности.
Дальность и ее производная измеряются с помощью цифровых методов. Используются также простые малогабаритные аналоговые приборы для отображения измеренных значений углов места и азимута, а тахже дальности и ее производной. Передатчик а приемная антенна установлены в общей оптической трубе, которая наводится с помощью автоматического привода на кардаиовом подвесе в пределах шб' по углу места и ш20' по азимуту. Труба вместе со следящим приводом помещена в кожух размером 153Х!58ХЗ! см и может быть установлена на приборной панели в кабине самолета.
При работе с уголковым отражателем размером 10 см, который может устанавлинаться на самолете или на взлетно-посадочной полосе, система имеет характеристики, приведенные в табл. б. В лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института [73] при поддержке 5)АЗА был также разработан экспериментальный лазер на баАз, имевший характеристики, приведенные в табл.
7. Расчетное значение дальности действии системы чри работе в космическом пространстве с диффузно отражающей целью, имеющей отражательну!о способность 0,1, равна 1 км. При работе с подобными целями в пределах атмосферы была экспериментально получена дальность действия 300 м. Такая простая и компактная система' может устанавливаться иа легких самолетах и вертолетах и эффективно использоваться в качестве прибора для предотвращения столкновений. Был также разработан оптический локатор 175), который одновременно измерял оптическую длину пути на двух длинах волн и, таким образом, позволял определять усредненный показатель преломления на общей трассе 383 Гл.
й. Оптические локаторы Таблица 6 Требования, предъявляемые к самолетному оптическому локатору [73) Условия Требсаанне Характеристика 6 — 1,83 !О' и 60 — 18,3 1Оа и Плохая видимость" Хорошая видимость Дальность действия, м По азимуту й.20', по углу места ~59 В широком секторе Рабочие углы, град По азимуту ш5', по углу места ~5" В узком секторе ь!5 -ь 3,0 ~22 Точность измерения дальности, м скорости, км/ч ь5,6 По азимуту ~1' По углу места ~!а Угловая точность В рабочем секторе Ч Ослабление на трасса ЗО дн. Таблица 7 Характеристики локатора с лазером на ОаАБ [74[ и расстоиние с погрешностью не более 1 ° 10-а без дополнительных метеорологических наблюдений.
В локаторе использовался Не — (т)е-лазер с длиной волны 632,8 нм я ртутная дуговая лампа высокого давления с отфильтрованным излучением с длиной волны 368,! нм. Работа прибора основана на следующем принципе. Оптический показатель преломления в нижней части атмосферы и, обладает дисперсией, и по- 364 Рабочая длина волны, нм . Импульсная мощность передатчика, Вт Длительность импульса, нс . Частота повторения импульсов, Рц Ширина луча передатчика, ср Квантовый выход фотоумножителя Площадь приемной апертуры, м' Ширина полосы оптическогв фильтра, нм Угол зрения приемника, ср .
На дальности 300 †,8 10' и На дальности 6 †3 и Скорость 185-370 км/ч, время сглаживания 2 а. Скорость 0-185 км/ч, даль- ность 6-30 м, время сглажи. вания 1 с. 844 9 100 330 3,2 !О т (0,4Х0,8 мрад) 3!О ' 1,6 10"и (диаметр приемного телескопа— 14,0 см) 7,6 3,8 !О а (ширине луча 7 мрад) 9.3. Лрименения Таблица 8 Характеристики системы для стыковки космических кораблей [74! Маля» дальяость !з-о ям> Большая дальность (1зв — 3 км> Хлректерястяка 4.0,5ьУе 120 — 50 м/о -ь0,2 м/о ~0,! м 50 — 0,3 м/с ~0,03 и/а Точность измерения дальности Скорость изменения дальности Точность измерения скорости изменения дальности Точность измерения угловоро положения Точность измерения скорости изменения углов ~0,!' ~0,05 прад/с ~0,1' ш0,5 мрад/о 366 этому свет различных цветов распространяется по одной и той же трассе с различными скоростямн.
Так как величяна и — 1 на данной длине волны пропорциональна плотности воздуха, разность показателей преломления и, следовательно, различие времени распространения для двух цветов пропорционально средней плотности воздуха на трассе. Измерив разность времени распространения волн двух цветов, можно онредевить среднюю плотность воздуха по трассе. По этой величине могут быть вычислены средине показатели преломления для каждого цвета, позволяющие произвести коррекцию измерений дальности. Атмосфера увеличивает время распространения иа ровне моря на 300 !О-с, а разность времени распространения волн 832,8 и 68,1 нм близка к 30 !О-с и соответствует разности длин оптических путей 40 см на трассе !5 км. Следовательно, измерение разности времени прохождеяия в !/300 часть позволяет определить среднюю плотность атмосферы с такой же относительной ошибкой и расстояние с ошибкой 1 ° 10-'.
При этом способе производится быстрое усреднение пространственного показателя преломления. Использование этого метода может значительно повысить точность измерения больших расстояний. Чтобы можно было измерить разность хода с высокой точностью простым фазовым методом, двухволновая система должна работать с высокими модулируюшими частотами. Кроме того, при автоматическом управлении частотой модуляции возможны отслеживание изменения длины трассы и автоматическая выдача результата измерения. Испытание системы проводилнсь нв трассе длиной 5,3 км между двумя холмами.
Оно показало точность определения изменения оптической длины пути 3 10-я при времени усреднения 10 с. После коррекции измерений с использованием 14 значений, полученных в течение 2 ч, было получено значение стандартного отклонения 0,15 см, соответствующего погрешности измерения 3 !О '. ХАБА был разработан оптический локатор для встречи и стыковки двух космических аппаратов [761.
Оптический локатор обеспечивал получение необходимых данных о дальности, радиальной скорости, угле визирования и производных углов и выдачу их в управляющую вычислительную машину для осуществления автоматической встречи и стыковки. Система могла осуществлять обнаружение цели в пределах !О' и на расстоянии до !20 км. В табл. 8 приведены характеристики системы. Оборудование локатора устанавливалось нв обоих объектах. На одном объекте, названном «преследователь», имелся приемопередатчик, обеспечивавший измерение дальности, производной дальности, углов и производных углов пассивного объекта.
На другом объекте, названном ецелыо», устанав- Гл. 9. Оптические локаторы установленным на «целн». Дальность измерялась по запаздывания» отраженного сигнала Для получения информации об углах, необходимой для обнаружения и слежения, на обоих кораблях использовались диссекторы изображений. На рис. 40 представлена функциональная схема системы. На «преследователе» имелись два передатчика Импульсный лазерный передатчик обеспечивал измерение больших дальностей с погрешностью 30 м.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
