Typklassifizierung und Anwendungsanalyse von gepulsten Laser-Entfernungsmessern
Als militärisches Gerät wurde der gepulste Laser-Entfernungsmesser Anfang der 1960er Jahre entwickelt. Nach mehr als 30 Jahren Entwicklung, Entwicklung und Ausrüstung hat das Ausland „Handgeräte, Stative, Periskope, Panzer, Panzerungen, Überwasserträger, U-Boot-Periskope, Flugabwehrgeschütze, Luftfahrzeuge, Flughafenwolken und Raketen“ fertiggestellt. Es gibt mehr als 400 Sorten und Modelle in dreizehn Kategorien, darunter Raketenstart, künstlicher Satellit und Raumfahrzeuge, wobei der Festkörper-Pulslaser-Entfernungsmesser mit Nd:YAG als Gerät am besten ausgestattet ist, gefolgt von Raman-Frequenzverschiebungs-Nd:YAG und Er:Glas sowie gepulsten CO2-Geräten Laser-Entfernungsmesser.
1. Leichter tragbarer gepulster Laser-Entfernungsmesser
Zu den leichten tragbaren gepulsten Laser-Entfernungsmessern gehören Handgeräte für die Infanterie- und Artillerie-Aufklärung sowie Laser-Entfernungsmesser und Zielbezeichner für die Vorwärtsaufklärung und die Vorwärtsluftkontrolle (FAC). Für das oben genannte System ist es erforderlich, flexibel zu sein, sich leicht wiederholen zu lassen, klein zu sein, einen Batteriesatz als Stromquelle zu verwenden, eine hohe Zuverlässigkeit und Wartbarkeit zu gewährleisten und die Kosten für ein einzelnes Produkt niedrig zu halten.
Technische Hauptleistung: Der maximale Messbereich beträgt 4 bis 10 km, die Entfernungsmessgenauigkeit beträgt ± 10 m, die Wiederholungsfrequenz ist einfach und der Strahldivergenzwinkel beträgt 1 bis 2 mrad. Es ist erwähnenswert, dass es keine kooperativen Ziele gibt und der Bediener keine Schutzbrille trägt, da der oben genannte Laser-Entfernungsmesser und sein System häufig eng mit anderen befreundeten Streitkräften zusammenarbeiten und keine groß angelegte Ausbildung gepanzerter Streitkräfte durchführen usw. ist die Sicherheit des menschlichen Auges äußerst wichtig. Daher hat sich dieser Typ von gepulsten Laser-Entfernungsmessern schrittweise vom Nd:YAG-Laser-Entfernungsmesser zum Raman-frequenzverschobenen Nd:YAG- und Er:Glas-1,54-μm-Laser-Entfernungsmesser entwickelt.
In der modernen Kriegsführung haben sich die unabhängigen Einsätze von Infanterie und Artillerie zu gemeinsamen Einsätzen von Spezialeinheiten bestehend aus Infanterie, Artillerie und Marinesoldaten entwickelt. Auch das Waffensystem hat nach und nach multifunktionale, umfassende High-Tech-Technologie von einer einzigen Bodenartillerie und Flugabwehrartillerie übernommen. Daher hat sich auch der Laser-Entfernungsmesser von einem tragbaren und handgehaltenen Gerät mit einer einzigen Entfernungsfunktion zu einem Laser-Entfernungsmesser, einem Tag- und Nachtsichtgerät für Infrarot-Zielen und einem Laser-Infrarot-Zielanzeiger für Laser-Entfernungsmesser, Zielanzeige und Infrarot entwickelt Zielen.
Beispielsweise ist der kleine Laser-Infrarot-Beobachter (MELIOS) der American Optoelectronics Company, der Er:-Glaslaser verwendet, ein Vertreter der fortschrittlicheren Laser-Entfernungsmesser der heutigen Zeit.
2. Pulslaser-Entfernungsmesser für Bodenfahrzeuge
Zu den Pulslaser-Entfernungsmessern für Bodenfahrzeuge gehören Panzer, Schützenpanzer, Feuerleitsysteme, Luftverteidigungsgeräte, Artillerie- oder raketengelenkte Feuerleitsysteme sowie der derzeit entwickelte Laser-Entfernungsmesser für Bodenfahrzeuge mit Zielbezeichner usw.
Seine wichtigste technische Leistung: Die maximale Messreichweite beträgt 4~10km, die Entfernungsgenauigkeit beträgt ±5~10m, die Zielauflösung beträgt etwa 20 m, die Wiederholungsfrequenz beträgt 0,1~1 Hz, und der Strahldivergenzwinkel beträgt 0,4~1 mrad.
Die Anwendung des Laser-Entfernungsmessers im Feuerleitsystem von Panzern besteht darin, Informationen zur Überhöhenkorrektur der ballistischen Flugbahn, Informationen zur Azimutkorrektur und Entfernungsinformationen bereitzustellen, die durch Gegenwind oder Zielbewegungen verursacht werden. Das Infanterie-Kampffahrzeug nutzt den Laser-Entfernungsmesser hauptsächlich, um zu messen, ob sich das Ziel in der Entfernung der Panzerabwehrrakete befindet, und zweitens dient er der Geschützfeuerkontrolle und der Zielsortierung. Damit der Laser-Entfernungsmesser jedes erkennbare Ziel optimal ausfindig machen und das Feuerleitsystem rund um die Uhr passiv erkennen, identifizieren und aussortieren kann, sollten diese Systeme außerdem Folgendes umfassen: Zieloptik, Fernsehkameras und Infrarot-Wärmebildkamera Bildgeber (FLIR) usw. Dies ist ein System, das sehr dringend benötigt wird, aber von keinem Laser-Entfernungsmesser mit einer einzigen Funktion und einer einzigen Wellenlänge vollständig abgedeckt werden kann. Ausländischen Berichten zufolge verwendet die Hughes Corporation aus den Vereinigten Staaten einen Raman-frequenzverschobenen Nd:YAG-Laser-Entfernungsmesser, eine Fernsehkamera und Infrarotbildgebung, um das Laser-Entfernungsmessersystem für Panzer und gepanzerte Fahrzeuge zu bilden, das derzeit die neueste Ausrüstung darstellt.
Wenn diese Art von System jedoch einen 1,06 μm Nd:YAG-Laser-Entfernungsmesser verwendet, kann es, selbst wenn ein Dämpfungsfilter am Entfernungsmesser installiert ist, grundsätzlich die Sicherheitsanforderungen des menschlichen Auges während des Entfernungsmesser-Trainings für kooperative Ziele erfüllen. Nach der Demonstration sollten der Panzer und die Bediener, Kommandeure und Kombattanten von Infanterieoperationen Maßnahmen zum Schutz des menschlichen Auges ergreifen oder einen für das menschliche Auge sicheren Laser mit einer Wellenlänge von 1,54 μm verwenden, um die Anforderungen an den Schutz des menschlichen Auges grundsätzlich zu erfüllen.
3. Gepulster Laser-Entfernungsmesser für Flugabwehrartillerie und Raketenabwehr
Der Impulslaser-Entfernungsmesser für die Luftverteidigung und der Luftverteidigungs-Pulslaser-Entfernungsmesser für Infanterie-Kampffahrzeuge mit Selbstschutzmaßnahmen sollten entsprechend den Anforderungen des Feuerleitsystems und des Kampfsystems arbeiten und mit hoher Geschwindigkeit in der Luft manövrieren Entfernung und Entfernungsgeschwindigkeit Das Ziel liefert stabile Verfolgungsinformationen und Entfernungsinformationen, um den Bedrohungen durch bewaffnete Hubschrauber, Stealth-Flugzeuge, Marschflugkörper und Strahlungsabwehrraketen entgegenzuwirken.
Dies erfordert, dass der Laser-Entfernungsmesser eine relativ hohe Datenrate (hohe Laserpulsrate) und eine relativ hohe Entfernungsgenauigkeit bietet, wie z. B. eine maximale Reichweite von 4~20km, eine Entfernungsgenauigkeit von ±2,5~5m, und einer Wiederholungsrate von 6 bis 20 Hz beträgt der Strahldivergenzwinkel 0,5 bis 2,5 mrad usw. Wenn die Kampfentfernung jedoch recht groß ist (etwa 20 km oder mehr), findet die tatsächliche Konfrontation in einer so großen Entfernung unter eindeutigen atmosphärischen Bedingungen statt , und die Empfindlichkeit des Laser-Entfernungsmessers ist nur geringfügig höher als die des Panzer-Entfernungsmessers; In einigen Jahreszeiten mit hoher Luftfeuchtigkeit oder einigen meteorologischen Regionen mit hohen Temperaturen ist die maximale Reichweite des Pulslaser-Entfernungsmessers mit langer Wellenlänge (z. B. 10,6 μm CO2) aufgrund der starken Absorption von H2O-Molekülen begrenzt. Zu diesem Zeitpunkt sollte 1,06 verwendet werden. μm-Nd:YAG-Pulslaser-Entfernungsmesser oder Raman-frequenzverschobener Nd:YAG- und Er:Glas-Pulslaser-Entfernungsmesser (1,54 μm).
Beispielsweise verwendet das US-amerikanische Unternehmen Hughes die Raman-Frequenzverschiebung Nd: YAG und Er: Glas-Laser-Entfernungsmesser mit fotoelektrischer Verfolgungserkennung und ist ein typisches Beispiel für das aktuelle fortschrittliche System.
4. Luftgestützter gepulster Laser-Entfernungsmesser
Der luftgestützte gepulste Laser-Entfernungsmesser kann zur Ausrüstung bewaffneter Hubschrauber mit Raketenführung und zur Ausrüstung von Starrflügelflugzeugen verwendet werden, um Ziele wie unterstützende fotoelektrische Flugzeuge zu blockieren und Flugzeug- und Raketenangriffe abzufangen. Diese typischen Anwendungen verwenden im Allgemeinen einen 1,06 μm großen Nd:YAG-Laser-Entfernungsmesser mit Laserentfernungs- und Zielausrichtungsfunktionen oder einen augensicheren Raman-frequenzverschobenen Nd:YAG-gepulsten Laser-Entfernungsmesser_Zielausrichtung bei einer Wellenlänge von 1,54 μm. usw., um luftgestützte Systeme zu schützen, um Kampfeinsätze abzuschließen oder fotoelektrische Ziele in der Luft aktiv anzugreifen.
Die wichtigste technische Leistung des luftgestützten Pulslaser-Entfernungsmessers: große Reichweite (4~10km für bewaffnete Hubschrauber, 10~20km für Starrflügler), hohe Reichweite Genauigkeit (±5~10 m für bewaffnete Hubschrauber), für Starrflügler ±1~10 m), Wiederholungsrate (für bewaffnete Hubschrauber 4 Hz, für Starrflügler 5~20 Hz), Strahlausbreitungswinkel ist klein (für bewaffnete Hubschrauber beträgt 0,4 bis 1 mrad, für Starrflügler 0,1 bis 0,5 mrad), und die Bordausrüstung sollte klein und leicht sein und mit Luftfahrtindikatoren vergleichbar sein.
Daher muss der Laser eine hocheffiziente zirkulierende Flüssigkeit als Kühler verwenden, um die hohen Betriebsgeschwindigkeitsanforderungen zu erfüllen, andernfalls muss er eine Gas- oder Mischgas-Boosterkühlung verwenden. Derzeit verwendet das von den USA entwickelte Lasersystem „Liden“ (LANTIRN) den Raman-frequenzverschobenen Nd:YAG-Laserzielbezeichner-Entfernungsmesser, der ein typisches Beispiel für die multifunktionale und erweiterte Anwendung moderner Laser-Entfernungsmesser in der Luft ist.
5. Gepulster Laser-Entfernungsmesser an Bord
Die Entwicklung des bordeigenen Pulslaser-Entfernungsmessers erfolgt nach dem leichten tragbaren, fahrzeugmontierten und Luftverteidigungs-Laser-Entfernungsmesser und umfasst zwei Kategorien: Überwasserschiff- und U-Boot-Periskop.
Der oberflächengestützte Impulslaser-Entfernungsmesser ist hinsichtlich der technischen Leistungsindikatoren mit dem fahrzeugmontierten Laser-Entfernungsmesser für die Feuerleitung und Luftverteidigung identisch. Die Anforderungen an Volumen, Gewicht, elektrische Effizienz, Wartungsfähigkeit und Kosten sind nicht streng. Daher wird derzeit eine große Anzahl von Marineschiffen zur Ausrüstung konventioneller Feuerleit- und Luftverteidigungssysteme eingesetzt, wie z. Wetterüberwachung und Verfolgung von Luftzielen und anderen einzigartigen Schiffen. Online-Bewerbungen sind auf dem Vormarsch, und die Bewerbungsaussichten sind recht breit gefächert.
Der U-Boot-Periskop-Pulslaser-Entfernungsmesser verwendet derzeit zwei Kombinationen. Die erste besteht darin, den Laser-Entfernungsmesser, den Bildverstärker und die Wärmebildkamera in das Periskop einzubauen, während die Entfernungsanzeige und der Auslöseknopf jeweils über der Hand des Bedieners angebracht werden. oder in der Nähe. Sein Vorteil besteht darin, dass der Laserverlust im optischen Übertragungsweg gering ist, der Strahl jedoch driftet und es schwierig ist, das Ziel zu erfassen; Bei der zweiten Methode werden die oberen drei Teile an der Unterseite des Periskops installiert, und die Installation, Fehlerbehebung und Demontage des gesamten Systems ist sehr praktisch, aber der Laser, der diese Methode verwendet, muss ein 12 m langes Periskoprohr und 15 m durchlaufen ~20 Linsen und der Energieverlust ist relativ groß.
Die wichtigsten technischen Leistungen sind: Entfernungsreichweite 300–6000 m, Entfernungsgenauigkeit ±5–10 m, Wiederholungsfrequenz 1–5 Hz, Strahldivergenzwinkel 1–1,5 mrad.
