|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
страницы:
1
2
3
4
5
6
Текущая страница: 1
|
|
РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ДРУЖБЫ НАРОДОВ
КУРСОВАЯ РАБОТА
по физике на тему:
ПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРОВ
В ВОЕННОЙ ТЕХНИКЕ
Студентки
подготовительного факультета
группы НМ-010
Аратовой М. Н.
Научный руководитель:
доцент Леонов А. Ф.
Москва, 1997г.
ПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРОВ В ВОЕННОЙ ТЕХНИКЕ
К настоящему времени сложились основные направления, по которым
идет внедрение лазерной техники в военное дело. Этими направлениями
являются:
1. Лазерная локация (наземная, бортовая, подводная).
2. Лазерная связь.
3. Лазерные навигационные системы.
4. Лазерное оружие.
5. Лазерные системы ПРО и ПКО.
Ускоренными темпами идет внедрение лазеров в военную технику
США, Франции, Англии, Японии, Германии, Швейцарии. Государственные
учреждения этих стран всемерно поддерживают и финансируют работы
в данной области.
ЛАЗЕРНАЯ ЛОКАЦИЯ
Лазерной локацией в зарубежной печати называют область
оптикоэлектроники, занимающуюся обнаружением и определением
местоположения различных объектов при помощи электромагнитных волн
оптического диапазона, излучаемых лазерами. Объектами лазерной
локации могут стать танки, корабли, ракеты, спутники, промышленные
и вооруженные сооружения. Принципиально лазерная локация осуществляется
активным методом.
В основе лазерной локации, так же как и в радиолокации лежат
три основных свойства электромагнитных волн:
1. Способность отражаться от объектов. Цель и фон, на котором
она расположена, по-разному отражают упавшее на них излучение.
Лазерное излучение отражается от всех предметов: металлических и
неметаллических, от леса, пашни, воды. Более того, оно отражается от
любых объектов, размеры которых меньше длины волны, лучше, чем
радиоволны. Это хорошо известно из основной закономерности отражения,
по которой следует, что чем короче длина волны, тем лучше она
отражается. Мощность отраженнного в этом случае излучения обратно
пропорциональна длине волны в четвертой степени. Лазерному локатору
принципиально присуща и большая обнаружительная способность, чем
радиолокатору - чем короче волна, тем она выше. Поэтому-то и проявлялась
по мере развития радиолокации тенденция к перехода от длинных волн к
более коротким. Однако изготовление генераторов радиодиапазона,
излучающих сверх короткие радиоволны становилось все труднее и труднее,
а затем вовсе и зашло в тупик. Создание лазеров открыло новые перспективы
в технике локации.
2. Способность распространяться прямолинейно. Использование
узконаправленного лазерного луча, которым проводится просмотр
пространства, позволяет определить направление на объект(пеленг цели)
Это направление находят по расположению оси оптической системы,
формирующей лазерное излучение. Чем уже луч, тем с большей точностью
может быть определен пеленг.
Простые расчеты показывают - чтобы получить коэффициент
направленности около 1.5, при использовании радиоволн сантиметрового
диапазона, нужно иметь антенну диаметром около 10м. Такую антенну
трудно поставить на танк, а тем более на летательный аппарат. Она
громоздка и нетранспортабельна. Нужно использовать более короткие
волны.
Угловой раствор луча лазера, изготовленного с помощью
твердотельного активного вещества, как известно составляет всего
1.0 ... 1.5 градуса и при этом без дополнительных оптических систем.
Следовательно габариты лазерного локатора могут быть значительно
меньше, чем аналогичного радиолокатора. Использование же
незначительных по габаритам оптических систем позволит сузить луч
лазера до нескольких угловых минут, если в этом возникнет
необходимость.
3. Способность лазерного излучения распространяться с постоянной
скоростью дает возможность определять дальность до объекта. Так, при
импульсном методе дальнометрирования используется следующее соотношение:
L = ct/2
где L - расстояние до обькта, с - скорость распространения излучения,
t - время прохождения импульса до цели и обратно.
Рассмотрение этого соотношения показывает, что потенциальная
точность измерения дальности определяется точностью измерения
времени прохождения импульса энергии до объекта и обратно. Совершенно
ясно, что чем короче импульс, тем лучше.
Какими же параметрами принято характеризовать локатор? Каковы
его паспортные данные? Рассмотрим некоторые из них.
Прежде всего зона действия. Под ней понимают область пространства,
в которой ведется наблюдение. Ее границы обусловлены максимальной и
минимальной дальностями действия и пределами обзора по углу места и
азимуту. Эти размеры определяются назначением военного лазерного
локатора.
Другим параметром является время обзора. Под ним понимается
время, в течении которого лазерный луч производит однократный
обзор заданного объема пространства.
Следующим параметром локатора является определяемые координаты.
Они зависят от назначения локатора. Если он предназначен для
определения местонахождения наземных и подводных объектов, то
достаточно измерять две координаты: дальность и азимут. При наблюдении
за воздушными объектами нужны три координаты. Эти координаты следует
Текущая страница: 1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
