Systèmes de réservoirs pour l'enregistrement du rayonnement laser

Systèmes de réservoirs pour l'enregistrement du rayonnement laser
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Vidéo: Systèmes de réservoirs pour l'enregistrement du rayonnement laser

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Anonim

L'effet d'interférence sur les systèmes de guidage des armes guidées est apparu pour la première fois dans l'équipement des chars dans les années 80 et a reçu le nom de complexe de contre-mesures optique-électronique (KOEP). Au premier rang se trouvaient l'ARPAM israélien, la "Shtora" soviétique et la (!) "Bobravka" polonaise. La technique de la première génération enregistrait une seule impulsion laser comme signe de télémétrie, mais percevait une série d'impulsions comme le travail d'un indicateur de cible pour guider une tête autodirectrice semi-active d'un missile attaquant. Des photodiodes au silicium avec une gamme spectrale de 0,6 à 1,1 µm ont été utilisées comme capteurs, et la sélection a été réglée pour sélectionner des impulsions plus courtes que 200 µs. Un tel équipement était relativement simple et bon marché, il était donc largement utilisé dans la technologie mondiale des chars. Les modèles les plus avancés, le RL1 de TRT et le R111 de Marconi, disposaient d'un canal de nuit supplémentaire pour enregistrer le rayonnement infrarouge continu des appareils de vision nocturne actifs ennemis. Au fil du temps, une telle technologie de pointe a été abandonnée - il y a eu de nombreux faux positifs et l'apparition de la vision nocturne passive et des imageurs thermiques a également été affectée. Les ingénieurs ont essayé de fabriquer des systèmes de détection sous tous les angles pour l'éclairage laser - Fotona a proposé un seul dispositif LIRD avec un secteur de réception de 3600 en azimut.

Systèmes de réservoirs pour l'enregistrement du rayonnement laser
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Appareil FOTONA LIRD-4. Source: "Nouvelles de l'Académie russe des sciences des missiles et de l'artillerie"

Une technique similaire a été développée dans les bureaux de Marconi et Goodrich Corporation sous les désignations, respectivement, Type 453 et AN / VVR-3. Ce schéma n'a pas pris racine en raison de l'impact inévitable des parties saillantes du réservoir dans le secteur de réception de l'équipement, ce qui a conduit soit à l'apparition de zones "aveugles", soit à une re-réflexion du faisceau et à une distorsion du signal. Par conséquent, les capteurs ont simplement été placés le long du périmètre des véhicules blindés, offrant ainsi une vue panoramique. Un tel schéma a été mis en œuvre dans une série par l'anglais HELIO avec un ensemble de têtes de capteur LWD-2, les Israéliens avec le LWS-2 dans le système ARPAM, les ingénieurs soviétiques avec le TShU-1-11 et TSHU-1-1 dans le fameux "Shtora" et les Suédois de Saab Electronic Defense Systems avec des capteurs LWS300 en protection active LEDS-100.

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Ensemble d'équipements LWS-300 du complexe LEDS-100. Source: "Nouvelles de l'Académie russe des sciences des missiles et de l'artillerie"

Les caractéristiques communes de la technique indiquée sont le secteur de réception de chacune des têtes dans la gamme de 450 jusqu'à 900 en azimut et 30…600 au coin de la place. Cette configuration de l'enquête s'explique par les méthodes tactiques d'utilisation des armes guidées antichars. Une frappe peut être attendue soit de cibles au sol, soit d'équipements volants, qui se méfient des chars couvrant la défense aérienne. Par conséquent, les avions d'attaque et les hélicoptères éclairent généralement les chars à basse altitude dans le secteur 0 … 200 en élévation avec le lancement ultérieur de la fusée. Les concepteurs ont pris en compte les fluctuations possibles de la caisse du véhicule blindé et le champ de vision des capteurs en élévation est devenu légèrement plus grand que l'angle d'attaque de l'air. Pourquoi ne pas mettre un capteur avec un grand angle de vue ? Le fait est que les lasers des détonateurs de proximité des obus d'artillerie et des mines fonctionnent sur le dessus du char, ce qui, dans l'ensemble, est trop tard et inutile pour se bloquer. Le Soleil est aussi un problème, dont le rayonnement est capable d'éclairer l'appareil récepteur avec toutes les conséquences qui en découlent. Les télémètres et les désignateurs de cibles modernes utilisent pour la plupart des lasers avec des longueurs d'onde de 1, 06 et 1, 54 microns - c'est pour de tels paramètres que la sensibilité des têtes de réception des systèmes d'enregistrement est affinée.

L'étape suivante dans le développement de l'équipement a été l'extension de sa fonctionnalité à la capacité de déterminer non seulement le fait de l'irradiation, mais également la direction de la source de rayonnement laser. Les systèmes de première génération ne pouvaient indiquer qu'approximativement l'illumination ennemie - tout cela en raison du nombre limité de capteurs avec un large champ de vision azimutal. Pour un positionnement plus précis de l'ennemi, il faudrait peser le char avec plusieurs dizaines de photodétecteurs. Ainsi, des capteurs matriciels sont apparus sur les lieux, comme la photodiode FD-246 du dispositif TShU-1-11 du système Shtora-1. Le champ photosensible de ce photodétecteur est divisé en 12 secteurs en forme de bandes, sur lesquels est projeté le rayonnement laser transmis à travers la lentille cylindrique. Pour faire simple, le secteur du photodétecteur, qui a enregistré l'éclairement laser le plus intense, déterminera la direction de la source de rayonnement. Un peu plus tard, un capteur laser au germanium FD-246AM est apparu, conçu pour détecter un laser avec une gamme spectrale de 1,6 micron. Cette technique permet d'atteindre une résolution suffisamment élevée de 2 … 30 dans le secteur vu par la tête de réception jusqu'à 900… Il existe une autre façon de déterminer la direction de la source laser. Pour cela, les signaux de plusieurs capteurs sont traités conjointement, dont les pupilles d'entrée sont situées à un angle. La coordonnée angulaire est trouvée à partir du rapport des signaux de ces récepteurs laser.

Les exigences relatives à la résolution de l'équipement d'enregistrement du rayonnement laser dépendent de la finalité des complexes. S'il est nécessaire de viser avec précision l'émetteur laser de puissance pour créer des interférences (JD-3 chinois sur le char Object 99 et le complexe américain Stingray), alors une autorisation est requise de l'ordre d'une ou deux minutes d'arc. Moins strict à la résolution (jusqu'à 3 … 40) conviennent aux systèmes lorsqu'il est nécessaire de tourner l'arme dans le sens de l'éclairage laser - ceci est mis en œuvre dans le KOEP "Shtora", "Varta", LEDS-100. Et déjà une très faible résolution est autorisée pour la mise en place d'écrans de fumée devant le secteur du lancement de fusée proposé - jusqu'à 200 (Bobravka polonais et Cerberus anglais). À l'heure actuelle, l'enregistrement du rayonnement laser est devenu une exigence obligatoire pour tous les COEC utilisés sur les chars, mais les armes guidées sont passées à un principe de guidage qualitativement différent, ce qui a posé de nouvelles questions aux ingénieurs.

Le système de téléorientation des missiles par faisceaux laser est devenu un « bonus » très courant des armes guidées antichars. Il a été développé en URSS dans les années 60 et mis en œuvre sur un certain nombre de systèmes antichars: Bastion, Sheksna, Svir, Reflex et Kornet, ainsi que dans le camp d'un ennemi potentiel - MAPATS de Rafael, Trigat concerne MBDA, LNGWE de Denel Dynamics, ainsi que Stugna, ALTA de l'ukrainien "Artem". Le faisceau laser émet dans ce cas un signal de commande vers la queue de fusée, plus précisément vers le photodétecteur embarqué. Et il le fait de manière extrêmement intelligente - le faisceau laser codé est une séquence continue d'impulsions avec des fréquences de l'ordre du kilohertz. Vous sentez de quoi il s'agit ? Chaque impulsion laser frappant la fenêtre de réception du COEC est inférieure à leur niveau de réponse seuil. C'est-à-dire que tous les systèmes se sont avérés aveugles devant le système de guidage des munitions à faisceau de commande. Du carburant a été ajouté au feu avec le système d'émetteur pancratique, selon lequel la largeur du faisceau laser correspond au plan image du photodétecteur de la fusée, et au fur et à mesure que les munitions sont retirées, l'angle de divergence du faisceau diminue généralement ! C'est-à-dire que dans les ATGM modernes, le laser peut ne pas toucher du tout le char - il se concentrera exclusivement sur la queue de la fusée volante. Ceci, bien sûr, est devenu un défi - à l'heure actuelle, des travaux intensifs sont en cours pour créer une tête de réception avec une sensibilité accrue, capable de détecter un signal laser de faisceau de commande complexe.

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Un prototype de l'équipement d'enregistrement du rayonnement des systèmes de guidage à faisceau de commande. Source: "Nouvelles de l'Académie russe des sciences des missiles et de l'artillerie"

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Tête de réception de l'AN/VVR3. Source: "Nouvelles de l'Académie russe des sciences des missiles et de l'artillerie"

Il devrait s'agir de la station de brouillage laser BRILLIANT (Beamrider Laser Localization Imaging and Neutralization Tracker), développée au Canada par l'Institut DRDS Valcartier, ainsi que les développements de Marconi et BAE Systema Avionics. Mais il existe déjà des échantillons en série - les indicateurs universels 300Mg et AN / VVR3 sont équipés d'un canal séparé pour déterminer les systèmes de faisceau de commande. Certes, ce ne sont pour l'instant que les assurances des développeurs.

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Ensemble d'équipement d'enregistrement de rayonnement SSC-1 Obra. Source: "Nouvelles de l'Académie russe des sciences des missiles et de l'artillerie"

Le vrai danger est le programme de modernisation des chars Abrams SEP et SEP2, selon lequel les véhicules blindés sont équipés d'un viseur à imagerie thermique GPS, dans lequel le télémètre dispose d'un laser à dioxyde de carbone avec une longueur d'onde "infrarouge" de 10,6 microns. C'est-à-dire qu'à l'heure actuelle, absolument la plupart des réservoirs dans le monde ne pourront pas reconnaître l'irradiation par le télémètre de ce réservoir, car ils sont "aiguisés" pour la longueur d'onde laser de 1, 06 et 1, 54 microns. Et aux États-Unis, plus de 2 000 de leurs Abrams ont déjà été modernisés de cette manière. Bientôt, les désignateurs de cibles passeront également au laser au dioxyde de carbone ! De manière inattendue, les Polonais se sont distingués en installant sur leur tête de réception PT-91 SSC-1 Obra de la société PCO, capable de distinguer un rayonnement laser de l'ordre de 0,6 à 11 microns. Tous les autres devront désormais retourner à leur blindage de photodétecteurs infrarouges (comme le faisaient auparavant Marconi et Goodrich Corporation) à base de composés ternaires de cadmium, de mercure et de tellure, capables de détecter les lasers infrarouges. Pour cela, des systèmes pour leur refroidissement électrique seront construits, et à l'avenir, éventuellement, tous les canaux infrarouges du KOEP seront transférés vers des microbolomètres non refroidis. Et tout cela en conservant une visibilité panoramique, ainsi que des canaux traditionnels pour les lasers avec des longueurs d'onde de 1, 06 et 1, 54 microns. Dans tous les cas, les ingénieurs de l'industrie de la défense ne resteront pas les bras croisés.

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