СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПОМЕХ ЛАЗЕРНЫМ СРЕДСТВАМ ДАЛЬНОМЕТРИРОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2007 года по МПК H04K3/00 G01S13/08 

Изобретение относится к области создания помех импульсным лазерным дальномерам объектов военной техники, например бронетанковой, использующих в качестве рабочего тела твердотельные, полупроводниковые и газовые излучатели.

Известны различные способы постановки активных помех лазерным дальномерам противника, направленные на снижение их эффективности, что сказывается на эффективности применения вооружения, например дымовые и аэрозольные завесы, поглощающие покрытия, снижающие коэффициент отражения излучения, уголковые отражатели - имитаторы ложных целей. Но при этом происходит снижение эффективности собственного вооружения и, кроме того, невозможно перекрыть весь спектр применяемых в дальномерах в настоящее время длин волн (от 0,63 до 10.6 мкм) без существенного увеличения габаритов. Например, известен способ создания активных помех с помощью постановщика помех ТШУ1-7 в спектральном диапазоне 0,7-2,5 мкм, который позволяет вводить ложный сигнал в лазерную систему наведения противника (Комплекс оптико-электронного подавления «Штора-1», IANE, S, Электронно-оптические системы, 1998 г.) Он заключается в обнаружении оптическими датчиками облучения защищаемого объекта лазерным излучением и автоматической постановке аэрозольных помех (эффективных в спектральном диапазоне 0,4-14 мкм) между своим объектом и объектом противника с помощью дымовых гранат. При этом этот способ имеет недостаточное быстродействие, связанное с инерционностью механиродействие, связанное с инерционностью механических приводов системы, его эффективность зависит от внешних атмосферных условий, кроме того, запас дымовых гранат ограничен и дымовая завеса мешает обзору экипажа защищаемого объекта.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ создания активных помех лазерным средствам дальнометрирования, описанный в патенте RU, №2186409, МПК7 G 01 S 17/88, опубликованный 27.07.2002 г., который заключается в постановке оптических помех в определенную область пространства, при этом на защищаемом объекте устанавливают источник ложного сигнала, который в преддверии ведения боевых действий генерирует непрерывную последовательность импульсов в сторону противника от защищаемого объекта и обратно с длительностью импульса 10-40 нс. При этом частоту следования импульсов меняют по времени случайным образом в диапазоне 40-150 кГц.

Измерение дальности лазерными дальномерами может быть выполнено разными методами:

- измерение интервала времени между запуском сигнала лазерного дальномера противника и приходом первого отраженного импульса от защищаемого объекта;

- измерение интервала времени между запуском сигнала лазерного дальномера противника и приходом последнего отраженного импульса от защищаемого объекта;

- измерение интервала времени между запуском импульса лазерного дальномера противника и приходом максимального отраженного сигнала от защищаемого объекта;

- стробирование сигналов (вырезка нужного временного диапазона).

Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод, что данный способ постановки помех, предложенный в прототипе, легко распознаваем автоматической системой обнаружения лазерного облучения, и оператор противника может перейти на ручной способ прицеливания, при этом способ создания активных помех лазерным средствам дальнометрирования становится неэффективным.

Устройство для осуществления данного способа выполнено в виде источника ложного сигнала, расположенного на защищаемом объекте и состоящего из нескольких лазерных источников излучения, перед каждым из которых устанавливают свой объектив. Источников излучения должно быть много для излучения всех возможных длин волн, а это дополнительная энергия и габариты. Кроме того, угол расходимости источника лазерного излучения 500 мрад (30 град) недостаточен для обеспечения полной защиты защищаемого объекта, а увеличение угла расходимости приведет к росту мощности источника излучения или увеличению их числа.

Задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства для его осуществления, с повышенными эксплуатационными характеристиками.

Технический результат - повышение надежности и качества при внесении искажений истинной дальности и отсутствие энергетических затрат.

Это достигается тем, что в способе создания помех лазерным средствам дальнометрирования, заключающемся в постановке оптических помех в определенную область пространства, где располагается источник зондирующего сигнала, при котором на защищаемом объекте устанавливают источник ложного сигнала, в отличие от известного, этот источник отражает часть сигнала лазерного дальномера противника в обратную сторону с малым углом расходимости и фиксированной задержкой по времени, что приводит к ложному срабатыванию лазерного дальномера противника в сторону увеличения дальности.

Для достижения названного технического результата устройство для осуществления данного способа состоит из источника ложного сигнала, расположенного на защищаемом объекте, которое содержит оптическую систему с излучателем, в отличие от известного, излучатель выполнен в виде волоконно-оптического жгута, на одном конце которого находится приемная площадка, принимающая излучение от оптической системы, а на другом его конце - зеркало, отражающее это излучение обратно, причем время задержки излучения зависит от длины волоконно-оптического жгута и коэффициента преломления материала волокон жгута, а расходимость обратного излучения зависит от диаметра волокон, составляющих волоконно-оптический жгут, и фокусного расстояния объектива.

Предлагаемые изобретения иллюстрируются чертежами:

- фиг.1 схема устройства;

- фиг.2 схема расчета расходимости излучения, отраженного от предлагаемого устройства.

Предлагаемый способ постановки оптических помех в определенную область пространства осуществляют в следующей последовательности. Световое излучение от лазерного дальномера противника, попавшее на устройство задержки оптического сигнала, расположенного на защищаемом объекте, оптической системой 1 (фиг.1) фокусируется на торец 3 волокна волоконно-оптического жгута 2, проходит по оптическому волокну, отражается от зеркальной поверхности 4 на конце волоконно-оптического жгута 2 и возвращается обратно с задержкой по времени, пропорциональной удвоенной длине волокон волоконно-оптического жгута и коэффициенту преломления материала жгута, и через оптическую систему 1 попадает на лазерный дальномер противника с малым углом расходимости и с фиксированной задержкой, где и происходит ложный замер дальности в сторону ее увеличения.

Предлагаемое устройство для осуществления данного способа (фиг.1) представляет собой устройство задержки оптического сигнала, который располагается на защищаемом объекте. Устройство состоит из расположенных по ходу луча падающего от лазерного дальномера противника узлов: оптической системы 1 и излучателя, выполненного в виде линии задержки оптического сигнала. Линия задержки выполнена в виде волоконно-оптического жгута 2, один торец 3 которого просветлен на рабочий диапазон длин волн и является приемной и излучающей площадкой. На другом конце волоконно-оптического жгута 2 установлено отражающее зеркало 4.

На фиг.2 изображена расчетная схема расходимости излучения, отраженного от предлагаемого устройства. Учитывая то, что торец 3 волоконно-оптического жгута располагается в фокусе оптической системы 1, расходимость сигнала излучения отраженного от предлагаемого устройства определяется по формуле: где d - диаметр волокна жгута, f - фокусное расстояние оптической системы.

Таким образом, расходимость сигнала излучения, отраженного от предлагаемого устройства, прямо пропорциональна диаметру волокна волоконно-оптического жгута и обратно пропорциональна фокусному расстоянию оптической системы.

Устройство работает следующим образом.

От лазерного дальномера противника излучение попадает на оптическую систему 1, которая фокусирует это излучение на приемной площадке 3 волоконно-оптического жгута 2. Далее излучение по волокну жгута 2 распространяется до зеркала 4, расположенного на заднем торце волоконно-оптического жгута 2. Излучение отражается от зеркала 4 и возвращается по тому же оптическому пути в направлении лазерного дальномера противника. Таким образом, излучение лазерного дальномера противника любой формы и длительности, попавшее в поле зрения оптической системы нашего устройства, зеркально отражается в том же направлении с задержкой пропорциональной длине волоконно-оптического жгута.

Преимущества предложенного технического решения по сравнению с ближайшим аналогом состоят в следующем:

- исключается необходимость использования источников излучения и систем управления и питания этих источников, что значительно удешевляет конструкцию и уменьшает ее вес и габариты;

- при эксплуатации не требуется энергетических затрат;

- обеспечивается широкий угол поля зрения (в зависимости от конструкции объектива до 100 град);

- форма импульса помехового (ложного) сигнала полностью совпадает с сигналом дальномера противника, что увеличивает надежность работы.

- обеспечивается работоспособность в широком диапазоне длин волн, в зависимости от используемого материала оптических волокон (0,4÷3,0 мкм для кварца).

Изобретение относится к области создания помех импульсным лазерным дальномерам и может быть использовано в технике, где используются различные излучатели. Достигаемый технический результат - повышение надежности и качества при внесении искажений истинной дальности. Способ создания помех лазерным средствам дальнометрирования заключается в постановке оптических помех в определенную область пространства, при котором на защищаемом объекте устанавливают источник ложного сигнала, который отражает часть сигнала лазерного дальномера противника в обратную сторону с малым углом расходимости и фиксированной задержкой по времени, что приводит к ложному срабатыванию лазерного дальномера противника в сторону увеличения дальности. Устройство для осуществления данного способа состоит из установленных на защищаемом объекте объектива и излучателя, который выполнен в виде волоконно-оптического жгута, на одном конце которого находится приемно-передающая площадка, принимающая излучение от оптической системы, а на другом конце - зеркало, отражающее это излучение обратно. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ создания помех лазерным средствам дальнометрирования, заключающийся в постановке оптических помех в определенную область пространства, при котором на защищаемом объекте устанавливают объектив и излучатель, отличающийся тем, что попавшее на объектив излучение лазерного дальномера противника направляется на излучатель, выполненный пассивным, который задерживает это излучение по времени, отражает в обратную сторону и с такой же задержкой направляет в сторону лазерного дальномера противника через объектив, что приводит к ложному замеру дальности лазерным дальномером противника.2. Устройство для осуществления данного способа по п.1 состоит из объектива и излучателя, установленных на защищаемом объекте, расположенных последовательно по ходу излучения лазерного дальномера противника, отличающееся тем, что излучатель выполнен пассивным и состоит из волоконно-оптического жгута, на одном конце которого выполнена приемно-передающая площадка, находящаяся в фокальной плоскости объектива, а на другом его конце - зеркало, отражающее это излучение обратно в волоконно-оптический жгут и через приемно-передающую площадку и объектив к лазерному дальномеру противника, причем время задержки излучения зависит от длины волоконно-оптического жгута и коэффициента преломления материала волокон жгута, а расходимость обратного излучения зависит от диаметра волокон, составляющих волоконно-оптический жгут и фокусного расстояния объектива.