Способ защиты лазерных средств дальнометрирования от оптических помех с фиксированной задержкой по времени Российский патент 2019 года по МПК G01C3/08 H04K3/00 

Изобретение относится к области обеспечения устойчивости функционирования лазерных средств дальнометрирования в условиях действия оптических помех с фиксированной задержкой по времени и может быть использовано в технике, где используются различные излучатели.

Известно защищенное патентом изобретение - аналог: патент №2462731, МПК G01S 1/70, B64G 1/36, 2011 год «Сканирующий лазерный маяк космических аппаратов» (Старовойтов Е.И.), согласно которому предложен сканирующий лазерный маяк, содержащий корпус и источник лазерного излучения, установленный в сканирующем блоке в карданном подвесе. В устройство введена оптическая анаморфотная система, установленная в сканирующем блоке на одной оптической оси с источником лазерного излучения. При этом ось карданного подвеса перпендикулярна упомянутой оптической оси, а оптическая анаморфотная система представляет собой в сечении, перпендикулярном направлению сканирования, широкоугольный объектив типа «рыбий глаз». Качающийся привод, находящийся в механической связи со сканирующим блоком, выполнен качающимся в плоскости сканирования. Изобретение относится к области оптических средств измерения параметров относительного сближения космических аппаратов. Технический результат заключается в обеспечении возможности обнаружения пассивного космического аппарата в половине телесного угла на дистанциях до 160 км при наведении на него активного космического аппарата. Недостаток изобретения заключается в недостаточно высокой оперативности определения направления на космический объект, что связано с необходимостью применения механических устройств.

Известно заявленное изобретение - аналог: патент №2619168, заявка №2015152105/11(080336), МПК B64G 3/00, 2015 год, «Способ определения направления на активный объект, преднамеренно сближающийся с космическим аппаратом» (Яковлев М.В., Яковлева Т.М., Яковлев Д.М.), согласно которому принимают сигналы, излучаемые приближающимся активным объектом, измеряют амплитуду и выполняют обработку принимаемых сигналов. Для приема сигналов применяют детекторы плоской формы. Детекторы располагают на поверхности сферической оболочки ортогонально радиус-вектору из центра сферической оболочки к точке касания с детектором. Внутри сферической оболочки помещают материал - поглотитель излучения. Направление на активный приближающийся объект определяют по радиус-вектору, направленному на детектор с максимальной амплитудой регистрируемого сигнала. Недостатком способа является невозможность определения расстояния до источника оптических сигналов. Недостаток изобретения состоит в том, что данный способ невозможно использовать для измерения расстояния до регистрируемого объекта.

Известно заявленное изобретение - аналог: патент №2176777, заявка №99116926/28, МПК G01С 3/08, 1999 год, «Способ измерения дальности» (Коечкин Н.Н., Погорельский С.Л., Рублев Н.Н., Шипунов А.Г., Телышев В. А.). Изобретение относится к измерению дальности с помощью дальномеров, использующих отраженную от цели лучевую энергию. Способ основан на циклическом излучении электромагнитной энергии в направлении цели и синхронном приеме отраженного от нее излучения, где определяется и устанавливается уровень излучаемой электромагнитной энергии, определяются условия завершения измерений и производится цикл измерения дальности, после чего при невыполнении условий завершения измерений изменяется уровень излучаемой электромагнитной энергии, предпочтительно - до максимального значения, и производятся повторно один или серия циклов измерения дальности. Уровень электромагнитной энергии измеряют путем изменения мощности накачки лазера в канале излучения лазерного дальномера. Технический результат - создание автоматизированного способа измерения дальности, позволяющего измерять дальность до объектов как с естественным, так и зеркальным характером отражения излучения дальномера и предотвращающего выход дальномера из строя при таких измерениях. Недостаток изобретения состоит в том, что возможно нарушение работоспособности данного способа в условиях помех.

Известно защищенное патентом изобретение - прототип: патент №2304351, заявка 2005137733/09 МПК Н04К 3/00, G01S 13/08, 2005 год «Способ создания помех лазерным средствам дальнометрирования и устройство для его осуществления» (Дубов В.В., Перебейнос В.В., Чебуркин Н.В.). 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. Недостаток изобретения состоит в том, что наличие зеркала, отражающего часть сигнала лазерного дальномера в обратную сторону с малым углом расходимости, открывает возможность защиты лазерного средства дальнометрирования от действия помех, заявляемых в способе-прототипе.

Целью предполагаемого изобретения является защита лазерных средств дальнометрирования от оптических помех с фиксированной задержкой по времени.

Указанная цель достигается в заявляемом способе защиты лазерных средств дальнометрирования от оптических помех с фиксированной задержкой по времени, согласно которому сканируют пространство последовательностью импульсов лазерного излучения в циклическом режиме, принимают отраженные сигналы и выполняют дальнометртрование, причем каждому импульсу излучения в составе цикла присваивают индивидуальный признак, по которому идентифицируют отраженные импульсы, и при регистрации двух отраженных импульсов с одинаковым признаком выбирают импульс с большей амплитудой.

Обоснование реализуемости заявляемого способа защиты лазерных средств дальнометрирования от оптических помех с фиксированной задержкой по времени заключается в следующем. В способе-прототипе предложено устройство, в котором объектив и излучатель размещаются на защищаемом объекте. Это означает, что данная технология может быть реализована при зондировании объекта узким пучком лазерного излучения. Широкий пучок лазерного излучения одновременно с воздействием на объектив отражается от зеркала в направлении средства дальнометрирования. В отсутствие возможности подтвердить тождественность отраженного от зеркала и задержанного сигналов по отношению к инициирующему импульсу излучения в средстве дальнометрирования указанные сигналы воспринимаются как не связанные друг с другом, что затрудняет дальнометрирование. Таким образом, геометрия узкого пучка обеспечивает более точное прицеливание, однако допускает формирование помеховых сигналов.

В заявляемом изобретении предлагается последовательный (циклический) обзор пространства (поиск), в пределах которого может находиться защищаемый объект. Обзор пространства в каждом отдельном цикле осуществляется серией последовательных импульсов лазерного излучения, каждому из которых присваивается индивидуальный признак. При этом лазерный луч последовательно воздействует на объектив и на зеркало (или наоборот), что приводит к появлению в средстве дальнометрирования одинаковых по заложенному признаку сигналов. Сигнал, отраженный непосредственно от зеркала, имеет большую амплитуду, поскольку другой сигнал с аналогичным признаком ослабляется за счет частичного поглощения и рассеяния при прохождении излучения через объектив, приемно-преобразующее устройство и волоконно-оптический жгут. Из двух сигналов с одинаковым признаком выбирают сигнал с большей амплитудой, что соответствует истинному расстоянию до искомого объекта.

Таким образом, возможность технической реализации и положительный эффект заявляемого способа защиты лазерных средств дальнометрирования от оптических помех с фиксированной задержкой по времени не вызывает сомнений.

Изобретение относится к области обеспечения устойчивости функционирования лазерных средств дальнометрирования в условиях действия оптических помех с фиксированной задержкой по времени и может быть использовано в технике, где используются различные излучатели. В способе защиты лазерных средств дальнометрирования от оптических помех с фиксированной задержкой по времени сканируют пространство последовательностью импульсов лазерного излучения в циклическом режиме, принимают отраженные сигналы и выполняют дальнометрирование. При этом каждому импульсу излучения в составе цикла присваивают индивидуальный признак, по которому идентифицируют отраженные импульсы, и при регистрации двух отраженных импульсов с одинаковым признаком выбирают импульс с большей амплитудой. Технический результат – защита лазерных сред дальнометрирования от оптических помех с фиксированной задержкой по времени.

Способ защиты лазерных средств дальнометрирования от оптических помех с фиксированной задержкой по времени, согласно которому сканируют пространство последовательностью импульсов лазерного излучения в циклическом режиме, принимают отраженные сигналы и выполняют дальнометрирование, причем каждому импульсу излучения в составе цикла присваивают индивидуальный признак, по которому идентифицируют отраженные импульсы, и при регистрации двух отраженных импульсов с одинаковым признаком выбирают импульс с большей амплитудой.