СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОГО СРЕДСТВА ОТ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Российский патент 2025 года по МПК H10F77/40 

Изобретение относится к области защиты оптико-электронных средств (ОЭС) от мощных оптических излучений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ защиты оптико-электронного средства от лазерного воздействия [см., например, Пат. 2768111 RU, МПК H04N 5/238, H01L 31/0232. Способ защиты оптико-электронного средства от лазерного воздействия / Кулешов П.Е., Глушков А.Н., Алабовский А.В., Марченко А.В.; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина». - №2021113527; заявл. 12.05.21; опубл. 23.03.22, Бюл. №9], основанный на приеме оптического излучения (ОИ) ОЭС, делении падающего ОИ на два потока в энергетической пропорции P₁=К_ЗР₂ и Р₁>>Р₂, где Р₁ - мощность первого потока, Р₂ - мощность второго потока, К_З - коэффициент пропорциональности, задержке первого потока относительно второго потока на заданное время t_зад, измерении мощности второго потока Р₂ и определении мощности первого потока, как Р₁=К_ЗР₂, сравнении его значения Р₁ с пороговым значением Р_пор, обработке при Р₁<Р_пор ОИ первого потока ОЭС, перекрытии при Р₁≥Р_пор первого потока за время t>t_зад и защите ОЭС от разрушения ОИ. Недостатком способа является отсутствие имитации процесса разрушения ОЭС. В случае применения лазерных средств по ОЭС с контролем эффективности отсутствие эффектов поражения от мощного лазерного излучения может привести к повторному воздействию.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности защиты ОЭС от поражения ОИ.

Технический результат достигается тем, что в известном способе защиты ОЭС от лазерного излучения, основанном на приеме ОИ ОЭС, делении падающего ОИ на два потока в энергетической пропорции Р₁ - К_ЗР₂ и Р₁ >>Р₂, где P₁ - мощность первого потока, Р₂ - мощность второго потока, К_З - коэффициент пропорциональности, задерживании первого потока относительно второго потока на заданное время t_зад, измерении мощности второго потока Р₂ и определении мощности первого потока, как Р₁=К_ЗР₂, сравнении его значения Р₁ с пороговым значением Р_пор, если Р₁<Р_пор, то обрабатывают ОИ первого потока ОЭС, если P₁≥Р_пор, то направляют первый поток за время t<t_зад на отражающий элемент, имитирующий процесс разрушения под действием ОИ наиболее уязвимого элемента из состава ОЭС, и имитируют поражение ОЭС ОИ.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Защита ОЭС от поражения ОИ обеспечивается задержкой и перенаправлением части падающего на уязвимый элемент излучения с последующей имитацией процесса поражения под действием ОИ.

При реализации возможности контроля результатов воздействия лазерного излучения, отсутствие признаков поражения провоцирует повторное его применение [см., например, Козирацкий Ю.Л., Гревцев А.И., Донцов А.А. и др. Обнаружение и координатометрия оптико-электронных средств, оценка параметров их сигналов. М.: «ЗАО «Издательство «Радиотехника», 2015, 456 с, стр. 264-266, Чернухо И.И., Козирацкий Ю.Л., Прохоров Д.В. и др. Обоснование устройства контроля степени проникновения лазерного луча в многослойный материал на основе пассивной локации // Радиотехника. - 2015. - №12. - С. 66-71]. Следовательно, воспроизведение дополнительного признака, определяющего имитацию результатов воздействием мощного ОИ на ОЭС повысит эффективность его защиты и снизит вероятность повторного воздействия лазерным излучением. При этом процесс разрушения под действием ОИ сопровождается изменением структурных параметров как самого материала, так образованием плазмы. Это приводит изменению параметров отражения ОЭС при воздействии мощного ОИ, позволяющего осуществить контроль его воздействия.

Заявленный способ поясняется схемой, представленной на фигуре 1, где приняты следующие обозначения: 1 - источник ОИ; 2 - ОЭС; 3 - блок деления ОИ; 4 - блок задержки; 5 - элемент ОЭС с минимальным значением лучевой стойкости, например, фотоприемник 5, находящийся в фокусе объектива ОЭС; 6 - блок анализа энергетических параметров ОИ, 7 - блок имитации ОЭС. На фигуре 1 исключены элементы ОЭС, не несущие смысловой нагрузки для раскрытия сущности изобретения.

ОИ источника 1 поступает на вход ОЭС 2, которое делят блоком деления ОИ 3 два потока в энергетической пропорции Р₁=К_ЗР₂ и Р₁>>Р₂, где Р₁ - мощность первого потока принимаемого ОИ части, Р₂ - мощность второго потока принимаемого ОИ, К_З - коэффициент пропорциональности. «Отбор» части падающего ОИ должен обеспечить устойчивую его регистрацию по второму потоку (каналу) при достижении пороговых значений поражении ОЭС по первому потоку. Значение пропорциональности разделяемых потоков может быть определено по соотношению чувствительности оптико-электронного датчика второго потока ОИ к лучевой стойкости фотоприемника 5 (элемента ОЭС с минимальным значением лучевой стойкости). Это позволяет сохранить энергические возможности ОЭС 2 по анализу принимаемых сигналов (функциональные возможности). Задерживают блоком задержки 4 первый поток ОИ на время >t_зад, где t_зад - время, необходимое для осуществления защиты ОЭС блоком защиты ОЭС от поражения ОИ 7, которое включает время анализа второго потока и время непосредственно защиты фотоприемника 5. Значение времени t_зад может достигаться увеличением пути оптического сигнала первого потока относительно второго на расстояние ΔL=ct_зад, где с - скорость «света». Второй поток без задержки поступает в блок анализа энергетических параметров ОИ 6, где измеряют его мощность Р₂ и, относительно ее значения, определяют мощность первого потока, как Р₁=К_ЗР₂. Если (P₁<P_пop) мощность первого потока Р₁ меньше порогового значения Р_пор, при котором фотоприемник 5 под действием ОИ разрушается, то принимают решение о его «безопасности», и первый поток ОИ поступает на вход фотоприемника 5. Если Р₁≥Р_пор, то принимают решение о разрушающем действии ОИ на фотоприемник 5 и перекрывают блоком защиты ОЭС и имитации 7 первый поток ОИ за время ≤t_зад и защищают ОЭС от поражения ОИ. При этом блок защиты ОЭС и имитации 7 имитирует процесс поражения ОЭС путем отражения падающего потока в направлении источника ОИ 1.

На фигуре 2 изображена блок схема варианта устройства, реализующего способ. Блок - схема включает: ОЭС 2, датчик мощности 8, оптический делитель 9, блок управления поворотной платформой 10 и «силовое» зеркало 11 на поворотной платформе, имитатор поражения 12 - отражатель. При этом оптические пути оптического сигнала «оптический делитель 9 - зеркало 11» и «оптический делитель 9 - датчик мощности 8» отличаются на расстояние ΔL≥ct_зад.

Устройство работает следующим образом. ОИ падает на оптический делитель 9, который его делит на два потока. Первый оптический поток направляется на ОЭС 2, второй - на датчик мощности 8. Датчик мощности 8 принимает второй оптический поток и определяет его мощность, по значению которой вычисляет мощность первого оптического потока. Сигнал о Р₁≥Р_пор датчик мощности 8 передает в блок управления поворотной платформой 10. Блок управления поворотной платформой 10, управляя поворотной платформой, изменяет за время t_зад положение «силового зеркала» 11. Это приводит к исключению оптического «контакта» ОЭС и первого оптического потока. При этом первый оптический поток направляется на имитатор поражения 12 - отражатель, который имитирует поражение ОЭС ОИ.

Таким образом, у заявляемого способа появляются свойства повышения эффективности защиты ОЭС от поражения ОИ за счет задержки падающего ОИ на время, необходимое для защиты ОЭС и имитации процесса поражения. Тем самым, предлагаемый авторами способ устраняет недостатки прототипа.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестен способ защиты ОЭС от лазерного излучения, основанный на приеме ОИ ОЭС, делении падающего ОИ на два потока в энергетической пропорции Р₁=К_ЗР₂ и Р₁>>Р₂, где Р₁ - мощность первого потока, Р₂ - мощность второго потока, К_З - коэффициент пропорциональности, задерживании первого потока относительно второго потока на заданное время t_зад, измерении мощности второго потока Р₂ и определении мощности первого потока, как P₁=К_ЗР₂, сравнении его значения Р₁ с пороговым значением Р_пор, обработке, если Р₁<Р_пор ОИ первого потока ОЭС, направлении, если Р₁≥Р_пор, первого потока за время t<t_зад на отражающий элемент, имитирующий процесс разрушения под действием ОИ наиболее уязвимого элемента из состава ОЭС, и имитации поражения ОЭС ОИ.

Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы типовые электронные узлы и оптические элементы.

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и касается способа защиты оптико-электронного средства от лазерного излучения. При осуществлении способа принимают оптическое излучение оптико-электронным средством и делят его на два потока в энергетической пропорции Р₁=K_ЗР₂ и Р₁>>Р₂. Задерживают первый поток относительно второго потока на заданное время t_зад. Измеряют мощность второго потока Р₂, определяют мощность первого потока, как P₁=K_ЗР₂ и сравнивают мощность Р₁ с пороговым значением Р_пор. Если Р₁<Р_пор, то обрабатывают оптическое излучение первого потока оптико-электронным средством. Если Р₁≥Р_пор, то передают сигнал от датчика мощности излучения в блок управления поворотной платформой для изменения положения силового зеркала, которое для защиты оптико-электронного средства перекрывает первый оптический поток Р₁ и направляет его за время t < t_зад на отражающий элемент, имитирующий процесс разрушения под действием оптического излучения наиболее уязвимого элемента из состава оптико-электронного средства. Технический результат заключается в повышении эффективности защиты ОЭС от поражения лазерным излучением. 2 ил.

Способ защиты оптико-электронного средства от лазерного излучения, включающий прием оптического излучения оптико-электронным средством, деление падающего оптического излучения на два потока в энергетической пропорции Р₁ = K_ЗР₂ и Р₁ >> Р₂, где Р₁ - мощность первого потока, Р₂ - мощность второго потока, K_З - коэффициент пропорциональности, задержку первого потока относительно второго потока на заданное время t_зад, измерение мощности второго потока Р₂ датчиком мощности излучения и определение мощности первого потока как Р₁ = K_ЗР₂, сравнение его значения Р₁ с пороговым значением Р_пор и обработку оптического излучения первого потока оптико-электронным средством, если Р₁ < Р_пор, отличающийся тем, что, если Р₁ ≥ Р_пор, передают сигнал от датчика мощности излучения в блок управления поворотной платформой для изменения положения силового зеркала, которое для защиты оптико-электронного средства перекрывает первый оптический поток Р₁ и направляет его за время t < t_зад на отражающий элемент, имитирующий процесс разрушения под действием оптического излучения наиболее уязвимого элемента из состава оптико-электронного средства.