Literatura[1] McManus J. B. i in.: A high precision pulsed quantum cascadelaser spectrometer for measurement of stable isotopes of carbondioxide. Journa of Modern Optics vol. 52, no 16, 2005, 2309- 2321.[2] Tanimura S. i in.: Tunable diode laser absorption spectroscopystudy of CH3CH2OD/D2O binary condensation in a supersonicLaval nozzle. J. Chem. Phys. 127, (3), 2007, 034305 (13).[3] Kroon P. S. i in.: Suitability of quantum cascade laser spectroscopyfor CH4 and N2O eddy covariance flux measurements. Biogeosciences,4, Special issue, 2007, 715-728.[4] McCulloch M. T., Langford N., Duxbury G.: Real-time trace-leveldetection of carbon dioxide and ethylene in car exhaust gases.Applied Optics 44, 2005, 14.[5] McCulloch M. T. i in.: Highly sensitive detection of trace gasesusing the time-resolved frequency downchirp from pulsed quantum-cascadelasers. Journal of the Optical Society of America B20, 2003,1761.[6] Duxbury G. i in.: Highly Sensitive detection of Trace Gases UsingPulsed Quantum Cascade Lasers. SPIE proceedings, 2002.[7] Sharpe S. W. i in.: Creation of 0,1 cm cm-1 resolution, Quantitative,Infrared spectral Libraries for gas samples. Proc SPIE, vol.4577, (2001), 12-24.[8] Chou M.i in.: The Nist Quatitative Infrared Database. J. of Researchof the National Institute of Standards and Technology,104, 1999, 59-81.[9] Flanigan D. F.: The Spectral Signatures of Chemical Agent Vaporsand Aerosols. CRDEC-TR-85002, 1985.Wykrywanie układów prowadzenia pociskóww wiązce laserowejdr inż. JAN PIETRZAK, dr inż. MIROSŁAW KWAŚNYWojskowa Akademia Techniczna, <strong>Instytut</strong> Optoelektroniki, WarszawaRozwój różnych urządzeń pola walki wykorzystującychw swym działaniu lasery sprawia, że w ślad za nim stale postępujerównież rozwój układów wykrywania tych zagrożeń.Można tu wyróżnić trzy podstawowe grupy urządzeń: dalmierzelaserowe, oświetlacze laserowe i układy prowadzenia pociskówppanc/plot w wiązce laserowej (metoda LBR - LaserBeam Reading). Historycznie ta ostatnia grupa wojskowychzastosowań laserów pojawiła się najpóźniej i dlatego też jeszczenie wszyscy producenci układów ostrzegania oferują wykrywaniedziałania tych urządzeń [1,2]. Jest to jednakperspektywiczna metoda sterowania pociskami i daje różneciekawe możliwości, np. znaczne skrócenie czasu lotu pocisku,czy brak możliwości zakłócania toru jego lotu. Te cechymetody LBR stanowią wyzwanie dla konstruktorów układówostrzegających o promieniowaniu laserowym LWR (LaserWarning Receivers). Nie jest również oczywiste czy wszystkiepotencjalnie możliwe do użycia w tej metodzie źródła laserowemożna wykryć odpowiednio wcześnie na obecnym etapierozwoju technologicznego wymaganych detektorów.Ponieważ wszystkie stosowane źródła laserowe pracująw zakresie podczerwieni w badaniach modelowych układówLWR wykorzystuje się lasery z tego zakresu spektralnegoo małej energii lub mocy. Doskonałym narzędziem w tych badaniachwydają się być nowe konstrukcje laserów kaskadowych.Opis metody sterowaniaSterowanie lotem pocisku metodą LBR jest używane głównie wpociskach przeciwpancernych i przeciwlotniczych. Aparaturakierowania służy do formowania wielokanałowego, odpornegona zakłócenia systemu kierowania pociskiem za pomocą laserowegopola informacyjnego. Poglądowo przedstawia rys. 1.Pocisk to rakieta z kumulacyjną lub rdzeniową głowicą bojową,wyposażona w lotki aerodynamiczne do sterowanialotem pocisku oraz własny silnik rakietowy, przeznaczony donadania mu odpowiedniej szybkości marszowej. W czasie lotupocisk może obracać się wokół własnej osi. Wysyła też promieńświetlny przeznaczony do wizualnej indykacji pociskuw torze jego lotu.System kierowania i śledzenia ma dwa kanały: wizyjny i informacyjny.Głównym członem systemu jest operator, który zapomocą kanału wizyjnego zabezpiecza nakierowanie osi promieniowaniainformacyjnego na cel w czasie całego czasu lotupocisku. Schemat działania takiego systemu przedstawia rys. 2.Kanał informacyjny składa się z nadajnika wytwarzającegopromieniowanie laserowe, modulatora i systemu pankratycznego(zwanego także „zoom”). System pankratyczny zabezpieczazawężenie wiązki promieniowania w czasie lotupocisku tak, aby średnica pola kierowania w płaszczyźnieznajdowania się pocisku była w przybliżeniu stała (stała gęstośćstrumienia mocy padającej na detektory pocisku). Średnicata wynosi około 5 m (rys. 3).Aby zapewnić dużą skuteczność prowadzenia ognia(także w zmiennych warunkach atmosferycznych lub w warunkachzakłócania) potrzebny jest nie tylko odpowiedni poziomstrumienia mocy wiązki laserowej w płaszczyźnieodbiorników pocisku lecz również informacja o położeniu pociskuwzględem środka pola informacyjnego. Jest to realizowanemetodą przestrzennego i częstotliwościowegoformowania emitowanej wiązki ciągłego promieniowania laserowegopoprzez modulację impulsową promieniowaniaz częstotliwościami rzędu kilku/kilkunastu kHz (rys. 3). Pozwalato układom sterowania pocisku na korekcję jegopołożenia w przestrzeni.Rys. 1. Zasada kierowania ppk metodą LBR (prowadzenie w wiązce laserowej)Fig. 1. The way of LBR (laser beam reading) missile guiding90 ELEKTRONIKA 5/<strong>2009</strong>
W tabeli 1. zebrano kilka dostępnych parametrów produkowanychpocisków wykorzystujących do sterowania metodę LBR.Rys. 2. Schemat blokowy układu kierowania pociskiem ppanc metodąLBRFig. 2. Block scheme of LBR missile guiding methodPodstawowe dane taktyczno-techniczne.Parametry wykrywanego promieniowaniaW tabeli 1. przedstawiono dostępne i obliczone parametrykilku pocisków sterowanych metodą LBR [3].Tab. 1. Parametry wybranych pocisków prowadzonych w wiązce laserowejTabl. 1. Several LBR missiles parametersParametrTyp pociskuBASTION MAPATS MAF ŚWIR ADATSProducent Rosja IzraelWłochy/BrazyliaRosjaUSA/SzwajcariaZasięg min. [m] 100 65 300 100 -Zasięg maks. [m] 4000 5000 3500 4000> 8000pułap5 kmPrędkość średnia[m/s]250 185 187 350 -Prędkość maks.[m/s]Czas lotu do zasięgumaks. [s]330 315(263) 290 500 > 3 M16,0 27,0 18,7 11,4 ~10Typ kierowania LBR LBR LBR LBR LBRRozmiary polainformacyjnego∅ 5.4 m - - 5 x 5 m -Typ lasera Nd:YAG półprzewod.półprzewod.Nd:YAG CO 2Długość fali [mm] 1,06 0,9 0,9 1,06 10,6Moc lasera [W] 15 (cw) > 20 - - -Początkowa rozbieżnośćwiązkiKońcowa rozbieżnośćwiązkiPrzebijalność[mm]PrawdopodobieństwotrafieniaTyp głowicy20° - 6° - -1,35mrad550...60080% na4000 m- 1° - -> 800(tandemowa1000)> 800 650...700 -- - - -kumulacyjnakumulacyjnatandemowakumulacyjnakumulacyjnaplot.kumulacyjnaplot.Wynalezienie, rozwój i taktyka użycia wyrzutni pociskówsterowanych laserowo metodą LBR zmierza w kierunku skróceniaczasu ekspozycji wyrzutni i sterującego pociskiem operatora.Osiąga się to różnymi metodami: przez skrócenie czasulotu pocisku (obecnie 10...30 s do osiągnięcia zasięgu maksymalnego- tab. 1) oraz przez kierowanie laserowego pola informacyjnegow początkowej fazie lotu pocisku, poza obiektatakowany (rys. 1), a dopiero w dalszej fazie lotu utrzymywaniego na obiekcie. Także duży zakres zmienności rozbieżnościwiązki w czasie lotu pocisku (np. 260 razy dla pocisku Bastion)sprawia, iż w początkowym okresie lotu gęstość mocy sterującegopromieniowania laserowego, jeśli pada ono na obiektatakowany, jest bardzo mała na detektorach układu ostrzegania.W ten sposób dąży się do skrócenia czasu potrzebnegoprzeciwnikowi na wykrycie i reakcję na zagrożenie.Wybór parametrów charakterystycznychpromieniowania, istotnych dla wybranegosposobu jego detekcji i rozpoznaniaPodsumujmy teraz parametry promieniowania laserowego wykorzystywanegow układach prowadzenia pocisków w wiązcelaserowej (metoda LBR) istotne z punktu widzenia budowy wykrywaczatego promieniowania. Do cech tych należą:• różna długość fali emitowanego promieniowania w zależnościod rodzaju użytego lasera (0,8...11 µm). Obecniesą to lasery półprzewodnikowe w zakresie 0,85...0,95 µm,laser Nd:YAG 1,06 µm, laser Er:YAG 1,54 µm, laser CO 210,6 µm,• moc lasera (promieniowanie na fali ciągłej) (15...30 W),• impulsowa modulacja promieniowania (kodowanie)z różnymi częstotliwościami w różnych sektorach przestrzennychleżącymi w zakresie od kilku do kilkudziesięciukHz (5...20 kHz Bastion),• zmienna rozbieżność wiązki od kilkudziesięciu stopni dookoło 1 mrad (Θ =20°...1,35 mrad Bastion, 6...1° MAF),• rozmiary pola informacyjnego: średnica kilka metrów(D = 5,4 m - Bastion),• widzialność meteorologiczna od dobrej widzialności do lekkiejmgły,• zasięg kierowania: z = 0,1...5 km do celów naziemnych0,1...8 km do celów powietrznych,• czas lotu pocisku na odległość maks. (10...30 s),• prędkości maks. lotu pocisku: do celów naziemnych poniżejprędkości dźwięku: 290 m/s - MAF, 330 m/s - Bastion,315 m/s - MAPATS, do celów powietrznychnaddźwiękowe: 500 m/s - ŚWIR, 1000 m/s - ADATS,• taktyka użycia: laserowe pole informacyjne o zmiennejczęstotliwości modulacji i zmiennej gęstości mocy naobiekcie chronionym.Analiza przedstawionej metody kierowania pociskami orazcech używanego w niej promieniowania laserowego pozwalastwierdzić, że różni się ona zasadniczo od działania takichurządzeń wykorzystujących lasery, jak dalmierze i oświetlaczelaserowe emitujące pojedyncze, krótkie impulsy o dużychmocach szczytowych (około 1 MW). Różnice te dotyczą zarównomocy stosowanych laserów (różnica o kilka rzędówwielkości), rodzaju pracy lasera (impulsowa i ciągła), jak teżtaktyki użycia na polu walki. Te kilka rzędów wielkości różnicyw mocach urządzeń (4...5 rzędów) i rodzaju pracy lasera sprawia,że do detekcji sygnału laserowego towarzyszącego pociskowisterowanemu metodą LBR muszą być użyte innefotodetektory i elektroniczne układy wzmacniające niż w opisanychwcześniej polskich systemach SSC-1 i LWR-H do wykrywaniapromieniowania dalmierzy i oświetlaczy laserowych.ELEKTRONIKA 5/<strong>2009</strong> 91
- Page 5 and 6:
konstrukcje technologie zastosowani
- Page 9 and 10:
Streszczenia artykułów • Summar
- Page 12 and 13:
Wyznaczanie strat propagacjiw obsza
- Page 14 and 15:
gdzie: R 0 - jest podwójnym wspó
- Page 16 and 17:
Rys. 8. Porównanie obliczeń teore
- Page 18 and 19:
Rys. 1. Schemat strukturalny system
- Page 20 and 21:
- tematyka morska będąca punktem
- Page 22 and 23:
• System dalekosiężnej identyfi
- Page 24:
wdrożenia Planu implementacji stra
- Page 27 and 28:
Rys. 2. Zakresy długości fal w ob
- Page 29 and 30:
dycyjne lasery bazują na przejści
- Page 31 and 32:
PodsumowanieRys. 6. Podział koszt
- Page 33 and 34:
Występowanie zjawiska kaskady elek
- Page 35 and 36:
czerwieni (0,785; 0,85 oraz 1,55 µ
- Page 37 and 38:
Rys. 10. Zasada działania pierwsze
- Page 39 and 40:
Ze względu na większą masę efek
- Page 41 and 42: Konstrukcje przyrządówNajwiększy
- Page 43 and 44: efektywnej nośników, co zmniejsza
- Page 45 and 46: [58] R. Bates, S. A. Lynch, D. J. P
- Page 47 and 48: W ramach projektu zbadano wpływ do
- Page 49 and 50: konania izolacji elektrycznej zasto
- Page 51 and 52: Technologia MOCVD materiałów zawi
- Page 53 and 54: kowo niska ruchliwość wynika z za
- Page 55 and 56: W Europie, prace głównie prowadzo
- Page 57 and 58: a)b)Rys. 7. Zależność koncentrac
- Page 59 and 60: pełni 90. okresów supersieci, w k
- Page 61 and 62: persieci są większe niż w HgCdTe
- Page 63 and 64: [14] Brown G.J.: Type-II InAs/GaInS
- Page 65 and 66: Rys. 2. Przykład heterostruktury f
- Page 67 and 68: a)b)Rys. 7. Spektralne charakteryst
- Page 69 and 70: [4] Piotrowski J.: Hg1-xCdxTe Infra
- Page 71 and 72: w ten sposób było dyskwalifikowan
- Page 73 and 74: Rys. 7. Zależność nierówności
- Page 75 and 76: Metoda funkcji Greena w modelowaniu
- Page 77 and 78: zującej dz = a. Przy ustalonych E
- Page 79 and 80: Na rysunku 5b. pokazano gęstość
- Page 81 and 82: obszar z nią związany. Zatem gdy
- Page 83 and 84: Rys. 9. Widma PR (czarne krzywe u d
- Page 85 and 86: [4] Misiewicz J., Sęk G., Kudrawie
- Page 87 and 88: a)Rys. 1. Schemat układu pomiarowe
- Page 89 and 90: Znaczącym krokiem w kierunku wykor
- Page 91: ie przejść równej 64 wynosi 16 m
- Page 95 and 96: oddali się od wyrzutni na odległo
- Page 97 and 98: spektralnego 0,6...1,1 µm (lasery
- Page 99 and 100: TypProducentPaństwoPole widzenia:w
- Page 101 and 102: Konfiguracja opracowanego systemuPo
- Page 103 and 104: Rys. 8. Wykres fluktuacji amplitudy
- Page 105 and 106: Aktywna antena radiolokacyjna na pa
- Page 107 and 108: W każdym z torów jest włączony:
- Page 109 and 110: ardzo niskiego poziomu listków boc
- Page 111 and 112: Tab. 1. Rodzaje laserów na szkle i
- Page 113 and 114: Fluorescencja jest jednym z rodzaj
- Page 115 and 116: Większa szerokość linii emisyjne
- Page 117 and 118: 0,3...1,6. Im mniejsza jest wartoś
- Page 119: Zjawisko ogniskowania fototermiczne