RU2110808C1 - Лазерная система телеориентации с повышенной помехоустойчивостью - Google Patents
Лазерная система телеориентации с повышенной помехоустойчивостью Download PDFInfo
- Publication number
- RU2110808C1 RU2110808C1 RU96122266A RU96122266A RU2110808C1 RU 2110808 C1 RU2110808 C1 RU 2110808C1 RU 96122266 A RU96122266 A RU 96122266A RU 96122266 A RU96122266 A RU 96122266A RU 2110808 C1 RU2110808 C1 RU 2110808C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- deflector
- acousto
- filter
- laser beam
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
Изобретение относится к приборостроению и предназначено для формирования информационного поля лазерных систем телеориентации. Лазерная система телеориентации содержит последовательно соединенные лазер и двухкоординатный акустооптический дефлектор, которым управляет блок управления. Между лазером и акустооптическим дефлектором введен акустооптический фильтр, к входу управления которого подключен генератор радиосигналов со скважностью радиоимпульсов, равной двум. 3 ил.
Description
Изобретение относится к приборостроению и предназначено для формирования информационного поля лазерных систем телеориентации и навигации, оптической связи и может использоваться при управлении, посадке и стыковке летательных аппаратов, проводке судов через узости или створы мостов, дистанционном управлении робототехническими устройствами в опасных для человека зонах и т. д.
Для формирования информационного поля (ИП) лазерной системы телеориентации (ЛСТ) широко используются устройства, основанные на пространственном кодировании светового поля модулирующим растром (заявка 1395246, Великобритания, заявл. 17.10.72, опубл. 21.05.75, кл. НЧD, G 01 S 1/70).
Однако такой аппаратуре присущи значительные световые потери на модулирующем растре, а применение телескопической оптической системы с переменным увеличением увеличивает вес и габариты системы. Кроме того, закон изменения программной дальности телескопа рассчитывается под заданный тип управляемого объекта, что ограничивает возможности применения.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство формирования ИП ЛСТ (прототип), основанное на поэлементном сканировании лазерного пучка с "иглообразной" диаграммой направленности (заявка 2133652, Великобритания, заявл. 14.11.83, N 8330302, опубл. 24.07.84, кл. F 41 G 7/00, G 01 S/70, НКИ НЧD; Семенков В.П., Чижевский О.Т. Перспективы создания многоканальных лазерных систем телеориентации управляемых объектов. Научно-технический сборник "Боеприпасы и спецхимия", сер. Боеприпасы. - М.: ЦНИИМТИК ПК, 1995, в. 5-6, с. 26-30). В таком устройстве лазерный пучок совершает возвратно-поступательное сканирование вначале по одной координате с дискретным переходом по ортогональной координате после завершения каждого возвратно-поступательного движения лазерного пучка, а затем, после заполнения лазерным излучением прямоугольного растра, направление сканирования меняется на ортогональное. Выделение координат управляемого объекта в ИП ЛСТ основано на измерении временного интервала между двумя принимаемыми лазерными системами во время возвратно-поступательного сканирования лазерного пучка по фотоприемному устройству (ФПУ) управляемого объекта.
При сканировании лазерным пучком по ФПУ управляемого объекта на его выходе формируется видеоимпульс, длительность которого определяется временем τ заполнения акустической волной световой апертуры дефлектора и для реальных применений составляет величину 10-20 мкс. Следовательно, спектр сигнала ФПУ расположен в низкочастотной области 0-(50-100) кГц. При движении управляемого объекта в поле зрения ФПУ могут попасть естественные и искусственные оптические источники помехи, которые уменьшают отношение сигнал/шум и снижают точность и надежность управления. Кроме того, чувствительность ФПУ уменьшают и низкочастотные шумы предусилителя ФПУ.
Целью изобретения является повышение помехоустойчивости ЛСТ.
Цель достигается тем, что в известную лазерную систему телеориентации, включающую последовательно соединенные лазер и двухкоординатный акустооптический дефлектор с блоком управления, выходы которого подключены к управляющим входам дефлектора, введены управляемый акустооптический фильтр, размещенный между лазером и двухкоординатным дефлектором, и генератор радиоимпульсов со скважностью радиоимпульсов, равной двум, выход которого соединен с управляющим входом акустооптического фильтра.
Использование новых оптико-электронных блоков и связей выгодно отличает предлагаемое устройство, так как спектр используемых сигналов расположен выше спектра помех, что в 2-3 раза увеличивает энергетический потенциал системы в неблагоприятных условиях и повышает помехоустойчивость к естественным и искусственным помехам.
Изобретение поясняется фиг. 1 - 3.
На фиг. 1 представлена блок-схема лазерной системы телеориентации.
Лазерная система телеориентации содержит лазер 1, включающий лазерный излучатель 2 и, в некоторых случаях, оптическую систему 3, управляемый акустооптический фильтр 4, двухкоординатный акустооптический дефлектор 5, включающий коллиматор 6 и две акустооптические ячейки дефлектора 7 и 8, а также генератор радиоимпульсов 9 для управления акустооптическим фильтром 4 и блок 10 управления дефлектором 5.
Лазерный пучок излучателя 2 проходит оптическую систему 3, управляемый акустооптический фильтр 4, коллиматор 6 и акустооптические ячейки 7 и 8 дефлектора 5.
Управление акустооптическим фильтром осуществляется генератором радиоимпульсов 9, выход которого соединен с управляющим входом фильтра 4.
Управление дефлектором 5 осуществляется блоком управления дефлектором (БУД) 10, входы которого соединены с управляющими входами акустооптических ячеек (АОЯ) 7 и 8.
БУД 10 формирует перестраиваемые во времени высокочастотные сигналы Fz и Fy, подаваемые на АОЯ 7 и 8 дефлектора 5, под воздействием которых лазерный пучок излучателя 2, проходя дефлектор 5, отклоняется по двум координатам, образуя в пространстве растр ИП. Вид растра определяется законом изменения частот управления Fz и Fy и может, например, иметь траекторию движения лазерного пучка, как и в прототипе, представленную на фиг. 3.
Генератор радиоимпульсов 9 формирует сигнал управления Fm, подаваемый на управляющий вход акустооптического фильтра 4, под воздействием которого параметры оптического пучка излучателя 2 изменяются таким образом, что на выходе дефлектора 5 сканируемый лазерный пучок оказывается промодулированным по интенсивности с частотой Fm.
При использовании в качестве излучателя 2 твердотельного излучателя с ламповой накачкой на выходе излучателя может быть установлена оптическая система 3, представляющая собой, в простейшем случае сферическую линзу, фокус которой находится в рабочей области акустооптического фильтра 4. Она необходима для уменьшения размеров лазерного пучка и, следовательно, повышения частоты модуляции Fm.
При использовании в качестве излучателей 2 твердотельных излучателей с продольной лазерной диодной накачкой лазерный пучок может иметь диаметр 0,2-0,3 мм и линза 2 может отсутствовать.
В качестве АОЯ дефлектора 5 могут быть использованы АОЯ со светозвукопроводом из оптически активного анизотропного кристалла парателлурита (TeO2), обеспечивающие сканирование поляризованных лазерных пучков видимого и ближнего ИК-спектров и имеющие световую апертуру до 10-15 мм. В этом случае целесообразно в качестве оптического фильтра использовать акустооптический фильтр с анизотропной дифракцией, рассчитанный на длину волны используемого лазера. Для лазеров видимого и ближнего ИК-спектра в качестве кристалла светозвукопровода акустооптического фильтра 4 можно использовать кристалл парателлурит.
Выполнение акустооптического фильтра из парателлурита обеспечивает переключение поляризации падающего на него лазерного пучка при углах падения ± 1,5 - 2o, что не требует его юстировки по отношению к падающему лазерному пучку. Так как на выходе акустооптического фильтра поляризация лазерного пучка принимает два ортогональных направления, а дефлектор 5 также является анизотропным, т. е. требует на входе строго заданной поляризации лазерного пучка, то выходной сканируемый лазерный пучок является модулированным по интенсивности.
Конструкцию акустооптического фильтра целесообразно выбрать такой, чтобы падающий и прошедший лазерные пучки были нормальны, соответственно, к входной и выходной граням фильтра, при этом будет отсутствовать излом оптических путей в системе.
В АОЯ 7 и 8 дефлектора 5, а также в акустооптическом фильтре 4 широко используются срезы кристалла парателлурита, имеющие скорость акустических волн Va ≈ 650 м/с. Для ЛСТ, содержащей лазер на АИГ : Nd с продольной диодной накачкой и диаметром выходного лазерного пучка 0,2 мм и дефлектором со световой апертурой 9 мм, получим время установления акустической волны в светозвукопроводах акустооптического фильтра 4 и АОЯ 7 и 8, соответственно: τф= 0,3мкс; τ = 13,8мкс.
Следовательно, наибольшая частота модуляции Fm для выше указанных параметров равна Fм= (2τф)-1= 1,66 МГц. Принимаемый ФПУ управляемого объекта сигнал будет содержать серию коротких импульсов, число которых в серии определяется временем сканирования лазерного пучка по ФПУ, фиг. 2а,б, а центральная частота спектра принимаемого сигнала будет равна 1,66 МГц.
Генератор 9 для управления акустооптическим фильтром 4 формирует радиоимпульсы с центральной частотой Fo, длительностью радиоимпульса τp= 1/2Fм и скважностью 2. Центральная частота Fo генератора 9 определяется геометрией акустооптического взаимодействия фильтра и может составить, например, 40 МГц.
Claims (1)
- Лазерная система телеориентации с повышенной помехоустойчивостью, включающая последовательно соединенные лазер и двухкоординатный акустооптический дефлектор, а также блок управления дефлектором, выходы которого подключены к управляющим входам дефлектора, отличающаяся тем, что в нее введен управляемый акустооптический фильтр, размещенный между лазером и двухкоординатным дефлектором, и генератором радиоимпульсов со скважностью радиоимпульсов, равной двум, выход которого соединен с управляющим входом акустооптического фильтра.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96122266A RU2110808C1 (ru) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | Лазерная система телеориентации с повышенной помехоустойчивостью |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96122266A RU2110808C1 (ru) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | Лазерная система телеориентации с повышенной помехоустойчивостью |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2110808C1 true RU2110808C1 (ru) | 1998-05-10 |
RU96122266A RU96122266A (ru) | 1998-08-27 |
Family
ID=20187439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96122266A RU2110808C1 (ru) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | Лазерная система телеориентации с повышенной помехоустойчивостью |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2110808C1 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2497062C2 (ru) * | 2011-12-08 | 2013-10-27 | Виктор Прович Семенков | Комбинированный оптико-электронный прибор |
-
1996
- 1996-11-19 RU RU96122266A patent/RU2110808C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гусев О.Б. и др. Оптическая обработка радиосигналов в реальном времени. - М.; Радио и связь, 1989, с.7 - 9, 97 - 100. Кулаков С.В. Акустооптические устройства спектрального и корреляционного анализа сигналов. - Л.: Наука, Ленинградское отделение, 1978, с. 38 и 62. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102596018B1 (ko) | 리이미저를 구비한 레이더 송신기 | |
US7446315B1 (en) | System and method for aircraft infrared countermeasures to missiles | |
KR102532239B1 (ko) | 레이저 레이더 및 그 작업방법 | |
US4250465A (en) | Radiation beam deflection system | |
KR840008983A (ko) | 이중 시계 감지기 | |
CN113156459B (zh) | 一种tof深度传感模组和图像生成方法 | |
CN109343025A (zh) | 一种激光雷达的发射系统、探测系统及探测方法 | |
CN106169688A (zh) | 基于调谐激光器的高速、大角度光束扫描方法及装置 | |
CN116224298B (zh) | 激光雷达和可移动设备 | |
US5570222A (en) | Underwater viewing system for remote piloted vehicle | |
EP0162595B1 (en) | Modifying coherent radiation | |
US4105332A (en) | Apparatus for producing a light beam having a uniform phase front and distance measuring apparatus | |
CN109116570A (zh) | 衍射装置及基于衍射装置的控制方法 | |
CN110456323A (zh) | 一种光发射单元、光发射装置和测距设备 | |
CN108710135A (zh) | 一种用于异轴配置大视场激光三维探测的视场拼接系统 | |
USH2045H2 (en) | Narrow band laser speckle suppression | |
RU2110808C1 (ru) | Лазерная система телеориентации с повышенной помехоустойчивостью | |
RU2528109C1 (ru) | Система импульсной лазерной локации | |
CN206960659U (zh) | 一种回波探测光学系统 | |
CN108896978A (zh) | 基于奈奎斯特脉冲的集成激光雷达 | |
RU1789050C (ru) | Устройство дл измерени скорости рассеивающих свет объектов | |
CN210465678U (zh) | 一种激光发射装置以及激光雷达系统 | |
RU2093848C1 (ru) | Лазерная система телеориентации с увеличенным диапазоном рабочих дальностей | |
US20200110160A1 (en) | Lidar with dynamically variable resolution in selected areas within a field of view | |
US3637929A (en) | Optical scanning apparatus utilizing a re-entrant laser beam |