RU2191406C1 - Technique delivering radiation to traveling object and device for its implementation - Google Patents

Technique delivering radiation to traveling object and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2191406C1
RU2191406C1 RU2001116522A RU2001116522A RU2191406C1 RU 2191406 C1 RU2191406 C1 RU 2191406C1 RU 2001116522 A RU2001116522 A RU 2001116522A RU 2001116522 A RU2001116522 A RU 2001116522A RU 2191406 C1 RU2191406 C1 RU 2191406C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiation
axis
unit
coordinates
vector
Prior art date
Application number
RU2001116522A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Д. Ахменеев
Ю.Ф. Кутаев
С.К. Манкевич
О.Ю. Носач
Е.П. Орлов
А.А. Хишев
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью "Астрам"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью "Астрам" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью "Астрам"
Priority to RU2001116522A priority Critical patent/RU2191406C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2191406C1 publication Critical patent/RU2191406C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: laser detection and ranging, quantum electronics, systems delivering high-power radiation to air and space objects. SUBSTANCE: in correspondence with proposed technique present coordinates of object relative to platform of flying vehicle are determined, guidance of axis of source of auxiliary radiation on axis of source of working radiation is conducted, coordinates of directivity vector of axis of source of working radiation are found, axis of source of working radiation is guided on to point of anticipated presence of object defined more accurately, precision of guidance on to object is checked, compensating angular displacement in direction of propagation of working radiation is entered and working radiation is formed by reversal of wave front of radiation from source of auxiliary radiation. EFFECT: increased precision of radiation guidance on to traveling object. 15 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к лазерной локации, а также к системам транспортировки и доставки мощного излучения на воздушные и космические объекты. The invention relates to laser ranging, as well as to systems for transporting and delivering powerful radiation to air and space objects.

Преимущественная область использования изобретения - очистка космического околоземного пространства от различных малоразмерных объектов, представляющих опасность для современных космических аппаратов и спутников. Воздействие мощного лазерного излучения на малоразмерные объекты, находящиеся на космической орбите, приводит к изменению параметров движения и, как следствие, орбит этих нежелательных объектов, вследствие чего данные объекты через некоторое время сгорают в более плотных слоях атмосферы. The preferred area of use of the invention is the cleaning of space near-Earth space from various small-sized objects that pose a danger to modern spacecraft and satellites. The effect of powerful laser radiation on small-sized objects located in space orbit leads to a change in the parameters of motion and, as a consequence, the orbits of these undesirable objects, as a result of which these objects burn up after some time in denser layers of the atmosphere.

Известен способ наведения и доставки силового излучения на объект [1], заключающийся в определении пространственных координат объекта, формировании силового излучения от источника, находящегося на земной поверхности, наведения силового излучения на космический объект посредством распределительного и наводящего зеркал, находящихся в космосе на космических орбитах. Данный способ обладает недостатком, характеризующимся невысокой плотностью энергии силового излучения на объекте, что обусловлено влиянием атмосферного канала распространения излучения, приводящего к существенному увеличению расходимости излучения, направляемого через атмосферный канал на объект. A known method of guidance and delivery of power radiation to an object [1], which consists in determining the spatial coordinates of the object, the formation of power radiation from a source located on the earth's surface, pointing power radiation to a space object through distribution and guidance mirrors in space in space orbits. This method has a drawback characterized by a low energy density of power radiation at the object, which is due to the influence of the atmospheric radiation propagation channel, leading to a significant increase in the divergence of radiation directed through the atmospheric channel to the object.

Известен способ адаптивной фокусировки излучения на объект через слой турбулентной атмосферы [2], заключающийся в подсвете объекта силовым излучением через искажающую среду - атмосферный канал распространения излучения, приеме отраженного от объекта излучения, введении в поток силового излучения фазовых предискажений и максимизации отраженного от объекта сигнала. There is a method of adaptively focusing radiation on an object through a layer of turbulent atmosphere [2], which consists in illuminating the object with power radiation through a distorting medium — an atmospheric radiation propagation channel, receiving radiation reflected from the object, introducing phase pre-emphasis into the radiation flux and maximizing the signal reflected from the object.

К недостаткам данного способа следует отнести невысокую плотность энергии силового излучения на объекте вследствие низкой эффективности компенсации атмосферных искажений при работе по движущемуся космическому объекту. The disadvantages of this method include the low energy density of power radiation at the object due to the low efficiency of the compensation of atmospheric distortions when working on a moving space object.

Известен способ наведения излучения на объект [3], заключающийся в определении координат объекта

Figure 00000002
формировании импульса вспомогательного излучения в направлении измеренных координат объекта, приеме отраженного от объекта импульса вспомогательного излучения, формировании рабочего излучения посредством обращения волнового фронта отраженного импульса вспомогательного излучения, введении дополнительного наклона волнового фронта в рабочее излучение и направлении его на объект через атмосферный канал распространения излучения. К недостаткам данного способа следует отнести невысокую плотность энергии излучения на объекте вследствие низкой эффективности компенсации атмосферных искажений в канале распространения рабочего излучения, что обусловлено влиянием высокой скорости движения космического объекта, вследствие которой вспомогательное излучение, в котором фиксируются атмосферные искажения, и сформированное на основе обращения волнового фронта рабочее излучение проходят по разным атмосферным каналам.A known method of pointing radiation to an object [3], which consists in determining the coordinates of the object
Figure 00000002
generating an auxiliary radiation pulse in the direction of the measured coordinates of the object, receiving an auxiliary radiation pulse reflected from the object, generating the working radiation by reversing the wavefront of the reflected auxiliary radiation pulse, introducing an additional wavefront tilt into the working radiation and directing it to the object through the atmospheric radiation propagation channel. The disadvantages of this method include the low density of radiation energy at the object due to the low efficiency of the compensation of atmospheric distortions in the propagation channel of the working radiation, due to the influence of the high velocity of the space object, due to which the auxiliary radiation, in which atmospheric distortions are recorded, and formed on the basis of the wave front working radiation pass through different atmospheric channels.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ доставки излучения на движущийся объект [4], выбранный в качестве прототипа. Данный способ заключается в определении координат

Figure 00000003
, дальности R0(t0) и скорости
Figure 00000004
объекта в момент времени to относительно первой заданной точки пространства А1 в первой системе координат, связанной с платформой летательного аппарата (ЛА), движущейся относительно источника рабочего излучения, формировании вспомогательного излучения, определении расстояния между второй заданной точкой пространства А2 во второй системе координат, связанной с платформой ЛА, и источником рабочего излучения, направлении вспомогательного излучения от источника рабочего излучения во вторую заданную точку пространства А2, формировании импульса отраженного вспомогательного излучения путем отражения импульса вспомогательного излучения во второй заданной точке пространства А2, формировании рабочего излучения посредством обращения волнового фронта вспомогательного излучения, отраженного во второй заданной точке пространства А2, наведения рабочего излучения из первой заданной точки пространства A1 в точку ожидаемого нахождения объекта с координатами
Figure 00000005
относительно первой заданной точки пространства А1 посредством первого блока наведения излучения.The closest in technical essence to the proposed technical solution is a method of delivering radiation to a moving object [4], selected as a prototype. This method consists in determining the coordinates
Figure 00000003
range R 0 (t 0 ) and speed
Figure 00000004
object at time t o relative to the first given point in space A 1 in the first coordinate system associated with the platform of the aircraft (LA), moving relative to the source of working radiation, the formation of auxiliary radiation, determining the distance between the second given point in space A 2 in the second coordinate system associated with the aircraft platform, and a source of working radiation direction of radiation from the auxiliary radiation source operating at a second predetermined point in space a 2 formation mpulsa reflected auxiliary radiation by reflecting the pumping radiation pulses during a second predetermined point in space A 2, forming working radiation by conjugation auxiliary radiation reflected at a second predetermined point in space A 2, guidance working radiation of a first predetermined point in space A 1 to a point expected finding object with coordinates
Figure 00000005
relative to the first predetermined point of space A 1 through the first radiation guidance unit.

К недостаткам данного способа следует отнести невысокую точность наведения излучения из первой заданной точки пространства А1 в направлении точки ожидаемого нахождения объекта, что обусловлено изменением направления оси диаграммы направленности сформированного после ОВФ рабочего излучения, поступающего в точку A1 от источника рабочего излучения, расположенного на земле, относительно необходимого для точного наведения рабочего излучения идеального направления оси рабочего излучения, которое должно поступать в точку А1 строго перпендикулярно вектору скорости платформы ЛА. Для этого импульс вспомогательного излучения от источника рабочего излучения, расположенного на земле, должен приходить в точку А2 на отражательный элемент, расположенный на платформе движущегося с высокой космической скоростью ЛА в момент, когда точка А2 проходит точку траверса траектории относительно наземного источника рабочего излучения. Для выполнения этого условия необходимо с высокой степенью точности иметь информацию о моменте времени прохождения точки траверса платформой ЛА и связанной с платформой заданной точки А2, а также осуществлять в соответствии с этой информацией формирование импульса вспомогательного излучения в соответствующий момент времени с весьма малой временной погрешностью. Высокая скорость движения ЛА приводит к невысокой точности определения указанных моментов времени и, соответственно, к изменению углового направления оси рабочего излучения, приходящего в первую заданную точку А1, относительно идеального направления оси рабочего излучения, строго перпендикулярного вектору скорости платформы ЛА и оси первого блока наведения, параллельной вектору скорости платформы ЛА. При этом вектор направления рабочего излучения из точки А1 в точку ожидаемого нахождения объекта с координатами

Figure 00000006
приобретает неконтролируемый дополнительный угловой сдвиг, обусловленный указанным изменением направления оси вектора рабочего излучения, приходящего в точку А1, относительно требуемого идеального направления, перпендикулярного оси первого блока наведения излучения. Вследствие этого точность наведения рабочего излучения из точки А1 в точку ожидаемого нахождения объекта уменьшается, что обусловливает также снижение плотности энергии рабочего излучения на объекте.The disadvantages of this method include the low accuracy of pointing radiation from the first given point in space A 1 in the direction of the point of the expected location of the object, which is due to a change in the direction of the radiation pattern axis formed after phase conjugation of the working radiation arriving at point A 1 from the working radiation source located on the ground relative to the ideal direction of the axis of the working radiation, which should be directed to point A 1 strictly perpendicularly for precise guidance of the working radiation ndicular to the aircraft platform velocity vector. For this, the auxiliary radiation pulse from the source of the working radiation located on the ground should come to point A 2 on the reflective element located on the platform of the aircraft moving at high space speed at the moment when point A 2 passes the traverse point of the trajectory relative to the ground source of working radiation. To fulfill this condition, it is necessary to have, with a high degree of accuracy, information about the time of the traverse point passing by the aircraft platform and the predetermined point A 2 connected to the platform, and also to generate, in accordance with this information, the auxiliary radiation pulse at the corresponding time with a very small time error. The high speed of the aircraft’s movement leads to low accuracy in the determination of the indicated times and, accordingly, to a change in the angular direction of the axis of the working radiation arriving at the first given point A 1 relative to the ideal direction of the axis of the working radiation strictly perpendicular to the velocity vector of the aircraft platform and the axis of the first guidance unit parallel to the velocity vector of the aircraft platform. In this case, the direction vector of the working radiation from point A 1 to the point of the expected location of the object with coordinates
Figure 00000006
acquires an uncontrolled additional angular shift due to the indicated change in the direction of the axis of the vector of the working radiation arriving at point A 1 with respect to the required ideal direction perpendicular to the axis of the first radiation guidance unit. As a result, the accuracy of pointing the working radiation from point A 1 to the point of the expected location of the object decreases, which also leads to a decrease in the energy density of the working radiation at the object.

В качестве прототипа для устройства, реализующего предлагаемый способ, выбрано устройство, реализующее способ - прототип [4]. As a prototype for a device that implements the proposed method, the selected device that implements the method is a prototype [4].

Достигаемым техническим результатом является повышение точности наведения излучения на движущийся объект, увеличение плотности энергии излучения на объекте. Achievable technical result is to increase the accuracy of pointing radiation to a moving object, increasing the radiation energy density at the object.

Новый технический результат достигается следующим. A new technical result is achieved as follows.

1. В известном способе, заключающемся в определении в момент времени to координат

Figure 00000007
, дальности R(to) и скорости
Figure 00000008
объекта относительно первой заданной точки пространства А1 в системе координат, связанной с платформой летательного аппарата (ЛА), движущейся относительно источника рабочего излучения, определении расстояния между платформой ЛА и источником рабочего излучения, формировании вспомогательного излучения, формировании рабочего излучения посредством обращения волнового фронта (ОВФ) вспомогательного излучения, наведения оси рабочего излучения из первой заданной точки пространства А1 в точку ожидаемого нахождения объекта с координатами
Figure 00000009
посредством первого блока наведения, до формирования вспомогательного излучения осуществляют наведение оси источника вспомогательного излучения на ось источника рабочего излучения, осуществляют определение пространственных координат вектора направленности
Figure 00000010
оси источника рабочего излучения относительно первой заданной точки пространства А1 в момент времени t1, определяют координаты первого вектора разности
Figure 00000011
между координатами
Figure 00000012
точки ожидаемого нахождения объекта и координатами вектора направленности
Figure 00000013
оси источника рабочего излучения относительно первой заданной точки пространства А1
Figure 00000014
, осуществляют наведение выходной оси первого блока наведения в первую уточненную точку ожидаемого нахождения объекта с координатами
Figure 00000015
, равными первому вектору разности
Figure 00000016

Figure 00000017
,
осуществляют контроль точности наведения излучения на объект путем определения вектора
Figure 00000018
ошибки наведения излучения на объект в момент прихода излучения на объект, осуществляют компенсацию измеренной ошибки наведения путем наведения выходной оси первого блока наведения во вторую уточненную точку ожидаемого нахождения объекта с пространственными координатами
Figure 00000019
, равными сумме координат
Figure 00000020
первой уточненной точки ожидаемого нахождения объекта и координат вектора
Figure 00000021
ошибки наведения излучения на объект
Figure 00000022

осуществляют смещение оси источника вспомогательного излучения параллельно самой себе в плоскости, перпендикулярной этой оси, на величину, пропорциональную расстоянию от платформы ЛА до источника рабочего излучения и величине скорости платформы ЛА относительно источника рабочего излучения, в момент времени формирования импульса вспомогательного излучения определяют координаты вектора направления оси источника рабочего излучения
Figure 00000023
в системе координат, связанной с первой заданной точкой А1, определяют координаты второго вектора разности
Figure 00000024
между ранее определенным вектором направления оси источника рабочего излучения
Figure 00000025
в момент времени t1 и вектором направления оси источника рабочего излучения
Figure 00000026
, координаты которого определены в момент времени формирования импульса вспомогательного излучения
Figure 00000027

на основании полученных величин пространственных координат второго вектора разности
Figure 00000028
формируют компенсирующий угловой сдвиг, пропорциональный величинам пространственных координат второго вектора разности
Figure 00000029
, осуществляют введение компенсирующего углового сдвига в направление распространения рабочего излучения в момент времени его прихода на платформу ЛА, осуществляют наведение рабочего излучения из первой заданной точки пространства А1 во вторую уточненную точку ожидаемого нахождения объекта с пространственными координатами
Figure 00000030
посредством первого блока наведения, при этом суммирование векторов и их координат осуществляют по правилам суммирования векторных величин.1. In the known method, which consists in determining at time t o coordinates
Figure 00000007
range R (t o ) and speed
Figure 00000008
object relative to the first given point in space A 1 in the coordinate system associated with the aircraft platform (LA) moving relative to the working radiation source, determining the distance between the aircraft platform and the working radiation source, generating auxiliary radiation, generating working radiation by means of wavefront reversal (phase conjugation) ) auxiliary radiation, pointing the axis of the working radiation from the first given point in space A 1 to the point of the expected location of the object with coordinates
Figure 00000009
by means of the first guidance unit, until the auxiliary radiation is formed, the axis of the auxiliary radiation source is guided to the axis of the working radiation source, the spatial coordinates of the directivity vector are determined
Figure 00000010
the axis of the source of working radiation relative to the first given point in space A 1 at time t 1 , determine the coordinates of the first difference vector
Figure 00000011
between coordinates
Figure 00000012
points of the expected location of the object and the coordinates of the directivity vector
Figure 00000013
the axis of the source of working radiation relative to the first given point in space A 1
Figure 00000014
guidance of the output axis of the first guidance unit to the first specified point of the expected location of the object with coordinates
Figure 00000015
equal to the first difference vector
Figure 00000016

Figure 00000017
,
control the accuracy of pointing radiation to the object by determining the vector
Figure 00000018
errors of pointing the radiation at the object at the time of arrival of radiation at the object, they compensate for the measured guidance errors by pointing the output axis of the first guidance unit to the second specified point of the expected location of the object with spatial coordinates
Figure 00000019
equal to the sum of coordinates
Figure 00000020
the first specified point of the expected location of the object and the coordinates of the vector
Figure 00000021
errors pointing the radiation at the object
Figure 00000022

the axis of the auxiliary radiation source is shifted parallel to itself in a plane perpendicular to this axis by an amount proportional to the distance from the aircraft platform to the working radiation source and the speed of the aircraft platform relative to the working radiation source, at the time of the auxiliary radiation pulse formation, the coordinates of the axis direction vector are determined working radiation source
Figure 00000023
in the coordinate system associated with the first given point A 1 determine the coordinates of the second difference vector
Figure 00000024
between a previously defined direction vector of the axis of the working radiation source
Figure 00000025
at time t 1 and the direction vector of the axis of the working radiation source
Figure 00000026
whose coordinates are determined at the time of formation of the auxiliary radiation pulse
Figure 00000027

based on the obtained spatial coordinates of the second difference vector
Figure 00000028
form a compensating angular shift proportional to the spatial coordinates of the second difference vector
Figure 00000029
carry out the introduction of a compensating angular shift in the direction of propagation of the working radiation at the time of its arrival on the aircraft platform, carry out the guidance of the working radiation from the first given point in space A 1 to the second specified point of the expected location of the object with spatial coordinates
Figure 00000030
by means of the first guidance unit, while the summation of the vectors and their coordinates is carried out according to the rules of summation of vector quantities.

2. Для определения пространственных координат

Figure 00000031
вектора направленности оси источника рабочего излучения формируют зондирующее лазерное излучение, вектор направленности оси которого совпадает с направлением оси источника рабочего излучения, направляют сформированное зондирующее излучение от источника рабочего излучения в первую заданную точку А1 пространства и определяют пространственные координаты вектора направленности сформированного зондирующего излучения в системе координат относительно точки А1, полученные значения координат принимают за пространственные координаты
Figure 00000032
вектора направленности оси источника рабочего излучения, причем формирования рабочего излучения не производят.2. To determine the spatial coordinates
Figure 00000031
the directivity vectors of the axis of the working radiation source form probing laser radiation, the directivity vector of the axis of which coincides with the direction of the axis of the working radiation source, direct the generated probing radiation from the working radiation source to the first given point A 1 of the space and determine the spatial coordinates of the directivity vector of the generated sounding radiation in the coordinate system relative to point A 1 , the obtained coordinate values are taken as spatial coordinates
Figure 00000032
directional vectors of the axis of the source of working radiation, and the formation of working radiation is not produced.

3. Для осуществления контроля точности наведения излучения на объект осуществляют формирование зондирующего излучения в момент времени tz, следующий за моментом времени t1 определения координат оси источника рабочего излучения, направляют зондирующее излучение от точки А1 на источник рабочего излучения, а после отражения зондирующего излучения от источника рабочего излучения осуществляют наведение зондирующего излучения на объект из первой заданной точки А1 посредством первого блока наведения, определяют реальные координаты объекта

Figure 00000033
на момент времени прихода на объект зондирующего излучения, определяют координаты вектора разности
Figure 00000034
между точкой реального положения объекта с координатами
Figure 00000035
в момент времени прихода зондирующего излучения на объект и точкой ожидаемого нахождения объекта с координатам
Figure 00000036

Figure 00000037

координаты полученного вектора разности принимают за координаты вектора
Figure 00000038
ошибки наведения излучения на объект
Figure 00000039
причем ось сформированного зондирующего излучения совпадает с направлением оси источника вспомогательною излучения.3. In order to control the accuracy of pointing the radiation at the object, probing radiation is formed at a time t z following the time t 1 of determining the coordinates of the axis of the working radiation source, the probe radiation is sent from point A 1 to the working radiation source, and after reflection of the probe radiation from the source of the working radiation, the probe radiation is guided to the object from the first predetermined point A 1 by means of the first guidance block, the real coordinates of the object are determined a
Figure 00000033
at the time of arrival of the probe radiation to the object, the coordinates of the difference vector are determined
Figure 00000034
between the point of the real position of the object with coordinates
Figure 00000035
at the time of arrival of the probe radiation to the object and the point of the expected location of the object with coordinates
Figure 00000036

Figure 00000037

the coordinates of the resulting difference vector are taken as the coordinates of the vector
Figure 00000038
errors pointing the radiation at the object
Figure 00000039
moreover, the axis of the generated probing radiation coincides with the direction of the axis of the auxiliary radiation source.

4. Для определения вектора ошибки

Figure 00000040
наведения излучения на объект осуществляют многократный подсвет объекта серией импульсов зондирующего излучения, для каждого из зондирующих импульсов подсвета объекта определяют вектор
Figure 00000041
разности между измеренными реальными координатами объекта
Figure 00000042
на момент прихода на объект данного импульса зондирующего излучения и координатами точки
Figure 00000043
ожидаемого нахождения объекта
Figure 00000044
осуществляют определение среднего вектора разности
Figure 00000045
для полученной серии произведенных измерений вектора разности
Figure 00000046
, параметры полученного усредненного вектора разности
Figure 00000047
принимают за параметры вектора ошибок Р наведения излучения на объект
Figure 00000048
, где i - номер импульса зондирующего излучения из серии импульсов с общим числом импульсов, равным М:
i=1,2,3... М.4. To determine the error vector
Figure 00000040
pointing radiation to the object provides multiple illumination of the object by a series of pulses of probing radiation, for each of the probing pulses of illumination of the object determine the vector
Figure 00000041
the difference between the measured real coordinates of the object
Figure 00000042
at the moment of the arrival of a given probe pulse to the object and the coordinates of the point
Figure 00000043
expected location of the object
Figure 00000044
determine the average difference vector
Figure 00000045
for the obtained series of measurements of the difference vector
Figure 00000046
, parameters of the obtained averaged difference vector
Figure 00000047
take for the parameters of the error vector P guidance radiation to the object
Figure 00000048
where i is the pulse number of the probe radiation from a series of pulses with a total number of pulses equal to M:
i = 1,2,3 ... M.

5. До формирования импульса вспомогательного излучения в момент времени, непосредственно предшествующий этому формированию излучения, осуществляют измерение пространственных координат вектора направленности оси источника рабочего излучения в системе координат относительно первой заданной точки А1, а в момент времени формирования импульса вспомогательного излучения направление оси источника вспомогательного излучения устанавливают противоположным измеренному направлению оси источника рабочего излучения в системе координат относительно первой заданной точки А1 пространства.5. Before the formation of the auxiliary radiation pulse at the time instant immediately preceding this radiation formation, the spatial coordinates of the directivity vector of the axis of the working radiation source are measured in the coordinate system relative to the first given point A 1 , and at the time of the formation of the auxiliary radiation pulse, the direction of the axis of the auxiliary radiation source set opposite to the measured direction of the axis of the source of the working radiation in the coordinate system rel relative to the first given point A 1 space.

6. После определения в момент времени t1 пространственных координат вектора направленности

Figure 00000049
оси источника рабочего излучения относительно первой заданной точки пространства А1 осуществляют наведение оси источника рабочего излучения в первую заданную точку пространства А1 путем введения компенсирующего углового сдвига в направление оси источника рабочего излучения, пропорционального по величине и противоположного по знаку измеренным координатам вектора направленности оси источника рабочего излучения в системе координат относительно первой заданной точки A1 посредством третьего блока наведения, а последующего определения координат первого вектора разности
Figure 00000050
и наведения выходной оси первого блока наведения в первую уточненную точку ожидаемого нахождения объекта с координатами
Figure 00000051
не производят.6. After determining at time t 1 the spatial coordinates of the directivity vector
Figure 00000049
the axis of the working radiation source relative to the first predetermined point of space A 1 , the axis of the working radiation source is guided to the first predetermined point of space A 1 by introducing a compensating angular shift in the direction of the axis of the working radiation source, which is proportional in magnitude and opposite in sign to the measured coordinates of the directivity vector of the axis of the working source radiation in the coordinate system relative to the first predetermined point a 1 via the third guidance unit, as defined later I have the coordinates of the first difference vector
Figure 00000050
and guidance of the output axis of the first guidance unit to the first specified point of the expected location of the object with coordinates
Figure 00000051
do not produce.

7. В известное устройство для осуществления способа по п.1, содержащее размещенные на подвижной платформе летательного аппарата (ЛА) первый блок наведения, лазер подсвета цели, первое отражательное зеркало, первый блок обработки информации, первый блок связи, размещенные в наземной части устройства на одной оптической оси, оптически связанные второй блок наведения, источник рабочего излучения с блоком накачки, первая фокусирующая линза, блок обращения волнового фронта (ОВФ), отражательное зеркало с отверстием в центре, первый задающий генератор с формирующей линзой, второй блок обработки информации, второй блок связи, при этом оптический вход второго блока наведения через отражательное зеркало с отверстием в центре соединен с оптическим выходом источника рабочего излучения, выход первого задающего генератора оптически соединен через формирующую линзу и отверстие в центре отражательного зеркала с оптическим входом второго блока наведения, второй блок обработки информации соединен с блоком связи и с блоком накачки источника рабочего излучения, оптический выход лазера подсвета цели соединен с оптическим входом первого блока наведения посредством первого отражательного зеркала, первый блок обработки информации соединен с первым блоком связи и первым блоком наведения, введены размещенные на платформе ЛА третий блок наведения, первый фотоприемный блок, второй фотоприемный блок, расположенный в наземной части устройства, лазерный генератор вспомогательного излучения, дефлектор с блоком управления, светоделительное зеркало с отверстием в центре, второе отражательное зеркало с отверстием в центре, вторая фокусирующая линза, третье отражательное зеркало, блок угловой компенсации с блоком управления, плоскопараллельная пластина, уголковый отражатель, при этом лазерный генератор вспомогательного излучения, дефлектор, второе отражательное зеркало с отверстием в центре, светоделительное зеркало с отверстием в центре и третий блок наведения расположены на одной оптической оси, оптический вход первого блока наведения оптически соединен с третьим блоком наведения посредством последовательно расположенных на второй оптической оси блока угловой компенсации, плоскопараллельной пластины и светоделительного зеркала с отверстием в центре, оптический выход лазерного генератора вспомогательного излучения оптически соединен с третьим блоком наведения посредством дефлектора, отверстия в центре второго отражательного зеркала и отверстия в центре светоделительного зеркала, оптический вход первого фотоприемного блока оптически соединен с оптическим входом первого блока наведения посредством светоделительного зеркала с отверстием в центре, плоскопараллельной пластины и блока угловой компенсации, а с третьим блоком наведения посредством последовательно установленных и оптически связанных светоделительного зеркала с отверстием в центре, второго отражательного зеркала с отверстием в центре, второй фокусирующей линзы и третьего отражательного зеркала, второй фотоприемный блок и уголковый отражатель размещены на оптическом выходе второго блока наведения, причем оптический выход второго блока наведения оптически связан с третьим блоком наведения через атмосферный канал распространения излучения, первый блок обработки информации соединен с выходом первого фотоприемного блока, лазерным генератором вспомогательного излучения и с блоками управления дефлектором, блоком угловой компенсации и третьим блоком наведения, выход второго фотоприемного блока соединен со вторым блоком обработки информации. 7. In a known device for implementing the method according to claim 1, comprising: a first guidance unit, a target illumination laser, a first reflective mirror, a first information processing unit, a first communication unit located in the ground part of the device located on a moving platform of the aircraft (LA) one optical axis, optically coupled to a second guidance unit, a source of working radiation with a pumping unit, a first focusing lens, a wavefront reversal unit (phase conjugation), a reflective mirror with a hole in the center, the first driving gene a radiator with a forming lens, a second information processing unit, a second communication unit, wherein the optical input of the second guidance unit through the reflective mirror with the hole in the center is connected to the optical output of the working radiation source, the output of the first master oscillator is optically connected through the forming lens and the hole in the center of the reflective mirrors with an optical input of the second guidance unit, the second information processing unit is connected to the communication unit and to the pumping unit of the working radiation source, the optical output of the laser Once the target light is connected to the optical input of the first guidance unit via the first reflective mirror, the first information processing unit is connected to the first communication unit and the first guidance unit, a third guidance unit placed on the aircraft platform, a first photodetector unit, a second photodetector located in the ground part of the device , laser auxiliary radiation generator, deflector with control unit, beam splitter with a hole in the center, second reflective mirror with a hole in the center, second I have a focusing lens, a third reflection mirror, an angular compensation unit with a control unit, a plane-parallel plate, an angle reflector, while the laser of the auxiliary radiation, a deflector, a second reflection mirror with a hole in the center, a beam splitter with a hole in the center and a third guidance block are located on one optical axis, the optical input of the first guidance unit is optically connected to the third guidance unit by sequentially located on the second optical axis of the unit y The optical output of the laser of the auxiliary radiation generator is optically connected to the third guidance unit by means of a deflector, the hole in the center of the second reflective mirror and the hole in the center of the beam splitter, the optical input of the first photodetector is optically connected to the optical the input of the first guidance unit through a beam splitting mirror with a hole in the center, plane-parallel plate and block ka of angular compensation, and with the third guidance unit through sequentially mounted and optically coupled beam splitting mirrors with an aperture in the center, a second reflective mirror with an aperture in the center, a second focusing lens and a third reflective mirror, a second photodetector and a corner reflector are placed on the optical output of the second block guidance, and the optical output of the second guidance unit is optically coupled to the third guidance unit through an atmospheric radiation propagation channel, the first Lock information processing is connected to the output of the first photodetector unit, a laser generator and auxiliary radiation deflector units, a control unit and a third angular compensation guidance unit, a second photodetector output is connected to a second information processing unit.

8. В устройстве по п.7 первый фотоприемный блок содержит два многоэлементных фотоприемника, два объектива и светоделительное зеркало, причем первый многоэлементный фотоприемник оптически соединен с оптическим входом данного фотоприемного блока посредством первого объектива, а второй многоэлементный фотоприемник оптически соединен с оптическим входом фотоприемного блока посредством первого объектива, второго светоделительного зеркала и второго объектива. 8. In the device according to claim 7, the first photodetector unit comprises two multi-element photodetectors, two lenses and a beam splitter mirror, the first multi-element photodetector being optically connected to the optical input of the given photodetector unit through the first lens, and the second multi-element photodetector is optically connected to the optical input of the photodetector unit by a first lens, a second beam splitter mirror, and a second lens.

9. В устройстве по п.7 лазерный генератор вспомогательного излучения содержит последовательно установленные на оптической оси оптически связанные источник излучения с блоком накачки, Фурье-линзу, третье светоделительное зеркало, блок оптических затворов с блоком управления, матрицу уголковых отражателей, источник подсвета со второй формирующей линзой, последовательно установленные на другой оптической оси оптически связанные второй задающий генератор, диафрагму, четвертый объектив и четвертый многоэлементный фотоприемник, при этом четвертый многоэлементный фотоприемник оптически соединен посредством четвертого объектива и третьего светоделительного зеркала с блоком оптических затворов, а через диафрагму - с выходом второго задающего генератора, выход второго задающего генератора связан с оптическим входом источника излучения посредством диафрагмы, третьего светоделительного зеркала и Фурье-линзы, четвертый многоэлементный фотоприемник, источник подсвета, блок управления блоком оптических затворов, второй задающий генератор и блок накачки источника излучения соединены с первым блоком обработки информации. 9. In the device according to claim 7, the laser auxiliary radiation generator comprises optically coupled radiation source sequentially mounted on the optical axis with a pump unit, a Fourier lens, a third beam splitter mirror, an optical shutter unit with a control unit, an angle reflector matrix, a backlight with a second generating a lens, sequentially mounted on a different optical axis, optically coupled to a second master oscillator, a diaphragm, a fourth lens and a fourth multi-element photodetector, wherein the fourth multi-element photodetector is optically connected through the fourth lens and the third beam splitter to the optical shutter block, and through the diaphragm to the output of the second driver, the output of the second driver is connected to the optical input of the radiation source through the diaphragm, the third beam splitter and the Fourier lens, the fourth multi-element photodetector, backlight, optical shutter control unit, second master oscillator and source pump unit I connected to the first information processing unit.

10. В устройстве по п. 7 первый и второй блоки наведения выполнены идентично и содержат два поворотных зеркала, два узла вращения, три подшипника вращения и два блока вращения, при этом первое и второе поворотные зеркала размещены в первом и втором узлах вращения под углом 45o к взаимно перпендикулярным осям вращения, первый узел вращения механически связан с основанием блока наведения посредством первого подшипника вращения, второй и третий подшипники вращения установлены вместе с первым поворотным зеркалом в первом узле вращения, второй узел вращения механически связан с первым узлом вращения посредством второго и третьего подшипников вращения, оси вращения узлов вращения совпадают с оптическими осями распространения излучения через блок наведения, каждый блок вращения содержит шаговый электродвигатель, датчик угла поворота и ячейку связи, соединенную с блоком обработки информации.10. In the device according to claim 7, the first and second guidance units are identical and contain two rotary mirrors, two rotation units, three rotation bearings and two rotation units, while the first and second rotation mirrors are placed in the first and second rotation units at an angle of 45 o to mutually perpendicular axes of rotation, the first rotation unit is mechanically connected to the base of the guidance unit by the first rotation bearing, the second and third rotation bearings are installed together with the first rotary mirror in the first rotation unit, the second The rotation axis is mechanically connected with the first rotation unit via the second and third rotation bearings, the rotation axis of the rotation units coincide with the optical axes of radiation propagation through the guidance unit, each rotation unit contains a stepper motor, a rotation angle sensor and a communication cell connected to the information processing unit.

11. В устройстве по п.7 во втором блоке наведения второй фотоприемный блок и уголковый отражатель размещены на четвертом поворотном зеркале, причем направления оптических осей второго фотоприемного блока, уголкового отражателя и выходной оси блока наведения параллельны. 11. In the device according to claim 7, in the second guidance unit, the second photodetector unit and the corner reflector are located on the fourth rotary mirror, and the directions of the optical axes of the second photodetector unit, the corner reflector and the output axis of the guidance unit are parallel.

12. В устройстве по п.7 третий блок наведения выполнен в виде отражательного зеркала, размещенного в двойном кардановом подвесе. 12. In the device according to claim 7, the third guidance unit is made in the form of a reflective mirror placed in a double gimbal.

13. В устройстве по п.7 элементы, размещенные на борту платформы ЛА, установлены на виброзащитном основании, механически соединенном с платформой ЛА. 13. In the device according to claim 7, elements placed on board the aircraft platform are mounted on a vibration-proof base mechanically connected to the aircraft platform.

14. В устройстве по п.7 на платформе летательного аппарата (ЛА) первый и третий блоки наведения установлены на одной оптической оси и оптически связаны через светоделительное зеркало, выполненное без отверстия, оптический вход первого фотоприемного блока оптически соединен с третьим блоком наведения через последовательно установленные светоделительное зеркало, фокусирующую линзу и отражательное зеркало, выход лазерного генератора вспомогательного излучения оптически соединен с третьим блоком наведения посредством дефлектора и вновь введенного малоразмерного отражательного зеркала, установленного на оптической оси между светоделительным зеркалом и третьим блоком наведения. 14. In the device according to claim 7 on the aircraft platform (LA), the first and third guidance units are mounted on the same optical axis and are optically coupled through a beam splitter mirror made without a hole, the optical input of the first photodetector unit is optically connected to the third guidance unit through sequentially mounted a beam splitter mirror, a focusing lens and a reflective mirror, the output of the laser auxiliary radiation generator is optically connected to the third guidance unit by means of a deflector and again introduced a small reflective mirror mounted on the optical axis between the beam splitting mirror and the third guidance unit.

15. В устройстве по п.7 блок обращения волнового фронта содержит последовательно установленные на оптической оси оптически соединенные первую кювету с прозрачными окнами, первую и вторую проекционные линзы и вторую кювету с прозрачными окнами, при этом первая и вторая кюветы заполнены веществом, в котором осуществляют формирование обращенной волны. 15. In the device according to claim 7, the wavefront reversal unit comprises, in series, optically connected to a first cuvette with transparent windows, first and second projection lenses, and a second cuvette with transparent windows sequentially mounted on the optical axis, wherein the first and second cuvettes are filled with a substance in which reverse wave formation.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ, где введены следующие обозначения. In FIG. 1 shows a block diagram of a device that implements the proposed method, where the following notation is introduced.

1 - Платформа летательного аппарата (ЛА) - самолета, содержащего первый (2) и второй (3) люки для приема и наведения лазерного излучения. 1 - Platform aircraft (LA) - aircraft containing the first (2) and second (3) hatches for receiving and directing laser radiation.

4 - Первый блок наведения. 4 - The first block guidance.

5 - Третий блок наведения. 5 - The third block guidance.

6 - Первый блок обработки информации. 6 - The first block of information processing.

7 - Лазерный генератор вспомогательного излучения. 7 - Laser auxiliary radiation generator.

8 - Дефлектор с блоком управления 62. 8 - Deflector with control unit 62.

9 - Первый фотоприемный блок. 9 - The first photodetector unit.

10 - Светоделительное зеркало с отверстием в центре. 10 - Beam splitter mirror with a hole in the center.

11 - Лазер подсвета цели. 11 - Laser target illumination.

12 - Первое отражательное зеркало. 12 - The first reflective mirror.

13 - Второе отражательное зеркало с отверстием в центре. 13 - The second reflective mirror with a hole in the center.

14 - Вторая фокусирующая линза. 14 - The second focusing lens.

15 - Третье отражательное зеркало. 15 - The third reflective mirror.

16 - Блок угловой компенсации с блоком управления 17. 16 - Angular compensation unit with control unit 17.

67 - Плоскопараллельная пластина. 67 - Plane-parallel plate.

Первый блок наведения 4 содержит первое 18 и второе 19 поворотные зеркала с первым 20 и вторым 21 блоками вращения. The first guidance unit 4 contains the first 18 and second 19 rotary mirrors with the first 20 and second 21 rotation blocks.

Третий блок наведения 5 содержит отражательное зеркало 22, расположенное в двойном кардановом подвесе 23 и блок управления 24. The third guidance unit 5 comprises a reflective mirror 22 located in the double cardan suspension 23 and a control unit 24.

25 - Первый блок связи. 25 - The first communication unit.

82 - Виброзащитное основание. 82 - Vibration protection base.

83 - Виброгасящие элементы. 83 - Vibration suppression elements.

Элементы поз. 1-25 расположены на борту ЛА 1. Elements pos. 1-25 are located on board the aircraft 1.

Наземная часть устройства, реализующего способ, содержит следующие элементы. The ground part of the device that implements the method contains the following elements.

26 - Источник рабочего излучения с блоком накачки 27. 26 - Source of working radiation with a pumping unit 27.

28 - Первая фокусирующая линза. 28 - The first focusing lens.

29 - Блок обращения волнового фронта (ОВФ). 29 - Wavefront reversal unit (phase conjugation).

30 - Второй блок обработки информации. 30 - The second block of information processing.

31 - Второй блок наведения, содержащий третье 32 и четвертое 33 поворотные зеркала и третий 34 и четвертый 35 блоки вращения. 31 - The second guidance unit containing the third 32 and fourth 33 rotary mirrors and the third 34 and fourth 35 rotation blocks.

36 - Второй фотоприемный блок. 36 - The second photodetector unit.

37 - Объектив. 37 - The lens.

38 - Первый многоэлементный фотоприемник. 38 - The first multi-element photodetector.

39 - Отражательное зеркало с отверстием в центре. 39 - Reflective mirror with a hole in the center.

40 - Первый задающий генератор с формирующей линзой 41. 40 - The first master oscillator with a forming lens 41.

42 - Второй блок связи. 42 - The second communication unit.

43 - Система внешнего целеуказания - в состав устройства не входит. 43 - External target designation system - is not part of the device.

80 - Атмосферный канал распространения излучения. 80 - Atmospheric radiation propagation channel.

На фиг.2 более подробно представлена блок-схема части устройства, реализующего способ, размещенная на борту ЛА 1. Соответственные элементы на фиг.2 и фиг.1 имеют одинаковые номера позиций. Первый фотоприемный блок 9 содержит второй 44 и третий 45 объективы и второй 46 и третий 47 многоэлементные фотоприемники; второе светоделительное зеркало 48. Figure 2 presents in more detail a block diagram of part of a device that implements the method, placed on board the aircraft 1. Corresponding elements in figure 2 and figure 1 have the same position numbers. The first photodetector unit 9 contains a second 44 and a third 45 lenses and a second 46 and a third 47 multi-element photodetectors; second beam splitting mirror 48.

Лазерный генератор вспомогательного излучения 7 содержит следующие элементы:
49 - Источник излучения с блоком накачки 50.
The laser auxiliary radiation generator 7 contains the following elements:
49 - A radiation source with a pump unit 50.

51 - Фурье-линза. 51 - Fourier lens.

52 - Блок оптических затворов. 52 - Block optical shutters.

53 - Матрица уголковых отражателей. 53 - The matrix of corner reflectors.

54 - Второй задающий генератор. 54 - The second master oscillator.

55 - Диафрагма. 55 - Aperture.

56 - Третье светоделительное зеркало. 56 - Third beam splitting mirror.

57 - Четвертый объектив. 57 - The fourth lens.

58 - Четвертый многоэлементный фотоприемник. 58 - Fourth multi-element photodetector.

59 - Блок управления блоком оптических затворов 52. 59 - Control unit optical shutter 52.

60 - Источник подсвета со второй формирующей линзой 61. 60 - Illumination source with a second forming lens 61.

62 - Блок управления дефлектором. 62 - Deflector control unit.

63 - Второй блок угловой компенсации с блоком управления 64. 63 - The second block of angular compensation with a control unit 64.

Позицией 65 на блок-схеме на фиг.2 обозначена наземная часть устройства, реализующего способ, содержащая источник рабочего излучения 26. Position 65 in the flowchart of figure 2 indicates the ground part of a device that implements a method containing a source of working radiation 26.

66 - Уголковый отражатель. 66 - Corner reflector.

67 - Плоскопараллельная пластина. 67 - Plane-parallel plate.

80 - Атмосферный канал распространения излучения. 80 - Atmospheric radiation propagation channel.

На фиг. 3 изображен ход световых лучей от выхода лазерного генератора 7 вспомогательного излучения до наземной части устройства 65 и обратно. In FIG. 3 shows the course of light rays from the output of the laser auxiliary radiation generator 7 to the ground part of the device 65 and vice versa.

Плоскость чертежа на фиг. 3 совпадает с плоскостью падения луча e1-е на отражательное зеркало 22. Обозначения позиций элементов соответствуют обозначениям на фиг.1, фиг.2.The drawing plane in FIG. 3 coincides with the plane of incidence of the beam e 1- e on the reflective mirror 22. The designations of the positions of the elements correspond to the designations in figure 1, figure 2.

На фиг.4 представлена блок-схема третьего блока наведения 5 (на фиг.1), где обозначены следующие элементы:
23 - Двойной карданов подвес, состоящий из двух рам 68, 69.
Figure 4 presents a block diagram of a third guidance block 5 (figure 1), where the following elements are indicated:
23 - Double gimbal suspension, consisting of two frames 68, 69.

70,71 - Шаговые электродвигатели. 70.71 - Stepper motors.

22 - Отражательное зеркало. 22 - Reflective mirror.

24 - Блок управления. 24 - Control unit.

На фиг.5 представлена схема конструктивного выполнения первого и второго блоков наведения (поз. 4, 31 на фиг.1, фиг.2). Цифрами обозначены следующие элементы. Figure 5 presents a diagram of the structural implementation of the first and second guidance units (item 4, 31 in figure 1, figure 2). Numbers denote the following elements.

18, 19 - Первое и второе поворотные зеркала. 18, 19 - The first and second rotary mirrors.

72, 73 - Первый и второй узлы вращения. 72, 73 - The first and second nodes of rotation.

74 - Основание блока наведения. 74 - The base of the guidance unit.

75, 76, 77 - Первый, второй и третий подшипники вращения. 75, 76, 77 - First, second and third rotation bearings.

20, 21 - Первый и второй блоки вращения на основе шаговых электродвигателей. 20, 21 - The first and second blocks of rotation based on stepper motors.

36 - Второй фотоприемный блок. 36 - The second photodetector unit.

66 - Уголковый отражатель. 66 - Corner reflector.

На фиг. 5а представлен вариант выполнения блока угловой компенсации 63 (на фиг.2). Цифрами обозначены элементы. In FIG. 5a shows an embodiment of the angular compensation unit 63 (in FIG. 2). The numbers indicate the elements.

78 - Металлическая пластина. 78 - Metal plate.

79 - Пьезоэлементы. 79 - Piezoelectric elements.

64 - Блок управления. 64 - Control unit.

На фиг. 6 представлена блок-схема второго варианта компоновки части устройства, реализующего способ, размещенной на борту платформы ЛА 1, где цифровые обозначения элементов соответствуют аналогичным позициям представленных чертежей фиг. 1-5. Позицией 81 обозначено вновь введенное отражательное малоразмерное зеркало, установленное на оптической оси А312. Второе отражательное зеркало 13 с отверстием в центре (см. фиг.2) в данном втором варианте компоновки отсутствует (исключено), а светоделительное зеркало 10 выполнено без отверстия в центре.In FIG. 6 is a block diagram of a second embodiment of a part of a device that implements a method deployed on board an aircraft LA 1, where the numerical designations of the elements correspond to similar positions of the presented drawings of FIG. 1-5. 81 denotes the newly introduced reflective small-sized mirror mounted on the optical axis A 3 -A 1 -A 2 . The second reflective mirror 13 with a hole in the center (see figure 2) in this second version of the layout is absent (excluded), and the beam splitter mirror 10 is made without a hole in the center.

На фиг.7 представлена схема-блока обращения волнового фронта (поз. 29 на фиг. 1), на которой обозначены следующие элементы:
84 - первая кювета,
85 - вторая кювета,
86, 87 - первая и вторая проекционные линзы.
In Fig.7 presents a block diagram of the wavefront treatment (pos. 29 in Fig. 1), which indicates the following elements:
84 - the first ditch,
85 - the second ditch,
86, 87 - the first and second projection lenses.

В предлагаемом способе и устройстве для его осуществления реализуют доставку рабочего излучения на объект, находящийся на космической околоземной орбите. Источник рабочего излучения (поз. 26 на фиг.1 и фиг.2) находится на поверхности земли (или на водной поверхности, например на палубе несущего корабля). Система наведения рабочего излучения на объект расположена на борту платформы летательного аппарата 1 (ЛА) и состоит из первого блока наведения 4 и ряда дополнительных управляющих элементов. Доставку излучения на объект осуществляют через атмосферный канал поз. 80 трассы распространения излучения. Основное влияние на параметры пучка распространяющегося в атмосфере излучения оказывает приземной слой атмосферы до высоты 1000-2000 м. Поэтому высокое качество компенсации атмосферной турбулентности можно реализовать по методу обращения волнового фронта (ОВФ) при расположении платформы летательного аппарата (ЛА) с источником излучения для инициирования ОВФ и системой наведения на высоте 10-20 км над поверхностью земли. В соответствии с этим в устройстве, реализующем способ, в качестве платформы ЛА 1 использован специально оборудованный самолет, находящийся в рабочем режиме в полете на высоте 10-15 км со скоростью Vп≤1000 км/час. При этом удаление от источника рабочего излучения (дальность по прямой линии А24) составляет не более 20-30 км. При этом за счет использования ОВФ реализуют высокое качество компенсации атмосферных флуктуаций в канале распространения излучения между источником рабочего излучения 26 и платформой ЛА 1, в котором основной вклад в уровень флуктуаций и искажений излучения дает приземной слой атмосферы. Искажения рабочего излучения при его дальнейшем распространении от платформы ЛА 1 до объекта на высотах свыше 15000 м над землей практически отсутствуют. Формирование мощного рабочего излучения осуществляют путем обращения волнового фронта вспомогательного излучения, прошедшего до блока ОВФ 29 через атмосферный канал распространения 80 и усиленного в мощном квантовом усилителе - источнике рабочего излучения 26. Источником вспомогательного излучения в устройстве, реализующем способ, является специальный вновь введенный лазерный генератор вспомогательного излучения 7, размещенный на платформе ЛА 1. Формирование вспомогательного излучения, инициирующего ОВФ, осуществляют на борту платформы ЛА 1. Сформированное вспомогательное излучение с выхода лазерного генератора 7 вспомогательного излучения направляют на оптический вход второго блока наведения 31 (см. фиг.1), входящего в состав наземной части устройства 65, реализующего способ. Наведение вспомогательного излучения на оптическую ось источника рабочего излучения 26 - на вход второго блока наведения 31 - осуществляют посредством вновь введенного третьего блока наведения 5, расположенного на борту платформы ЛА 1. Задачей, выполняемой вторым и третьим блоками наведения 31, 5, является взаимное совмещение осей источника вспомогательного излучения - лазерного генератора 7 - и источника рабочего излучения 26. Эту операцию осуществляют до рабочего режима формирования вспомогательного и рабочего излучений. При осуществлении операций по взаимному наведению осей источников вспомогательного и рабочего излучений используют излучение первого 40 и второго 54 задающих генераторов.In the proposed method and device for its implementation, delivery of working radiation to an object located in space near-Earth orbit is realized. The source of working radiation (pos. 26 in Fig. 1 and Fig. 2) is located on the surface of the earth (or on a water surface, for example, on the deck of a carrier ship). The guidance system of the working radiation to the object is located on board the platform of the aircraft 1 (LA) and consists of the first guidance unit 4 and a number of additional control elements. The radiation is delivered to the object through the atmospheric channel pos. 80 emission paths. The main influence on the parameters of the beam of radiation propagating in the atmosphere is exerted by the surface layer of the atmosphere up to a height of 1000-2000 m. Therefore, high quality compensation of atmospheric turbulence can be realized by the wavefront reversal method (AFF) when the aircraft platform is located with a radiation source for initiating AFF and guidance system at an altitude of 10-20 km above the ground. In accordance with this, in the device that implements the method, a specially equipped aircraft is used as the aircraft platform LA, which is in operational mode in flight at an altitude of 10-15 km at a speed of V p ≤1000 km / h. Moreover, the distance from the source of working radiation (range in a straight line A 2 -B 4 ) is not more than 20-30 km. Moreover, due to the use of phase conjugation, a high quality compensation of atmospheric fluctuations is realized in the radiation propagation channel between the working radiation source 26 and the aircraft platform LA 1, in which the atmospheric surface layer makes the main contribution to the level of fluctuations and radiation distortions. There is practically no distortion of the working radiation during its further propagation from the LA 1 platform to the object at altitudes above 15,000 m above the ground. The generation of powerful working radiation is carried out by reversing the wavefront of the auxiliary radiation, which passed to the OVF block 29 through an atmospheric propagation channel 80 and amplified in a powerful quantum amplifier — a source of working radiation 26. The source of auxiliary radiation in the device that implements the method is a special newly introduced auxiliary laser generator radiation 7, placed on the aircraft platform 1. The formation of auxiliary radiation initiating phase conjugation is carried out on board the platform we are LA 1. The generated auxiliary radiation from the output of the laser of the auxiliary radiation generator 7 is directed to the optical input of the second guidance unit 31 (see Fig. 1), which is part of the ground part of the device 65 that implements the method. Aiming the auxiliary radiation on the optical axis of the working radiation source 26 - at the input of the second guidance unit 31 - is carried out by means of a newly introduced third guidance unit 5 located on board the aircraft LA 1. The task performed by the second and third guidance units 31, 5 is the mutual alignment of the axes the source of auxiliary radiation - a laser generator 7 - and the source of working radiation 26. This operation is carried out until the operating mode of formation of auxiliary and working radiation. When performing operations on the mutual guidance of the axes of the sources of auxiliary and working radiation, the radiation of the first 40 and second 54 master oscillators is used.

После формирования рабочего излучения с обращенным волновым фронтом в блоке ОВФ 29 осуществляют наведение рабочего излучения на объект посредством первого блока наведения 4. Рабочее излучение от блока ОВФ 29 проходит в обратном ходе через квантовый усилитель - источник рабочего излучения 26, и далее через второй блок наведения 31, атмосферный канал и третий блок наведения 5 излучение поступает на вход первого блока наведения 4, посредством которого рабочее излучение направляют на объект в упрежденную точку встречи движущегося объекта и распространяющегося излучения. After the formation of the working radiation with the reversed wavefront in the phase conjugation unit 29, the working radiation is guided to the object by the first guidance unit 4. The working radiation from the phase conjugation block 29 passes in the reverse direction through the quantum amplifier — the source of working radiation 26, and then through the second guidance block 31 , the atmospheric channel and the third guidance unit 5, the radiation enters the input of the first guidance unit 4, through which the working radiation is directed to the object at the anticipated meeting point of the moving object and the distribution ostranyayuschegosya radiation.

Основными физическими объектами, над которыми осуществляют операции в предлагаемом способе, являются лазерные (световые) пучки, называемые также в тексте излучением, характеризуемые вектором направленности (или направления) оси диаграммы направленности излучения. В тексте для сокращения слова "диаграммы направленности" опускают и используют термин: вектор направления оси излучения, или вектор направления (направленности) оси источника излучения. Под последним понимают некоторый измеримый аппаратурный параметр источника излучения (лазера), характеризующий направление вектора оси излучения, которое будет сформировано данным источником излучения в рабочем режиме - в режиме генерации излучения. Вектор направленности оси является единичным вектором и характеризуется, например, угловыми координатами

Figure 00000052
направления своей оси относительно некоторой главной оси используемой системы координат или параметрами направляющих косинусов - проекций единичного вектора в Декартовой системе координат. В устройстве, реализующем способ, на борту ЛА 1 использована (выбрана) главная система координат с центром в первой заданной точке A1 пространства и главной осью А12, совпадающей с продольной осью ЛА 1 и направлением вектора скорости
Figure 00000053
ЛА 1 относительно источника рабочего излучения 26. Главная ось ЛА 1 А21 соосна (является продолжением) оси А9-A810 лазерного генератора вспомогательного излучения 7; таким образом, точки A9-A8-A7-A10-A1-A2 лежат на одной прямой и составляют главную ось части устройства, находящейся на борту платформы ЛА (см. фиг.2). Главная ось А21 непосредственно переходит в ось А13, являющуюся осью оптического входа первого блока наведения 4. Аналогично главная ось А21 однозначно связана и переходит во входную оптическую ось первого фотоприемного блока 9 А15 и А16. Связь направления главной оси A21 со входом первого фотоприемного блока 9 осуществлена посредством оптических элементов поз. 13, 14, 15, как показано на фиг.2.The main physical objects that are operated on in the proposed method are laser (light) beams, also called radiation in the text, characterized by the directional vector (or direction) of the axis of the radiation pattern. In the text, for abbreviation, the word “radiation patterns” is omitted and the term is used: the direction vector of the radiation axis, or the direction vector (direction) of the radiation source axis. The latter is understood to mean some measurable hardware parameter of the radiation source (laser), characterizing the direction of the radiation axis vector, which will be generated by this radiation source in the operating mode - in the radiation generation mode. The directional vector of the axis is a unit vector and is characterized, for example, by angular coordinates
Figure 00000052
directions of its axis relative to some main axis of the coordinate system used or by the parameters of the guiding cosines - projections of the unit vector in the Cartesian coordinate system. In the device that implements the method, the main coordinate system with the center at the first given point A 1 of the space and the main axis A 1 -A 2 coinciding with the longitudinal axis of the aircraft 1 and the direction of the velocity vector is used (selected) on board the aircraft LA 1
Figure 00000053
LA 1 relative to the source of working radiation 26. The main axis of LA 1 A 2 -A 1 is coaxial (a continuation) of the axis A 9 -A 8 -A 10 of the laser of the auxiliary radiation generator 7; thus, the points A 9 -A 8 -A 7 -A 10 -A 1 -A 2 lie on one straight line and make up the main axis of the part of the device on board the aircraft platform (see figure 2). The main axis A 2 -A 1 directly goes into the axis A 1 -A 3 , which is the axis of the optical input of the first guidance unit 4. Similarly, the main axis A 2 -A 1 is uniquely connected and goes into the input optical axis of the first photodetector block 9 A 1 -A 5 and A 1 -A 6 . The connection of the direction of the main axis A 2 -A 1 with the input of the first photodetector unit 9 is carried out by means of optical elements pos. 13, 14, 15, as shown in FIG.

Первый блок наведения 4 характеризуется своей входной осью (оптической) А13, жестко связанной с главной осью А31. Первый блок наведения 4 характеризуется выходной (оптической) осью А43, направление которой в пространстве устанавливают с помощью блоков вращения 20, 21, а характеризуют вектором направленности выходной оси

Figure 00000054
определяемом, например, угловыми координатами φx, φy относительно неподвижной оси А3-A1, однозначно и жестко связанной с главной осью А21. Действие первого блока наведения 4 (и других блоков наведения) можно характеризовать оператором, переводящим вектор направления входной оси А13 в направление вектора выходной оси А43. Направление в пространстве выходной оси первого блока наведения 4 совпадает с направлением распространения светового луча, который на входе в блок наведения 4 распространялся по направлению входной оси А13.The first guidance unit 4 is characterized by its input axis (optical) A 1 -A 3 rigidly connected to the main axis A 3 -A 1 . The first guidance unit 4 is characterized by the output (optical) axis A 4 -O 3 , the direction of which in space is set using rotation blocks 20, 21, and is characterized by the directional vector of the output axis
Figure 00000054
defined, for example, by the angular coordinates φ x , φ y relative to the fixed axis A 3 -A 1 , uniquely and rigidly connected with the main axis A 2 -A 1 . The action of the first guidance unit 4 (and other guidance units) can be characterized by the operator translating the direction vector of the input axis A 1 -A 3 in the direction of the vector of the output axis A 4 -O 3 . The direction in space of the output axis of the first guidance unit 4 coincides with the direction of propagation of the light beam, which at the entrance to the guidance unit 4 propagated in the direction of the input axis A 1 -A 3 .

Входная ось А13 характеризуется единичным вектором направления

Figure 00000055
определяющим направление этой оси относительно первой заданной точки А1. Вектор
Figure 00000056
является также вектором направления входной оси первого фотоприемного блока 9
Figure 00000057
Соответственно вектор
Figure 00000058
перпендикулярен вектору
Figure 00000059
- единичному вектору направления главной оси А1012.The input axis A 1 -A 3 is characterized by a unit direction vector
Figure 00000055
determining the direction of this axis relative to the first predetermined point A 1 . Vector
Figure 00000056
is also a direction vector of the input axis of the first photodetector 9
Figure 00000057
Accordingly, the vector
Figure 00000058
perpendicular to the vector
Figure 00000059
- a unit direction vector of the main axis A 10 -A 1 -A 2 .

Формирование рабочего излучения, его наведение и доставку на объект осуществляют следующим образом. The formation of the working radiation, its guidance and delivery to the object is as follows.

В некоторый произвольный момент времени t0 осуществляют определение координат объекта

Figure 00000060
дальности до объекта R0(t0) и скорости объекта
Figure 00000061
относительно первой заданной точки A1. Точка А1 является центром системы координат, связанной с платформой летательного аппарата (ЛА) 1. Собственно система координат может быть выбрана Декартовой (прямоугольной), сферической, цилиндрической или любой другой. В дальнейшем будем использовать прямоугольную систему координат, связанную с точкой А1, при этом пространственные координаты объекта будем характеризоваться дальностью R0 до объекта и направлением единичного вектора
Figure 00000062
направленного от платформы ЛА (точка А1) в точку расположения объекта. Вследствие движения ЛА относительно источника рабочего излучения 26, находящегося на земле, и относительно объекта в системе координат А1, неподвижной относительно платформы ЛА, как объект, так и источник рабочего излучения 26 являются движущимися элементами. В дальнейшем первая заданная точка А1 обозначает и систему координат, связанную с ЛА. Для определения координат объекта выходную (визирную) ось первого блока наведения (см. фиг.2) направляют на область пространства, в которой предполагается нахождение объекта. Данную операцию осуществляют на основе информации о предполагаемых координатах объекта, которая поступает от системы внешнего целеуказания 43 через блоки связи 42, 25 на борт ЛА и далее через блок обработки информации 6 на блоки вращения 20, 21 поворотных зеркал 18, 19. Выходная (визирная) ось первого блока наведения 4 представляет собой прямую, проходящую через точку А4 - центр второго поворотного зеркала 19 - в плоскости, перпендикулярной плоскости зеркала 19 и под углом 45o к нормали
Figure 00000063
этого зеркала. На фиг.2 выходная ось первого блока наведения 4 условно показана в виде прямой, проведенной из точки А4 в точку О3 предполагаемого нахождения объекта. Поворотные зеркала 18, 19 работают в режиме постоянного угла φпад падения излучения на поверхность зеркала, равного φпад = 45°. С помощью блоков вращения 20, 21 осуществляют поворот зеркал 18, 19 по двум взаимно перпендикулярным осям, а именно: по азимутальной оси φAZ с помощью блока 20 и по оси угла места φM с помощью блока вращения 21. В результате этого выходная ось А43 может быть развернута и установлена в любом заданном пространственном направлении. Для определения параметров движения объекта осуществляют его подсвет с помощью лазера подсвета цели 11, диаграмма направленности которого перекрывает зону предполагаемого нахождения объекта. Отраженное от объекта излучение поступает в обратном ходе на вход первого блока наведения 4 и далее распространяется вдоль оптической оси А43-A15 (см. фиг. 2) и поступает на вход первого фотоприемного блока 9. Изображение картинной плоскости объекта в пределах зоны нахождения объекта, подсвеченной лазером подсвета цели 11, формируют в плоскости фоточувствительной площадки второго многоэлементного фотоприемника 46 с помощью второго объектива 44. Одновременно изображение центральной части зоны нахождения объекта в увеличенном масштабе формируют на входе третьего многоэлементного фотоприемника 47 с помощью третьего объектива 45.At some arbitrary point in time t 0 determine the coordinates of the object
Figure 00000060
the distance to the object R 0 (t 0 ) and the speed of the object
Figure 00000061
relative to the first given point A 1 . Point A 1 is the center of the coordinate system associated with the platform of the aircraft (LA) 1. Actually, the coordinate system can be selected by Cartesian (rectangular), spherical, cylindrical or any other. In the future, we will use a rectangular coordinate system associated with the point A 1 , while the spatial coordinates of the object will be characterized by the distance R 0 to the object and the direction of the unit vector
Figure 00000062
directed from the aircraft platform (point A 1 ) to the point of location of the object. Due to the movement of the aircraft relative to the source of the working radiation 26 located on the ground, and relative to the object in the coordinate system A 1 , stationary relative to the platform of the aircraft, both the object and the source of working radiation 26 are moving elements. Subsequently, the first predetermined point A 1 denotes the coordinate system associated with the aircraft. To determine the coordinates of the object, the output (target) axis of the first guidance unit (see Fig. 2) is sent to the area of space in which the object is supposed to be located. This operation is carried out on the basis of information about the estimated coordinates of the object, which comes from the external target designation system 43 through communication units 42, 25 on board the aircraft and then through the information processing unit 6 to rotation units 20, 21 of the rotary mirrors 18, 19. Output (sight) the axis of the first guidance unit 4 is a straight line passing through point A 4 - the center of the second rotary mirror 19 - in a plane perpendicular to the plane of the mirror 19 and at an angle of 45 o to the normal
Figure 00000063
this mirror. In Fig.2, the output axis of the first guidance unit 4 is conventionally shown as a straight line drawn from point A 4 to point O 3 of the alleged location of the object. Turning mirrors 18, 19 operate in a constant angle of incidence φ pad on the mirror surface, the pad equal φ = 45 °. Using rotation units 20, 21, the mirrors 18, 19 are rotated along two mutually perpendicular axes, namely: along the azimuthal axis φ AZ using the unit 20 and along the elevation axis φ M using the rotation unit 21. As a result, the output axis A 4 -O 3 can be deployed and installed in any given spatial direction. To determine the parameters of the object’s movement, it is illuminated using a laser to illuminate the target 11, the radiation pattern of which covers the zone of the alleged location of the object. The radiation reflected from the object is fed back to the input of the first guidance unit 4 and then propagated along the optical axis A 4 -A 3 -A 1 -A 5 (see Fig. 2) and fed to the input of the first photodetector unit 9. Image of the picture plane the object within the zone of the object, illuminated by the laser illuminating the target 11, is formed in the plane of the photosensitive area of the second multi-element photodetector 46 using the second lens 44. Simultaneously, the image of the Central part of the zone of the object in an enlarged scale f shape at the entrance of the third multi-element photodetector 47 using the third lens 45.

Посредством фотоприемников 46, 47 осуществляют определение угловых координат Θox, Θoy направления на объект относительно неподвижной оси А13. При этом многоэлементный фотоприемник 46 осуществляет определение координат объекта

Figure 00000064
в широком угловом поле зрения - в пределах всей зоны пространства, подсвеченной лазером подсвета цели 11, а фотоприемник 47 осуществляет определение координат в узком поле зрения с высокой точностью. Точки А6, A5 определяют центры площадок многоэлементных фотоприемников 46, 47 и соответствуют первой заданной точке A1. Координаты объекта с помощью фотоприемников 46, 47 определяют по величине смещения Δx, Δy фоточувствительного элемента многоэлементного фотоприемника 46, 47 относительно его центра A5, А6, в котором уровень принятого сигнала от объекта превысил некоторый установленный порог. Координаты объекта при этом будут равны следующим величинам:
Θx = ΘoxAZ (1)
Θy = ΘoyM
где Θox = Δx•f -1 л , Θoy = Δy•f -1 л ,
Величины Δx, Δy - координаты элемента (ячейки) в многоэлементном фотоприемнике 46, 47, в котором превышен пороговый уровень сигнала. (Δx и Δy отсчитывают от центра - точки А5, А6).Using the photodetectors 46, 47, the angular coordinates Θ ox , Θ oy of the direction of the object relative to the fixed axis A 1 -A 3 are determined. In this case, the multi-element photodetector 46 determines the coordinates of the object
Figure 00000064
in a wide angular field of view - within the entire area of space illuminated by the laser illuminating the target 11, and the photodetector 47 performs the determination of coordinates in a narrow field of view with high accuracy. Points A 6 , A 5 define the centers of the multiple-array photodetector platforms 46, 47 and correspond to the first predetermined point A 1 . The coordinates of the object using the photodetectors 46, 47 are determined by the displacement Δx, Δy of the photosensitive element of the multi-element photodetector 46, 47 relative to its center A 5 , A 6 , in which the level of the received signal from the object exceeded a certain threshold. The coordinates of the object will be equal to the following values:
Θ x = Θ ox + φ AZ (1)
Θ y = Θ oy + φ M
where Θ ox = Δx • f -1 l , Θ oy = Δy • f -1 l ,
The values Δx, Δy are the coordinates of the element (cell) in the multi-element photodetector 46, 47, in which the threshold signal level is exceeded. (Δx and Δy are counted from the center - points A 5 , A 6 ).

fл - эквивалентное фокусное расстояние объективов 44 или 45.f l - the equivalent focal length of the lenses 44 or 45.

Величины φAZ и φM определяют угол поворота оси А34 относительно неподвижной оси А31AZ) и, соответственно, угол поворота выходной оси А43 относительно оси А34.The values of φ AZ and φ M determine the angle of rotation of the axis A 3 -A 4 relative to the fixed axis A 3 -A 1AZ ) and, accordingly, the angle of rotation of the output axis A 4 -O 3 relative to the axis A 3 -A 4 .

Как было отмечено, многоэлементные фотоприемники 46, 47 определяют координаты объекта согласно (1) соответственно со средней (46) и с высокой точностью (фотоприемник 47). В дальнейшем в тексте описания не делается различия между параметрами, выдаваемыми фотоприемниками 46 или 47, так как операции по использованию этой информации являются одинаковыми. При этом предполагается, что на более поздних операциях по определению координат объекта и параметров световых пучков для получения более высокой точности используют информацию, выдаваемую многоэлементным фотоприемником 47, работающим с высокой точностью в узком поле зрения. Информация об измеренных координатах объекта Θx,y с выходов многоэлементных фотоприемников 46, 47 поступает в блок обработки информации 6. При этом информация о величинах углов φAZ и φM поступает в блок 6 от блоков вращения 20, 21, от соответствующих датчиков углов поворота, которыми снабжены блоки 20, 21. Таким образом, координаты вектора направления на объект

Figure 00000065
складываются из координат (угловых) вектора
Figure 00000066
относительно неподвижной оси А13 (определяемых фотоприемниками 46, 47) и координат направления визирной оси А43
Figure 00000067
определяемые и задаваемые блоками вращения 20, 21. Первый фотоприемный блок 9 осуществляет, таким образом, определение координат (угловых) единичного вектора направления на объект
Figure 00000068
относительно вектора
Figure 00000069
направления оси А13, т.е. координаты (угловые) вектора разности
Figure 00000070
- единичный вектор абсолютного направления на объект относительно внешней независимой системы координат, например, относительно источника рабочего излучения 26. При
Figure 00000071
имеем
Figure 00000072
т.е. измеряемый вектор
Figure 00000073
является нуль - вектором, если вектор
Figure 00000074
абсолютного направления на объект совпадает (параллелен) вектору направления оси
Figure 00000075
Представленное соотношение
Figure 00000076
является определением выполняемой первым фотоприемным блоком 9 операции определения координат
Figure 00000077
относительно оси A13 в системе координат, связанной с первой заданной точкой А1.As was noted, multi-element photodetectors 46, 47 determine the coordinates of the object according to (1), respectively, with medium (46) and high accuracy (photodetector 47). Further, in the description text, no distinction is made between the parameters issued by the photodetectors 46 or 47, since the operations for using this information are the same. It is assumed that in later operations to determine the coordinates of the object and the parameters of the light beams to obtain higher accuracy using information generated by a multi-element photodetector 47, operating with high accuracy in a narrow field of view. Information about the measured coordinates of the object Θ x, y from the outputs of the multi-element photodetectors 46, 47 is received in the information processing unit 6. In this case, information on the values of the angles φ AZ and φ M enters the block 6 from the rotation units 20, 21, from the corresponding rotation angle sensors which are provided with blocks 20, 21. Thus, the coordinates of the direction vector to the object
Figure 00000065
add up from the coordinates (angular) of the vector
Figure 00000066
relative to the fixed axis A 1 -A 3 (determined by photodetectors 46, 47) and the coordinates of the direction of the sight axis A 4 -O 3
Figure 00000067
determined and set by rotation units 20, 21. The first photodetector unit 9 thus determines the coordinates (angular) of a unit direction vector to the object
Figure 00000068
relative to the vector
Figure 00000069
the direction of the axis A 1 -A 3 , i.e. coordinates (angular) of the difference vector
Figure 00000070
- a unit vector of the absolute direction to the object relative to an external independent coordinate system, for example, relative to the source of working radiation 26. When
Figure 00000071
we have
Figure 00000072
those. measured vector
Figure 00000073
is zero - a vector if the vector
Figure 00000074
absolute direction to the object coincides (parallel) with the axis direction vector
Figure 00000075
Presented ratio
Figure 00000076
is the determination of the operation of determining the coordinates performed by the first photodetector unit 9
Figure 00000077
relative to the axis A 1 -A 3 in the coordinate system associated with the first given point A 1 .

Дальность до объекта Rо определяют также в фотоприемниках 46, 47 по моменту прихода импульса излучения, отраженного от объекта, относительно момента времени излучения данного импульса лазером подсвета цели 11. Информация о величине Ro также поступает в блок обработки 6 от фотоприемников 46, 47 и от лазера подсвета цели 11 в виде моментов времени излучения и приема сигналов от объекта. Поляризация излучения от лазера подсвета цели 11 выбрана такой, что это излучение свободно проходит через светоделительное зеркало 10 (с отверстием в центре). Данное светоделительное зеркало 10 выполнено со специальным светоделительным поляризационным покрытием, пропускающим излучение от объекта с вектором поляризации, лежащим, например, в плоскости зеркала 10. Рабочее излучение, поступающее от источника рабочего излучения 26, и после отражения от зеркала 22, имеет поляризацию, перпендикулярную поляризации излучения от объекта. Рабочее излучение не пропускается светоделительным зеркалом 10, а отражается от него на вход первого блока наведения 4.The distance to the object R о is also determined in photodetectors 46, 47 according to the moment of arrival of the radiation pulse reflected from the object, relative to the time of emission of this pulse by the target illumination laser 11. Information about the value of R o also enters the processing unit 6 from the photodetectors 46, 47 and from the laser illuminating the target 11 in the form of time instants of radiation and receiving signals from the object. The polarization of the radiation from the laser illuminating the target 11 is selected such that this radiation freely passes through the beam splitter mirror 10 (with a hole in the center). This beam splitting mirror 10 is made with a special beam splitting polarizing coating, transmitting radiation from an object with a polarization vector lying, for example, in the plane of the mirror 10. The working radiation coming from the source of working radiation 26, and after reflection from the mirror 22, has a polarization perpendicular to the polarization radiation from the object. The working radiation is not transmitted through the beam splitting mirror 10, but is reflected from it to the input of the first guidance unit 4.

С помощью блока наведения 4, лазера подсветки цели 11, работающего в импульсно-периодическом режиме излучения, первого фотоприемного блока 9 и блока обработки информации 6, осуществляют непрерывное слежение за объектом, определение его текущих координат, начиная от момента времени to, а также определяют и вычисляют тангенциальную составляющую скорости Vot объекта по формуле

Figure 00000078

где
Figure 00000079
и
Figure 00000080
- угловые координаты объекта в последовательные моменты времени to и to+Δt;
Δt - малый фиксированный промежуток времени;
Ro(to) - дальность до объекта, измеренная в момент времени to .Using the guidance unit 4, the target illumination laser 11 operating in a pulsed-periodic mode of radiation, the first photodetector unit 9 and the information processing unit 6, the object is continuously monitored, its current coordinates are determined, starting from time t o , and also and calculate the tangential component of the velocity V ot of the object according to the formula
Figure 00000078

Where
Figure 00000079
and
Figure 00000080
- the angular coordinates of the object at successive times t o and t o + Δt;
Δt is a small fixed period of time;
R o (t o ) - the distance to the object, measured at time t o .

Радиальную скорость объекта измеряют, например, на основе определения изменения дальности до объекта ΔR за малый промежуток времени Δt. Полученные и измеренные данные определяют координаты и вектор скорости объекта

Figure 00000081
относительно первой заданной точки пространства А1 в момент времени to. На основании этих данных осуществляют прогнозирование и определение координат объекта
Figure 00000082
для любого заданного последующего момента времени t на основании следующего векторного соотношения:
Figure 00000083

где С - скорость света;
Figure 00000084
- единичный вектор координат объекта относительно точки А1 в момент времени to;
Figure 00000085
- скорость объекта в момент t0 относительно точки A1;
Figure 00000086
- вектор координат объекта относительно точки А1 в момент времени t>to.The radial velocity of an object is measured, for example, on the basis of determining the change in the distance to the object ΔR for a small period of time Δt. The obtained and measured data determine the coordinates and the velocity vector of the object
Figure 00000081
relative to the first given point of space A 1 at time t o . Based on these data, forecasting and determining the coordinates of the object are carried out
Figure 00000082
for any given subsequent point in time t based on the following vector relation:
Figure 00000083

where C is the speed of light;
Figure 00000084
- the unit vector of the coordinates of the object relative to the point A 1 at time t o ;
Figure 00000085
- the speed of the object at time t 0 relative to the point A 1 ;
Figure 00000086
is the coordinate vector of the object relative to point A 1 at time t> t o .

Скорость объекта

Figure 00000087
считают постоянной величиной, так как определение координат и наведение излучения на объект осуществляют за достаточно малые промежутки времени. Возможно использование также других эмпирических и вероятностных методов прогнозирования положения объекта в некоторой ожидаемой точке
Figure 00000088
, координаты которой определяют на основании измеренных координат объекта
Figure 00000089
в момент времени to.Object Speed
Figure 00000087
consider a constant value, since the determination of coordinates and the guidance of radiation on the object is carried out for a sufficiently small period of time. It is also possible to use other empirical and probabilistic methods for predicting the position of an object at some expected point
Figure 00000088
whose coordinates are determined based on the measured coordinates of the object
Figure 00000089
at time t o .

Промежуток времени (t-to), необходимый для наведения рабочего излучения в точку ожидаемого нахождения объекта

Figure 00000090
, определяют в блоке обработки информации 6 на основании определения расстояния Н между платформой ЛА и источником рабочего излучения 26 (на фиг.2). Данное расстояние Н принимается равным расстоянию между первой заданной точкой A1 на платформе ЛА и точкой В1, определяющей центр отражательного зеркала 39 (с отверстием в центре) (см. фиг.1).The time interval (tt o ) necessary for pointing the working radiation to the point of the expected location of the object
Figure 00000090
are determined in the information processing unit 6 based on the determination of the distance H between the aircraft platform and the working radiation source 26 (in FIG. 2). This distance H is taken equal to the distance between the first predetermined point A 1 on the aircraft platform and point B 1 defining the center of the reflective mirror 39 (with a hole in the center) (see Fig. 1).

Величину расстояния Н получают, например, по данным внешнего целеуказания от системы ВЦУ 43, которая непрерывно выдает информацию о параметрах движения платформы ЛА 1 через блоки связи 25, 42 на вход блока обработки информации 6. При этом в блок обработки информации 6 поступают данные о величине расстояния Н(t) в любой текущий и будущий момент времени t. The magnitude of the distance H is obtained, for example, according to external target designation from the VTSU 43 system, which continuously provides information on the motion parameters of the aircraft platform LA 1 through communication units 25, 42 to the input of the information processing unit 6. At the same time, data on the value 6 distance H (t) at any current and future time t.

Возможно определение расстояния Н локационным методом с использованием расположенного на борту ЛА и входящего в состав лазерного генератора вспомогательного излучения 7 второго задающего генератора 54. Импульс излучения от задающего генератора 54 направляют с помощью третьего блока наведения 5 в сторону источника рабочего излучения 26 (см. фиг.2). Прием импульса осуществляют с помощью второго фотоприемного блока 36, сигнал с выхода которого поступает во второй блок обработки информации 30. Момент излучения импульса генератором 54 и приема фотоприемным блоком 36 сравнивают в блоках обработки информации 6 и 30 с текущими сигналами единого времени, поступающими от системы внешнего целеуказания 43. На основании этого сравнения определяют в блоке 30 промежуток времени между излучением и приемом импульса в фотоприемном блоке 36, определяющий расстояние Н. Эта информация по каналу связи 42-25 поступает на борт ЛА. Возможен также прием излученного задающим генератором 54 импульса после отражения его от источника рабочего излучения 26 первым фотоприемным блоком 9 и определения на этой основе расстояния Н в блоке обработки информации 6 по сигналу, поступающему от фотоприемного блока 9. При этом излучение второго задающего генератора 54 отражается от уголкового отражателя 66, расположенного на входе второго блока наведения 31, т.е. в непосредственной близости от источника рабочего излучения 26. (Расстояние между уголковым отражателем 66 и источником рабочего излучения 26 фиксировано и известно). It is possible to determine the distance H by the location method using the second master oscillator 54 located on board the aircraft and included in the laser generator 7. The radiation pulse from the master oscillator 54 is directed using the third guidance unit 5 towards the working radiation source 26 (see Fig. 2). The reception of the pulse is carried out using the second photodetector unit 36, the output signal of which is supplied to the second information processing unit 30. The moment of radiation of the pulse by the generator 54 and reception by the photodetector unit 36 is compared in the information processing units 6 and 30 with the current signals of a single time from the external target designation 43. Based on this comparison, in block 30, the time interval between emission and reception of a pulse in the photodetector block 36, which determines the distance N., is determined. This information on the communication channel 42-25 pos upaet on board the aircraft. It is also possible to receive the pulse emitted by the master oscillator 54 after reflecting it from the working radiation source 26 by the first photodetector unit 9 and determining, on this basis, the distance H in the information processing unit 6 by the signal from the photodetector unit 9. The radiation of the second master oscillator 54 is reflected from corner reflector 66 located at the input of the second guidance unit 31, i.e. in the immediate vicinity of the working radiation source 26. (The distance between the corner reflector 66 and the working radiation source 26 is fixed and known).

Информация о расстоянии Н характеризует промежуток времени T=2H/C между формированием импульса вспомогательного излучения с помощью лазерного генератора вспомогательного излучения 7 и приходом в первую заданную точку A1 на платформу ЛА импульса рабочего излучения с обращенным волновым фронтом. На основании информации о промежутке времени T=2H/C и ранее определенных координатах объекта

Figure 00000091
Ro(to) и
Figure 00000092
в момент времени to определяют координаты
Figure 00000093
точки О3 ожидаемого нахождения объекта в некоторый будущий прогнозируемый момент времени t3. В направлении на эту точку О3 с направлением вектора
Figure 00000094
осуществляют разворот выходной оси первого блока наведения 4 (ось А43 на фиг.2). Первый блок наведения 4 переводят в режим слежения за некоторой точкой О3 предполагаемого нахождения объекта в прогнозируемый момент времени t3 доставки излучения на объект.Information on the distance H characterizes the time interval T = 2H / C between the formation of the auxiliary radiation pulse using a laser auxiliary radiation generator 7 and the arrival of the working radiation pulse with a reversed wavefront at the first given point A 1 on the aircraft platform. Based on information about the time interval T = 2H / C and previously determined object coordinates
Figure 00000091
R o (t o ) and
Figure 00000092
at time t o determine the coordinates
Figure 00000093
point O 3 the expected location of the object at some future predicted point in time t 3 . In the direction of this point O 3 with the direction of the vector
Figure 00000094
carry out a turn of the output axis of the first guidance unit 4 (axis A 4 -O 3 in figure 2). The first guidance unit 4 is put into tracking mode for some point O 3 of the alleged location of the object at the predicted time t 3 the delivery of radiation to the object.

Режим слежения первого блока наведения 4 характеризуется следующими временными соотношениями:
Момент прихода t3 рабочего излучения на объект равен
t3 = to1 + T + t02 (3),
где to1 - момент излучения импульса вспомогательного излучения лазерным генератором 7;
Т - промежуток времени T=2H/C (4);
tо2 - промежуток времени распространения рабочего излучения от первой заданной точки А1 до точки нахождения объекта О3 в момент времени t3.
The tracking mode of the first guidance unit 4 is characterized by the following time relationships:
The moment of arrival of t 3 working radiation on the object is
t 3 = t o1 + T + t 02 (3),
where t o1 is the moment of radiation of the pulse of the auxiliary radiation by the laser generator 7;
T is the time interval T = 2H / C (4);
t o2 - the time period of propagation of the working radiation from the first given point A 1 to the point of location of the object O 3 at time t 3 .

Координаты точки

Figure 00000095
ожидаемого нахождения объекта в прогнозируемый момент времени t3, а также значение этого момента времени относительно to определяют на основе решения следующей системы из четырех уравнений, соответствующих векторному соотношению (2):
Figure 00000096

Figure 00000097
i=1, 2, 3.Point coordinates
Figure 00000095
the expected location of the object at the predicted time t 3 , as well as the value of this time relative to t o is determined based on the solution of the following system of four equations corresponding to the vector relation (2):
Figure 00000096

Figure 00000097
i = 1, 2, 3.

В системе уравнений (5) неизвестными величинами являются t3, Θ313233.In the system of equations (5), the unknown quantities are t 3 , Θ 31 , Θ 32 , Θ 33 .

Здесь

Figure 00000098
- единичный вектор координат объекта в момент времени to;
Figure 00000099
= (Vo1; Vo2; Vo3); Ro(to) - соответственно вектор скорости объекта и дальность до объекта в момент времени to.Here
Figure 00000098
is the unit vector of the coordinates of the object at time t o ;
Figure 00000099
= (V o1 ; V o2 ; V o3 ); R o (t o ) - respectively, the velocity vector of the object and the distance to the object at time t o .

Момент времени t2 в (5) соответствует приходу импульса рабочего излучения с обращенным волновым фронтом в первую заданную точку А1.The time t 2 in (5) corresponds to the arrival of a pulse of working radiation with a reversed wavefront at the first given point A 1 .

Величина t3-t2=to2. Отсюда и из (3) момент времени t2 равен
t2 = to1 + T = to1 + 2H/C (6),
где to1 - момент времени формирования импульса вспомогательного излучения лазерным генератором вспомогательного излучения 7. Все моменты времени отсчитываются от начального момента времени tо определения координат объекта, который может быть принят равным нулю to=0.
The value of t 3 -t 2 = t o2 . From here and from (3), the time t 2 is
t 2 = t o1 + T = t o1 + 2H / C (6),
where t o1 is the time moment of formation of the auxiliary radiation pulse by the laser generator of auxiliary radiation 7. All time moments are counted from the initial moment of time t about determining the coordinates of the object, which can be taken equal to zero t o = 0.

Таким образом, режим слежения за упрежденной точкой О3 ожидаемого нахождения объекта характеризуется следующими операциями:
1). В некоторый произвольный момент времени tо определяют координаты

Figure 00000100
и параметры движения объекта
Figure 00000101
Ro(to).Thus, the tracking mode of the anticipated point O 3 the expected location of the object is characterized by the following operations:
1). At some arbitrary point in time t about determine the coordinates
Figure 00000100
and object motion parameters
Figure 00000101
R o (t o ).

2). Определяют промежуток времени T=2H/C на основе информации о расстоянии между платформой ЛА и источником рабочего излучения, находящимся на земле для момента времени to и последующих моментов времени.(to1....).2). The time interval T = 2H / C is determined based on information about the distance between the aircraft platform and the source of working radiation located on the ground for time t o and subsequent time instants. (T o1 ....).

3). Выбирают априорно момент времени запуска лазерного генератора 7, равный to1>tо.3). A priori, the start time of the laser generator 7 is selected equal to t o1 > t o .

Для этого момента времени to1 определяют величину Н(to1) и на основании (6) и системы уравнений (5) вычисляют в блоке обработки информации 6 параметры единичного

Figure 00000102
направления из первой заданной точки А1 в точку О3 ожидаемого нахождения объекта. По полученным величинам
Figure 00000103
в блоке обработки информации 6 вырабатывают управляющие сигналы, поступающие на блоки вращения 20, 21, в результате чего обеспечивают направление выходной оси А43 первого блока наведения 4 в точку ожидаемого нахождения объекта с координатами
Figure 00000104

Режим слежения за объектом обеспечивается контуром наведения, в который входят следующие элементы, находящиеся на борту ЛА 1:
- первый блок наведения 4, выходная ось которого А43 является управляемой;
- первый фотоприемный блок 9, определяющий текущие координаты объекта относительно точки A1 и неподвижной оси A13, информация о которых поступает в блок 6;
- блок обработки информации 6, осуществляющий анализ текущего положения объекта, определение прогнозируемых координат объекта, определение на основе (5), (6) координат
Figure 00000105
точки ожидаемого положения объекта и выработку управляющих сигналов, поступающих в блоки вращения 20, 21 для направления выходной оси первого блока наведения 4 в указанную точку ожидаемого нахождения объекта с координатами
Figure 00000106

В данном установленном режиме слежения за упрежденной точкой О3 ожидаемого нахождения объекта, когда выходная ось первого блока наведения 4 направлена в указанную точку О3, исходное видимое изображение объекта в момент времени to (точечное) будет смещено в плоскости фоточувствительной площадки первого фотоприемного блока 9 на величину
Figure 00000107
которая в угловых единицах равна
Figure 00000108

Figure 00000109

Здесь, как и ранее, скорость объекта
Figure 00000110
полагаем постоянной в пределах времени слежения и наведения излучения. (Величина t3 определяется из (5) по заданным величинам to1 и H(to1);
Figure 00000111

Величина
Figure 00000112
характеризует угловое смещение точечного изображения объекта за промежуток времени t3-to.For this point in time t o1 determine the value of H (t o1 ) and on the basis of (6) and the system of equations (5) calculate the unit parameters in the information processing unit 6
Figure 00000102
directions from the first predetermined point A 1 to point O 3 of the expected location of the object. According to the obtained values
Figure 00000103
in the information processing unit 6, control signals are generated that enter the rotation units 20, 21, as a result of which they provide the direction of the output axis A 4 -O 3 of the first guidance unit 4 to the point of the expected location of the object with coordinates
Figure 00000104

The tracking mode for the object is provided by the guidance loop, which includes the following elements on board the aircraft 1:
- the first guidance unit 4, the output axis of which A 4 -O 3 is controllable;
- the first photodetector unit 9, which determines the current coordinates of the object relative to the point A 1 and the fixed axis A 1 -A 3 , information about which is received in block 6;
- information processing unit 6, analyzing the current position of the object, determining the predicted coordinates of the object, determining based on (5), (6) the coordinates
Figure 00000105
points of the expected position of the object and the generation of control signals entering the rotation blocks 20, 21 to direct the output axis of the first guidance block 4 to the specified point of the expected location of the object with coordinates
Figure 00000106

In this set tracking mode for the lead point O 3 of the expected location of the object, when the output axis of the first guidance unit 4 is directed to the specified point O 3 , the initial visible image of the object at time t o (point) will be shifted in the plane of the photosensitive area of the first photodetector unit 9 by the amount
Figure 00000107
which in angular units is equal to
Figure 00000108

Figure 00000109

Here, as before, the speed of the object
Figure 00000110
we consider constant within the time of tracking and pointing radiation. (The value of t 3 is determined from (5) from the given values of t o1 and H (t o1 );
Figure 00000111

Value
Figure 00000112
characterizes the angular displacement of a point image of an object over a period of time t 3 -t o .

Далее согласно предлагаемому способу перед формированием вспомогательного излучения осуществляют наведение оси источника вспомогательного излучения на ось источника рабочего излучения 26, находящегося на земле. Для этого используют излучение второго задающего генератора 54, входящего в состав лазерного генератора вспомогательного излучения 7, причем генерацию собственно вспомогательного излучения посредством источника излучения 49 не производят. Излучение задающего генератора 54 осуществляет провешивание оси вспомогательного излучения без его генерации. Задающий генератор 54 формирует узкий пучок, проходящий через диафрагму 55 и поступающий в точку А7, совмещенную (или близко расположенную по оси) с фокусом Фурье-линзы 51. Последняя формирует плоский световой пучок, распространяющийся строго по оси А710 лазерного генератора 7 и определяющий эту ось. Подробнее работа лазерного генератора 7 описана ниже. Сформированный световой пучок проходит через отверстия в зеркалах 13, 10, через дефлектор 8, находящийся вначале в положении нулевого отклонения пучка, далее отражательным зеркалом 22 третьего блока наведения 5 сформированный пучок отклоняют и направляют (как показано на фиг. 2) на источник рабочего излучения 26. Световой пучок поступает на оптический вход второго фотоприемного блока 36 и регистрируется в виде светового пятна, сфокусированного объективом 37 на входе первого многоэлементного фотоприемника 38. Второй фотоприемный блок 36 размещен непосредственно на четвертом поворотном зеркале 33 таким образом, что визирная ось данного фотоприемного блока 36 и выходная ось второго блока наведения 31 являются параллельными. При перемещении (вращении) поворотного зеркала 33 указанные оси перемещаются в пространстве совместно и остаются параллельными. Наведение оси источника вспомогательного излучения осуществляют путем последовательного изменения направления в пространстве осей второго и третьего блоков наведения 31 и 5. Критерием достижения оптимального результата наведения принимают установление пятна от излучения второго задающего генератора 54 в центре фоточувствительной площадки второго фотоприемного блока 38. Это достигают путем подачи соответствующих управляющих сигналов от блоков обработки информации 30, 6 в блоки вращения 34, 35 и блок управления 24 третьим блоком наведения 5. Информация о результате наведения и положения светового пятна поступает с выхода второго фотоприемного блока 36 во второй блок обработки информации 30, а через него и блоки связи 42, 25 в первый блок информации 6. Далее второй блок наведения 31 осуществляет режим слежения за платформой ЛА по критерию нахождения светового пятна от второго задающего генератора 54 в центре фоточувствительной площадки второго фотоприемного блока 36.Further, according to the proposed method, before forming the auxiliary radiation, the axis of the auxiliary radiation source is guided to the axis of the working radiation source 26 located on the ground. To do this, use the radiation of the second master oscillator 54, which is part of the laser auxiliary radiation generator 7, and the actual generation of auxiliary radiation through the radiation source 49 is not produced. The radiation of the master oscillator 54 carries out the suspension of the axis of the auxiliary radiation without generating it. The master oscillator 54 forms a narrow beam passing through the diaphragm 55 and arriving at point A 7 aligned (or closely located along the axis) with the focus of the Fourier lens 51. The latter forms a planar light beam propagating strictly along the axis A 7- A 10 of the laser generator 7 and defining this axis. The operation of the laser generator 7 is described in more detail below. The generated light beam passes through the holes in the mirrors 13, 10, through the deflector 8, which is initially in the zero deflection position of the beam, then the reflection beam 22 is deflected by the reflection mirror 22 of the third guidance unit 5 and directed (as shown in Fig. 2) to the working radiation source 26 The light beam enters the optical input of the second photodetector unit 36 and is registered as a light spot focused by the lens 37 at the input of the first multi-element photodetector 38. The second photodetector unit 36 is placed directly on the fourth rotary mirror 33 in such a way that the sight axis of the given photodetector unit 36 and the output axis of the second guidance unit 31 are parallel. When moving (rotating) the rotary mirror 33, these axes move in space together and remain parallel. Aiming the axis of the auxiliary radiation source is carried out by successively changing the direction in space of the axes of the second and third guidance blocks 31 and 5. The criterion for achieving the optimal guidance result is the establishment of a spot from the radiation of the second master oscillator 54 in the center of the photosensitive area of the second photodetector unit 38. This is achieved by supplying the corresponding control signals from information processing units 30, 6 to rotation units 34, 35 and control unit 24 of the third guidance unit 5. Information about the result of guidance and the position of the light spot comes from the output of the second photodetector unit 36 to the second information processing unit 30, and through it and communication units 42, 25 to the first information unit 6. Next, the second guidance unit 31 carries out the tracking mode of the aircraft platform according to the criterion finding the light spot from the second master oscillator 54 in the center of the photosensitive area of the second photodetector unit 36.

Для осуществления этого режима слежения образуют контур управления, в который входят следующие элементы: второй задающий генератор 54, второй фотоприемный блок 36; второй блок обработки информации 30; второй блок наведения 31. To implement this tracking mode form a control loop, which includes the following elements: a second master oscillator 54, a second photodetector block 36; a second information processing unit 30; second guidance unit 31.

Третий блок наведения 5 также устанавливают в положение, обеспечивающее указанное положение светового пятна в фотоприемном блоке 36. В результате ось лазерного генератора 7 источника вспомогательного излучения А710 устанавливают соосно выходной оси второго блока наведения 31 В45, а следовательно, и соосно оси В12 источника рабочего излучения 26, 29 (см. фиг.1). Действительно, излучение второго задающего генератора 54, ось которого совпадает с направлением оси А710 лазерного генератора 7 из точки A7, распространяется по следующему направлению (см. фиг.1 и фиг.2):
A7-A10-A1-A2-B5-B4-B3-B1-B2.
The third guidance unit 5 is also set to a position that provides the indicated position of the light spot in the photodetector unit 36. As a result, the axis of the laser generator 7 of the auxiliary radiation source A 7 -A 10 is set coaxially with the output axis of the second guidance unit 31 B 4 -B 5 , and therefore and coaxially to the axis B 1 -B 2 source of working radiation 26, 29 (see figure 1). Indeed, the radiation of the second master oscillator 54, the axis of which coincides with the direction of the axis A 7 -A 10 of the laser generator 7 from the point A 7 , propagates in the following direction (see figure 1 and figure 2):
A 7 -A 10 -A 1 -A 2 -B 5 -B 4 -B 3 -B 1 -B 2 .

Таким образом, оси лазерного генератора вспомогательного излучения 7 и источника рабочего излучения 26, 29 В12 являются взаимно совмещенными.Thus, the axis of the laser auxiliary radiation generator 7 and the working radiation source 26, 29 V 1 -B 2 are mutually combined.

Далее осуществляют определение пространственных координат

Figure 00000113
вектора направленности оси источника рабочего излучения в системе координат относительно первой заданной точки пространства А1 в момент времени t1. Определение координат указанного вектора осуществляют следующим способом. Осуществляют формирование (генерацию) зондирующего лазерного излучения посредством первого задающего генератора 40, входящего в состав части аппаратуры устройства, регистрирующего способ, 65 расположенного на земле (см. фиг.1). Формирующая линза 41 формирует параллельный световой поток, центральная часть которого проходит через небольшое отверстие (диаметр 2-5 мм) в центре отражательного зеркала 39. Далее лазерное излучение распространяется по направлению, указанному на фиг.1 и фиг.2 точками В1-B3-B4-B52-A1. Таким образом, излучение первого задающего генератора 40 определяет (материализует) направление оси рабочего излучения, которое далее будет сформировано в результате совместной работы лазерного генератора вспомогательного излучения 7, источника рабочего излучения 26 и блока ОВФ 29.Next, determine the spatial coordinates
Figure 00000113
the directional vector of the axis of the source of working radiation in the coordinate system relative to the first given point in space A 1 at time t 1 . The determination of the coordinates of the specified vector is as follows. The probing laser radiation is generated (generated) by means of the first master oscillator 40, which is part of the apparatus part of the device registering the method 65 located on the ground (see Fig. 1). The forming lens 41 forms a parallel light stream, the central part of which passes through a small hole (2-5 mm in diameter) in the center of the reflective mirror 39. Next, the laser radiation propagates in the direction indicated in Fig. 1 and Fig. 2 by points B 1 -B 3 -B 4 -B 5 -A 2 -A 1 . Thus, the radiation of the first master oscillator 40 determines (materializes) the direction of the axis of the working radiation, which will then be formed as a result of the joint operation of the laser of the auxiliary radiation generator 7, the working radiation source 26 and the phase conjugation unit 29.

Диаметр светового пучка данного излучения, принимаемого на борту ЛА 1, определяется диаметром зеркал 22, 10, 13. Поляризация данного излучения выбрана такой, при которой светоделительное зеркало 10 работает в режиме пропускания излучения. Зондирующее лазерное излучение далее проходит по направлению, обозначенному точками A11011, через светоделительное зеркало 10, отражается от второго отражательного зеркала 13, на вход второй фокусирующей линзы 14, которая фокусирует световой поток в плоскость третьего отражательного зеркала 15. Далее световой поток отражается в точке А11, совмещенной с фокусом второй фокусирующей линзы 14 и в обратном ходе проходит по направлению, обозначенному точками А11101-A5, А6, поступает на вход первого фотоприемного блока 9 и фокусируется в плоскости фоточувствительных площадок (точки A5, А6) многоэлементных фотоприемников 46, 47.The diameter of the light beam of this radiation received on board the aircraft 1, is determined by the diameter of the mirrors 22, 10, 13. The polarization of this radiation is selected so that the beam splitter mirror 10 operates in the transmission mode of radiation. The probe laser radiation then passes in the direction indicated by points A 1 -A 10 -A 11 through the beam splitter mirror 10, is reflected from the second reflective mirror 13, to the input of the second focusing lens 14, which focuses the light flux into the plane of the third reflective mirror 15. Next the luminous flux is reflected at point A 11 , combined with the focus of the second focusing lens 14 and in the reverse direction passes in the direction indicated by points A 11 -A 10 -A 1 -A 5 , A 6 , enters the input of the first photodetector unit 9 and focuses in pl -plane of photosensitive sites (points A 5, A 6) multielement photodetector 46, 47.

С помощью первого фотоприемного блока 9 осуществляют определение угловых координат

Figure 00000114
вектора направления оси рабочего излучения в системе координат, связанной с первой заданной точкой А1 в соответствии с соотношением:
Figure 00000115

где Δxp, Δyp - отклонение светового пятна от зондирующего излучения задающего генератора 40 в плоскости фотоприемников 46,47 от центра (точки A5, А6); fл - фокусное расстояние объективов 44, или 44, 45 для грубого и точного определения угловых координат в первом фотоприемном блоке 9 (см. фиг. 2). Полученные координаты
Figure 00000116
являются, как было показано выше, координатами разностного вектора
Figure 00000117
и характеризуют отклонение вектора направленности оси рабочего излучения от направления вектора
Figure 00000118
оси A13 при распространении рабочего излучения по направлению А213 на оптический вход первого блока наведения 4.Using the first photodetector unit 9 determine the angular coordinates
Figure 00000114
the direction vector of the axis of the working radiation in the coordinate system associated with the first given point A 1 in accordance with the ratio:
Figure 00000115

where Δx p , Δy p is the deviation of the light spot from the probe radiation of the master oscillator 40 in the plane of the photodetectors 46.47 from the center (points A 5 , A 6 ); f l - the focal length of the lenses 44, or 44, 45 for rough and accurate determination of the angular coordinates in the first photodetector unit 9 (see Fig. 2). Coordinates received
Figure 00000116
are, as shown above, the coordinates of the difference vector
Figure 00000117
and characterize the deviation of the directivity vector of the axis of the working radiation from the direction of the vector
Figure 00000118
axis A 1 -A 3 during the propagation of working radiation in the direction A 2 -A 1 -A 3 to the optical input of the first guidance unit 4.

Далее согласно предлагаемому способу определяют координаты первого вектора разности

Figure 00000119
между координатами
Figure 00000120
точки ожидаемого нахождения объекта и координатами вектора направленности
Figure 00000121
оси источника рабочего излучения относительно первой заданной точки пространства А1:
Figure 00000122

Данную операцию осуществляют с помощью первого блока обработки информации 6. Полученные угловые координаты первого вектора разности
Figure 00000123
характеризуют угловые координаты первой уточненной точки ожидаемого нахождения объекта
Figure 00000124
, в направлении которой учтены как параметры точки
Figure 00000125
ожидаемого нахождения объекта вследствие его движения, так и параметры рассогласования оси рабочего излучения
Figure 00000126
относительно входной оси А13 первого блока наведения 4, задаваемой вектором
Figure 00000127
Для компенсации последнего согласно способу далее осуществляют наведение выходной оси первого блока наведения в первую уточненную точку ожидаемого нахождения объекта с координатами
Figure 00000128
равными первому вектору разности
Figure 00000129

Figure 00000130

Этим осуществляют наведение реального направления оси источника рабочего излучения из первой заданной точки A1 точно в точку
Figure 00000131
ожидаемого нахождения объекта. Действительно, первый блок наведения 4 осуществляет операцию преобразования (перевода) направления неподвижной прямой А13 (см. фиг.2) в направление прямой А43, направленной в точку ожидаемого нахождения объекта О3 с координатами вектора
Figure 00000132
направления в эту точку, полученными ранее в соответствии с (5). Алгоритм действия первого блока наведения 4 можно представить оператором Р1:
Figure 00000133

где
Figure 00000134
- вектор направления оси светового пучка на входе первого блока наведения 4 относительно точки А1;
Figure 00000135
- вектор управления вращения оси А13, осуществляемого поворотными зеркалами 19, 18 относительно неподвижной оси A13;
Figure 00000136
- вектор направления оси светового пучка на выходе первого блока наведения 4, при
Figure 00000137
и
Figure 00000138

При нулевых величинах (8) угловых координат
Figure 00000139
вектора направления оси рабочего излучения вектор направления
Figure 00000140
на выходе блока наведения 4 будет иметь следующие угловые координаты, в соответствии с (11) вследствие ранее установленного направления выходной оси блока наведения 4
Figure 00000141

Figure 00000142
.Further, according to the proposed method, the coordinates of the first difference vector are determined
Figure 00000119
between coordinates
Figure 00000120
points of the expected location of the object and the coordinates of the directivity vector
Figure 00000121
the axis of the source of working radiation relative to the first given point in space A 1 :
Figure 00000122

This operation is carried out using the first information processing unit 6. The obtained angular coordinates of the first difference vector
Figure 00000123
characterize the angular coordinates of the first specified point of the expected location of the object
Figure 00000124
in the direction of which are taken into account as parameters of the point
Figure 00000125
the expected location of the object due to its motion, as well as the parameters of the mismatch of the axis of the working radiation
Figure 00000126
relative to the input axis A 1 -A 3 of the first guidance unit 4, defined by the vector
Figure 00000127
To compensate for the latter, according to the method, the output axis of the first guidance unit is then guided to the first specified point of the expected location of the object with coordinates
Figure 00000128
equal to the first difference vector
Figure 00000129

Figure 00000130

This provides guidance of the real direction of the axis of the source of the working radiation from the first given point A 1 exactly to the point
Figure 00000131
the expected location of the object. Indeed, the first guidance unit 4 performs the conversion (translation) direction of the fixed line A 1 -A 3 (see figure 2) in the direction of the line A 4 -O 3 directed to the point of the expected location of the object O 3 with the coordinates of the vector
Figure 00000132
directions to this point obtained earlier in accordance with (5). The action algorithm of the first guidance unit 4 can be represented by the operator P 1 :
Figure 00000133

Where
Figure 00000134
- the direction vector of the axis of the light beam at the input of the first guidance unit 4 relative to point A 1 ;
Figure 00000135
- the control vector of rotation of the axis A 1 -A 3 carried out by rotary mirrors 19, 18 relative to the fixed axis A 1 -A 3 ;
Figure 00000136
is the direction vector of the axis of the light beam at the output of the first guidance unit 4, when
Figure 00000137
and
Figure 00000138

At zero values (8) of angular coordinates
Figure 00000139
the direction vector of the axis of the working radiation direction vector
Figure 00000140
at the output of guidance unit 4 it will have the following angular coordinates, in accordance with (11) due to the previously established direction of the output axis of guidance unit 4
Figure 00000141

Figure 00000142
.

Для получения

Figure 00000143
необходимо обеспечить выполнение соотношения
Figure 00000144
, отсюда
Figure 00000145
,
что совпадает с (10) при
Figure 00000146

Для точного наведения оси рабочего излучения в точку ожидаемого нахождения объекта с координатами
Figure 00000147
осуществляют установление выходной оси первого блока наведения 4 (вектора вращения
Figure 00000148
оси А13) в соответствии с величиной
Figure 00000149
Далее осуществляют наведение оси первого блока наведения 4 в первую уточненную точку
Figure 00000150
ожидаемого нахождения объекта
Figure 00000151
в соответствии с (10). Для выполнения этой операции на блоки вращения 20, 21 с выхода блока обработки информации 6 поступают управляющие сигналы, обеспечивающие разворот и направление выходной оси первого блока наведения 4 в соответствии с величиной
Figure 00000152
относительно неподвижной оси А13. Этим обеспечивают наведение указанной выходной оси первого блока наведения 4 в первую уточненную точку ожидаемого нахождения объекта
Figure 00000153
При этом собственно ось рабочего излучения будет направлена из точки А1 точно в точку
Figure 00000154
ожидаемого нахождения объекта с учетом того, что рабочее излучение от источника рабочего излучения 26 будет распространяться по направлению вектора
Figure 00000155
имеющего относительно точки А1 и неподвижной оси А13 угловой сдвиг, характеризуемый координатами (8), измеренными первым фотоприемным блоком 9. Таким образом, определение в единой системе координат, связанной с первой заданной точкой A1, направления вектора оси источника рабочего излучения
Figure 00000156
и ранее выполненное определение координат
Figure 00000157
объекта и координат
Figure 00000158
точки ожидаемого нахождения объекта обеспечивает наведение оси источника рабочего излучения на движущийся объект в динамическом режиме.For getting
Figure 00000143
it is necessary to ensure the fulfillment of the ratio
Figure 00000144
from here
Figure 00000145
,
which coincides with (10) for
Figure 00000146

For precise guidance of the axis of the working radiation at the point of the expected location of the object with the coordinates
Figure 00000147
set the output axis of the first guidance unit 4 (rotation vector
Figure 00000148
axis A 1 -A 3 ) in accordance with the value
Figure 00000149
Next, the axis of the first guidance unit 4 is guided to the first specified point
Figure 00000150
expected location of the object
Figure 00000151
in accordance with (10). To perform this operation, control blocks are supplied to the rotation blocks 20, 21 from the output of the information processing unit 6, which ensure the rotation and direction of the output axis of the first guidance unit 4 in accordance with the value
Figure 00000152
relative to the fixed axis A 1 -A 3 . This ensures the guidance of the specified output axis of the first guidance unit 4 at the first specified point of the expected location of the object
Figure 00000153
In this case, the axis of the working radiation itself will be directed from point A 1 exactly to the point
Figure 00000154
the expected location of the object, given that the working radiation from the source of working radiation 26 will propagate in the direction of the vector
Figure 00000155
having an angular shift relative to the point A 1 and the fixed axis A 1 -A 3 , characterized by the coordinates (8) measured by the first photodetector unit 9. Thus, in a single coordinate system associated with the first given point A 1 , the direction of the working source axis vector is determined radiation
Figure 00000156
and previously performed coordinate determination
Figure 00000157
object and coordinates
Figure 00000158
points of the expected location of the object provides guidance of the axis of the source of working radiation to a moving object in dynamic mode.

Первый блок наведения 4 переводят в режим слежения за первой уточненной точкой

Figure 00000159
ожидаемого нахождения объекта, в координатах которой учтены как пространственные координаты точки
Figure 00000160
так и реальные координаты оси
Figure 00000161
источника рабочего излучения.The first guidance unit 4 is transferred to the tracking mode of the first specified point
Figure 00000159
the expected location of the object, in the coordinates of which are taken into account as the spatial coordinates of the point
Figure 00000160
and the real coordinates of the axis
Figure 00000161
source of working radiation.

Для выполнения этого режима от блока обработки информации 6 на блоки вращения 20, 21 непрерывно поступают управляющие сигналы, обеспечивающие разворот поворотных зеркал 18, 19 в соответствии с угловыми координатами (величинами) вектора управления

Figure 00000162
(13). При этом в параметрах вектора управления
Figure 00000163
непрерывно учитывают координаты вектора
Figure 00000164
направления оси рабочего излучения в системе координат относительно точки А1, измеряемые первым фотоприемным блоком 9. Выполнение режима слежения за первой уточненной точкой ожидаемого нахождения объекта осуществляют с помощью контура наведения, в который входят следующие элементы: первый блок наведения 4, первый фотоприемный блок 9, первый блок обработки информации 6, блоки вращения 20, 21.To perform this mode, from the information processing unit 6, control signals are continuously supplied to the rotation units 20, 21, which ensure the rotation of the turning mirrors 18, 19 in accordance with the angular coordinates (values) of the control vector
Figure 00000162
(thirteen). Moreover, in the parameters of the control vector
Figure 00000163
continuously take into account the coordinates of the vector
Figure 00000164
the direction of the axis of the working radiation in the coordinate system relative to the point A 1 measured by the first photodetector unit 9. The tracking mode for the first specified point of the expected location of the object is carried out using the guidance loop, which includes the following elements: the first guidance unit 4, the first photodetector unit 9, the first information processing unit 6, rotation units 20, 21.

Далее согласно предлагаемому способу осуществляют контроль точности наведения излучения на объект путем определения вектора

Figure 00000165
ошибки наведения излучения на объект в момент прихода излучения на объект. После этого осуществляют компенсацию измеренной ошибки наведения путем наведения выходной оси первого блока наведения во вторую уточненную точку ожидаемого нахождения объекта с пространственными координатами
Figure 00000166
, равными сумме координат
Figure 00000167
первой уточненной точки ожидаемого нахождения объекта и координат вектора
Figure 00000168
ошибки наведения излучения на объект:
Figure 00000169

Последовательно рассмотрим выполнение указанных операций, начиная от операции контроля точности наведения излучения на объект.Further, according to the proposed method, control the accuracy of pointing radiation to the object by determining the vector
Figure 00000165
errors of pointing radiation to the object at the time of radiation arrival at the object. After that, the measured guidance error is compensated by pointing the output axis of the first guidance unit to the second specified point of the expected location of the object with spatial coordinates
Figure 00000166
equal to the sum of coordinates
Figure 00000167
the first specified point of the expected location of the object and the coordinates of the vector
Figure 00000168
errors pointing radiation to the object:
Figure 00000169

We will successively consider the performance of these operations, starting from the operation of controlling the accuracy of directing radiation to an object.

Для выполнения операции контроля точности наведения излучения осуществляют формирование импульса зондирующего излучения с помощью второго задающего генератора 54, который в этом случае имитирует работу всего лазерного генератора 7. Данный импульс зондирующего излучения формируют в момент времени tz=to1 в соответствии (6). Таким образом, момент генерации (формирования) импульса зондирующего излучения to1 соответствует моменту генерации импульса вспомогательного излучения лазерным генератором 7 в рабочем режиме по отношению к моменту времени to определения координат объекта. Момент времени tz=to1 следует за моментом времени t1 определения координат оси источника рабочего излучения

Figure 00000170
. Сформированный импульс зондирующего излучения проходит до источника рабочего излучения 26 по направлению, обозначенному точками A7-A10-A1-A254. Далее импульс отражается от уголкового отражателя 66 (см. фиг.1) и в обратном ходе, после отражений от зеркала 22 третьего блока наведения 5, светоделительного зеркала 10 и прохождения по направлению - А2-A134-O3 - направляется в сторону объекта. При этом генерации и формирования собственно импульса рабочего излучения блоками 26, 29 не осуществляют. Ширина сформированного светового пучка зондирующего излучения (угловая) является достаточно большой и перекрывает всю зону предполагаемого нахождения объекта вместе с возможными ошибками наведения. В соответствии с установленным ранее направлением выходной оси первого блока наведения 4 импульс зондирующего излучения направляют в точку ожидаемого нахождения объекта, при этом приход данного импульса на объект определяется моментом времени 13, вычисленном ранее. Импульс зондирующего излучения, отраженный от объекта, принимают и регистрируют с помощью первого фотоприемного блока 9. При этом регистрируют угловые координаты
Figure 00000171
реального положения объекта в момент прихода на него импульса зондирующего излучения (t3) и момент времени t4 приема отраженного излучения от объекта. Вектор разности координат
Figure 00000172
характеризует точность наведения излучения на объект. Момент времени t4 в соответствии с (6) равен
t4 = tо1 + 2H/C + 2R(t3)/C (15).To perform the operation of controlling the accuracy of radiation guidance, a probe radiation pulse is generated using a second master oscillator 54, which in this case imitates the operation of the entire laser generator 7. This probe radiation pulse is generated at time t z = t o1 in accordance with (6). Thus, the moment of generation (formation) of the probe radiation pulse t o1 corresponds to the moment of generation of the auxiliary radiation pulse by the laser generator 7 in the operating mode with respect to the time t o of determining the coordinates of the object. The time t z = t o1 follows the time t 1 determine the coordinates of the axis of the source of the working radiation
Figure 00000170
. The generated pulse of the probe radiation passes to the source of the working radiation 26 in the direction indicated by points A 7 -A 10 -A 1 -A 2 -B 5 -B 4 . Next, the pulse is reflected from the corner reflector 66 (see figure 1) and in the reverse direction, after reflections from the mirror 22 of the third guidance unit 5, beam splitter mirror 10 and passing in the direction - A 2 -A 1 -A 3 -A 4 -O 3 - goes towards the object. In this case, the generation and formation of the actual pulse of the working radiation by blocks 26, 29 are not carried out. The width of the generated light beam of the probe radiation (angular) is quite large and covers the entire zone of the alleged location of the object along with possible pointing errors. In accordance with the previously established direction of the output axis of the first guidance unit 4, the probe radiation pulse is sent to the point of the expected location of the object, while the arrival of this pulse to the object is determined by the time instant 13 calculated earlier. The probe radiation pulse reflected from the object is received and recorded using the first photodetector unit 9. In this case, the angular coordinates are recorded
Figure 00000171
the actual position of the object at the time of the arrival of the probe radiation pulse (t 3 ) and the time t 4 of receiving the reflected radiation from the object. Coordinate Difference Vector
Figure 00000172
characterizes the accuracy of pointing radiation to the object. The time t 4 in accordance with (6) is equal to
t 4 = t о1 + 2H / C + 2R (t 3 ) / C (15).

На основании известных параметров to1, t4, H из (15) определяют R(t3) - дальность до объекта в момент t3 прихода на объект импульса излучения. Данную величину R(t3) используют для определения точности прогнозирования траектории объекта и для дальнейшего определения параметров движения объекта.Based on the known parameters t o1 , t 4 , H from (15) determine R (t 3 ) - the distance to the object at the time t 3 arrival of the radiation pulse to the object. This value of R (t 3 ) is used to determine the accuracy of predicting the trajectory of the object and to further determine the parameters of the movement of the object.

Измеренные координаты

Figure 00000173
реального положения объекта в момент прихода на объект излучения используют для определения вектора разности координат
Figure 00000174
Вектор разности координат и реальные координаты объекта определяют на основе следующего соотношения:
Figure 00000175

Здесь
Figure 00000176
- координаты зондирующего светового пучка, отраженного от объекта, измеренные непосредственно первым фотоприемным блоком 9;
Figure 00000177
- реальные координаты объекта в момент прихода излучения на объект;
Figure 00000178
- вектор управления (13), определяющий изменение направления светового пучка, осуществляемое первым блоком наведения 4;
Figure 00000179
- ранее определенные параметры координат ожидаемой точки (
Figure 00000180
) и оси источника рабочего излучения
Figure 00000181
(8).Measured coordinates
Figure 00000173
the real position of the object at the time of arrival of the radiation object is used to determine the vector of the coordinate difference
Figure 00000174
The coordinate difference vector and the real coordinates of the object are determined based on the following relationship:
Figure 00000175

Here
Figure 00000176
- coordinates of the probe light beam reflected from the object, measured directly by the first photodetector unit 9;
Figure 00000177
- the real coordinates of the object at the time of arrival of radiation at the object;
Figure 00000178
- the control vector (13), which determines the change in the direction of the light beam, carried out by the first guidance unit 4;
Figure 00000179
- previously defined coordinates of the expected point (
Figure 00000180
) and the axis of the working radiation source
Figure 00000181
(8).

На основе (16) в блоке обработки информации 6 определяют вектор разности

Figure 00000182
как разность
Figure 00000183
.Based on (16) in the information processing unit 6, a difference vector is determined
Figure 00000182
as a difference
Figure 00000183
.

Координаты полученного вектора разности

Figure 00000184
(17) принимают за координаты (параметры) вектора
Figure 00000185
ошибки наведения излучения на объект:
Figure 00000186
.The coordinates of the resulting difference vector
Figure 00000184
(17) are taken as the coordinates (parameters) of the vector
Figure 00000185
errors pointing radiation to the object:
Figure 00000186
.

В предлагаемом способе определение вектора ошибки

Figure 00000187
возможно как в результате однократного измерения, так и в результате осуществления серии измерений реализаций вектора ошибки
Figure 00000188
с последующим усреднением его параметров по ансамблю и определения среднего вектора ошибки наведения
Figure 00000189
В последнем случае для определения вектора ошибки
Figure 00000190
осуществляют подсвет объекта серией импульсов i=1...M зондирующего излучения от генератора 54, с общим произвольным числом импульсов М. Для каждого i-го зондирующего импульса подсвета объекта по вышеприведенной технологии определяют вектор
Figure 00000191
разности в соответствии с (16), (17).In the proposed method, the determination of the error vector
Figure 00000187
possible both as a result of a single measurement, and as a result of a series of measurements of implementations of the error vector
Figure 00000188
followed by averaging its parameters over the ensemble and determining the average guidance error vector
Figure 00000189
In the latter case, to determine the error vector
Figure 00000190
the object is illuminated by a series of pulses i = 1 ... M of the probe radiation from the generator 54, with a total arbitrary number of pulses M. For each i-th probing pulse, the object is illuminated using the above technology to determine the vector
Figure 00000191
differences in accordance with (16), (17).

Осуществляют определение параметров среднего вектора разности

Figure 00000192
для полученной серии произведенных измерений вектора разности
Figure 00000193
в соответствии с соотношениями
Figure 00000194

Figure 00000195
.Determine the parameters of the average difference vector
Figure 00000192
for the obtained series of measurements of the difference vector
Figure 00000193
in accordance with the ratios
Figure 00000194

Figure 00000195
.

Параметры полученного усредненного вектора разности принимают за параметры вектора ошибок

Figure 00000196
наведения излучения на объект
Figure 00000197
.The parameters of the obtained average difference vector are taken as the parameters of the error vector
Figure 00000196
pointing radiation to an object
Figure 00000197
.

М - общее число зондирующих импульсов излучения. M is the total number of probe pulses of radiation.

Далее осуществляют компенсацию измеренной ошибки наведения путем наведения выходной оси первого блока наведения 4 во вторую уточненную точку ожидаемого нахождения объекта с координатами

Figure 00000198
равными сумме координат
Figure 00000199

В результате этой операции исключают измеренную величину ошибки наведения, характеризуемую вектором ошибки
Figure 00000200
и направляют выходную ось первого блока наведения 4 в точку пространства с координатами
Figure 00000201

Таким образом, выходная ось первого блока наведения 4 установлена в точку реального нахождения объекта
Figure 00000202
в момент прихода излучения на объект с учетом ранее полученных координат оси источника рабочего излучения
Figure 00000203
в системе координат первой заданной точки A1.Then, the measured guidance error is compensated by pointing the output axis of the first guidance unit 4 to the second specified point of the expected location of the object with coordinates
Figure 00000198
equal to the sum of coordinates
Figure 00000199

As a result of this operation, the measured value of the pointing error characterized by the error vector is eliminated.
Figure 00000200
and direct the output axis of the first guidance unit 4 to a point in space with coordinates
Figure 00000201

Thus, the output axis of the first guidance unit 4 is set to the point of real location of the object
Figure 00000202
at the moment of radiation arrival at the object, taking into account previously obtained coordinates of the axis of the working radiation source
Figure 00000203
in the coordinate system of the first given point A 1 .

Собственно наведение оси первого блока наведения 4 во вторую уточненную точку

Figure 00000204
осуществляют путем подачи соответствующих управляющих сигналов, пропорциональных величине вектора
Figure 00000205
(22) с выхода блока обработки информации 6 на блоки вращения 20, 21 первого блока наведения 4.Actually pointing the axis of the first guidance block 4 to the second specified point
Figure 00000204
carried out by supplying appropriate control signals proportional to the magnitude of the vector
Figure 00000205
(22) from the output of the information processing unit 6 to the rotation units 20, 21 of the first guidance unit 4.

Далее, согласно предлагаемому способу, осуществляют подготовку к формированию вспомогательного излучения и рабочего излучения. Осуществляют смещение направления оси источника вспомогательного излучения относительно первой заданной точки A1 в плоскости, перпендикулярной этой оси, на величину, пропорциональную расстоянию от платформы ЛА до источника рабочего излучения и скорости платформы ЛА относительно источника рабочего излучения Vп. Указанное смещение оси источника вспомогательного излучения - лазерного генератора 7 - осуществляют с помощью дефлектора 8, управляемого по сигналам от блока обработки информации 6. Данное смещение оси необходимо для компенсации перемещения в пространстве точки А2 - центра отражательного зеркала 22, третьего блока наведения излучения 5, возникающего вследствие движения платформы ЛА 1 относительно находящегося на земле источника рабочего излучения 26. На фиг.3 схематично показан ход светового луча от источника вспомогательного излучения 7, смещенного относительно точки А1 в плоскости, перпендикулярной оси, на величину h посредством дефлектора 8. Позициями b1 и b2 обозначены два последовательных положения отражательного зеркала 22, обусловленные движением платформы ЛА со скоростью Vп, параллельно оси A1 -

Figure 00000206
по указанной на чертеже фиг.3 стрелке
Figure 00000207
Соответственно,
Figure 00000208
- последовательные положения центра отражательного зеркала 22; е - положение точки отражения светового луча от лазерного генератора 7, отклоненного на величину h и распространяющегося по направлению к источнику рабочего излучения. Отклоненный световой луч находится в пределах отверстия в центре зеркал 13 и 10. В обратном ходе световой луч от лазерного генератора 7, представляющий рабочее излучение от источника рабочего излучения 26, 29, будет отражен от зеркала 22 в точке
Figure 00000209
, смещенной относительно точки
Figure 00000210
на величину
Figure 00000211

здесь Vп - составляющая скорости ЛА вдоль оси A12,
Figure 00000212
- промежуток времени двойного распространения излучения до источника рабочего излучения, определяемой расстоянием Н. Из фиг.3 величина h равна
Figure 00000213
.Further, according to the proposed method, carry out preparations for the formation of auxiliary radiation and working radiation. The direction of the axis of the auxiliary radiation source is shifted relative to the first predetermined point A 1 in the plane perpendicular to this axis by a value proportional to the distance from the aircraft platform to the working radiation source and the speed of the aircraft platform relative to the working radiation source V p . The specified axis offset of the auxiliary radiation source - laser generator 7 - is carried out using a deflector 8, controlled by signals from the information processing unit 6. This axis offset is necessary to compensate for the movement in space of point A 2 , the center of the reflective mirror 22, of the third radiation guidance unit 5, arising due to the movement of the aircraft platform LA 1 relative to the working radiation source 26 located on the ground. Figure 3 schematically shows the path of the light beam from the auxiliary radiation source 7, s positioned relative to point A 1 in the plane perpendicular to the axis by the value of h by deflector 8. Positions b 1 and b 2 indicate two consecutive positions of the reflecting mirror 22, due to the movement of the aircraft platform with a speed of V p , parallel to the axis A 1 -
Figure 00000206
according to the arrow indicated in the drawing of figure 3
Figure 00000207
Respectively,
Figure 00000208
- sequential positions of the center of the reflective mirror 22; e is the position of the point of reflection of the light beam from the laser generator 7, deviated by the value of h and propagating towards the source of working radiation. The deflected light beam is located within the hole in the center of the mirrors 13 and 10. In the reverse, the light beam from the laser generator 7, representing the working radiation from the working radiation source 26, 29, will be reflected from the mirror 22 at
Figure 00000209
offset from a point
Figure 00000210
by the amount
Figure 00000211

here V p - component of the speed of the aircraft along the axis A 1 -A 2 ,
Figure 00000212
- the time interval of double propagation of radiation to the source of the working radiation, determined by the distance N. From figure 3, the value of h is equal to
Figure 00000213
.

Здесь величины Vп и H известны из параметров движения платформы ЛА, которые поступают от системы внешнего целеуказания 43. Угол α - угол между нормалью

Figure 00000214
к плоскости зеркала 22 и осью А12. Параметры угла α определяют по показаниям датчиков угла, входящим в состав третьего блока наведения 5. Величину смещения луча h в плоскости падения светового пучка е1e на отражательное зеркало 22, которая совпадает с плоскостью чертежа на фиг.3, определяют согласно (23) по величине составляющей скорости Vп платформы параллельной оси А12, которая совпадает с продольной осью платформы ЛА 1 - (самолета). Если согласно данным целеуказания платформа ЛА 1 имеет составляющую скорости V1п, перпендикулярную показанной на фиг.3 плоскости падения светового луча на отражательное зеркало 22, то осуществляют смещение оси источника вспомогательного излучения посредством дефлектора 8 на величину h2, перпендикулярную показанной на фиг.3 плоскости падения, т.е. перпендикулярно плоскости чертежа фиг.3, но также в плоскости, перпендикулярной оси A12. Данная величина h2 не зависит от угла α и определяется только составляющей скорости V1n, перпендикулярной оси А12 и равна:
Figure 00000215

В результате смещения оси источника вспомогательного излучения - лазерного генератора 7 - в направлениях h и h2 в соответствии с соотношениями (23), (24) обеспечивают такое направление оси рабочего излучения при его распространении от источника рабочего излучения 26 до платформы ЛА, при котором указанная ось рабочего излучения проходит через центр А2 отражательного зеркала 22, что обеспечивает дальнейшее распространение рабочего излучения по направлению неподвижной оси А13 на вход первого блока наведения 4. При движении платформы ЛА со скоростью Vп не более 300 м/сек и дальностях Н<10-20 км размер центрального отверстия в зеркалах 10, 13 составляет 1-2 см.Here, the values of V p and H are known from the motion parameters of the aircraft platform, which come from the external target designation system 43. Angle α is the angle between the normal
Figure 00000214
to the plane of the mirror 22 and the axis A 1 -A 2 . The parameters of the angle α are determined by the readings of the angle sensors included in the third guidance unit 5. The value of the displacement of the beam h in the plane of incidence of the light beam e 1 e on the reflective mirror 22, which coincides with the plane of the drawing in FIG. 3, is determined according to (23) from the magnitude of the velocity component V p of the platform parallel to the axis A 1 -A 2 , which coincides with the longitudinal axis of the platform LA 1 - (aircraft). If according to the target designation the aircraft LA 1 has a velocity component V 1 p perpendicular to the plane of incidence of the light beam shown in FIG. 3 on the reflective mirror 22, then the axis of the auxiliary radiation source is shifted by the deflector 8 by a value of h 2 perpendicular to that shown in FIG. 3 plane of incidence, i.e. perpendicular to the plane of the drawing of figure 3, but also in a plane perpendicular to the axis A 1 -A 2 . This value of h 2 does not depend on the angle α and is determined only by the velocity component V 1 n , perpendicular to the axis A 1 -A 2 and is equal to:
Figure 00000215

As a result of the displacement of the axis of the auxiliary radiation source — the laser generator 7 — in the h and h 2 directions, in accordance with relations (23) and (24), they provide such a direction of the axis of the working radiation as it propagates from the working radiation source 26 to the aircraft platform, at which working radiation passes through the center axis A 2 reflecting mirror 22, which provides further distribution of the radiation in the direction of working a fixed axis A 1 -A 3 to the input of the guidance unit 4. When the aircraft platform motion with swift Stu V n is not more than 300 m / sec and ranges H <10-20 km size of the central hole in the mirrors 10, 13 is 1-2 cm.

В качестве дефлектора 8 может быть использована плоскопараллельная пластина толщиной d, расположенная в двойном кардановом подвесе, управляемом шаговыми двигателями от блока управления 62. As a deflector 8, a plane-parallel plate of thickness d located in a double cardan suspension controlled by stepper motors from the control unit 62 can be used.

При падении светового луча на плоскопараллельную пластинку под углом ε1 смещение луча в поперечном направлении h равно

Figure 00000216
,
где ε2 - угол преломления луча в пластине.When a light beam falls on a plane-parallel plate at an angle ε 1, the beam displacement in the transverse direction h is
Figure 00000216
,
where ε 2 is the angle of refraction of the beam in the plate.

При повороте плоскопараллельной пластины вокруг оси, лежащей в ее плоскости и перпендикулярной оси А12, происходит изменение угла падения ε1 и изменение величины смещения луча h.When the plane-parallel plate rotates around an axis lying in its plane and perpendicular to the axis A 1 -A 2 , the angle of incidence ε 1 changes and the beam displacement h changes.

Возможно также применение в качестве дефлектора 8 устройства дискретного отклонения светового пучка на основе электрооптических кристаллов,
После установления компенсирующего скорость платформы ЛА положения оси источника вспомогательного излучения осуществляют рабочий запуск лазерного генератора вспомогательного излучения 7, то есть осуществляют собственно формирование вспомогательного излучения, на основе которого далее формируют посредством ОВФ рабочее излучение.
It is also possible to use as a deflector 8 a device for discrete deflection of a light beam based on electro-optical crystals,
After establishing the position of the axis of the auxiliary radiation source compensating for the speed of the aircraft platform, the laser operation of the auxiliary radiation laser generator 7 is carried out, that is, the auxiliary radiation is actually formed, on the basis of which the working radiation is further generated by phase conjugation.

Вплоть до момента запуска лазерного генератора вспомогательного излучения 7 первый, второй и третий блоки наведения 4, 5, 31 осуществляют и продолжают указанный и рассмотренный выше режим слежения, при котором выходная (визирная) ось первого блока наведения 4 направлена во вторую уточненную точку предполагаемого нахождения объекта, а действия второго и третьего блоков наведения 31, 5 обеспечивают динамическое пространственное совмещение направлений осей источника рабочего излучения В213 и неподвижной относительно ЛА 1 главной оси А3-A1-A10-A7-A8, проходящей через первую заданную точку А1, определяющей систему координат, связанную с точкой A1, и совпадающей с исходной осью лазерного генератора вспомогательного излучения 7. При выполнении режимов слежения и определения координат объекта и координат векторов направленности осей источников излучений первый фотоприемный блок 9 работает в режиме приема указанных сигналов раздельно во времени (режим разделения времени). Управление данным режимом осуществляют с помощью блока обработки информации 6, в состав которого входит таймер, синхронизированный с сигналами точного единого времени, поступающими от блока 43 внешнего целеуказания. При этом луч света, сформированный первым задающим генератором 40 и распространяющийся по направлению В13, соответствующему оси В312, проходит далее в своем распространении по направлению A2-A1-A10 и далее с учетом отражения в зеркалах 13, 15 и 10 - в обратном ходе - луч проходит по направлению А10111015, А6 и поступает в центр площадок многоэлементных фотоприемников 46, 47. То есть оси лазерного генератора вспомогательного излучения 7, главная ось А12, оси первого фотоприемного блока А61 и А51 и ось источника рабочего излучения В312 являются взаимно совмещенными, продолжающими друг друга в пространстве. Возможное динамическое отклонение оси источника рабочего излучения, задаваемое направлением В42 от главной оси А12 (с учетом отражения в отражательном зеркале 22), компенсируют на этапе последней операции по формированию и наведению рабочего излучения.Until the start of the laser of the auxiliary radiation generator 7, the first, second and third guidance units 4, 5, 31 carry out and continue the indicated and discussed tracking mode, in which the output (sighting) axis of the first guidance unit 4 is directed to the second specified point of the alleged location of the object and the actions of the second and third guidance blocks 31, 5 provide dynamic spatial alignment of the directions of the axes of the working radiation source B 2 -B 1 -B 3 and the main axis A 3 -A that is stationary relative to LA 1 1 -A 10 -A 7 -A 8 passing through the first predetermined point A 1 defining the coordinate system associated with point A 1 and coinciding with the original axis of the laser generator of auxiliary radiation 7. When performing tracking modes and determining the coordinates of the object and coordinates the directional vectors of the axes of the radiation sources, the first photodetector unit 9 operates in the reception mode of these signals separately in time (time sharing mode). This mode is controlled using the information processing unit 6, which includes a timer synchronized with accurate single time signals coming from the external target designation unit 43. In this case, the light beam generated by the first master oscillator 40 and propagating in the direction B 1 -B 3 corresponding to the axis B 3 -B 1 -B 2 passes further in its propagation in the direction A 2 -A 1 -A 10 and then taking into account reflections in mirrors 13, 15 and 10 - in the reverse direction - the beam passes in the direction A 10 -A 11 -A 10 -A 1 -A 5 , A 6 and enters the center of the platforms of multi-element photodetectors 46, 47. That is, the axis of the laser generator auxiliary radiation 7, the main axis A 1 -A 2, the axis A of the first photodetector unit 6 and A 1 -A 5 -A source 1 and emitted working axis I B 3 -B 1 -B 2 are mutually aligned, continuing to each other in space. The possible dynamic deviation of the axis of the source of working radiation, defined by the direction B 4 -A 2 from the main axis A 1 -A 2 (taking into account reflection in the reflective mirror 22), is compensated at the stage of the last operation for the formation and guidance of the working radiation.

Формирование рабочего излучения осуществляют далее следующим образом. Вначале определяют момент времени рабочего запуска лазерного генератора вспомогательного излучения 7 to1p. Момент времени to1p выбирают и определяют на основе тех же соотношений (5), (6), которые были изложены и рассмотрены ранее при определении первого момента импульса to1 формирования вспомогательного излучения, в котором было осуществлено формирование импульса зондирующего излучения от второго задающего генератора 54, благодаря которому был осуществлен контроль точности наведения. Поэтому момент времени to1p выбирают следующим, за ранее выбранным и определенным моментом времени to1, т. е. выполняется условие to1p>to1>to. Для этого моменты времени определяют величину расстояния H(to1p), величину направления

Figure 00000217
в соответствии с ранее изложенными операциями, то есть осуществляют слежение за точкой ожидаемого нахождения объекта
Figure 00000218
определенной на основании решения уравнений (5) и соотношения (6), но с новыми более поздними параметрами момента формирования импульса вспомогательного излучения to1p>to1. При этом сохраняют и используют ранее полученные компенсационные добавления к устанавливаемому направлению выходной (визирной) оси первого блока наведения 4. При этом осуществляют наведение выходной оси первого блока наведения 4 во вторую уточненную точку
Figure 00000219
ожидаемого нахождения объекта в соответствии с (22), но с параметрами
Figure 00000220
рассчитанными и установленными для более позднего момента времени to1p.The formation of the working radiation is carried out further as follows. First, determine the time of the working start of the laser auxiliary radiation generator 7 t o1p . The time t o1p is selected and determined on the basis of the same relations (5), (6) that were stated and considered earlier when determining the first moment of the auxiliary radiation generating pulse t o1 , in which the probe radiation pulse was generated from the second master oscillator 54 due to which the guidance accuracy was monitored. Therefore, the time t o1p is chosen as follows, after the previously selected and determined time t o1 , i.e., the condition t o1p > t o1 > t o is satisfied. For this, time moments determine the distance H (t o1p ), the direction value
Figure 00000217
in accordance with the previously described operations, that is, they monitor the point of the expected location of the object
Figure 00000218
determined based on the solution of equations (5) and relation (6), but with newer later parameters of the moment of formation of the auxiliary radiation pulse t o1p > t o1 . At the same time, the previously obtained compensation additions to the set direction of the output (target) axis of the first guidance unit 4 are saved and used. At the same time, the output axis of the first guidance unit 4 is guided to the second specified point
Figure 00000219
the expected location of the object in accordance with (22), but with parameters
Figure 00000220
calculated and established for a later point in time t o1p .

После определения момента времени to1p запуска лазерного генератора вспомогательного излучения 7 осуществляют передачу этой информации от блока обработки информации 6 через блоки связи 25, 42 во второй блок обработки информации 30, с помощью которого обеспечивают запуск источника рабочего излучения 26 (лазерного усилителя) от блока накачки 27 синхронно с приходом на этот источник 26 импульса вспомогательного излучения от лазерного генератора 7 в момент времени t5 = to1p + H( to1p)/C.After determining the time t o1p of starting the laser auxiliary radiation generator 7, this information is transferred from the information processing unit 6 through communication units 25, 42 to the second information processing unit 30, with which the working radiation source 26 (laser amplifier) is launched from the pump unit 27 synchronously with the arrival at this source 26 of the auxiliary radiation pulse from the laser generator 7 at time t 5 = t o1p + H (t o1p ) / C.

Управляющий сигнал от блока обработки информации 30 поступает в блок накачки 27 в момент времени t5.The control signal from the information processing unit 30 enters the pump unit 27 at time t 5 .

Для запуска лазерного генератора вспомогательного излучения 7 в момент времени to1p от блока обработки информации 6, управляющего процессом запуска, на блок накачки 50 источника излучения 49 поступает управляющий сигнал для осуществления накачки источника излучения 49. Одновременно с этим на блок управления 59 блоком оптических затворов 52 от блока обработки информации 6 поступает управляющий сигнал для открытия одного из затворов 52. Положение открытого элемента затвора 52 определяет направление в пространстве относительно исходной оси А710 вектора направления диаграммы направленности (оси) сформированного импульса вспомогательного излучения. При открывании центрального затвора в блоке оптических затворов 52 сформированное вспомогательное излучение распространяется строго вдоль оси А710-A1. При открывании одного из затворов 52, расположенных на расстоянии Δx3, Δy3 от центральной точки A8 (т.е. от оси A710), сформированное вспомогательное излучение будет распространяться под углом к оси А710, определяемым вектором

Figure 00000221
с угловыми координатами
Figure 00000222

где fc - фокусное расстояние Фурье-линзы 51.To start the laser auxiliary radiation generator 7 at time t o1p from the information processing unit 6, which controls the start-up process, a control signal is supplied to the pumping unit 50 of the radiation source 49 to pump the radiation source 49. At the same time, the optical shutter control unit 59 from the information processing unit 6, a control signal is received to open one of the shutters 52. The position of the open shutter element 52 determines the direction in space relative to the original axis A 7 -A 1 0 direction vector of the radiation pattern (axis) of the generated pulse of the auxiliary radiation. When the central shutter is opened in the optical shutter block 52, the generated auxiliary radiation propagates strictly along the axis A 7 -A 10 -A 1 . When you open one of the shutters 52 located at a distance Δx 3 , Δy 3 from the center point A 8 (i.e., from the axis A 7 -A 10 ), the generated auxiliary radiation will propagate at an angle to the axis A 7 -A 10 defined vector
Figure 00000221
with angular coordinates
Figure 00000222

where f c is the focal length of the Fourier lens 51.

В момент времени, непосредственно предшествующий запуску лазерного генератора 7, осуществляют определение координат

Figure 00000223
вектора направления оси источника рабочего излучения 26 в системе координат, связанной с первой заданной точкой A1 в соответствии с соотношением (8) с помощью первого фотоприемного блока 9 в соответствии с тем, как это было осуществлено ранее при определении координат вектор
Figure 00000224
.At the time instant immediately preceding the start of the laser generator 7, the coordinates are determined
Figure 00000223
the direction vector of the axis of the working radiation source 26 in the coordinate system associated with the first predetermined point A 1 in accordance with relation (8) using the first photodetector unit 9 in accordance with the way it was previously performed when determining the coordinates of the vector
Figure 00000224
.

На основе полученных значений координат вектора

Figure 00000225

осуществляют выбор координат (Δx3, Δy3) положения открытого затвора в блоке затворов 52 в соответствии со следующим соотношением:
Figure 00000226

Отсюда
Figure 00000227

Этим выбором открываемого затвора 52 осуществляют направление вектора оси формируемого вспомогательного излучения точно по направлению вектора оси источника рабочего излучения и компенсируют возможный небольшой сдвиг (уход) направления оси источника рабочего излучения в момент времени, непосредственно предшествующий моменту времени формирования импульса вспомогательного излучения.Based on the obtained vector coordinate values
Figure 00000225

carry out the selection of coordinates (Δx 3 , Δy 3 ) the position of the open shutter in the block of shutters 52 in accordance with the following ratio:
Figure 00000226

From here
Figure 00000227

With this choice of the opening shutter 52, the axis vector of the generated auxiliary radiation is directed exactly in the direction of the axis vector of the working radiation source and compensate for a possible small shift (departure) of the axis direction of the working radiation source at a point in time immediately preceding the moment of formation of the auxiliary radiation pulse.

Далее согласно предлагаемому способу в момент времени, совпадающий с моментом времени to1p формирования импульса вспомогательного излучения (или непосредственно предшествующий этому моменту времени), определяют координаты вектора направления оси источника рабочего излучения

Figure 00000228
в системе координат, связанной с первой заданной точкой А1, определяют величину координат второго вектора разности
Figure 00000229
между ранее определенным вектором направления оси источника рабочего излучения
Figure 00000230
(8) в момент времени t1 и вектором направления оси источника рабочего излучения
Figure 00000231
координаты которого определены в момент времени to1p формирования вспомогательного излучения:
Figure 00000232

На основании координат полученного второго вектора разности
Figure 00000233
(30) определяют и формируют компенсирующий угловой сдвиг, пропорциональный величинам пространственных координат второго вектора разности
Figure 00000234
(30), для внесения в параметры вектора направления оси сформированного рабочего излучения.Further, according to the proposed method, at the time moment coinciding with the time moment t o1p of the formation of the auxiliary radiation pulse (or immediately preceding this time moment), the coordinates of the direction vector of the axis of the working radiation source are determined
Figure 00000228
in the coordinate system associated with the first given point A 1 determine the value of the coordinates of the second difference vector
Figure 00000229
between a previously defined direction vector of the axis of the working radiation source
Figure 00000230
(8) at time t 1 and the direction vector of the axis of the working radiation source
Figure 00000231
the coordinates of which are determined at time t o1p the formation of auxiliary radiation:
Figure 00000232

Based on the coordinates of the obtained second difference vector
Figure 00000233
(30) determine and form a compensating angular shift proportional to the spatial coordinates of the second difference vector
Figure 00000234
(30), for inclusion in the parameters of the direction vector of the axis of the generated working radiation.

Координаты вектора

Figure 00000235
направления оси источника рабочего излучения определяют в соответствии с соотношением (8) с помощью первого фотоприемного блока 9, аналогично тому, как это было изложено выше - по величине смещения светового пятна относительно центров многоэлементных фотоприемников 46, 47 при приеме излучения, сформированного первым задающим генератором 40, задающим направление оси В213 источника рабочего излучения. Прием излучения от первого задающего генератора 40 и определение координат
Figure 00000236
смещения светового пятна относительно точек центров A5, А6 в первом фотоприемном блоке 9 осуществляют в момент времени to1p или в непосредственно предшествующий этому момент времени. Информация о параметрах вектора
Figure 00000237
поступает с выходов первого фотоприемного блока 9 в блок обработки информации 6, в котором по ранее измеренным параметрам вектора
Figure 00000238
определяют параметры второго вектора разности
Figure 00000239
(30). На основании полученных параметров второго вектора разности
Figure 00000240
в блоке обработки информации 6 определяют компенсирующий угловой сдвиг
Figure 00000241
(31), противоположный по величине параметрам вектора разности
Figure 00000242
, и формируют соответствующие управляющие сигналы, поступающие на блок управления 17 блока угловой компенсации 16. Последний под воздействием управляющих сигналов с блока управления изменяет свои параметры в соответствии с величиной компенсирующего углового сдвига
Figure 00000243
для внесения компенсационных добавлений (смещений) в параметры вектора направления оси рабочего излучения. При использовании второго варианта выполнения блока угловой компенсации поз. 63, 64 на фиг.2 управляющие сигналы, пропорциональные величине
Figure 00000244
(31), поступают с выхода блока обработки информации 6 на блок управления 64, выходы которого подсоединены к пьезоэлементам 63 (79) (см. фиг.5а). Описание работы данного варианта блока угловой компенсации приведено ниже.Vector coordinates
Figure 00000235
the directions of the axis of the working radiation source are determined in accordance with relation (8) using the first photodetector unit 9, similarly to what was described above, by the amount of light spot displacement relative to the centers of the multi-element photodetectors 46, 47 when receiving radiation generated by the first master oscillator 40 defining the direction of the axis B 2 -B 1 -B 3 source of working radiation. Receiving radiation from the first master oscillator 40 and determining the coordinates
Figure 00000236
the displacement of the light spot relative to the points of the centers A 5 , A 6 in the first photodetector unit 9 is carried out at time t o1p or immediately preceding this time. Vector Parameter Information
Figure 00000237
comes from the outputs of the first photodetector unit 9 to the information processing unit 6, in which, according to previously measured vector parameters
Figure 00000238
determine the parameters of the second difference vector
Figure 00000239
(thirty). Based on the obtained parameters of the second difference vector
Figure 00000240
in the information processing unit 6, a compensating angular shift is determined
Figure 00000241
(31), the opposite in magnitude to the parameters of the difference vector
Figure 00000242
, and form the corresponding control signals arriving at the control unit 17 of the angular compensation unit 16. The latter, under the influence of the control signals from the control unit, changes its parameters in accordance with the value of the compensating angular shift
Figure 00000243
for making compensatory additions (offsets) to the parameters of the direction vector of the axis of the working radiation. When using the second embodiment of the block angular compensation pos. 63, 64 in figure 2 control signals proportional to
Figure 00000244
(31), come from the output of the information processing unit 6 to the control unit 64, the outputs of which are connected to the piezoelectric elements 63 (79) (see figa). A description of the operation of this version of the angular compensation unit is given below.

Сформированный лазерным генератором 7 в момент времени to1p импульс вспомогательного излучения распространяется от платформы ЛА 1 по направлению А10-A1254312. При прохождении импульса вспомогательного излучения через кювету 26 источника рабочего излучения происходит усиление излучения с большой величиной коэффициента усиления, определяемого параметрами этого источника излучения. В блоке ОВФ 29 формируется излучение с обращенным волновым фронтом, которое имеет направление вектора распространения, противоположное направлению вектора оси вспомогательного излучения, и соответствует направлению оси В13421, измеренное в момент to1p формирования импульса вспомогательного излучения. В обратном ходе излучение с обращенным волновым фронтом распространяется от точки В2 по направлению B1-B3-B4-A2-A1-A3-A4 и далее в направлении ожидаемой точки нахождения объекта. В обратном ходе через кювету 26 источника рабочего излучения происходит усиление излучения с ОВФ, в результате чего на выходе кюветы источника рабочего излучения 26 формируют рабочее излучение высокой мощности. Данное излучение благодаря наличию обращенного волнового фронта обеспечивает автоматическую компенсацию искажений, связанных с неоднородностями турбулентной атмосферы по трассе распространения излучения до ЛА 1, а также неоднородностями активной среды источника рабочего излучения 26. Вследствие этого на отражательное зеркало 22 возвращается рабочее излучение с квазиплоским волновым фронтом, малой расходимостью и высокой плотностью излучения, причем центр диаграммы направленности данного рабочего излучения приходится точно на центральную точку А2 (точка А22 на фиг.3), из которой фактически был излучен импульс вспомогательного излучения в момент времени to1p. Рабочее излучение, сформированное на основе ОВФ, в обратном ходе от источника рабочего излучения до отражательного зеркала 22 - третьего блока наведения - после прохождения через атмосферный канал распространения 80 и автоматической компенсации атмосферных искажений физически эквивалентно неискаженному световому пучку с апертурой, соответствующей выходной апертуре источника рабочего излучения, в данном случае равной апертуре выходного поворотного зеркала во втором блоке наведения 30, имеющего входной видимый диаметр в плоскости, перпендикулярной выходной оси, равный Dp. Размер светового пучка рабочего излучения, приходящего на отражательное зеркало 22, обусловлен только дифракцией на выходной апертуре источника рабочего излучения 26 и пропорционален величине

Figure 00000245
где Н - расстояние от источника рабочего излучения до отражательного зеркала 22 - до платформы ЛА. При соответствующем выборе диаметра апертуры Dp источника рабочего излучения и диаметра отражательного зеркала 22 d3 для всех возможных значений расстояния Н выполняется условие
Figure 00000246

при котором весь сформированный в результате ОВФ пучок рабочего излучения поступает в обратном ходе на отражательное зеркало 22 третьего блока наведения 5. При этом, как показано, ось диаграммы направленности пучка рабочего излучения приходится на центр отражательного зеркала 22 - точку А2. Сформированное рабочее излучение проходит в своем дальнейшем распространении от отражательного зеркала 22 (точка А2) до входа в первый блок наведения (точка А3) через блок угловой компенсации 16, посредством которого осуществляют введение углового компенсирующего сдвига в направлении вектора направленности рабочего излучения в соответствии с ранее определенными параметрами компенсирующего углового сдвига
Figure 00000247
Далее сформированное рабочее излучение посредством первого блока наведения 4 направляют на объект в направлении ранее определенной второй уточненной точки
Figure 00000248
ожидаемого нахождения объекта в момент доставки рабочего излучения на объект с учетом внесенных поправок в направление выходной оси первого блока наведения 4. На этом цикл доставки рабочего излучения на объект завершен.The pulse of auxiliary radiation generated by the laser generator 7 at the time t o1p propagates from the aircraft platform LA 1 in the direction A 10 -A 1 -A 2 -B 5 -B 4 -B 3 -B 1 -B 2 . When the auxiliary radiation pulse passes through the cuvette 26 of the working radiation source, the radiation is amplified with a large gain determined by the parameters of this radiation source. In the phase conjugation unit 29, radiation is generated with a reversed wavefront, which has a direction of the propagation vector that is opposite to the direction of the axis vector of the auxiliary radiation and corresponds to the direction of the axis B 1 -B 3 -B 4 -A 2 -A 1 measured at the moment t o1p of pulse formation auxiliary radiation. In the reverse course, radiation with a reversed wavefront propagates from point B 2 in the direction of B 1 -B 3 -B 4 -A 2 -A 1 -A 3 -A 4 and further in the direction of the expected location of the object. In reverse, through the cuvette 26 of the working radiation source, radiation is amplified with phase conjugation, as a result of which high-power working radiation is formed at the output of the cuvette of the working radiation source 26. This radiation due to the presence of a reversed wavefront provides automatic compensation for distortions associated with inhomogeneities of the turbulent atmosphere along the propagation path of the radiation to LA 1, as well as inhomogeneities of the active medium of the source of working radiation 26. As a result, the working radiation with a quasi-plane wavefront that is small the divergence and high density of radiation, and the center of the radiation pattern of this working radiation is exactly cent cial point A 2 (point A 2 2 in Figure 3), from which was actually emitted auxiliary light pulse at time t o1p. Working radiation generated on the basis of phase conjugation, in the reverse direction from the working radiation source to the reflecting mirror 22 — the third guidance unit — after passing through the atmospheric propagation channel 80 and automatically compensating for atmospheric distortions, is physically equivalent to an undistorted light beam with an aperture corresponding to the output aperture of the working radiation source , in this case, equal to the aperture of the output rotary mirror in the second guidance unit 30, having an input visible diameter in the plane, perp an idicular output axis equal to D p . The size of the light beam of the working radiation arriving at the reflective mirror 22 is due only to diffraction at the output aperture of the working radiation source 26 and is proportional to
Figure 00000245
where H is the distance from the source of the working radiation to the reflective mirror 22 to the aircraft platform. With the appropriate choice of the diameter of the aperture D p the source of the working radiation and the diameter of the reflective mirror 22 d 3 for all possible values of the distance H the condition
Figure 00000246

in which the entire working radiation beam formed as a result of phase conjugation enters backward to the reflective mirror 22 of the third guidance unit 5. Moreover, as shown, the axis of the radiation pattern of the working radiation beam falls on the center of the reflective mirror 22 — point A 2 . The generated working radiation passes in its further propagation from the reflective mirror 22 (point A 2 ) to the entrance to the first guidance unit (point A 3 ) through the angular compensation unit 16, by means of which the angular compensating shift is introduced in the direction of the directivity vector of the working radiation in accordance with previously determined parameters of the compensating angular shift
Figure 00000247
Next, the generated working radiation through the first guidance unit 4 is directed to the object in the direction of the previously determined second specified point
Figure 00000248
the expected location of the object at the time of delivery of the working radiation to the object, taking into account the amendments made in the direction of the output axis of the first guidance unit 4. This completes the cycle of delivery of the working radiation to the object.

Согласно предлагаемому способу возможен второй вариант осуществления компенсации отклонения оси источника рабочего излучения от направления главной оси А2-A1 и, соответственно, от направления входной оси А13 первого блока наведения 4. Данный второй вариант отражен в пункте 6 формулы изобретения и заключается в том, что после определения в момент времени t1 пространственных координат

Figure 00000249
вектора направленности оси источника рабочего излучения относительно первой заданной точки пространства А1 осуществляют наведение оси источника рабочего излучения в первую заданную точку пространства А1 посредством третьего блока наведения 5. Наведение оси источника рабочего излучения в первую заданную точку А1 осуществляют путем введения компенсирующего углового сдвига посредством третьего блока наведения 5 в направлении оси источника рабочего излучения при отражении рабочего излучения от отражательного зеркала 22. Данный вводимый компенсирующий угловой сдвиг пропорционален по величине и противоположен по знаку (направлению) измеренным координатам вектора
Figure 00000250
направленности оси источника рабочего излучения в системе координат относительно точки А1. Для выполнения этой операции с выхода первого фотоприемного блока 9 сигналы Δxp, Δyp (8), определяющие параметры вектора
Figure 00000251
через первый блок обработки информации 6 поступают с обратным знаком в блок управления 24 третьего блока наведения 5. Положение отражательного зеркала 22 под воздействием этих управляющих сигналов устанавливают такое, что направление вектора оси источника рабочего излучения
Figure 00000252
после отражения от зеркала 22 становится параллельным главной оси А3-A1, то есть в системе координат, связанной с первой заданной точкой А1, измеряемый вектор направления
Figure 00000253
становится нуль-вектором
Figure 00000254

В этом варианте реализации способа не производят определения координат первого вектора разности
Figure 00000255
и наведения выходной оси первого блока наведения в первую уточненную точку ожидаемого нахождения объекта с координатами
Figure 00000256
Последующие операции способа осуществляют так же, как изложено выше, причем при определении параметров векторов и координат полагают величину
Figure 00000257
т.е. координаты первой уточненной точки считают равными координатам
Figure 00000258
точки ожидаемого нахождения объекта. В момент формирования импульса зондирующего излучения определяют координаты
Figure 00000259
вектора направленности оси источника рабочего излучения 26, на основании которых определяют координаты второго вектора разности
Figure 00000260
на основании соотношения
Figure 00000261
.According to the proposed method, a second variant of compensation for the deviation of the axis of the working radiation source from the direction of the main axis A 2 -A 1 and, accordingly, from the direction of the input axis A 1 -A 3 of the first guidance unit 4 is possible. This second option is reflected in paragraph 6 of the claims and lies in the fact that after determining at time t 1 spatial coordinates
Figure 00000249
the directional vector of the axis of the working radiation source relative to the first predetermined point of the space A 1 , the axis of the working radiation source is guided to the first predetermined point of the space A 1 by the third guidance unit 5. The axis of the working radiation source is guided to the first predetermined point A 1 by introducing a compensating angular shift the third guidance unit 5 in the direction of the axis of the source of the working radiation when the reflection of the working radiation from the reflective mirror 22. This is entered th compensating angular shift is proportional in magnitude and opposite sign (direction) the measured coordinates of the vector
Figure 00000250
the directivity of the axis of the source of the working radiation in the coordinate system relative to the point A 1 . To perform this operation, from the output of the first photodetector unit 9, the signals Δx p , Δy p (8) that determine the parameters of the vector
Figure 00000251
through the first information processing unit 6, they enter with the opposite sign into the control unit 24 of the third guidance unit 5. The position of the reflecting mirror 22 under the influence of these control signals is set such that the direction of the axis vector of the working radiation source
Figure 00000252
after reflection from the mirror 22 becomes parallel to the main axis A 3 -A 1 , that is, in the coordinate system associated with the first given point A 1 , the measured direction vector
Figure 00000253
becomes a null vector
Figure 00000254

In this embodiment of the method, the coordinates of the first difference vector are not determined
Figure 00000255
and guidance of the output axis of the first guidance unit to the first specified point of the expected location of the object with coordinates
Figure 00000256
The subsequent operations of the method are carried out in the same way as described above, moreover, when determining the parameters of the vectors and coordinates, the value
Figure 00000257
those. the coordinates of the first specified point are considered equal to the coordinates
Figure 00000258
points of the expected location of the object. At the moment of formation of the probe radiation pulse, the coordinates
Figure 00000259
directional vectors of the axis of the working radiation source 26, based on which the coordinates of the second difference vector are determined
Figure 00000260
based on the ratio
Figure 00000261
.

Таким образом, вектор

Figure 00000262
является вектором разности между нуль-вектором и вектором направления
Figure 00000263
оси источника рабочего излучения, который определен в момент формирования вспомогательного излучения. Нуль-вектор в (31) обусловлен тем, что ось источника рабочего излучения наведена посредством третьего блока наведения 5 в первую заданную точку А1, а вектор
Figure 00000264
определяет мгновенное отклонение указанной оси от главной оси A12 (и соответственно оси A13).So the vector
Figure 00000262
is the difference vector between the null vector and the direction vector
Figure 00000263
axis of the source of working radiation, which is determined at the time of formation of the auxiliary radiation. The zero vector in (31) is due to the fact that the axis of the working radiation source is induced by the third guidance unit 5 to the first given point A 1 , and the vector
Figure 00000264
determines the instantaneous deviation of the specified axis from the main axis A 1 -A 2 (and accordingly the axis A 1 -A 3 ).

Для осуществления указанного наведения оси источника рабочего излучения в первую заданную точку A1 образуют контур наведения (управления), в который входят следующие элементы: первый задающий генератор 40, третий блок наведения 5, первый фотоприемный блок 9, первый блок обработки информации 6, блок управления 24.To implement the indicated guidance of the axis of the source of working radiation at the first predetermined point A 1 , a guidance (control) loop is formed, which includes the following elements: the first master oscillator 40, the third guidance unit 5, the first photodetector unit 9, the first information processing unit 6, the control unit 24.

Данный второй вариант реализации компенсации отклонения оси источника рабочего излучения 26 является физически эквивалентным вышеизложенному первому варианту, но может иметь преимущества при решении конкретных технических задач. This second embodiment of the compensation of the deviation of the axis of the source of working radiation 26 is physically equivalent to the above first option, but may have advantages in solving specific technical problems.

На этом цикл доставки рабочего излучения на объект завершен. This completes the cycle of delivery of working radiation to the object.

Далее рассмотрим особенности работы отдельных элементов устройства, реализующего способ. Next, we consider the features of the individual elements of the device that implements the method.

В устройстве, реализующем способ, разделение рабочего излучения, идущего от источника рабочего излучения 26 (фиг. 2) и излучения, отраженного от объекта и содержащего информацию о координатах объекта, осуществляют с помощью светоделительного зеркала 10, которое для выполнения этой функции снабжено поляризационным покрытием со стороны прихода на это зеркало излучений, т.е. со стороны точек А2 и А3. С обратной стороны зеркала 10 покрытие отсутствует и световой поток, идущий со стороны точки А10, отражается от обратной стороны зеркала на вход первого фотоприемного блока 9. Рабочее излучение имеет вектор поляризации, например, лежащий в плоскости светоделительного зеркала 10 и отражается от поляризационного покрытия на вход первого блока наведения - по направлению А13. Данная поляризация рабочего излучения задается поляризацией вспомогательного излучения, формируемого источником излучения 49, входящим в состав лазерного генератора вспомогательного излучения 7. При формировании рабочего излучения на основе ОВФ в блоке 29 исходная поляризация сохраняется. Собственно вспомогательное излучение от лазерного генератора 7 имеет небольшое поперечное сечение пучка и проходит через отверстия в центре зеркал 13, 10, которые имеют диаметр менее 0,1 от диаметра этих зеркал. Остальные зеркала, через которые проходит рабочее или отраженное от объекта излучение, являются полностью отражательными зеркалами (поз. 13, 22, 19, 20, 15). Излучение для подсвета объекта, формируемое лазером подсвета цели 11, имеет направление вектора поляризации, перпендикулярное вектору поляризации рабочего излучения - при рассмотрении в плоскости светоделительного зеркала 10. При этом направлении вектора поляризации излучение от объекта проходит через светоделительное зеркало 10 на вход первого фотоприемного блока 9 по направлению А315. Зондирующее излучение, формируемое первым задающим генератором 40, имеет направление вектора поляризации, перпендикулярное вектору поляризации рабочего излучения, вследствие чего при распространении от точки А2 оно проходит через светоделительное зеркало 10 по направлению А2110 и далее, как рассмотрено выше в описании.In the device that implements the method, the separation of the working radiation coming from the source of working radiation 26 (Fig. 2) and radiation reflected from the object and containing information about the coordinates of the object is carried out using a beam splitting mirror 10, which is equipped with a polarization coating with this function side of arrival of radiation on this mirror, i.e. from the points A 2 and A 3 . There is no coating on the back of the mirror 10 and the light flux coming from the side of point A 10 is reflected from the back of the mirror to the input of the first photodetector 9. The working radiation has a polarization vector, for example, lying in the plane of the beam splitter mirror 10 and is reflected from the polarization coating by the input of the first guidance unit is in the direction A 1 -A 3 . This polarization of the working radiation is set by the polarization of the auxiliary radiation generated by the radiation source 49, which is part of the laser generator of the auxiliary radiation 7. When generating the working radiation based on phase conjugation in block 29, the initial polarization is preserved. Actually the auxiliary radiation from the laser generator 7 has a small beam cross section and passes through the holes in the center of the mirrors 13, 10, which have a diameter of less than 0.1 of the diameter of these mirrors. The remaining mirrors through which the working or reflected radiation from the object passes are completely reflective mirrors (pos. 13, 22, 19, 20, 15). The radiation for illuminating the object, generated by the target illuminating laser 11, has a polarization vector direction perpendicular to the polarization vector of the working radiation when viewed in the plane of the beam splitter mirror 10. In this case, the direction of the polarization vector radiation from the object passes through the beam splitter mirror 10 to the input of the first photodetector unit 9 direction A 3 -A 1 -A 5 . The probe radiation generated by the first master oscillator 40 has a polarization vector direction perpendicular to the polarization vector of the working radiation, as a result of which, when propagating from point A 2, it passes through a beam splitting mirror 10 in the direction A 2 -A 1 -A 10 and further, as discussed above in description.

Второй задающий генератор 54 формирует лазерное излучение с круговой поляризацией. Такое излучение, принимаемое на платформе ЛА 1 после отражения от уголкового отражателя 66, частично проходит через светоделительное зеркало 10 по направлению А2-A110 и поступает на вход первого фотоприемного блока 9, частично отражается от светоделительного зеркала 10 по направлению A2-A1-A3. Последнее обеспечивает возможность подсвета объекта излучением второго задающего генератора 54 и выполнение операций контроля точности наведения, как это изложено выше. Для пропускания отраженного от объекта излучения, подсвеченного излучением задающего генератора 54 через светоделительное зеркало 10 на вход первого фотоприемного блока 9, служит плоскопараллельная пластина 67, обеспечивающая преобразование линейной поляризации пучка в круговую поляризацию. Данная пластина 67 имеет эквивалентную толщину, равную λ/4, где λ - длина волны излучения. Аналогичная пластина входит в состав второго задающего генератора 54 и обеспечивает формирование этим генератором излучения с круговой поляризацией.The second master oscillator 54 generates circularly polarized laser radiation. Such radiation received on the platform LA 1 after reflection from the corner reflector 66 partially passes through the beam splitter mirror 10 in the direction A 2 -A 1 -A 10 and enters the input of the first photodetector block 9, partially reflected from the beam splitter mirror 10 in the direction A 2 -A 1 -A 3 . The latter provides the ability to illuminate the object with radiation from the second master oscillator 54 and perform operations to control the accuracy of guidance, as described above. For transmission of the radiation reflected from the object, illuminated by the radiation of the master oscillator 54 through the beam splitter mirror 10 to the input of the first photodetector unit 9, a plane-parallel plate 67 is used, which converts the linear polarization of the beam into circular polarization. This plate 67 has an equivalent thickness equal to λ / 4, where λ is the radiation wavelength. A similar plate is part of the second master oscillator 54 and ensures the formation of circularly polarized radiation by this generator.

Следует отметить, что для подсвета объекта при выполнении операций контроля точности наведения может быть использован лазер подсвета цели 11. В этом случае запуск лазера подсвета цели 11 и формирование импульса задающего излучения этим лазером осуществляют в момент времени t2 (6), соответствующий приходу импульса рабочего излучения с обращенным волновым фронтом на платформу ЛА 1 (на отражательное зеркало 22). При этом момент времени t2 определяют на основании решения уравнений (5) и соотношения (6). Остальные операции выполняются в неизменном виде, описанном выше.It should be noted that to illuminate the object during the operations of monitoring the accuracy of guidance, a target 11 laser can be used. In this case, the target 11 laser is launched and the laser pulse is generated by this laser at time t 2 (6), which corresponds to the arrival of the working pulse radiation with a reversed wavefront to the platform LA 1 (reflective mirror 22). In this case, the time t 2 is determined based on the solution of equations (5) and relation (6). The remaining operations are performed unchanged, as described above.

Все лазерные генераторы, входящие в устройство, реализующее способ (поз. 26, 40, 49, 54, 11), работают на одной длине волны λраб в ближнем ИК - диапазоне, например, лазерные генераторы фотодиссоционного типа, с различным уровнем мощности. Наиболее мощным является источник рабочего излучения 26 на основе мощного фотодиссоционного двухпроходного усилителя. Блок обращения волнового фронта 29 (ОВФ) выполнен в виде кюветы с прозрачными окнами, заполненной смесью газов (SF6+Хе), находящихся под давлением. Возможно использование других веществ в газовой фазе, например сероуглерода. Формирование излучения с обращенным волновым фронтом осуществляют в соответствии с эффектом ОВФ [8], реализуемым в результате концентрации излучения высокой мощности в фокусе первой фокусирующей линзы 28 - точка В2. Излучение с обращенным волновым фронтом распространяется в обратном ходе строго по направлению В213.All laser generators included in the device that implements the method (keys 26, 40, 49, 54, 11) operate at the same wavelength λ slave in the near infrared range, for example, photodissociation type laser generators with different power levels. The most powerful is the source of working radiation 26 based on a powerful photodissocial two-pass amplifier. The wavefront reversal unit 29 (OVF) is made in the form of a cuvette with transparent windows filled with a mixture of gases (SF 6 + Xe) under pressure. It is possible to use other substances in the gas phase, for example carbon disulfide. The formation of radiation with a reversed wavefront is carried out in accordance with the phase conjugation effect [8], realized as a result of the concentration of high power radiation in the focus of the first focusing lens 28 - point В 2 . Radiation with a reversed wavefront propagates in the reverse direction strictly in the direction of B 2 -B 1 -B 3 .

Для разделения рабочего излучения на длине волны λраб фотодиссоционного лазера и лазерных излучений для информационных каналов, используемых для определения координат объекта и координат векторов направленности осей, можно использовать светоделительное зеркало с дихроичным двухволновым покрытием. В этом случае лазерные генераторы подсвета цели и для провешивания осей (поз. 11, 54, 40) работают на длине волны λ2 = λраб+Δλ, незначительно отличающейся от рабочей длины волны λраб, на которой работает источник излучения 49 и источник рабочего излучения λраб. Фотоприемники, входящие в состав устройства, имеют широкополосную характеристику чувствительности и регистрируют излучение на обеих длинах волн.To separate the working radiation at a wavelength λ, the slave of a photodissociation laser and laser radiation for information channels used to determine the coordinates of the object and the coordinates of the directional vectors of the axes, you can use a beam splitting mirror with a dichroic two-wave coating. In this case, the laser generators for illuminating the target and for hanging axes (keys 11, 54, 40) operate at a wavelength of λ 2 = λ slave + Δλ, slightly different from the working wavelength λ slave , at which the radiation source 49 and the working source radiation λ slave The photodetectors included in the device have a broadband sensitivity characteristic and record radiation at both wavelengths.

Для защиты фотоприемников 46, 47 от действия рабочего излучения или действия лазерного генератора вспомогательного излучения 7 предусмотрено стробирование по времени работы фотоприемников 46, 47 или перекрывание входа первого фотоприемного блока 9 специальным оптическим затвором. Данные средства входят в состав фотоприемного блока 9 и на фиг.2 не показаны. To protect the photodetectors 46, 47 from the action of the working radiation or the action of the laser generator of the auxiliary radiation 7, gating by the time of operation of the photodetectors 46, 47 or overlapping the input of the first photodetector block 9 with a special optical shutter is provided. These tools are part of the photodetector unit 9 and are not shown in FIG. 2.

Рассмотрим более подробно работу лазерного генератора вспомогательного излучения 7, блок-схема которого представлена на фиг.2. Данный лазерный генератор содержит источник излучения 49 с блоком накачки 50 и селектор мод лазерного излучения, состоящий из элементов поз. 53, 52, 51. Источник излучения 49 содержит кювету с активным веществом и первый элемент резонатора, например ретрозеркало с набором уголковых отражателей (на фиг.2 в блоке 7 не показаны). Второй элемент резонатора образует матрица уголковых отражателей 53, причем перед каждым уголковым отражателем 53 расположен соответствующий управляемый оптический затвор в блоке оптических затворов 52, управляемых от блока управления 59. Источник излучения 49 при воздействии накачки работает в режиме генерации множества угловых мод. Селектор мод, образованный элементами 53, 52, 51 осуществляет выделение и генерацию одной угловой моды, вектор направленности которой

Figure 00000265
определяется координатами Δx3, Δy3 затвора в плоскости блока затворов 52, совмещенной с фокальной плоскостью Фурье-линзы 51, как было отмечено выше. В качестве блоков оптических затворов 52 может быть использована многоканальная матрица для внутрирезонаторной оперативной селекции направлений излучения, описание которой опубликовано в [5].Consider in more detail the operation of the laser auxiliary radiation generator 7, a block diagram of which is presented in figure 2. This laser generator contains a radiation source 49 with a pump unit 50 and a mode selector of laser radiation, consisting of elements pos. 53, 52, 51. The radiation source 49 contains a cuvette with an active substance and a first resonator element, for example a retro-mirror with a set of corner reflectors (not shown in FIG. 2 in block 7). The second element of the resonator forms a matrix of corner reflectors 53, and in front of each corner reflector 53 there is a corresponding controlled optical shutter in the block of optical shutters 52 controlled from the control unit 59. The radiation source 49, when pumped, operates in the mode of generating many angular modes. The mode selector formed by elements 53, 52, 51 selects and generates one angular mode, the directivity vector of which
Figure 00000265
determined by the coordinates Δx 3 , Δy 3 of the shutter in the plane of the block of shutters 52, combined with the focal plane of the Fourier lens 51, as noted above. As blocks of optical shutters 52, a multi-channel matrix can be used for intracavity operative selection of radiation directions, a description of which was published in [5].

Конструктивно многоканальная матрица представляет собой две последовательно соединенные треугольные призмы, к отражающим граням которых пристыкованы пьезомодулирующие пластины, образующие систему строк и столбцов в проходящем излучении. Действие многоканальной матрицы основано на нарушении режима полного внутреннего отражения излучения от границы раздела, к которой осуществляют прижим модулирующих пластин с помощью пьезоэлементов, управляемых импульсами напряжения от блока управления 59. Относительный оптический контраст между открытой и закрытой ячейками (затворами) в 52 составляет более 1000:1. Контроль положения оси источника вспомогательного излучения 7 осуществляют с помощью излучения второго задающего генератора 54 и элементов поз. 57, 58, 60, 61. Как было отмечено выше, излучение задающего генератора 54 распространяется по направлению - диафрагма 55, точки A7-A10-A1-A2 и далее до второго фотоприемного блока 36 и до уголкового отражателя 66. Данное излучение определяет (материализует) ось вспомогательного излучения, которая в исходном состоянии совпадает с направлением A7-A1-A2, проходящим через первую заданную точку A1. Координаты Δx3, Δy3 открытого элемента блока затворов 52 относительно точки А8 в плоскости, перпендикулярной оси A7-A1-A2, характеризуют, как было отмечено, параметры (угловые) вектора направленности вспомогательного излучения, генерируемого источником излучения 49. Точки А7 и А8 находятся на одной оси А81 на небольшом расстоянии друг от друга, причем точка А8 находится в фокальной плоскости Фурье-линзы 51. Четвертый многоэлементный фотоприемник 58 осуществляет контроль совмещения центра блока затворов 52 - точки А8 с точкой А7, которая является индикатором положения оси излучения, формируемого вторым задающим генератором 54. Четвертый объектив 57 формирует в плоскости фоточувствительной площадки фотоприемника 58 одновременно изображение диафрагмы 55 (точки А7) и изображение плоскости затворов 52 - (точки А8). С обратной стороны матрица уголковых отражателей 53 подсвечена излучением источника подсвета 60. При осуществлении контроля положения точки А8 открывают в блоке затворов 52 только один центральный затвор (точка А8) и с помощью многоэлементного фотоприемника 58 определяют его координаты Δxo, Δyo в системе фоточувствительной площадки фотоприемника 58. В следующий момент времени при выключенном источнике подсвета 60 и включенном задающем генераторе 54 осуществляют измерение координат диафрагмы 55 (точка А7) Δxд, Δyд. Разность этих координат определяет смещение центра блока затворов 52 относительно оси A71. При превышении этой разности некоторого допустимого уровня осуществляют подъюстировку положения блока затворов перпендикулярно оси А71 или учитывают величину этой разности при выборе координат открываемого затвора 52 при установлении заданной величины координат вектора направленности оси вспомогательного излучения. Измерение и контроль координат световых пятен осуществляют с помощью многоэлементного фотоприемника 58 и блока обработки информации 6, в который поступает сигнал от фотоприемника 58, аналогично тому, как осуществляют определение координат с помощью первого фотоприемного блока 9.Structurally, a multichannel matrix consists of two triangular prisms connected in series, to the reflecting faces of which piezo-modulating plates are attached, forming a system of rows and columns in transmitted radiation. The action of the multichannel matrix is based on the violation of the mode of total internal reflection of radiation from the interface to which the modulating plates are pressed using piezoelectric elements controlled by voltage pulses from the control unit 59. The relative optical contrast between open and closed cells (gates) of 52 is more than 1000: 1. Monitoring the position of the axis of the auxiliary radiation source 7 is carried out using the radiation of the second master oscillator 54 and the elements of pos. 57, 58, 60, 61. As noted above, the radiation of the master oscillator 54 propagates in the direction of the diaphragm 55, points A 7 -A 10 -A 1 -A 2 and then to the second photodetector unit 36 and to the corner reflector 66. This radiation determines (materializes) the axis of the auxiliary radiation, which in the initial state coincides with the direction A 7 -A 1 -A 2 passing through the first given point A 1 . The coordinates Δx 3 , Δy 3 of the open element of the shutter block 52 relative to the point A 8 in the plane perpendicular to the axis A 7 -A 1 -A 2 characterize, as noted, the parameters (angular) of the directivity vector of the auxiliary radiation generated by the radiation source 49. Points A 7 and A 8 are on the same axis A 8 -A 1 at a small distance from each other, and point A 8 is in the focal plane of the Fourier lens 51. The fourth multi-element photodetector 58 controls the alignment of the center of the shutter block 52 - point A 8 with point A 7 , which is is indicated by the position of the axis of radiation generated by the second master oscillator 54. The fourth lens 57 forms in the plane of the photosensitive area of the photodetector 58 at the same time an image of the diaphragm 55 (points A 7 ) and an image of the plane of the shutters 52 - (points A 8 ). On the reverse side, the matrix of corner reflectors 53 is highlighted by the radiation of the illumination source 60. When monitoring the position of points A 8 , only one central shutter (point A 8 ) is opened in the block of shutters 52 and using its multi-element photodetector 58 its coordinates Δx o , Δy o are determined in the system the photosensitive area of the photodetector 58. At the next point in time, with the backlight 60 turned off and the master oscillator 54 turned on, the coordinates of the diaphragm 55 (point A 7 ) are measured Δx d , Δy d . The difference of these coordinates determines the offset of the center of the block of shutters 52 relative to the axis A 7 -A 1 . If this difference is exceeded to a certain acceptable level, the shutter block is adjusted perpendicularly to the axis A 7 -A 1 or the difference is taken into account when choosing the coordinates of the open shutter 52 when setting the specified value of the coordinates of the directivity vector of the auxiliary radiation axis. The measurement and control of the coordinates of light spots is carried out using a multi-element photodetector 58 and an information processing unit 6, which receives a signal from the photodetector 58, similar to how coordinates are determined using the first photodetector unit 9.

Устройство, реализующее способ, содержит три блока наведения поз. 4, 5, 31. A device that implements the method contains three guidance blocks pos. 4, 5, 31.

На фиг.4 схематично представлена блок-схема третьего блока наведения 5, который содержит отражательное зеркало 22, размещенное в двойном кардановом подвесе 23. Последний состоит из двух рам 68 и 69, укрепленных одна в другой, оси вращения которых (φAZ и φM) взаимно перпендикулярны. Двойной кардановый подвес 23 содержит также два электродвигателя 70, 71 (шаговых), которые обеспечивают поворот отражательного зеркала 22 (нормали к зеркалу 22 А3- Z) вокруг указанных двух осей φAZ, φM. Электродвигатели 70, 71 снабжены также датчиками углов поворота осей карданова подвеса, информация от которых поступает в блок обработки информации 6.Figure 4 schematically shows a block diagram of a third guidance unit 5, which contains a reflective mirror 22 located in a double cardan suspension 23. The latter consists of two frames 68 and 69, mounted one in the other, the rotation axis of which (φ AZ and φ M ) are mutually perpendicular. The double cardan suspension 23 also contains two electric motors 70, 71 (stepper), which provide rotation of the reflective mirror 22 (normal to the mirror 22 A 3 - Z) around these two axes φ AZ , φ M. Electric motors 70, 71 are also equipped with sensors for the rotation angles of the axles of the cardan suspension, information from which is fed to the information processing unit 6.

Дефлектор 8 устроен аналогично конструкции, представленной на фиг.4. В случае выполнения дефлектора 8 на основе двойного карданова подвеса (фиг.4) вместо зеркала 22 устанавливают прозрачную для рабочего излучения плоскопараллельную пластину небольшой толщины h1. При повороте пластины вокруг оси φM или φAZ на величину β1 проходящий через пластину световой луч при входном нормальном распространении по оси А710 на выходе после прохождения через плоскопараллельную пластину смещается на величину h (25) в плоскости, перпендикулярной оси вращения пластины. Таким образом, задавая угол поворота плоскопараллельной пластины в двойном кардановом подвесе по осям φAZ и φM можно получить необходимое смещение светового луча с заданными параметрами Δhx, Δhy.
На фиг.5 представлен вариант конструктивного выполнения первого и второго блоков наведения 4, 31.
The deflector 8 is arranged similarly to the design shown in Fig.4. In the case of a deflector 8 based on a double cardan suspension (Fig. 4), a plane-parallel plate of small thickness h 1 , transparent for working radiation, is installed instead of a mirror 22. When the plate is rotated around the axis φ M or φ AZ by β 1, the light beam passing through the plate at the input normal propagation along the A 7 -A 10 axis at the exit after passing through the plane-parallel plate is shifted by h (25) in a plane perpendicular to the axis of rotation plates. Thus, by setting the angle of rotation of the plane-parallel plate in a double cardan suspension along the axes φ AZ and φ M, it is possible to obtain the necessary shift of the light beam with the given parameters Δh x , Δh y .
Figure 5 presents a variant of the structural implementation of the first and second guidance blocks 4, 31.

Блок наведения 4 содержит два поворотных зеркала 18, 19, размещенных в первом 72 и втором 73 узлах вращения под углом 45o к осям вращения φAZ, φM, которые являются взаимно перпендикулярными. На фиг.5 оси вращения - азимутальная φAZ и угломестная φM - обозначены соответственно векторами

Figure 00000266
. Первый узел вращения 72 механически связан с основанием 74 блока наведения 4 через первый подшипник вращения 75. Второй 76 и третий 77 подшипники вращения размещены вместе с первым поворотным зеркалом 18 в первом узле вращения 72. Второй узел вращения 73 с укрепленным в нем вторым поворотным зеркалом 19 механически связан с основанием первого узла вращения через второй и третий подшипники вращения 76, 77. Оси вращения подшипников вращения совпадают с осями вращения
Figure 00000267
соответственно, а также совпадают с оптическими осями распространения световых пучков через блок наведения. Блок наведения содержит два блока вращения 20, 21. Каждый блок вращения 20, 21 содержит электродвигатель (шаговый), блок управления электродвигателем, включающий цифровую ячейку связи с блоком обработки информации 6 и датчик угла поворота оси
Figure 00000268
по соответствующему направлению оси.The guidance unit 4 contains two rotary mirrors 18, 19 located in the first 72 and second 73 rotation nodes at an angle of 45 o to the rotation axes φ AZ , φ M , which are mutually perpendicular. In Fig. 5, the rotation axes — azimuthal φ AZ and elevational φ M — are indicated by vectors respectively
Figure 00000266
. The first rotation unit 72 is mechanically connected with the base 74 of the guidance unit 4 through the first rotation bearing 75. The second 76 and third 77 rotation bearings are placed together with the first rotary mirror 18 in the first rotation unit 72. The second rotation unit 73 with the second rotary mirror 19 fixed therein mechanically connected to the base of the first rotation unit through the second and third rotation bearings 76, 77. The rotation axis of the rotation bearings coincide with the rotation axes
Figure 00000267
respectively, and also coincide with the optical axes of propagation of light beams through the guidance unit. The guidance unit contains two rotation units 20, 21. Each rotation unit 20, 21 contains an electric motor (stepper), an electric motor control unit including a digital communication cell with an information processing unit 6 and an axis rotation angle sensor
Figure 00000268
in the corresponding direction of the axis.

Конструкция блоков наведения 4 и 31 идентична. Второй блок наведения 31 снабжен вторым фотоприемным блоком 36 и уголковым отражателем 66, которые расположены во втором узле вращения 73, как показано на фиг.5, причем оптические оси второго фотоприемного блока 36 и уголкового отражателя параллельны выходной оси блока наведения. The design of guidance blocks 4 and 31 is identical. The second guidance unit 31 is provided with a second photodetector unit 36 and an angle reflector 66, which are located in the second rotation unit 73, as shown in FIG. 5, wherein the optical axes of the second photodetector unit 36 and the angle reflector are parallel to the output axis of the guidance unit.

На фиг.5а представлен один из вариантов выполнения блока угловой компенсации. Согласно этому варианту второе поворотное зеркало 19 в первом блоке наведения 4 установлено на металлической пластине 78 с помощью четырех пьезоэлементов 79, являющихся одновременно держателями зеркала 19. Металлическая пластина 78 установлена во втором узле вращения 73 на место второго поворотного зеркала 19. On figa presents one of the embodiments of the block angular compensation. According to this embodiment, the second rotary mirror 19 in the first guidance unit 4 is mounted on the metal plate 78 using four piezoelectric elements 79, which are simultaneously the holders of the mirror 19. The metal plate 78 is installed in the second rotation unit 73 in place of the second rotary mirror 19.

Пьезоэлементы 79 подсоединены к блоку управления 64, который соединен с блоком обработки информации 6. Под воздействием электрических управляющих сигналов от блока управления 64 пьезоэлементы 78 изменяют свою длину в сторону увеличения или уменьшения на заданное значение. При этом положение плоскости поворотного зеркала 19 изменяется в пространстве на небольшую угловую величину ΔφM, ΔφAZ, что и обеспечивает осуществление компенсации углового сдвига вектора направленности излучения, падающего и отраженного от данного зеркала 19. На фиг.2 пьезоэлементы 79 условны показаны в виде двух пьезоэлементов поз.63, подсоединенных к блоку управления 64.The piezoelectric elements 79 are connected to the control unit 64, which is connected to the information processing unit 6. Under the influence of electrical control signals from the control unit 64, the piezoelectric elements 78 change their length in the direction of increase or decrease by a predetermined value. The position of the plane of the rotary mirror 19 changes in space by a small angular value Δφ M , Δφ AZ , which ensures compensation for the angular shift of the directivity vector of the radiation incident and reflected from this mirror 19. In figure 2, the piezoelectric elements 79 are conventionally shown in the form of two piezoelectric elements pos. 63 connected to the control unit 64.

На фиг. 2 позицией 16 показан первый вариант выполнения блока угловой компенсации с блоком управления 17. In FIG. 2, reference numeral 16 shows a first embodiment of an angular compensation unit with a control unit 17.

В качестве первого варианта использована акустооптическая двухкоординатная ячейка 16, в которой в двух взаимно перпендикулярных направлениях возбуждены акустические волны, обуславливающие в режиме дифракции Брэгга отклонение светового пучка на угол, определяемый частотой (длиной волны) возбуждаемой акустической волны. При изменении частоты возбуждаемых волн в двух взаимно перпендикулярных направлениях осуществляют изменение углов отклонения проходящего через ячейку 16 светового пучка также в двух взаимно перпендикулярных направлениях φAZ и φM в соответствии с частотами двух управляющих сигналов, формируемых блоком управления 17. Последний содержит два генератора высокочастотных сигналов с перестраиваемой частотой, управляемых по сигналам от блока обработки информации 6, в котором вырабатывают сигналы управления для блока угловой компенсации 16, пропорциональные величине необходимого компенсирующего углового сдвига в соответствии с изложенным выше.As the first option, an acousto-optical two-coordinate cell 16 is used, in which acoustic waves are excited in two mutually perpendicular directions, causing the beam to be deflected by an angle determined by the frequency (wavelength) of the excited acoustic wave in the Bragg diffraction mode. When changing the frequency of the excited waves in two mutually perpendicular directions, the deflection angles of the light beam passing through the cell 16 are also changed in two mutually perpendicular directions φ AZ and φ M in accordance with the frequencies of the two control signals generated by the control unit 17. The latter contains two high-frequency signal generators with a tunable frequency, controlled by signals from the information processing unit 6, in which control signals for the angular compensation unit 16 are generated, proportional to the amount of the necessary compensating angular shift in accordance with the above.

Третьим вариантом блока угловой компенсации может быть использован применяемый в качестве прецизионных дефлекторов пространственный модулятор света с электронной адресацией [6], [7]. Данный пространственный модулятор содержит электрооптический кристалл, прозрачный для рабочей длины волны λраб, на котором с помощью электронного луча наносят зарядный рельеф с заданным законом пространственного распределения, обеспечивающий вследствие электрооптического эффекта сдвиг фазы проходящего света и отклонение его на заданный угол относительно нормали к оси кристалла, совпадающей с оптической осью распространения светового пучка. Особенностью данного устройства как дефлектора является высокая точность установления величины угла отклонения и высокое быстродействие, обусловленное безынерционностью электронного луча.The third version of the angular compensation unit can be used as a precision deflectors spatial light modulator with electronic addressing [6], [7]. This spatial modulator contains an electro-optical crystal that is transparent to the working wavelength λ slave , on which a charge relief is applied using an electron beam with a given spatial distribution law, which ensures, due to the electro-optical effect, a phase shift of the transmitted light and its deviation by a predetermined angle relative to the normal to the axis of the crystal, coinciding with the optical axis of propagation of the light beam. A feature of this device as a deflector is the high accuracy of determining the value of the deflection angle and high speed due to the inertia of the electron beam.

При реализации предлагаемого способа возможен второй вариант компоновки части устройства, расположенной на борту платформы ЛА. Блок-схема второго варианта представлена на фиг.6. Данный вариант отличается тем, что входная ось первого блока наведения А3-A12 расположена горизонтально, параллельно оси летательного аппарата, в результате чего исключено одно из отражательных зеркал (поз. 13), а светоделительное зеркало 10 выполнено без центрального отверстия, что упрощает конструкцию данного зеркала. Вращение поворотного зеркала 18 вокруг указанной оси А32 обеспечивает сканирование по углу места, а выходная ось первого блока наведения 4 осуществляет азимутальное сканирование, что позволяет упростить организацию сопровождения объектов, находящихся в зените. Размер вновь введенного малоразмерного отражательного зеркала 81 составляет 0,1 от входной апертуры светоделительного зеркала 10.When implementing the proposed method, the second variant of the layout of the part of the device located on board the aircraft platform is possible. The block diagram of the second option is presented in Fig.6. This option is characterized in that the input axis of the first guidance unit A 3 -A 1 -A 2 is located horizontally parallel to the axis of the aircraft, as a result of which one of the reflective mirrors is excluded (pos. 13), and the beam splitting mirror 10 is made without a central hole, which simplifies the design of this mirror. The rotation of the rotary mirror 18 around the specified axis A 3 -A 2 provides scanning along the elevation angle, and the output axis of the first guidance unit 4 carries out azimuthal scanning, which simplifies the organization of tracking objects at their zenith. The size of the newly introduced small reflective mirror 81 is 0.1 of the input aperture of the beam splitter mirror 10.

Данная компоновка является более простой и обладает преимуществом, в основном определяемым, как указано, улучшением работы первого блока наведения 4 по объектам, находящимся в области зенита. This arrangement is simpler and has the advantage, mainly determined, as indicated, by improving the operation of the first guidance unit 4 for objects located in the zenith region.

В устройстве, реализующем способ, в качестве первого и второго блоков обработки информации 6, 30 использованы стандартные ЭВМ, снабженные цифровыми процессорами, таймерами, цифровыми блоками ввода - вывода информации, обеспечивающими возможности параллельной работы с элементами устройства. In the device that implements the method, standard computers equipped with digital processors, timers, digital information input / output blocks providing parallel operation with the device elements are used as the first and second information processing units 6, 30.

Устройство, реализующее способ, содержит виброзащитное основание 82, на котором размещены элементы устройства, расположенные на борту летательного аппарата 1. Данное виброзащитное основание, условно показано на фиг.1 позицией 82, представляет собой металлическую раму 82, соединенную с корпусом ЛА 1 через виброгасящие несущие элементы 83, например пружины. A device that implements the method includes a vibration-proof base 82, on which the device elements are located, located on board the aircraft 1. This vibration-proof base, conventionally shown in figure 1 by 82, is a metal frame 82 connected to the body of the aircraft 1 through vibration-suppressing carriers elements 83, for example springs.

Все элементы устройства, расположенные на борту ЛА 1, установлены на виброзащитном основании 82. Это позволяет снизить уровень вибраций летательного аппарата 1, воздействующих на оптические элементы устройства, реализующего способ. All elements of the device located on board the aircraft 1 are mounted on a vibration-proof base 82. This allows you to reduce the level of vibration of the aircraft 1, affecting the optical elements of the device that implements the method.

На фиг. 7 представлена схема второго варианта блока обращения волнового фронта (ОВФ - поз. 29 на фиг.1). Данный вариант выполнения блока ОВФ содержит последовательно расположенные на оптической оси В26 первую 84 и вторую 85 кюветы с прозрачными окнами, заполненные рабочим веществом, с помощью которого осуществляют формирование обращенной волны, например, смесью газов (SF6= 1 атм + Хе=20 атм). Первая 86 и вторая 87 проекционные линзы осуществляют проектирование центральной области первой кюветы 84 - точка В2 на центральную область второй кюветы 85 - точка В6. Проекционные линзы 86, 87 расположены на двойном фокусном расстоянии 2fл от центров соответствующих кювет и развернуты относительно оси В26 для исключения влияния бликов. Использование блока ОВФ представленной конструкции позволяет увеличить область взаимодействия, в которой генерируется обращенная волна, снизить уровень пороговой интенсивности генерации обращенной волны и обеспечить селекцию шумового излучения, идущего под большими углами к оси В26 за счет работы первой кюветы 84 в качестве "мягкой диафрагмы", т.е. диафрагмы с нечетко выраженными краями.In FIG. 7 is a diagram of a second embodiment of a wavefront reversal unit (phase conjugation — pos. 29 in FIG. 1). This embodiment of the phase conjugation unit contains first 84 and second 85 cuvettes with transparent windows sequentially located on the optical axis B 2 -B 6 , filled with a working substance, with the help of which the formation of a backward wave is carried out, for example, with a mixture of gases (SF 6 = 1 atm + Xe = 20 atm). The first 86 and second 87 projection lenses design the central region of the first cuvette 84 — point B 2 onto the central region of the second cuvette 85 — point B 6 . Projection lenses 86, 87 are located at a double focal length of 2f l from the centers of the respective cuvettes and are deployed relative to the axis B 2 -B 6 to eliminate the influence of glare. Using PC unit illustrated construction allows to increase the area of interaction, in which the conjugate wave is generated, reduce the threshold intensity inverted wave generation and selection to provide noise radiation coming at large angles to the axis B 2 -B 6 by the operation of the first cell 84 as a "soft aperture ", i.e. diaphragms with fuzzy edges.

Достигаемым техническим результатом при реализации предлагаемого способа является повышение точности наведения мощного излучения на движущийся объект. Повышение точности достигается за счет использования информации о координатах вектора направленности мощного рабочего излучения на момент времени его прихода на платформу ЛА в заданную точку A1, относительно которой определяют координаты объекта и параметры его движения. Согласно предлагаемому способу координаты движущегося объекта и параметры вектора оси источника рабочего излучения определяют в единой системе координат, связанной с платформой ЛА 1, с помощью одного и того же первого фотоприемного блока 9, в котором предусмотрен режим предварительного определения координат в широком (поисковом) поле зрения и режим определения координат с высокой степенью точности в более узком центральном поле зрения с помощью второго многоэлементного фотоприемника 47. При этом с помощью первого блока наведения 4 осуществляют слежение за движущимся объектом с учетом параметров вектора направления оси источника рабочего излучения в системе координат, связанной с точкой А1, т.е. осуществляют наведение выходной оси первого блока наведения 4 в первую уточненную точку ожидаемого нахождения объекта. Таким образом, первый блок наведения 4 реализует режим слежения за двумя динамическими объектами: собственно объектом наведения (целью) и источником рабочего излучения, определяемым координатами его вектора направленности оси относительно системы координат, связанной с точкой А1. Точность наведения излучения на объект в предлагаемом способе будет существенно лучше, чем в прототипе, в котором отслеживание оси источника рабочего излучения не производят и компенсацию изменения координат его вектора направленности не осуществляют.Achievable technical result in the implementation of the proposed method is to increase the accuracy of pointing powerful radiation on a moving object. Improving accuracy is achieved through the use of information about the coordinates of the directivity vector of powerful working radiation at the time it arrives on the aircraft platform at a given point A 1 , relative to which the coordinates of the object and its motion parameters are determined. According to the proposed method, the coordinates of a moving object and the parameters of the axis vector of the source of working radiation are determined in a single coordinate system associated with the aircraft platform 1, using the same first photodetector unit 9, which provides a mode for preliminary determination of coordinates in a wide (search) field of view and a mode for determining coordinates with a high degree of accuracy in a narrower central field of view using the second multi-element photodetector 47. Moreover, using the first guidance unit 4 track the moving object taking into account the parameters of the direction vector of the axis of the working radiation source in the coordinate system associated with point A 1 , i.e. they guide the output axis of the first guidance unit 4 into the first specified point of the expected location of the object. Thus, the first guidance unit 4 implements a tracking mode for two dynamic objects: the actual targeting object (target) and the source of the working radiation, determined by the coordinates of its directional vector of the axis relative to the coordinate system associated with point A 1 . The accuracy of pointing radiation to an object in the proposed method will be significantly better than in the prototype, in which tracking the axis of the source of working radiation is not performed and compensation for changes in the coordinates of its directivity vector is not carried out.

В предлагаемом способе и устройстве для его реализации возможен второй режим раздельного слежения за указанными двумя динамическими объектами, при котором слежение за объектом осуществляют с помощью первого блока наведения 4, а слежение за источником рабочего излучения осуществляют с помощью третьего блока наведения 5. При этом с помощью третьего блока наведения 5 осуществляют наведение вектора направленности оси источника рабочего излучения в первую заданную точку A1, т.е. динамическое совмещение оси источника рабочего излучения в системе координат, связанной с точкой А1 с направлением неподвижной входной оси А13 первого блока наведения 4. Этим осуществляют динамическую компенсацию отклонений вектора направленности оси источника рабочего излучения от направления оси А13, что, соответственно, исключает составляющую динамической ошибки наведения, которая обусловлена нестабильностью (отклонением) направления оси источника рабочего излучения во времени.In the proposed method and device for its implementation, a second mode of separate tracking of the indicated two dynamic objects is possible, in which the tracking of the object is carried out using the first guidance unit 4, and the tracking of the source of working radiation is carried out using the third guidance unit 5. Moreover, using of the third guidance unit 5, the directivity vector of the axis of the working radiation source is guided to the first predetermined point A 1 , i.e. dynamic alignment of the axis of the working radiation source in the coordinate system associated with point A 1 with the direction of the stationary input axis A 1 -A 3 of the first guidance unit 4. This provides dynamic compensation for deviations of the directivity vector of the axis of the working radiation source from the direction of the axis A 1 -A 3 , which, accordingly, eliminates the component of the dynamic guidance error, which is due to the instability (deviation) of the axis of the working radiation source in time.

Вторым фактором, обеспечивающим повышение точности наведения излучения на объект при использовании предлагаемого способа, является осуществление контроля точности наведения путем определения величины ошибки наведения и ее компенсация при осуществлении наведения рабочего импульса излучения на объект. При этом осуществляют подсвет объекта специальным импульсом зондирующего излучения, а запуск источника рабочего излучения не производят. Определение ошибки наведения осуществляют путем определения реальных координат объекта, полученных в момент прихода на объект зондирующего излучения, имитирующего приход рабочего излучения, и сравнения полученных координат объекта с прогнозируемыми параметрами координат точки ожидаемого нахождения объекта, в которую было осуществлено наведение выходной оси первого блока наведения. The second factor that improves the accuracy of radiation guidance to the object when using the proposed method is to control the accuracy of guidance by determining the magnitude of the guidance error and its compensation when the guidance of the working radiation pulse to the object. In this case, the object is illuminated with a special probe radiation pulse, and the working radiation source is not launched. The guidance error is determined by determining the actual coordinates of the object obtained at the time of the arrival of the probe radiation simulating the arrival of the working radiation, and comparing the obtained coordinates of the object with the predicted coordinates of the point of the expected location of the object into which the output axis of the first guidance block was guided.

Определение ошибки наведения может быть осуществлено однократно в результате одного цикла подсвета объекта зондирующим излучением и определением одной реализации ошибки наведения или путем многократного подсвета объекта серией зондирующих импульсов, определения текущей ошибки наведения для каждого отдельного элементарного зондирующего импульса подсвета объекта, определения средней величины ошибки наведения на основе полученной серии текущих ошибок наведения. Компенсацию динамического отклонения оси источника рабочего излучения от главной оси - направления А213 - осуществляют на основе полученной средней величины ошибки наведения.The determination of the guidance error can be made once as a result of one cycle of illumination of the object by probing radiation and the determination of one implementation of the guidance error or by repeatedly illuminating the object with a series of probing pulses, determining the current guidance error for each individual elementary probe pulse of illumination of the object, determining the average value of the guidance error based on the resulting series of current pointing errors. Compensation of the dynamic deviation of the axis of the source of working radiation from the main axis - the direction A 2 -A 1 -A 3 - is carried out on the basis of the obtained average value of the pointing error.

Третьим фактором, повышающим точность излучения, согласно предлагаемому способу является компенсация мгновенною отклонения оси источника рабочего излучения в момент формирования импульса вспомогательного излучения. Точная компенсация возможна вследствие того обстоятельства, что вектор направленности рабочего излучения в момент его прихода в точку А2 на отражательное зеркало 22 третьего блока наведения 5 определяется направлением в этот момент времени оси В1342. Поэтому определение в этот момент времени направления указанной оси в системе координат относительно точки A1 с помощью излучения первого задающего генератора 40 позволяет с высокой степенью точности определить мгновенное отклонение оси рабочего излучения в момент его прихода в точку А2 отражательного зеркала 22 на платформу ЛА 1 от направления оси А213. Это мгновенное отклонение сравнивают с величиной динамического отклонения от источника рабочего излучения (ранее определенной), компенсация которой была ранее осуществлена, и определяют разность этих величин, на основе которой осуществляют окончательную угловую компенсацию направления вектора оси рабочего излучения в момент его распространения от точки А2 до точки А3 до окончательной операции наведения излучения на объект. Дополнительным фактором, повышающим эффективность работы устройства, реализующего способ, как системы наведения излучения, является осуществление компенсирующих сдвигов оси вспомогательного излучения до момента формирования импульса вспомогательного излучения, на основе которого осуществляют формирование рабочего излучения на основе ОВФ.The third factor that increases the accuracy of radiation, according to the proposed method is the compensation of the instantaneous deviation of the axis of the source of working radiation at the time of formation of the pulse of auxiliary radiation. Accurate compensation is possible due to the fact that the directivity vector of the working radiation at the time of its arrival at point A 2 on the reflective mirror 22 of the third guidance unit 5 is determined by the direction of the axis B 1 -B 3 -B 4 -A 2 at this time. Therefore, the determination at this time point of the direction of the specified axis in the coordinate system relative to point A 1 using the radiation of the first master oscillator 40 makes it possible to determine with a high degree of accuracy the instantaneous deviation of the axis of the working radiation when it arrives at point A 2 of the reflection mirror 22 on the aircraft platform 1 from the direction of the axis A 2 -A 1 -A 3 . This instantaneous deviation is compared with the value of the dynamic deviation from the source of the working radiation (previously determined), the compensation of which was previously carried out, and the difference of these values is determined, based on which the final angular compensation of the direction of the axis vector of the working radiation at the time of its propagation from point A 2 to point A 3 to the final operation of directing radiation to the object. An additional factor that increases the efficiency of the device that implements the method as a radiation guidance system is the implementation of compensating shifts of the axis of the auxiliary radiation until the pulse of the auxiliary radiation is formed, on the basis of which the working radiation is formed on the basis of phase conjugation.

Увеличение точности наведения излучения на объект обуславливает повышение плотности энергии излучения на объекте. An increase in the accuracy of radiation guidance to an object causes an increase in the radiation energy density at the object.

Действительно, для решения задачи доставки излучения на объект необходимо обеспечить выполнение следующего соотношения, связывающего расходимость излучения Θп, угловые размеры объекта Θоб и величину χ, которая характеризует рассогласование угловых координат объекта и угловых координат вектора направления оси излучения (лазерного пучка) в момент прихода излучения на объект в плоскости объекта:

Figure 00000269
.Indeed, in order to solve the problem of delivering radiation to an object, it is necessary to ensure the fulfillment of the following relation connecting the divergence of radiation Θ p , the angular dimensions of the object Θ about and the value χ, which characterizes the mismatch of the angular coordinates of the object and the angular coordinates of the direction vector of the radiation axis (laser beam) at the time of radiation on an object in the plane of the object:
Figure 00000269
.

Величина χ суммарно характеризует эффективность работы системы наведения излучения на объект и является суммарной ошибкой наведения излучения. Можно показать, что эта величина равна
χ = δΘсн+δro (33),
где δΘсн - среднеквадратичная ошибка установления оси пучка излучения, отнесенная к плоскости объекта в момент прихода излучения;
δro - среднеквадратичная ошибка определения координаты объекта для момента прихода излучения на объект.
The value of χ summarizes the overall performance of the radiation guidance system on the object and is the total error of radiation guidance. It can be shown that this quantity is equal to
χ = δΘ cn + δr o (33),
where δΘ sn is the root-mean-square error of establishing the axis of the radiation beam, referred to the plane of the object at the time of radiation arrival;
δr o - the standard error of determining the coordinates of the object for the moment of arrival of radiation on the object.

В результате использования предлагаемого способа обеспечивается уменьшение величины суммарной ошибки наведения χ (32). As a result of using the proposed method, a decrease in the total pointing error χ (32) is provided.

При использовании в качестве модели лазерного излучения, доставляемого на объект, гауссова пучка величина осевой плотности энергии A2(z) на расстоянии z от источника излучения равна

Figure 00000270

где Io - полная энергия, излучаемая источником (лазерным генератором),
Wo - радиус гауссова пучка по уровню 1/е амплитуды в зоне перетяжки (у источника),
λ - длина волны.When using a Gaussian beam as the model of laser radiation delivered to the object, the axial energy density A 2 (z) at a distance z from the radiation source is
Figure 00000270

where I o is the total energy emitted by the source (laser generator),
W o is the radius of the Gaussian beam at the level of 1 / e amplitude in the waist zone (at the source),
λ is the wavelength.

Плотность энергии гауссова пучка в его рабочей зоне на расстоянии z от источника равна

Figure 00000271
,
где
Figure 00000272

- радиус рабочей зоны пучка в плоскости объекта на расстоянии z от источника; r - расстояние от оси пучка излучения.The energy density of a Gaussian beam in its working area at a distance z from the source is
Figure 00000271
,
Where
Figure 00000272

- the radius of the working zone of the beam in the plane of the object at a distance z from the source; r is the distance from the axis of the radiation beam.

Тогда для малой величины размера объекта Θоб≪ θ б п согласно (32):
χ≤θп/2 (36).
Гарантированная плотность энергии, доставленной на объект будет, равна

Figure 00000273
,
где δ = χ•z - суммарная ошибка наведения излучения в линейной мере.Then, for a small size of the object объекта ob ≪ θ b P according to (32):
χ≤θ p / 2 (36).
The guaranteed density of energy delivered to the object will be equal to
Figure 00000273
,
where δ = χ • z is the total error of radiation guidance in a linear measure.

Величина E(δ, z) характеризует минимальный гарантированный уровень плотности энергии на объекте, соответствующий положению объекта на границе рабочей зоны пучка, определяемый радиусом W(z). The value E (δ, z) characterizes the minimum guaranteed level of energy density at the object, corresponding to the position of the object at the boundary of the beam working zone, determined by the radius W (z).

Относительная величина плотности энергии η на объекте в зависимости от ошибки наведения δ равна

Figure 00000274
(38).The relative value of the energy density η at the object depending on the guidance error δ is
Figure 00000274
(38).

Соответственно для η в угловых параметрах получаем:

Figure 00000275
,
где
Figure 00000276
- угловая расходимость излучения, выраженная через параметры гауссова пучка, принятого в качестве модели излучения, доставляемого на объект.Accordingly, for η in the angular parameters we obtain:
Figure 00000275
,
Where
Figure 00000276
- the angular divergence of the radiation, expressed in terms of the parameters of a Gaussian beam, adopted as a model of radiation delivered to the object.

Таким образом, при уменьшении ошибки наведения χ относительная величина плотности энергии на объекте возрастает экспоненциально в соответствии с представленным соотношением (39), что доказывает повышение эффективности доставки излучения на объект и повышение плотности энергии на объекте в результате реализации предлагаемого способа. Следует отметить, что увеличение точности наведения излучения на объект, достигаемое при реализации предлагаемого способа, позволяет реализовать и использовать лазерные пучки с более низкой расходимостью Θп, что непосредственно следует из условия (32), определяющего ограничения на величину расходимости используемого для доставки излучения лазерного пучка при известном достигнутом уровне величины ошибки наведения излучения. Использование ОВФ при формировании рабочего излучения позволяет реализовать весьма малый уровень расходимости, ограниченный лишь дифракционным пределом. Поэтому при использовании предлагаемого способа доставки излучения на объект единственным фактором, ограничивающим плотность энергии на объекте и эффективность работы системы доставки излучения, будет являться точность наведения излучения. Рассмотрим основные физические ограничения на величину ошибки наведения в устройстве, реализующем предлагаемый способ.Thus, with a decrease in the pointing error χ, the relative value of the energy density at the object increases exponentially in accordance with the presented relation (39), which proves the increase in the efficiency of radiation delivery to the object and the increase in energy density at the object as a result of the implementation of the proposed method. It should be noted that an increase in the accuracy of radiation guidance to the object, achieved by the implementation of the proposed method, makes it possible to realize and use laser beams with a lower divergence Θ p , which directly follows from condition (32), which determines the restrictions on the divergence of the laser beam used to deliver the radiation at a known achieved level, the magnitude of the radiation guidance error. The use of phase conjugation in the formation of working radiation makes it possible to realize a very small level of divergence, limited only by the diffraction limit. Therefore, when using the proposed method for delivering radiation to an object, the only factor limiting the energy density at the object and the efficiency of the radiation delivery system will be the accuracy of radiation guidance. Consider the main physical limitations on the magnitude of the pointing error in a device that implements the proposed method.

В устройстве, реализующем способ, слежение за движущимся объектом и наведение излучения на объект осуществляют посредством блоков наведения, которые содержат поворотные отражательные зеркала, укрепленные в блоке вращения, положение в пространстве которых изменяется посредством электромеханических приводов - электродвигателей с аналоговым или цифровым управлением. С точки зрения механики отражательное зеркало с блоком вращения представляет собой жесткий ротатор, основное уравнение динамики которого имеет следующий вид:

Figure 00000277
.In a device that implements the method, tracking a moving object and directing radiation to the object is carried out by means of guidance blocks that contain rotary reflective mirrors mounted in a rotation block, the position in space of which is changed by electromechanical drives - electric motors with analog or digital control. From the point of view of mechanics, a reflective mirror with a rotation unit is a rigid rotator, the basic equation of dynamics of which has the following form:
Figure 00000277
.

Здесь Io - момент инерции всей механической системы поворотного зеркала блока наведения относительно оси вращения, ω - угловая скорость вращения, ho - демпфирующий механический момент, обусловленный силами трения и сопротивления, М - возмущающий момент, обусловленный вращательным моментом, создаваемым электрическим приводом под воздействием управляющего сигнала Иупр, который в общем случае равен M = Rm • Uy(t) • Re-1, где iя = Uy(t)/Rc, iя - ток в обмотке якоря электропривода, Rm - коэффициент пропорциональности, Rс - сопротивление обмотки якоря, Uу - управляющее напряжение, формируемое блоком управления и пропорциональное углу рассогласования между выходной осью блока наведения и направлением на объект: Uy = R1•[φo-φ]; φo и φ - абсолютные угловые координаты объекта и выходной оси блока наведения, R1 - коэффициент пропорциональности.Here I o is the moment of inertia of the entire mechanical system of the rotary mirror of the guidance unit relative to the axis of rotation, ω is the angular velocity of rotation, h o is the damping mechanical moment due to the forces of friction and resistance, M is the disturbing moment due to the rotational moment created by the electric drive under the influence control signal And control , which in the general case is M = R m • U y (t) • R e -1 , where i i = U y (t) / R c , i i is the current in the winding of the drive armature, R m - proportionality coefficient, R with - armature winding resistance, U y is the control voltage generated by the control unit and proportional to the angle of mismatch between the output axis of the guidance unit and the direction to the object: U y = R 1 • [φ o -φ]; φ o and φ are the absolute angular coordinates of the object and the output axis of the guidance unit, R 1 is the proportionality coefficient.

Величину φo-φ измеряет первый фотоприемный блок совместно с блоком обработки информации. Считая, что координаты выходной оси блока наведения φ(t) жестко связаны с текущим углом поворота электромеханической системы блока вращения отражательного зеркала и отсутствуют люфты, с учетом (40), а также соотношения

Figure 00000278
получим следующее уравнение динамики блока наведения излучения на основе отражательных (поворотных) зеркал:
Figure 00000279

Figure 00000280
- коэффициент передачи.The value of φ o -φ is measured by the first photodetector unit together with the information processing unit. Assuming that the coordinates of the output axis of the guidance unit φ (t) are rigidly connected with the current angle of rotation of the electromechanical system of the rotation unit of the reflective mirror and there are no backlashes, taking into account (40), as well as the relation
Figure 00000278
we obtain the following equation of dynamics of the radiation guidance block based on reflective (rotary) mirrors:
Figure 00000279

Figure 00000280
- gear ratio.

Данное уравнение динамики соответствует модели блока наведения, в которой инерционным звеном системы наведения является собственно механический блок вращения с отражательным зеркалом, а электрические передаточные звенья являются безынерционными. Такая модель позволяет определить влияние на динамику блока наведения основных параметров - массы и инерционности блока вращения с отражательным крупногабаритным зеркалом, момент инерции Io которого в общем случае равен Io = K2mR32, где m - общая масса блока вращения с отражательным зеркалом, R3 - радиус отражательного зеркала; К2 - коэффициент, определяемый конструкцией и формой зеркала и равный, например, K2 = 1/2 для круглого зеркала. На основании анализа стандартного уравнения динамики системы наведения можно показать, что данная система наведения на основе крупногабаритных зеркал с электромеханическими приводами характеризуется следующими параметрами:
время τy установления переходного процесса в системе (41) вида

Figure 00000281
равно
Figure 00000282
.This dynamic equation corresponds to the guidance block model, in which the inertial link of the guidance system is the mechanical rotation block with a reflective mirror, and the electrical transmission links are inertialess. Such a model makes it possible to determine the influence on the dynamics of the guidance unit of the basic parameters - the mass and inertia of the rotation unit with a large reflective mirror, the inertia moment I o of which in the general case is equal to I o = K 2 mR 3 2 , where m is the total mass of the rotation unit with a reflective mirror , R 3 is the radius of the reflective mirror; K 2 - coefficient determined by the design and shape of the mirror and equal, for example, K 2 = 1/2 for a round mirror. Based on the analysis of the standard equation of dynamics of the guidance system, it can be shown that this guidance system based on large-sized mirrors with electromechanical drives is characterized by the following parameters:
transient establishment time τ y in system (41) of the form
Figure 00000281
equally
Figure 00000282
.

Условие апериодичности переходного процесса
ho ≥ 2(IoRo)1/2 (43).
Transient aperiodicity condition
h o ≥ 2 (I o R o ) 1/2 (43).

При большом коэффициенте передачи Ro, одновременно удовлетворяющем условию (43), время установления переходного процесса стремится к минимальной величине
τm ≅ 3T = 6Io/ho (44).
With a large transfer coefficient R o , simultaneously satisfying condition (43), the time of establishment of the transition process tends to the minimum value
τ m ≅ 3T = 6I o / h o (44).

Величина τm является минимальной величиной длительности переходного процесса, которую можно реализовать в блоке наведения с элетромеханическими приводами и заданными параметрами момента инерции Io и демпфирующего момента ho. Величина τmin определяет быстродействие блока наведения и характеризует величину ошибки наведения при слежении за быстродвижущимися динамическими объектами. В общем случае ошибка наведения δΘ при наведении выходной оси блока наведения на динамический объект пропорциональна величине
δΘ = τm•δUo (45),
где δUo - среднеквадратичная ошибка определения скорости движения динамического объекта в системе наблюдения и прогнозирования траектории и параметров движения объекта.
The value of τ m is the minimum value of the duration of the transient process, which can be implemented in the guidance unit with electro-mechanical drives and the specified parameters of the moment of inertia I o and the damping moment h o . The value of τ min determines the speed of the guidance unit and characterizes the magnitude of the guidance error when tracking fast-moving dynamic objects. In the general case, the guidance error δΘ when pointing the output axis of the guidance unit to a dynamic object is proportional to
δΘ = τ m • δU o (45),
where δU o is the standard error of determining the speed of a dynamic object in the monitoring system and predicting the trajectory and parameters of the object’s movement.

Соотношения (45), (32) позволяют непосредственно связать величину ошибки наведения с параметрами блока наведения и расходимостью используемого и сформированного рабочего излучения. Полагаем расходимость Θп излучения ограниченной только дифракционным пределом и равной

Figure 00000283
.Relations (45), (32) make it possible to directly relate the magnitude of the guidance error to the parameters of the guidance unit and the divergence of the used and generated working radiation. We assume that the divergence Θ n of the radiation is limited only by the diffraction limit and is equal to
Figure 00000283
.

Для величины ошибки наведения получаем следующую оценку:

Figure 00000284
.For the magnitude of the guidance error, we obtain the following estimate:
Figure 00000284
.

Соотношение (47) показывает, что уменьшение расходимости излучения приводит в общем случае к увеличению ошибки наведения вследствие увеличения габаритов зеркал R3 и момента инерции системы вращения Io. Относительную величину расходимости используемого рабочего излучения можно определить на основании (47) и соотношения (32)

Figure 00000285
устанавливающего взаимосвязь между минимальной расходимостью используемого излучения и допустимой величиной ошибки наведения. Отсюда получаем следующую оптимальную величину используемой расходимости излучения, соответствующей равенству в (32):
Figure 00000286
.Relation (47) shows that a decrease in the divergence of radiation in the general case leads to an increase in the pointing error due to an increase in the dimensions of the mirrors R 3 and the moment of inertia of the rotation system I o . The relative divergence of the used working radiation can be determined on the basis of (47) and relation (32)
Figure 00000285
establishing the relationship between the minimum divergence of the radiation used and the allowable value of the pointing error. From this we obtain the following optimal value of the radiation divergence used, which corresponds to the equality in (32):
Figure 00000286
.

Величина (48) характеризует оптимальную расходимость используемого рабочего излучения, которая определяется только конструктивными параметрами используемого блока наведения - массой блока вращения с отражательным зеркалом m, конструктивным коэффициентом К2 и величиной демпфирующего механического момента ho. За величину δUo следует принять некоторую максимальную оценку величины ошибки определения скорости движения объекта, обусловленную возможностями измерения и прогнозирования его параметров движения.Value (48) characterizes the optimal divergence of the used working radiation, which is determined only by the design parameters of the guidance block used — the mass of the rotation block with a reflective mirror m, the design coefficient K 2, and the value of the damping mechanical moment h o . For the value of δU o should take some maximum estimate of the magnitude of the error in determining the speed of the object, due to the capabilities of measuring and predicting its motion parameters.

В предлагаемом способе и устройстве для его осуществления возможна реализация данной минимальной расходимости излучения Θп вследствие того, что ряд факторов, влияющих на уровень используемой и достигнутой минимальной расходимости излучения, исключены (или скомпенсированы). К таким факторам, как показано выше, относятся компенсация атмосферной турбулентности посредством ОВФ и компенсация ряда факторов, влияющих на ошибку наведения путем более точного наведения оси источника рабочего излучения на принимающую платформу ЛА и исключение ошибок наведения в системе первого блока наведения. Уменьшение расходимости используемого излучения до оптимальной возможной величины Θп (48) в предлагаемом устройстве позволяет, соответственно, реализовать более высокую плотность излучения на объекте.In the proposed method and device for its implementation, it is possible to realize this minimum radiation divergence Θ p due to the fact that a number of factors affecting the level of the used and achieved minimum radiation divergence are excluded (or compensated). Such factors, as shown above, include compensation of atmospheric turbulence by phase conjugation and compensation of a number of factors affecting the pointing error by more accurately pointing the axis of the working radiation source to the receiving aircraft platform and eliminating pointing errors in the system of the first guidance block. Reducing the divergence of the radiation used to the optimum possible value Θ p (48) in the proposed device allows, accordingly, to realize a higher radiation density at the object.

Следует отметить, что при выносе платформы ЛА в космическое пространство (в невесомости) массу блока вращения m с отражательным зеркалом можно существенно уменьшить и повысить эффективность системы наведения излучения за счет соответственного уменьшения расходимости излучения в (48). It should be noted that when the aircraft platform is carried out into outer space (in zero gravity), the mass of the rotation unit m with a reflecting mirror can be significantly reduced and the efficiency of the radiation guidance system can be increased due to a corresponding decrease in the radiation divergence in (48).

Применение предлагаемого способа и устройства для его осуществления в системах доставки излучения на движущиеся объекты позволяет получить следующие результаты:
обеспечить повышение точности наведения мощного излучения на движущийся объект за счет исключения в процессе наведения ошибок, обусловленных отклонением оси источника рабочего излучения от заданного направления и другими факторами;
обеспечить увеличение плотности энергии излучения на объекте за счет компенсации атмосферных искажений при осуществлении ОВФ и одновременном повышении точности наведения излучения.
The application of the proposed method and device for its implementation in systems for the delivery of radiation to moving objects allows to obtain the following results:
to provide increased accuracy of pointing high-power radiation to a moving object due to elimination of errors during the guidance process due to deviation of the axis of the working radiation source from a given direction and other factors;
to provide an increase in the radiation energy density at the facility by compensating for atmospheric distortions during phase conjugation and simultaneously increasing the accuracy of radiation guidance.

Проведенные на предприятии исследования экспериментального макета, реализующего предложенный способ, подтвердили получение новых технических результатов. Conducted at the enterprise research experimental model that implements the proposed method, confirmed the receipt of new technical results.

Источники информации
1. Арбатов А.Г. и др. Космическое оружие: дилемма безопасности. Под ред. Е.П. Велихова. - М., Мир, 1986 г. с.37 рис.1.4.
Sources of information
1. Arbatov A.G. et al. Space weapons: a security dilemma. Ed. E.P. Velikhova. - M., Mir, 1986 p. 37 fig. 1.4.

2. Воронцов М.А., Шмальгаузен В.И. Принципы адаптивной оптики. - М., Наука, 1985, с.92, рис 8.13. 2. Vorontsov M.A., Schmalhausen V.I. The principles of adaptive optics. - M., Nauka, 1985, p. 92, Fig. 8.13.

3. Патент РФ 2033629, опубл. 20.04.95. Бюл. 11. 3. RF patent 2033629, publ. 04/20/95. Bull. eleven.

4. Патент РФ 2124740, опубл. 10.01.99. Бюл. 1 /Прототип/. 4. RF patent 2124740, publ. 01/10/99. Bull. 1 / Prototype.

5. С. К. Манкевич и др. Многоканальная матрица для оперативной внутрирезонаторной селекции направлений излучения. Тезисы докладов 15йВсесоюзн. НТК: Высокоскоростная фотография и метрология быстропротекающих процессов. М., ВНИИОФИ. 1991 г., стр.119.5. S. K. Mankevich et al. Multichannel matrix for operational intracavity selection of radiation directions. Abstracts 15 th All-Union. NTK: High-speed photography and metrology of fast processes. M., VNIIOFI. 1991, p. 119.

6. Авт. свид. СССР 669976, а.з. 2464830 от 21.03.1977 г. Манкевич С.К. и др. Электронно-лучевая светомодулирующая трубка. 6. Auth. testimonial. USSR 669976, a.z. 2464830 dated 03/21/1977 Mankevich S.K. and other electron beam light-modulating tube.

7. Манкевич С.К., Нагаев А.И., Парыгин В.Н. и др. Отклонение света при помощи пространственного модулятора с электронной адресацией. -Радиотехника и электроника, 1982 г., том 27, 3, стр.529. 7. Mankevich S.K., Nagaev A.I., Parygin V.N. et al. Light rejection using a spatial modulator with electronic addressing. - Radio Engineering and Electronics, 1982, volume 27, 3, p. 529.

8. Открытие 215 от 12.07.1979 г. Приоритет 6.01.1972 г. Обращение волнового фронта. Зельдович Б.Я., Носач О.Ю., Рагульский В.В. и др. 8. Opening 215 of 07/12/1979. Priority 6/01/1972. Wavefront reversal. Zeldovich B.Ya., Nosach O.Yu., Ragulsky V.V. and etc.

Claims (15)

1. Способ доставки излучения на движущийся объект, заключающийся в определении в момент времени t0 угловых координат
Figure 00000287
дальности R(t0) и скорости
Figure 00000288
объекта относительно первой заданной точки пространства А1 в системе координат, связанной с платформой летательного аппарата (ЛА), движущейся относительно источника рабочего излучения, расположенного на земной поверхности, определении расстояния между платформой ЛА и источником рабочего излучения, расположенного на земной поверхности, формировании вспомогательного излучения посредством источника вспомогательного излучения, расположенного на платформе летательного аппарата, формировании рабочего излучения посредством обращения волнового фронта (ОВФ) вспомогательного излучения, наведения оси рабочего излучения из первой заданной точки пространства А1 в точку ожидаемого нахождения объекта с координатами вектора
Figure 00000289
посредством первого блока наведения, расположенного на платформе летательного аппарата, отличающийся тем, что до формирования вспомогательного излучения посредством источника вспомогательного излучения, расположенного на платформе летательного аппарата, осуществляют наведение оси источника вспомогательного излучения, расположенного на платформе летательного аппарата, на ось источника рабочего излучения, расположенного на земной поверхности, осуществляют определение пространственных координат вектора направленности
Figure 00000290
оси источника рабочего излучения относительно первой заданной точки пространства А1 в момент времени t1, определяют координаты первого вектора разности
Figure 00000291
между координатами вектора
Figure 00000292
точки ожидаемого нахождения объекта и координатами вектора направленности
Figure 00000293
оси источника рабочего излучения относительно первой заданной точки пространства А1
Figure 00000294

осуществляют наведение выходной оси первого блока наведения, расположенного на платформе летательного аппарата, в первую уточненную точку ожидаемого нахождения объекта с координатами
Figure 00000295
равными первому вектору разности
Figure 00000296

Figure 00000297

осуществляют контроль точности наведения излучения на объект путем определения вектора
Figure 00000298
ошибки наведения излучения на объект в момент прихода излучения на объект, осуществляют компенсацию измеренной ошибки наведения путем наведения выходной оси первого блока наведения, расположенного на платформе летательного аппарата, во вторую уточненную точку ожидаемого нахождения объекта с пространственными координатами
Figure 00000299
, равными сумме координат
Figure 00000300
первой уточненной точки ожидаемого нахождения объекта и координат вектора
Figure 00000301
ошибки наведения излучения на объект
Figure 00000302

осуществляют смещение оси источника вспомогательного излучения, расположенного на платформе летательного аппарата, параллельно самой себе в плоскости, перпендикулярной этой оси, на величину, пропорциональную расстоянию от платформы ЛА до источника рабочего излучения, расположенного на земной поверхности, и величине скорости платформы ЛА относительно источника рабочего излучения, расположенного на земной поверхности, в момент времени формирования импульсов вспомогательного излучения определяют координаты вектора направления оси источника рабочего излучения
Figure 00000303
в системе координат, связанной с первой заданной точки А1, определяют координаты второго вектора разности
Figure 00000304
между ранее определенным вектором направленности оси источника рабочего излучения
Figure 00000305
в момент времени t1 и вектором направления оси источника рабочего излучения
Figure 00000306
координаты которого определены в момент времени формирования импульса вспомогательного излучения
Figure 00000307

на основании полученных величин пространственных координат второго вектора разности
Figure 00000308
формируют компенсирующий угловой сдвиг, пропорциональный величинам пространственных координат второго вектора разности
Figure 00000309
осуществляют введение компенсирующего углового сдвига в направление распространения рабочего излучения в момент времени его прихода на платформу ЛА, осуществляют наведение рабочего излучения из первой заданной точки пространства А1 во вторую уточненную точку ожидаемого нахождения объекта с пространственными координатами
Figure 00000310
посредством первого блока наведения, расположенного на платформе летательного аппарата, при этом суммирование векторов и их координат осуществляют по правилам суммирования векторных величин, каждый вектор характеризуется угловыми координатами направления своей оси относительно главной оси используемой системы координат с центром в первой заданной точке пространства А1.
1. The method of delivery of radiation to a moving object, which consists in determining at time t 0 angular coordinates
Figure 00000287
range R (t 0 ) and speed
Figure 00000288
object relative to the first given point in space A 1 in the coordinate system associated with the platform of the aircraft (LA), moving relative to the source of working radiation located on the earth's surface, determining the distance between the platform of the aircraft and the source of working radiation located on the earth's surface, the formation of auxiliary radiation by means of auxiliary radiation located on the platform of the aircraft, the formation of working radiation through treatment Olnova front (PC) of the auxiliary radiation, the sighting axis working radiation of a first predetermined point in space A 1 to a point of the expected location of the object with the coordinates of the vector
Figure 00000289
by means of the first guidance unit located on the aircraft platform, characterized in that prior to the formation of auxiliary radiation by the auxiliary radiation source located on the aircraft platform, the axis of the auxiliary radiation source located on the aircraft platform is guided to the axis of the working radiation source located on the earth's surface, the spatial coordinates of the directivity vector are determined
Figure 00000290
the axis of the source of working radiation relative to the first given point in space A 1 at time t 1 , determine the coordinates of the first difference vector
Figure 00000291
between the coordinates of the vector
Figure 00000292
points of the expected location of the object and the coordinates of the directivity vector
Figure 00000293
the axis of the source of working radiation relative to the first given point in space A 1
Figure 00000294

the output axis of the first guidance unit located on the aircraft platform is guided to the first specified point of the expected location of the object with coordinates
Figure 00000295
equal to the first difference vector
Figure 00000296

Figure 00000297

control the accuracy of pointing radiation to the object by determining the vector
Figure 00000298
errors of pointing the radiation at the object at the time of arrival of radiation at the object, they compensate for the measured pointing errors by pointing the output axis of the first guidance unit located on the aircraft platform to the second specified point of the expected location of the object with spatial coordinates
Figure 00000299
equal to the sum of coordinates
Figure 00000300
the first specified point of the expected location of the object and the coordinates of the vector
Figure 00000301
errors pointing the radiation at the object
Figure 00000302

the axis of the auxiliary radiation source located on the aircraft platform is shifted parallel to itself in a plane perpendicular to this axis by an amount proportional to the distance from the aircraft platform to the working radiation source located on the earth’s surface and the speed of the aircraft platform relative to the working radiation source located on the earth's surface, at the time of formation of the pulses of the auxiliary radiation determine the coordinates of the direction vector of the axis and working radiation source
Figure 00000303
in the coordinate system associated with the first given point And 1 determine the coordinates of the second difference vector
Figure 00000304
between a previously defined directional vector of the axis of the working radiation source
Figure 00000305
at time t 1 and the direction vector of the axis of the working radiation source
Figure 00000306
whose coordinates are determined at the time of formation of the auxiliary radiation pulse
Figure 00000307

based on the obtained spatial coordinates of the second difference vector
Figure 00000308
form a compensating angular shift proportional to the spatial coordinates of the second difference vector
Figure 00000309
carry out the introduction of a compensating angular shift in the direction of propagation of the working radiation at the time of its arrival on the aircraft platform, carry out the guidance of the working radiation from the first given point of space A 1 to the second specified point of the expected location of the object with spatial coordinates
Figure 00000310
by means of the first guidance unit located on the platform of the aircraft, while the summation of the vectors and their coordinates is carried out according to the rules of summing vector quantities, each vector is characterized by the angular coordinates of its axis relative to the main axis of the coordinate system used, centered at the first given point in space A 1 .
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для определения пространственных координат
Figure 00000311
вектора направленности оси источника рабочего излучения формируют зондирующее лазерное излучение посредством первого задающего генератора, расположенного на земной поверхности, вектор направленности оси которого совпадает с направлением оси источника рабочего излучения, направляют сформированное зондирующее лазерное излучение от источника рабочего излучения, расположенного на земной поверхности, в первую заданную точку А1 пространства и определяют пространственные координаты вектора направленности сформированного зондирующего лазерного излучения в системе координат относительно точки А1, полученные значения координат принимают за пространственные координаты
Figure 00000312
вектора направленности оси источника рабочего излучения.
2. The method according to claim 1, characterized in that for determining spatial coordinates
Figure 00000311
the directivity vectors of the axis of the working radiation source form probing laser radiation by means of a first master oscillator located on the earth’s surface, the directivity vector of the axis of which coincides with the direction of the axis of the working radiation source, direct the probing laser radiation from the working radiation source located on the earth’s surface to the first specified point A 1 of the space and determine the spatial coordinates of the directivity vector of the formed probing about laser radiation in the coordinate system relative to point A 1 , the obtained coordinate values are taken as spatial coordinates
Figure 00000312
directional vectors of the axis of the working radiation source.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для осуществления контроля точности наведения излучения на объект осуществляют формирование зондирующего излучения посредством второго задающего генератора, расположенного на платформе летательного аппарата, в момент времени tz, следующий за моментом времени t1 определения координат оси источника рабочего излучения, расположенного на земной поверхности, направляют зондирующее излучение от точки А1 на источник рабочего излучения, расположенного на земной поверхности, а после отражения зондирующего излучения от источника рабочего излучения осуществляют наведение зондирующего излучения на объект из первой заданной точки А1 посредством первого блока наведения, расположенного на платформе летательного аппарата, определяют реальные координаты объекта
Figure 00000313
на момент времени прихода на объект зондирующего излучения, определяют координаты вектора разности
Figure 00000314
между точкой реального положения объекта с координатами
Figure 00000315
в момент времени прихода зондирующего излучения на объект и точкой ожидаемого нахождения объекта с координатами
Figure 00000316

Figure 00000317

координаты полученного вектора разности принимают за координаты вектора
Figure 00000318
ошибки наведения излучения на объект
Figure 00000319
причем ось сформированного зондирующего излучения совпадает с направлением оси источника вспомогательного излучения.
3. The method according to claim 1, characterized in that in order to control the accuracy of pointing the radiation at the object, probing radiation is generated by a second master oscillator located on the aircraft platform at time t z following the time t 1 of determining the axis coordinates a source of working radiation located on the earth’s surface directs probing radiation from point A 1 to a source of working radiation located on the earth’s surface, and after reflection it is probing of the radiation from the source of the working radiation, guidance of the probe radiation to the object from the first predetermined point A 1 is carried out by means of the first guidance unit located on the aircraft platform, the real coordinates of the object are determined
Figure 00000313
at the time of arrival of the probe radiation to the object, the coordinates of the difference vector are determined
Figure 00000314
between the point of the real position of the object with coordinates
Figure 00000315
at the time of arrival of the probe radiation to the object and the point of the expected location of the object with coordinates
Figure 00000316

Figure 00000317

the coordinates of the resulting difference vector are taken as the coordinates of the vector
Figure 00000318
errors pointing the radiation at the object
Figure 00000319
moreover, the axis of the generated probing radiation coincides with the direction of the axis of the source of auxiliary radiation.
4. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что для определения вектора ошибки
Figure 00000320
наведения излучения на объект осуществляют многократный подсвет объекта серией импульсов зондирующего излучения посредством второго задающего генератора, расположенного на платформе летательного аппарата, для каждого из зондирующих импульсов подсвета объекта определяют вектор
Figure 00000321
разности между измеренными реальными координатами объекта
Figure 00000322
на момент прихода на объект данного импульса зондирующего излучения и координатами точки
Figure 00000323
ожидаемого нахождения объекта
Figure 00000324
осуществляют определение среднего вектора разности
Figure 00000325
для полученной серии произведенных измерений вектора разности
Figure 00000326
, параметры полученного усредненного вектора разности
Figure 00000327
принимают за параметры вектора ошибок
Figure 00000328
наведения излучения на объект
Figure 00000329
, где i - номер импульса зондирующего излучения из серии импульсов с общим числом импульсов, равным М, i=1,2,3...M.
4. The method according to claim 1 or 3, characterized in that for determining the error vector
Figure 00000320
pointing the radiation at the object provides multiple illumination of the object by a series of pulses of probing radiation by means of a second master oscillator located on the platform of the aircraft, for each of the probing pulses of illumination of the object, a vector is determined
Figure 00000321
the difference between the measured real coordinates of the object
Figure 00000322
at the moment of the arrival of a given probe pulse to the object and the coordinates of the point
Figure 00000323
expected location of the object
Figure 00000324
determine the average difference vector
Figure 00000325
for the obtained series of measurements of the difference vector
Figure 00000326
, parameters of the obtained averaged difference vector
Figure 00000327
mistaken for the parameters of the error vector
Figure 00000328
pointing radiation to an object
Figure 00000329
where i is the pulse number of the probe radiation from a series of pulses with a total number of pulses equal to M, i = 1,2,3 ... M.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что до формирования импульса вспомогательного излучения в момент времени, непосредственно предшествующий этому формированию излучения, осуществляют измерение пространственных координат вектора направленности оси источника рабочего излучения, расположенного на земной поверхности, в системе координат относительно первой заданной точки А1, в момент времени формирования импульса вспомогательного излучения направление оси источника вспомогательного излучения, расположенного на платформе летательного аппарата, устанавливают противоположной измеренному направлению оси источника рабочего излучения в системе координат относительно первой заданной точки А1 пространства.5. The method according to claim 1, characterized in that before the formation of an auxiliary radiation pulse at a time immediately preceding this radiation formation, the spatial coordinates of the directivity vector of the axis of the working radiation source located on the earth's surface are measured in the coordinate system relative to the first specified point And 1 , at the time of formation of the auxiliary radiation pulse, the direction of the axis of the auxiliary radiation source located on the aircraft platform about the apparatus, set opposite to the measured direction of the axis of the source of the working radiation in the coordinate system relative to the first given point A 1 space. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что после определения в момент времени t1 пространственных координат вектора направленности
Figure 00000330
оси источника рабочего излучения относительно первой заданной точки пространства А1 осуществляют наведение оси источника рабочего излучения, расположенного на земной поверхности, в первую заданную точку пространства А1 путем введения компенсирующего углового сдвига в направление оси источника рабочего излучения, пропорционального по величине и противоположного по знаку измеренным координатам вектора направленности оси источника рабочего излучения в системе координат относительно первой заданной точки А1 посредством третьего блока наведения, расположенного на платформе летательного аппарата.
6. The method according to claim 1, characterized in that after determining at time t 1 the spatial coordinates of the directivity vector
Figure 00000330
the axis of the working radiation source relative to the first predetermined point of space A 1 , the axis of the working radiation source located on the earth’s surface is guided to the first predetermined point of space A 1 by introducing a compensating angular shift in the direction of the axis of the working radiation source, which is proportional in magnitude and opposite in sign to the measured coordinates of the vector direction of the working axis of the radiation source in a coordinate system relative to the first predetermined point a 1 via a third plaque ka guidance, located on the aircraft platform.
7. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее размещенные на подвижной платформе летательного аппарата (ЛА) первый блок наведения, лазер подсвета цели, первое отражательное зеркало, первый блок обработки информации, первый блок связи, размещенные в наземной части устройства на одной оптической оси, оптически связанные второй блок наведения, источник рабочего излучения с блоком накачки, первая фокусирующая линза, блок обращения волнового фронта (ОВФ), отражательное зеркало с отверстием в центре, первый задающий генератор с формирующей линзой, второй блок обработки информации, второй блок связи, при этом оптический вход второго блока наведения через отражательное зеркало с отверстием в центре соединен с оптическим выходом источника рабочего излучения, выход первого задающего генератора оптически соединен через формирующую линзу и отверстие в центре отражательного зеркала с оптическим входом второго блока наведения, второй блок обработки информации соединен с блоком связи и с блоком накачки источника рабочего излучения, оптический выход лазера подсвета цели соединен с оптическим входом первого блока наведения посредством первого отражательного зеркала, первый блок обработки информации соединен с первым блоком связи с первым блоком наведения, отличающееся тем, что введены размещенные на платформе ЛА третий блок наведения, первый фотоприемный блок, второй фотоприемный блок, расположенный в наземной части устройства, лазерный генератор вспомогательного излучения, дефлектор с блоком управления, светоделительное зеркало с отверстием в центре, второе отражательное зеркало с отверстием в центре, вторая фокусирующая линза, третье отражательное зеркало, блок угловой компенсации с блоком управления, плоскопараллельная пластина, уголковый отражатель, при этом лазерный генератор вспомогательного излучения, дефлектор, второе отражательное зеркало с отверстием в центре, светоделительное зеркало с отверстием в центре и третий блок наведения расположены на одной оптической оси, оптический вход первого блока наведения оптически соединен с третьим блоком наведения посредством последовательно расположенных на второй оптической оси блока угловой компенсации, плоскопараллельной пластины и светоделительного зеркала с отверстием в центре, оптический выход лазерного генератора вспомогательного излучения оптически соединен с третьим блоком наведения посредством дефлектора, отверстия в центре второго отражательного зеркала и отверстия в центре светоделительного зеркала, оптический вход первого фотоприемного блока оптически соединен с оптическим входом первого блока наведения посредством светоделительного зеркала с отверстием в центре, плоскопараллельной пластины и блока угловой компенсации, а с третьим блоком наведения посредством последовательно установленных и оптически связанных светоделительного зеркала с отверстием в центре, второго отражательного зеркала с отверстием в центре, второй фокусирующей линзы и третьего отражательного зеркала, второй фотоприемный блок и уголковый отражатель размещены на оптическом выходе второго блока наведения, причем оптический выход второго блока наведения оптически связан с третьим блоком наведения через атмосферный канал распространения излучения, первый блок обработки информации соединен с выходом первого фотоприемного блока, лазерным генератором вспомогательного излучения и с блоками управления дефлектором, блоком угловой компенсации и третьим блоком наведения, выход второго фотоприемного блока соединен со вторым блоком обработки информации. 7. The device for implementing the method according to claim 1, comprising a first guidance unit, a target illumination laser, a first reflective mirror, a first information processing unit, a first communication unit located in the ground part of the device on one optical device, located on a moving platform of an aircraft (LA) axes optically coupled to the second guidance unit, a working radiation source with a pumping unit, a first focusing lens, a wavefront reversal unit (wavefront), a reflective mirror with a hole in the center, a first master oscillator with a shape with a lens, a second information processing unit, a second communication unit, wherein the optical input of the second guidance unit through the reflective mirror with the hole in the center is connected to the optical output of the working radiation source, the output of the first master oscillator is optically connected through the forming lens and the hole in the center of the reflective mirror with optical input of the second guidance unit, the second information processing unit is connected to the communication unit and to the pumping unit of the working radiation source, the optical output of the backlight laser is intact connected to the optical input of the first guidance unit through the first reflective mirror, the first information processing unit connected to the first communication unit with the first guidance unit, characterized in that a third guidance unit, a first photodetector unit, a second photodetector unit located in the ground parts of the device, laser auxiliary radiation generator, deflector with control unit, beam splitter with a hole in the center, second reflective mirror with a hole in the prices three, a second focusing lens, a third reflection mirror, an angular compensation unit with a control unit, a plane parallel plate, an angle reflector, while the laser of the auxiliary radiation, a deflector, a second reflection mirror with a hole in the center, a beam splitter with a hole in the center and a third guidance unit located on one optical axis, the optical input of the first guidance unit is optically connected to the third guidance unit by means of sequentially located on the second optical and an angle compensation unit, a plane-parallel plate and a beam splitter mirror with a hole in the center, the optical output of the laser of the auxiliary radiation generator is optically connected to the third guidance block by a deflector, a hole in the center of the second reflective mirror and a hole in the center of the beam splitter, the optical input of the first photodetector is optically connected with an optical input of the first guidance unit by means of a beam splitting mirror with a hole in the center, plane-parallel tine and an angle compensation unit, and with a third guidance unit through sequentially mounted and optically coupled beam splitting mirrors with an aperture in the center, a second reflective mirror with an aperture in the center, a second focusing lens and a third reflective mirror, a second photodetector unit and an angle reflector are placed on the optical output a second guidance unit, wherein the optical output of the second guidance unit is optically coupled to the third guidance unit through an atmospheric radiation propagation channel I, the first information processing unit is connected to the output of the first photodetector unit, the auxiliary radiation laser generator and to the deflector control units, the angle compensation unit and the third guidance unit, the output of the second photodetector unit is connected to the second information processing unit. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в нем первый фотоприемный блок содержит два многоэлементных фотоприемника, два объектива и светоделительное зеркало, причем первый многоэлементный фотоприемник оптически соединен с оптическим входом данного фотоприемного блока посредством первого объектива, а второй многоэлементный фотоприемник оптически соединен с оптическим входом фотоприемного блока посредством первого объектива, второго светоделительного зеркала и второго объектива. 8. The device according to claim 7, characterized in that the first photodetector unit comprises two multi-element photodetectors, two lenses and a beam splitter mirror, the first multi-element photodetector being optically connected to the optical input of the given photodetector unit via the first lens, and the second multi-element photodetector is optically connected with an optical input of the photodetector unit by means of a first lens, a second beam splitter mirror and a second lens. 9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что в нем лазерный генератор вспомогательного излучения содержит последовательно установленные на оптической оси оптически связанные источник излучения с блоком накачки, Фурье-линзу, третье светоделительное зеркало, блок оптических затворов с блоком управления, матрицу уголковых отражателей, источник подсвета с второй формирующей линзой, последовательно установленные на другой оптической оси оптически связанные второй задающий генератор, диафрагму, четвертый объектив и четвертый многоэлементный фотоприемник, при этом четвертый многоэлементный фотоприемник оптически соединен посредством четвертого объектива и третьего светоделительного зеркала с блоком оптических затворов, а через диафрагму - с выходом второго задающего генератора, выход второго задающего генератора связан с оптическим входом источника излучения посредством диафрагмы, третьего светоделительного зеркала и Фурье-линзы, четвертый многоэлементный фотоприемник, источник подсвета, блок управления блоком оптических затворов, второй задающий генератор и блок накачки источника излучения соединены с первым блоком обработки информации. 9. The device according to claim 7, characterized in that the laser auxiliary radiation generator comprises optically coupled radiation source sequentially mounted on the optical axis with a pump unit, a Fourier lens, a third beam splitter mirror, an optical shutter unit with a control unit, an angle reflector matrix , a source of illumination with a second forming lens, optically coupled to a second master oscillator, a diaphragm, a fourth lens and a fourth multi-element optically coupled sequentially on a different optical axis the first photodetector, while the fourth multi-element photodetector is optically connected through the fourth lens and the third beam splitter to the optical shutter block, and through the diaphragm to the output of the second driver, the output of the second driver is connected to the optical input of the radiation source through the diaphragm, the third beam splitter and Fourier lenses, the fourth multi-element photodetector, backlight, control unit of the optical shutter block, the second master oscillator and block n the radiation of the radiation source is connected to the first information processing unit. 10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в нем первый и второй блоки наведения выполнены идентично и содержат два поворотных зеркала, два узла вращения, три подшипника вращения и два блока вращения, при этом первое и второе поворотные зеркала размещены в первом и втором узлах вращения под углом 45o к взаимно-перпендикулярным осям вращения, первый узел вращения механически связан с основанием блока наведения посредством первого подшипника вращения, второй и третий подшипники вращения установлены вместе с первым поворотным зеркалом в первом узле вращения, второй узел вращения механически связан с первым узлом вращения посредством второго и третьего подшипников вращения, оси вращения узлов вращения совпадают с оптическими осями распространения излучения через блок наведения, каждый блок вращения содержит шаговый электродвигатель, датчик угла поворота и ячейку связи, соединенную с блоком обработки информации.10. The device according to claim 7, characterized in that the first and second guidance units are identical and comprise two rotary mirrors, two rotation units, three rotation bearings and two rotation units, wherein the first and second rotary mirrors are located in the first and the second rotation nodes at an angle of 45 o to mutually perpendicular axes of rotation, the first rotation node is mechanically connected to the base of the guidance unit through the first rotation bearing, the second and third rotation bearings are installed together with the first rotary mirror in the first ohm rotation node, the second rotation node is mechanically connected to the first rotation node by means of the second and third rotation bearings, the rotation axis of the rotation nodes coincide with the optical axes of radiation propagation through the guidance unit, each rotation unit contains a stepping motor, a rotation angle sensor, and a communication cell connected to information processing unit. 11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в нем во втором блоке наведения второй фотоприемный блок и уголковый отражатель размещены на четвертом поворотном зеркале, причем направления оптических осей второго фотоприемного блока, уголкового отражателя и выходной оси блока наведения параллельны. 11. The device according to claim 7, characterized in that in it in the second guidance unit the second photodetector unit and the corner reflector are placed on the fourth rotary mirror, and the directions of the optical axes of the second photodetector unit, the corner reflector and the output axis of the guidance unit are parallel. 12. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в нем третий блок наведения выполнен в виде отражательного зеркала, размещенного в двойном карданном подвесе. 12. The device according to claim 7, characterized in that the third guidance unit is made in the form of a reflective mirror placed in a double gimbal. 13. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в нем элементы, размещенные на борту платформы ЛА, установлены на виброзащитном основании, механически соединенном с платформой ЛА. 13. The device according to claim 7, characterized in that in it the elements placed on board the aircraft platform are mounted on a vibration-proof base mechanically connected to the aircraft platform. 14. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в нем на платформе летательного аппарата (ЛА) первый и третий блоки наведения установлены на одной оптической оси и оптически связаны через светоделительное зеркало, выполненное без отверстия, оптический вход первого фотоприемного блока оптически соединен с третьим блоком наведения через последовательно установленные светоделительное зеркало, фокусирующую линзу и отражательное зеркало, выход лазерного генератора вспомогательного излучения оптически соединен с третьим блоком наведения посредством дефлектора и вновь введенного малоразмерного отражательного зеркала, установленного на оптической оси между светоделительным зеркалом и третьим блоком наведения. 14. The device according to claim 7, characterized in that in it on the platform of the aircraft (LA) the first and third guidance units are mounted on the same optical axis and are optically coupled through a beam splitter mirror made without a hole, the optical input of the first photodetector unit is optically connected to the third guidance unit through a sequentially installed beam splitting mirror, a focusing lens and a reflective mirror, the output of the laser auxiliary radiation generator is optically connected to the third guidance unit the deflector and the newly introduced small-sized reflective mirror mounted on the optical axis between the beam splitting mirror and the third guidance unit. 15. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в нем блок обращения волнового фронта содержит последовательно установленные на оптической оси оптически соединенные первую кювету с прозрачными окнами, первую и вторую проекционные линзы и вторую кювету с прозрачными окнами, при этом первая и вторая кюветы заполнены веществом, в котором осуществляют формирование обращенной волны. 15. The device according to claim 7, characterized in that the wavefront reversal unit comprises serially mounted on the optical axis optically connected first cuvette with transparent windows, a first and second projection lens and a second cuvette with transparent windows, wherein the first and second cuvettes filled with a substance in which the formation of a reversed wave is carried out.
RU2001116522A 2001-06-19 2001-06-19 Technique delivering radiation to traveling object and device for its implementation RU2191406C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001116522A RU2191406C1 (en) 2001-06-19 2001-06-19 Technique delivering radiation to traveling object and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001116522A RU2191406C1 (en) 2001-06-19 2001-06-19 Technique delivering radiation to traveling object and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2191406C1 true RU2191406C1 (en) 2002-10-20

Family

ID=20250802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001116522A RU2191406C1 (en) 2001-06-19 2001-06-19 Technique delivering radiation to traveling object and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2191406C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005057122A1 (en) * 2003-12-10 2005-06-23 Zakrytoe Aktsionernoye Obschestvo 'stivt' Automatic control method and system
RU2566664C1 (en) * 2014-04-08 2015-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория оптико-электронных приборов" (ООО "ЛОЭП") Method for quantum cryptography using passive reflecting and redirecting elements located on spacecraft
RU2630190C1 (en) * 2016-03-01 2017-09-05 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Laser light omnidirectional receiver-transducer (2 versions)
US12111420B2 (en) 2020-07-29 2024-10-08 Lg Innotek Co., Ltd. Mirror with polarizing beam splitter for LIDAR system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005057122A1 (en) * 2003-12-10 2005-06-23 Zakrytoe Aktsionernoye Obschestvo 'stivt' Automatic control method and system
RU2566664C1 (en) * 2014-04-08 2015-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория оптико-электронных приборов" (ООО "ЛОЭП") Method for quantum cryptography using passive reflecting and redirecting elements located on spacecraft
RU2630190C1 (en) * 2016-03-01 2017-09-05 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Laser light omnidirectional receiver-transducer (2 versions)
US12111420B2 (en) 2020-07-29 2024-10-08 Lg Innotek Co., Ltd. Mirror with polarizing beam splitter for LIDAR system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7940444B2 (en) Method and apparatus for synchronous laser beam scanning
USRE40927E1 (en) Optical detection system
US4515472A (en) Agile receiver for a scanning laser radar
CN109001747B (en) Non-blind area laser radar system
US4515471A (en) Scanning laser radar
US4528525A (en) Scanning laser for a scanning laser radar
US4042822A (en) Laser radar device utilizing heterodyne detection
US8588617B2 (en) Optical transceiver assembly with transmission-direction control
JP4096823B2 (en) Laser equipment
JPH0814619B2 (en) Optical image system
CN111830272A (en) Object angular velocity measuring device based on rotary Doppler effect
JPH10123251A (en) Non-image forming type tracking system
Sullivan Infrared coherent radar
WO2004099849A1 (en) Optical unit and system for steering a light beam
CN108923859A (en) A kind of coherent tracking device and method based on electro-optical deflection
US4516743A (en) Scanning beam beamrider missile guidance system
RU2191406C1 (en) Technique delivering radiation to traveling object and device for its implementation
CN113340419B (en) Laser divergence angle detection system and method
US6118471A (en) Beam diameter control method and device
US5107369A (en) Wide field multi-mode telescope
Schilling et al. A method to blot out scattered light effects and its application to a gravitational wave detector
JPH08178749A (en) Backscattering measuring device of light suitable for use inmachine
CN212301594U (en) Object angular velocity measuring device based on rotary Doppler effect
US3994600A (en) Solid state star scanner
US4465372A (en) Turbulence measurement interferometer apparatus