RU2194236C1 - Screen absorbing beamed optical radiation - Google Patents
Screen absorbing beamed optical radiation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2194236C1 RU2194236C1 RU2001116275/02A RU2001116275A RU2194236C1 RU 2194236 C1 RU2194236 C1 RU 2194236C1 RU 2001116275/02 A RU2001116275/02 A RU 2001116275/02A RU 2001116275 A RU2001116275 A RU 2001116275A RU 2194236 C1 RU2194236 C1 RU 2194236C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical radiation
- cylindrical surfaces
- forming surface
- screen
- cylindrical
- Prior art date
Links
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам маскировки, в частности к маскирующим экранам, и может быть использовано для противодействия техническим средствам разведки противника. The invention relates to means of camouflage, in particular to masking screens, and can be used to counter technical means of reconnaissance of the enemy.
Известна маскирующая защитная система [патент РФ 2075721 МПК F 41 H 3/00, H 01 Q 17/00. Опубл. в БИ 8 от 20.03.97, с.235], которая содержит набор полых металлических ячеек, установленных на общем основании. Ячейки выполнены с боковыми отражающими поверхностями, формирующими полости остроконечной формы. Known masking protective system [RF patent 2075721 IPC F 41 H 3/00, H 01 Q 17/00. Publ. in BI 8 from 03.20.97, p.235], which contains a set of hollow metal cells installed on a common basis. The cells are made with lateral reflective surfaces forming pointed-shaped cavities.
Недостатком маскирующей системы является то, что она не может полностью подавить рассеянное в сторону лазерного дальномера излучение. The disadvantage of the masking system is that it cannot completely suppress the radiation scattered towards the laser rangefinder.
Известна также пленка, прозрачная для радиолокационного излучения, которая содержит множество ячеек с разными коэффициентами отражения, предназначенная для маскировки от наблюдения в ближней ИК - области [заявка 3614016, МПК 4 F 41 H 3/02, H 01 R 17/00, G 02 B 5/28. Опубл. в ИСМ, 1988, F 41, вып. 104, 6, с.91]. Also known is a film transparent to radar radiation, which contains many cells with different reflection coefficients, designed to mask from observation in the near infrared region [application 3614016, IPC 4 F 41 H 3/02, H 01 R 17/00, G 02 B 5/28. Publ. in ISM, 1988, F 41, no. 104, 6, p. 91].
Недостатком данной пленки является то, что она не позволяет подавлять излучение лазерных систем наведения противника, рассеянных от маскируемого объекта в сторону источника оптического излучения. The disadvantage of this film is that it does not allow suppressing the radiation of laser enemy guidance systems scattered from the masked object towards the optical radiation source.
Известен широкополосный камуфлирующий экран с подавлением активных систем обнаружения противника [патент США 4640851, МПК 4 F 41 H 3/00, 3/02, В 32 В 3/10. Опубл. в ИСМ, 1987, F 41, вып. 104, 12], выбранный в качестве прототипа. Экран содержит металлические прямоугольные ячейки, поверх которых нанесен камуфлирующий слой в видимой части спектра и прозрачный в ИК-диапазоне спектра. Known broadband camouflage screen with the suppression of active enemy detection systems [US patent 4640851, IPC 4 F 41 H 3/00, 3/02, 32 V 3/10. Publ. in ISM, 1987, F 41, no. 104, 12], selected as a prototype. The screen contains metal rectangular cells, on top of which a camouflage layer is applied in the visible part of the spectrum and transparent in the infrared range of the spectrum.
Недостатком данного экрана является недостаточная маскировка от лазерных систем наведения противника. The disadvantage of this screen is insufficient camouflage from laser enemy guidance systems.
Задачей изобретения является разработка экрана для маскировки военных объектов от лазерных систем наведения противника. The objective of the invention is to develop a screen for disguising military objects from laser enemy guidance systems.
Указанный технический результат достигается тем, что экран, поглощающий направленное оптическое излучение, содержит N ячеек с прямоугольными входными окнами, с нанесенным на них камуфлирующим покрытием. Согласно изобретению каждая ячейка образована двумя смежными цилиндрическими поверхностями и формообразующей поверхностью. Причем угол между касательной к цилиндрическим поверхностям, в направлении от свободного края цилиндрической поверхности к формообразующей поверхности, в каждой точке и касательной к формообразующей поверхности по линии соприкосновения указанных поверхностей изменяется от 90 до 0o. К формообразующей поверхности каждая из N+1 равноудаленных друг от друга цилиндрических поверхностей обращена стороной с меньшим радиусом кривизны, а угол между касательными плоскостями к цилиндрической поверхности и формообразующей поверхности по линии их соприкосновения составляет 0o, что обеспечивает плавный переход, при переотражении, направленного излучения между двумя поверхностями (между цилиндрической и формообразующей поверхностями). При этом области цилиндрических поверхностей ячеек, не видимые в секторе наблюдения, и формообразующая поверхность выполнены преимущественно светопоглощающими. На видимые в секторе наблюдения области цилиндрических поверхностей ячеек нанесено камуфлирующее покрытие.The specified technical result is achieved in that the screen that absorbs directed optical radiation contains N cells with rectangular input windows with a camouflage coating applied to them. According to the invention, each cell is formed by two adjacent cylindrical surfaces and a forming surface. Moreover, the angle between the tangent to the cylindrical surfaces, in the direction from the free edge of the cylindrical surface to the forming surface, at each point and tangent to the forming surface along the contact line of these surfaces varies from 90 to 0 o . Each of the N + 1 cylindrical surfaces equidistant from each other faces the shaping surface with the side with a smaller radius of curvature, and the angle between the tangent planes of the cylindrical surface and the shaping surface along the line of contact is 0 o , which ensures a smooth transition, when re-reflection, of directed radiation between two surfaces (between a cylindrical and forming surfaces). In this case, the areas of the cylindrical surfaces of the cells that are not visible in the observation sector and the shape-forming surface are predominantly light-absorbing. A camouflage coating is applied to the areas of the cylindrical surfaces of the cells visible in the observation sector.
Положительный эффект достигается за счет того, что поток направленного оптического излучения захватывается ячейкой, образованной двумя смежными цилиндрическими поверхностями и формообразующей поверхностью. Причем угол между касательной к цилиндрическим поверхностям в каждой точке и касательной к формообразующей поверхности по линии соприкосновения указанных поверхностей, в направлении от свободного края цилиндрической поверхности к формообразующей поверхности, изменяется от 90 до 0o. При величине угла в 90o между касательной к цилиндрической поверхности на переднем срезе цилиндрической поверхности и касательной к формообразующей поверхности по линии соприкосновения указанных поверхностей в сторону источника излучения возвращается наименьшая часть от величины исходного потока падающего направленного оптического излучения. Указанный угол в 0o обеспечивает плавный переход направленного оптического излучения от цилиндрической поверхности к формообразующей поверхности при последовательном переотражении указанного излучения. Это позволяет уводить основную долю мощности направленного оптического излучения за пределы видимости с сектора возможного падения направленного оптического излучения. В областях цилиндрических поверхностей, не видимых с направлений падения направленного оптического излучения, происходит поглощение направленного оптического излучения. Направленное оптическое излучение поглощается при последовательном многократном отражении от цилиндрических поверхностей каждой ячейки. Так как каждое очередное отражение этого излучения от цилиндрических поверхностей ячейки имеет зеркально-диффузный характер, то основная доля мощности падающего излучения рассеивается в направлении вперед, к вершине ячейки, образованной цилиндрической поверхностью и формообразующей поверхностью. В направлении назад рассеивания практически не происходит. Поэтому основная доля мощности направленного оптического излучения поглощается в вершине ячейки, не видимой с направлений, близких к направлению возможного распространения направленного оптического излучения. Таким образом, отражения направленного оптического излучения в сторону его источника не происходит, что делает экран невидимым для лазерных систем наведения противника.A positive effect is achieved due to the fact that the directional optical radiation flux is captured by a cell formed by two adjacent cylindrical surfaces and a forming surface. Moreover, the angle between the tangent to the cylindrical surfaces at each point and the tangent to the forming surface along the line of contact of these surfaces, in the direction from the free edge of the cylindrical surface to the forming surface, varies from 90 to 0 o . When the angle of 90 o between the tangent to the cylindrical surface on the front cut of the cylindrical surface and tangent to the forming surface along the line of contact of these surfaces in the direction of the radiation source returns the smallest part of the initial flux of the incident directional optical radiation. The specified angle of 0 o provides a smooth transition of directional optical radiation from a cylindrical surface to the shaping surface during sequential re-reflection of the specified radiation. This allows you to take the main share of the power of the directed optical radiation out of sight from the sector of the possible incidence of directional optical radiation. In areas of cylindrical surfaces that are not visible from the directions of incidence of directional optical radiation, absorption of directional optical radiation occurs. Directed optical radiation is absorbed by successive multiple reflection from the cylindrical surfaces of each cell. Since each successive reflection of this radiation from the cylindrical surfaces of the cell has a mirror-diffuse nature, the main part of the incident radiation power is scattered in the forward direction to the cell top formed by the cylindrical surface and the forming surface. In the backward direction, scattering practically does not occur. Therefore, the bulk of the power of the directed optical radiation is absorbed at the top of the cell, which is not visible from directions close to the direction of possible propagation of the directed optical radiation. Thus, the reflection of directed optical radiation towards its source does not occur, which makes the screen invisible to enemy laser guidance systems.
На чертеже приведена схема поперечного сечения экрана, поглощающего направленное излучение, где пунктирной линией обозначены области цилиндрических поверхностей с поглощающим оптическое излучение покрытием, а сплошной линией - области цилиндрических поверхностей с камуфлирующим покрытием. The drawing shows a diagram of a cross section of a screen that absorbs directional radiation, where the dashed line indicates the area of cylindrical surfaces with an absorbing optical radiation coating, and the solid line indicates the area of cylindrical surfaces with a camouflage coating.
Экран состоит из N ячеек 1, каждая из которых сформирована двумя смежными цилиндрическими поверхностями с переменным углом наклона к формообразующей поверхности экрана. Цилиндрические поверхности имеют область с камуфлирующим покрытием 2 в областях, видимых с направлений возможного падения направленного оптического излучения 3, и область с поглощающим оптическое излучение покрытием 4, в не видимой с сектора возможного появления направленного оптического излучения областях цилиндрических поверхностей (находящихся ближе к вершине ячейки). Вершина каждой ячейки образована сходящимися под углом 0o цилиндрической поверхностью и формообразующей поверхностью.The screen consists of N cells 1, each of which is formed by two adjacent cylindrical surfaces with a variable angle of inclination to the forming surface of the screen. Cylindrical surfaces have a region with a camouflage coating 2 in areas visible from the directions of the possible incidence of directional optical radiation 3, and a region with an absorbing optical radiation coating 4, in areas of cylindrical surfaces (closer to the cell top) that are not visible from the sector of the possible appearance of directional optical radiation . The top of each cell is formed by a cylindrical surface and a forming surface converging at an angle of 0 o .
Цилиндрические поверхности экрана, поглощающего направленное оптическое излучение, могут быть выполнены в виде сегмента поверхности в 90o прямоугольного цилиндра с образующими 5. Каждая ячейка экрана может быть образована, по крайней мере, двумя такими цилиндрическими поверхностями и формообразующей поверхностью. Области цилиндрических поверхностей каждой ячейки, видимые с сектора возможного появления направленного оптического излучения, имеют камуфлирующее покрытие, подходящее для данной местности. Остальные области цилиндрических поверхностей и формообразующая поверхность имеют покрытие, поглощающее оптическое излучение, например черного цвета. Оба типа покрытий цилиндрических поверхностей имеют зеркально-диффузный характер рассеивания падающего лазерного излучения. Экран, поглощающий направленное оптическое излучение, содержит набор из N ячеек, образованных N+1 цилиндрическими поверхностями и формообразующей поверхностью. Формообразующая поверхность может быть плоской. Экран образует поверхность размерами, превышающими защищаемый объект.The cylindrical surface of the screen that absorbs directional optical radiation can be made in the form of a 90 ° surface segment of a rectangular cylinder with generatrices 5. Each screen cell can be formed by at least two such cylindrical surfaces and a shaping surface. The areas of the cylindrical surfaces of each cell, visible from the sector of the possible occurrence of directional optical radiation, have a camouflage coating suitable for the area. The remaining areas of the cylindrical surfaces and the forming surface have a coating that absorbs optical radiation, for example black. Both types of coatings of cylindrical surfaces have a mirror-diffuse character of scattering of the incident laser radiation. A screen that absorbs directional optical radiation contains a set of N cells formed by N + 1 cylindrical surfaces and a forming surface. The forming surface may be flat. The screen forms a surface with dimensions larger than the protected object.
Экран, поглощающий направленное оптическое излучение, устанавливают на поверхности маскируемого объекта и располагают его так, чтобы угловой сектор наибольшей эффективности поглощения экрана совпадал с сектором возможных направлений появления направленного оптического излучения лазерных дальномеров. Поток направленного оптического излучения отражают последовательно от нижней поверхности верхней цилиндрической поверхности на верхнюю поверхность нижней цилиндрической поверхности, образующей ячейку, и наоборот. Каждое отражение от цилиндрической поверхности сопровождается ослаблением мощности направленного оптического излучения за счет поглощения, а окончательное затухание направленного оптического излучения, преимущественно рассеиваемого в направлении вперед по ходу луча этого излучения, происходит в вершине ячейки, образованной цилиндрической поверхностью и формообразующей поверхностью. A screen absorbing directional optical radiation is mounted on the surface of the masked object and positioned so that the angular sector of the highest absorption efficiency of the screen coincides with the sector of possible directions for the appearance of directional optical radiation of laser rangefinders. The directional optical radiation flux is reflected sequentially from the lower surface of the upper cylindrical surface to the upper surface of the lower cylindrical surface forming the cell, and vice versa. Each reflection from the cylindrical surface is accompanied by a weakening of the power of the directed optical radiation due to absorption, and the final attenuation of the directed optical radiation, mainly scattered in the forward direction along the beam of this radiation, occurs at the top of the cell formed by the cylindrical surface and the forming surface.
Для испытаний был изготовлен экран, содержащий ячейки с прямоугольными входными окнами размером 1•50 см. Цилиндрические поверхности с постоянным радиусом кривизны 3 см были сформированы из полос жести толщиной 0,1 см, одна длинная сторона которых (направляемая в сторону наблюдателя) имела одностороннюю заточку. Цилиндрические поверхности ориентированы под одним углом к металлической пластине (формообразующая поверхность) и установлены на расстоянии 1 см друг от друга. Один край цилиндрической поверхности соприкасается с металлической пластиной, а второй край расположен на расстоянии 3 см от нее. Каждая цилиндрическая поверхность имеет камуфлирующее покрытие в виде полоски вдоль края, направленного в сторону наблюдателя: 1 см с выпуклой стороны, 2 см с вогнутой стороны. Остальные области цилиндрических поверхностей и формообразующая поверхность имеют светопоглощающее покрытие. При облучении коллимированным пучком излучения гелий-неонового лазера ЛГ-79 перпендикулярно к плоскости экрана размерами 0,5•1,0 м с расстояния 10 м интенсивность оптического излучения, рассеянного в направлении назад, приводила к появлению сигнала ФЭУ-114 (используемого для регистрации интенсивности потока рассеянного назад излучения) величиной менее чем в три раза, чем темновой ток ФЭУ. For testing, a screen was made containing cells with rectangular entrance windows measuring 1 • 50 cm. Cylindrical surfaces with a constant radius of curvature of 3 cm were formed from 0.1 cm thick metal strips, one long side of which (directed toward the observer) had one-sided sharpening . Cylindrical surfaces are oriented at the same angle to the metal plate (forming surface) and are installed at a distance of 1 cm from each other. One edge of the cylindrical surface is in contact with the metal plate, and the second edge is located at a distance of 3 cm from it. Each cylindrical surface has a camouflage coating in the form of a strip along the edge directed toward the observer: 1 cm from the convex side, 2 cm from the concave side. The remaining areas of the cylindrical surfaces and the forming surface have a light-absorbing coating. When a LG-79 helium-neon laser was irradiated by a collimated beam perpendicularly to the screen plane with dimensions of 0.5 • 1.0 m from a distance of 10 m, the intensity of the optical radiation scattered in the backward direction led to the appearance of an FEU-114 signal (used to record the intensity the backscattered radiation flux) less than three times the magnitude of the dark current of the PMT.
Дальность обнаружения экрана l, поглощающего направленное оптическое излучение, определяется соотношением, получаемым из уравнения лазерной локации [Зуев В.К. Лазер-метеоролог.- Л.: Гидрометеоиздат, 1974.-180 с.]. The detection range of the screen l absorbing the directed optical radiation is determined by the ratio obtained from the equation of the laser location [Zuev V.K. Laser-meteorologist. - L .: Gidrometeoizdat, 1974.-180 p.].
где const - постоянная величина, зависящая от типа используемых лазерных систем наведения;
Po, Вт - мощность зондирующего оптического излучения;
Aпор, Вт - величина пороговой чувствительности приемной аппаратуры;
σπ - максимальное значение эффективного коэффициента обратного рассеяния в рабочем диапазоне углов падения оптического излучения;
S, м2 - величина площади экрана.
where const is a constant value, depending on the type of laser guidance systems used;
P o , W is the power of the probe optical radiation;
A then , W - the threshold sensitivity of the receiving equipment;
σ π is the maximum value of the effective coefficient of backscattering in the working range of the angles of incidence of optical radiation;
S, m 2 - the size of the screen area.
При использовании покрытий, имеющих, при возможных углах падения направленного оптического излучения, зеркально-диффузный характер рассеяния, цилиндрические поверхности в направлении назад рассеивают (при использовании лакокрасочных покрытий) в 10 раз меньше, чем в зеркальном направлении [Хан В. А. , Мацкевич B.C., Торгунаков В.Г. Исследование индикатрис рассеяния и излучения лакокрасочных покрытий в ИК-области спектра. // Лакокрасочные материалы. 1984. 2. С.27-28]. Это приводит к пропорциональному уменьшению дальности видимости для лазерных систем наведения противника - т.е. способствует маскировке. When using coatings having, at possible angles of incidence of directional optical radiation, a mirror-diffuse scattering pattern, cylindrical surfaces in the backward direction scatter (when using paint coatings) 10 times less than in the mirror direction [Khan V. A., Matskevich BC , Torgunakov V.G. The study of indicatrixes of scattering and radiation of coatings in the infrared region of the spectrum. // Paints and varnishes. 1984. 2. P.27-28]. This leads to a proportional decrease in the range of visibility for laser enemy guidance systems - i.e. promotes disguise.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001116275/02A RU2194236C1 (en) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | Screen absorbing beamed optical radiation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001116275/02A RU2194236C1 (en) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | Screen absorbing beamed optical radiation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2194236C1 true RU2194236C1 (en) | 2002-12-10 |
Family
ID=20250731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001116275/02A RU2194236C1 (en) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | Screen absorbing beamed optical radiation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2194236C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2479819C2 (en) * | 2011-07-29 | 2013-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") | Protective masking system for aircraft exposed to radiolocating radiation |
| RU2560007C2 (en) * | 2013-12-24 | 2015-08-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" | Infrared range camouflage material |
-
2001
- 2001-06-13 RU RU2001116275/02A patent/RU2194236C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2479819C2 (en) * | 2011-07-29 | 2013-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") | Protective masking system for aircraft exposed to radiolocating radiation |
| RU2560007C2 (en) * | 2013-12-24 | 2015-08-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" | Infrared range camouflage material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fante | Electromagnetic beam propagation in turbulent media: an update | |
| CN105629252B (en) | Light detection and ranging system and method | |
| US20110313722A1 (en) | Return pulse shape analysis for falling edge object discrimination of aerosol lidar | |
| US3709580A (en) | Extended range polarization target | |
| Göhler et al. | Review on short-wavelength infrared laser gated-viewing at Fraunhofer IOSB | |
| Steinvall et al. | See around the corner using active imaging | |
| EP0041146B1 (en) | Method and apparatus for determination of angle incidence of electromagnetic energy | |
| US20150049326A1 (en) | Light detection and ranging | |
| Mieremet et al. | Modeling the detection of optical sights using retro-reflection | |
| RU2194236C1 (en) | Screen absorbing beamed optical radiation | |
| Chen et al. | The experimental study about laser-induced dizziness effect of medium-wave infrared seeker which based on image processing | |
| Göhler et al. | SWIR laser gated-viewing at Fraunhofer IOSB | |
| Auclair et al. | Identification of targeting optical systems by multiwavelength retroreflection | |
| Sjöqvist et al. | Optics detection using a dual channel approach | |
| Hespel et al. | Performance evaluation of laser scanners through the atmosphere with adverse condition | |
| Zhu et al. | Lidar for obstacle detection during helicopter landing | |
| Byren | Laser rangefinders | |
| Kunz et al. | Detection of small targets in a marine environment using laser radar | |
| Steinvall et al. | High resolution ladar using time-correlated single-photon counting | |
| RU2075721C1 (en) | Protective masking system | |
| Steinvall | Past and present laser sensing activities at the Swedish Defense Research Agency (FOI) | |
| Ivanov et al. | Method for Increasing the Efficiency of Laser Active-Pulsed Vision Systems for Objects with Quasi-Zero Optical Contrast. | |
| Steinvall et al. | Slant path 1.5 µm range gated imaging close to ground | |
| Zilberman et al. | Laser beam wander in the atmosphere: implications for optical turbulence vertical profile sensing with imaging LIDAR | |
| Yang et al. | Photoelectric Detection on Derived Attributes of Targets |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20030614 |