TR202019074A2 - Üç dalga boyunda çalişan arayici başlik - Google Patents

Abstract

Buluş, üç dalga boyunda çalışan ve kompakt bir yapıya sahip olan yapı içeren bir arayıcı başlık ile ilgilidir. Buluş özellikle, üç farklı dalga boyunun (SWIR, MWIR ve LWIR) seçici geçirgen kaplamaya sahip beşgen tarafından üç farklı detektöre ayrıştırılması sağlanarak arayıcı başlığın kızılötesi bantların hepsinde aynı anda çalışması sağlayan bir arayıcı başlık ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME ÜÇ DALGA BOYUNDA ÇALISAN ARAYICI BASLIK Bulusun ilqili oldugu teknik alan: Bulus, üç dalga boyunda çalisan ve kompakt bir yapiya sahip olan yapi içeren bir arayici baslik ile ilgilidir. Bulus özellikle, üç farkli dalga boyunun (SWlR, MWIR ve LWlR) seçici geçirgen kaplamaya sahip besgen tarafindan üç farkli detektöre ayristirilmasi saglanarak arayici basligin kizilötesi bantlarin hepsinde ayni anda çalismasi saglayan bir arayici baslik ile ilgilidir. Teknig in bilinen durumu: Hava Savunma Sistemleri bir ülkenin askeri yerlesimlerini, taktik kuvvetlerin harekât uygulamalarini ve sinir güvenligini korumasi bakimindan en önemli güvenlik ihtiyaçlarindan biridir. Hava savunma sistemlerinde füzeler, roketler önemli bir yere sahiptir. Füzelerin güdüm sistemleri genellikle arayici baslik olarak nitelendirilir. Arayici baslik unsurlari olmamasina karsin GPS (Küresel Konumlandirma Sistemi) ve INS (Atalet Navigasyon Sistemi) gibi sistemleri olan bazi füzeler de güdüm özelligi göstermekte ve hedefi takip edebilmektedir. Güdüm sistemi füzenin hedefe kilitlenip vurana kadar izlemesini saglayan yapidir. Düsmanin "karsi tedbir sistemleri" füzenin hedefi vurmasini engellemek için birtakim aldatmacalar olustururken, füzenin güdüm sistemi bu engellemeleri asmayi amaçlamaktadir. Askeri hava araçlarinin füzelerden kaçinma uygulamalarinda en önemli özellik arayici basliklarin teknik yetenekleridir. Zira füzeden kurtulus ancak arayici basligin hava aracina kilitlenmesinin engellenmesiyle mümkün olabilir. Füzelerin arayici baslik bölümlerinde radar ya da kizilötesi (infrared) teknolojiler kullanilmaktadir. Bu teknolojilere ek olarak füzelere entegre edilen INS, GPS, Pasif Radyasyon Arayici, IMU (Atalet Güdüm Sistemi) ve Data-Link sistemleri de güdüme yardimci unsurlardir. Füzelerde arayici baslik bölümlerinde genellikle tek veya iki farkli dalga boyu kullanilmaktadir. En sik kullanilan dalga boylari SWlR, MWlR ve LWlR dalga boylaridir. Bu dalga boylarinin genellikle biri kullanilir bazi yapilanmalarda birden fazla dalga boyu kullanilmaktadir. Kisa Dalga Kizilötesi (SWIR), elektromanyetik spektrumun kizilötesi bandinin 1 mikron ile 3 mikron arasindaki dalga boylarini kapsayan bir alt kümesidir. Orta Dalga Kizilötesi (MWlR), elektromanyetik spektrumun kizilötesi bandinin 3 mikron ile 5 mikron arasindaki dalga boylarini kapsayan bir alt kümesidir. Uzun Dalga Kizilötesi (LWIR), ise elektromanyetik spektrumun kizilötesi bandinin 8 mikron ile 12 mikron arasindaki dalga boylarini kapsayan bir alt kümesidir. Arayici basliklarda birden fazla dalga boyunun kullanilmasi karsi-karsi tedbir konusunda arayici basliga yardimci olmaktadir. Birden fazla dalga boyu kullanimi bu dalga boylarinin ayristirilmasini gerektirmektedir. Bu ayirma islemi genellikle filtreler yardimiyla yapilmaktadir. incelenmistir. Basvuruya konu edilen bulusun özet kisminda "Bu bulus, yüksek çözünürlüklü termal görüntüleme sensörü 3-5 um dalga boyu olarak tanimlanan MWlR bandinda algilama yapan, objektifinin bakis açilan dar, orta ve geniste belirli bir derecede görüs imkâni saglayan, renkli gündüz görüs kamerasi, göze zararsiz lazer mesafe ölçer, yer konumlama alicisi ve sayisal manyetik pusula birimlerini kapsayan, genis bir menzil araliginda hedefin belirlenmesi (tespit, teshis, tanima) ile ilgili gereksinimleri karsilayan, kullanicinin, termal görüntüleme sensörünü hem gündüz hem de gece gözetleme ve hedef konumlama için kullanabilme avantajina sahip oldugu, yer konumlama alicisi ile kendi konumunu tespit edebildigi gibi, ayni zamanda olasi bir tehdidin konum bilgisini yüksek bir dogruluk ve hassasiyetle belirleyebilen, tüm hesaplama islemlerini, kullanici müdahalesine ihtiyaç duymadan kendi gelismis gömülü yazilimi ile gerçeklestiren, birbirinden farkli gelismis teknolojileri kullanmakta olan algilayicilarii tek bir kompakt ve ergonomik tasarim içerisinde sunan bir elektro- optik sensör sistemi ile ilgilidir" bilgileri yer almaktadir. incelenmistir. Basvuruya konu edilen bulusun özet kisminda "Mevcut bulus, kizil ötesi görüntüleme için, hem alçak hem de yüksek isik seviyelerini kapsayan iki giris kademesine ve içinde dinamik erimi genisletme amaçli otomatik giris seçme devresine sahip olan birim hücre mimarisini ortaya koymaktadir. Bulus esasen SNR degerini gelistirerek, yakin kizil ötesi (NlR) ve kisa dalga kizil ötesi (SWIR) görüntü sensörlerinin dinamik erimlerini genisletmeye yardimci olmaktadir. Fikir yalnizca NlR, SWIR, MWlR ve LWlR'i içeren kizil ötesi bantlara degil bütün isik spektrumuna uygulanabilir" bilgileri yer almaktadir. Teknigin bilinen durumunda bulunan "EP2757356A1" numarali patent dosyasi incelenmistir. Basvuruya konu edilen bulusta, çok spektral optik sistemler arasinda veya içinde düzenlenmis multispektral optik cihazdan bahsedilmektedir. Bu bulus konusu cihaz yansitici optik sistemler gibi aktif bir optik elemanai yani esnek aynaya sahiptir. Cihazda spektral kanallari bölmek için isin bölücüler veya filtreler kullanilmaktadir. Buna karsin söz konusu bulusta, prizma özellikle de besgen yapili bir prizma bulunmamaktadir. incelenmistir. Basvuruya konu edilen bulusta, bir birinci lens, bir kamera ve bir ikinci lens içeren ve ikinci sensöre sahip olan bir optik görüntü sisteminden bahsedilmektedir. Bu bulus konusu sistem, birinci dalga boyu bandina sahip gelen elektromanyetik radyasyon huzmesini birinci kameranin odak düzlemi dizisine iletmek ve ikinci dalga boyu bandindan gelen elektromanyetik radyasyon isinini yansitmak için bir isin ayirici içermektedir. Bu bulus konusu sistem hem bir baslikta kullanilmamakta hem de söz konusu bulusta, besgen yapili prizma ve roll-pitch gimbal yapisi bulunmamaktadir. Teknigin bilinen durumunda ikili dalga boyunda çalisan yapilar filtre ile saglanmaktadir. Ikili dalga boyunda çalisan sistemlerde, tiltreli yapi ile isin iki dalga boyuna ayrilmaktadir. Bu sirada filtre kaynakli görüntü bozukluklari ve montaj zorluklari olusmaktadir. Sonuç olarak yukarida anlatilan olumsuzluklardan dolayi ve mevcut çözümlerin konu hakkindaki yetersizligi nedeniyle ilgili teknik alanda bir gelistirme yapilmasi gerekli kilinmistir. Bulusun amaci: Bulusun en önemli amaci, üç farkli dalga boyunun (SWIR, MWIR ve LWIR) seçici geçirgen kaplamaya sahip besgen tarafindan üç farkli detektöre ayristirilmasi saglanarak arayici basligin kizilötesi bantlarin hepsinde ayni anda çalismasini saglamasidir. Bulusun amaçlarindan bir digeri, kullanilan besgen yapinin yüzeyleri kullanilarak üç tane dalga boyuna sahip arayici baslik olusturulmasidir. Bulusun amaçlarindan bir digeri isinlarin arayicinin kubbesinden besgen yapiya kadar roll-pitch gimbal yapisina sahip sistem içinde tasimasidir. Bulusun bir diger amaci, montaj kolayligi saglamasi ve bu sayede kompakt tasarim elde edilmesidir. Bulusun bir baska amaci üç dalga boyunun ayni anda kullanilmasi saglanarak karsi- karsi tedbirlere karsi daha basarili hale getirilmesidir. Bulusun amaçlarindan bir digeri tek dalga boyunun yetersiz kaldigi karsi tedbirler veya ortam sartlarinda diger dalga boylarinin kullanilabilir olmasidir. Bu sayede tasarimin güvenilirligi arttirlmaktadir. Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen sekiller ve bu sekillere atif yapilmak suretiyle yazilan detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir. Bu nedenle degerlendirmenin de bu sekiller ve detayli açiklama göz önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir. Sekillerin açiklamasi: SEKIL -1; Bulus konusu basligin içeriginin görüntüsünü veren çizimdir. SEKIL -2; Bulus konusu basligin besgen prizmasinin detay görüntüsünü veren çizimdir. Referans numaralari: 100. Arayici Baslik 110. Baslik Kubbesi 120. Ayna 130. Besgen Prizma 140. Risley Prizmasi Bulusun açiklamasi: Bulus, üç farkli dalga boyunun (SWlR, MWlee LWlR) üç farkli detektöre ayristirilmasi saglayarak arayici basligin (100) kizilötesi bantlarin hepsinde ayni anda çalismasi saglamaktad ir. Bulus konusu arayici baslik (100), genel hatlariyla baslik kubbesi (110), aynalar (120), besgen prizma (130) ve risley prizmalarini (140) içermektedir. Tercihen dört tane aynadan (120) ve birden çok rsiley prizmasi (140) içeren sistem, isinlari baslik kubbesinden (110) besgen prizmaya (130) kadar roll-pitch gimbal yapisina sahip sistem içinde tasimaktadir. Baslik kubbesi (110), farkli dalga boylardaki kizilötesi isinlarinin arayici baslik (100) içine girmesini saglamaktadir. Baslik kubbesi (110) kubbe bir yapiya sahip olup herhangi bir açidan gelen dalga boylarinin aynalara (120) iletilmesi saglamaktadir. Buradaki farkli dalga boylari kisa dalga kizilötesi (SWIR), orta dalga kizilötesi (MWIR) ve uzun dalga kizilötesi (LWlR) isinlaridir. Baslik kubbesine (110) gelen isinlar, baslik kubbesine (1 10) dik bir sekilde veya farkli açilarda gelebilmektedir. Fiziksel olarak farkli açilarda gelen isinlar aynalar arasinda yansiyabilmektedir. Aynalar (120) tercihen dört tane olup, baslik kubbesi (110) içine konumlanmaktadir. Arayici basliga gelen kizil ötesi isinlarinin baslik kubbesinden (110) geçtikten sonra üzerinden yansitilarak besgen prizmaya (130) iletilmesini saglamaktadir. Aynalarin (120) bir kullanilma sebebi ise sabit optik yapilari ayni eksende tutarak daha kompakt bir hacim edilmesidir. Besgen prizma (130), aynalardan (120) gelen kizilötesi isinlarini dalga boylarina göre ayirarak risley prizmalarina (140) ve dolayisiyla farkli detektörlere iletilmesini saglamaktadir. Detaylari sekil-2'de gösterilen besgen prizma (130) seçici geçirgen kaplamaya sahiptir. Bu seçici geçirgen kaplama besgen prizmanin (130) isinlari farki dalga boylarina ve detektörlere ayristirmasina yardimci olmaktadir. Besgen prizmada (130) ilk yüzeyden SWIR dalga boyu çikarken MWIR ve LWIR dalga boylari yansimaktadir. Ikinci yüzeyden geçemeyen dalga boylari özel bir kaplama ile kapli olan üçüncü yüzeye yansitilmaktadir. Bu sayede MWlR ve LWIR dalga boylari üçüncü yüzeye gelmektedir. Üçüncü yüzeyden MWlR dalga boyunu geçiren ama LWlR dalga boyunu yansitan özel kaplama bulunmaktadir. Buradan yansiyan LWIR dalga boyu son yüzeyden çikmaktadir. Risley prizmalar (140), besgen prizmanin (130) ayristirdigi kizilötesi isinlarinin detektörlere iletilmesini saglamaktadir. Besgen prizmanin (130) içindeki yansimalar ve yüzeylerden geçisler sirasinda olusan optik yol farkini düzeltmek için de risley prizmalar (140) kullanilmaktadir. Risley prizmalar (140) olusan bu yol farkinin tam tersi yol farki olusturarak optik kusurlari azaltmaktadir. Besgen prizmanin (130) içinde ve disinda optik yol farkindan dolayi olusan görüntü bozukluklarini düzeltmek için risley prizmalar (140) kullanilmaktadir. Olusan yol farkinin tersi yol farki olusturularak görüntü kalitesi kompanse edilmektedir. Besgen prizma (130) içinde alinan optik yol sirasinda, gelen isinlarin kat ettigi yol giris açikligina bagli degismektedir. Bu yüzden besgen prizma (130) içinde optik yol farki olusmaktadir. Bu olusan optik yol farkinin benzer bir etkisi olusturulmak için risley prizmalar (140) seçilmistir. Bu risley prizmalarin (140) tepe açisi ayarlanabilir yapidadir. Besgen prizmada (130) isikta meydana gelen bu optik yol farki risley prizmanin (140) tepe açisi ayarlanarak yeniden yol farki olusturulmaktadir. Bu sayede iki yol farkinin toplami esitlenmeye çalisilmaktadir. Bu sayede isinlar düz camda ilerliyormus gibi bir etkiye maruz kalmaktadir. Sistemin çalisma prensibi ve besgen prizmanin çalisma prensibi Sekil 1 ve Sekil 2'de verilmistir. Buna göre bulus konusu arayici baslikta (100) öncelikle arayici basligin (100) takili oldugu sisteme farkli dalga boylarina sahip kizil ötesi isinlar gönderilmektedir. Bu isinlar baslik kubbesi (110) tarafindan arayici baslik içine alinmaktadir. Arayici baslik içine giren isinlar aynalar (120) yardimiyla besgen prizmaya (130) iletilmektedir. Besgen prizmaya (130) gelen üçfarkli dalga boyu burada dalga boylarina ayristirilmaktadir. Besgen prizmanin (130) ilk yüzeyden SWlR dalga boyu çikarken MWlR ve LWIR dalga boylari yansimaktadir. Ikinci yüzeyden MWlR dalga boyu geçerken, LWlR dalga boyu yansimaktadir. En son yüzeyden de LWlR dalga boyu çikmaktadir. Böylelikle dalga boylari ayristirilmaktadir. Görüntü kalitesini düzeltmek için üç dalga boyunda da düzeltici risley prizmasi (140) kullanilmaktadir. Ayrica yer tasarrufu saglamasi ve kompakt bir yapi olusturmasi için MWIR ve LWlR dalga boylarinin çiktigi yüzeylerde de aynalar (120) kullanilabilmektedir. Arayici basliklarda (100) birden fazla dalga boyunun kullanilmasi karsi-karsi tedbir konusunda arayici basliga yardimci olmaktadir. Bu bulus konusu arayici baslikta (100) üç dalga boyunun ayni anda kullanilmasi saglanarak karsi-karsi tedbirlere karsi daha basarili hale getirilmistir. TR TR

Claims (7)

ISTEMLER

1. Üç dalga boyunda çalisan ve kompakt bir yapiya sahip olan arayici baslik (100) olup, özelligi; 0 Farkli dalga boylardaki kizilötesi isinlarinin arayici baslik (100) içine girmesini saglayan kubbe bir yapiya sahip baslik kubbesini (110), - baslik kubbesi (110) içine konumlanan, arayici basliga gelen kizil ötesi isinlarinin baslik kubbesinden (110) geçtikten sonra üzerinden yansitilarak besgen prizmaya (130) iletilmesini saglayan aynayi (120), o Aynalardan (120) gelen kizilötesi isinlarini dalga boylarina göre ayirarak risley prizmalarina (140) iletilmesini saglayan, isinlari farki dalga boylarina ayristirmasina yardimci olan seçici geçirgen kaplamaya ve yüzeylere sahip besgen prizmayi (130), o Besgen prizmanin (130) ayristirdigi kizilötesi isinlarinin detektörlere iletilmesini saglayan, besgen prizmanin (130) içindeki yansimalari ve yüzeylerden geçisler sirasinda olusan optik yol farkini düzelten risley prizmalari (140), içermesi ile karakterize edilmesidir.

2. Istem-1'e uygun arayici baslik (, orta dalga kizilötesi (MWIR) ve uzun dalga kizilötesi (LWIR) farkli dalga boylarina ait kizil ötesi isinlarini ayirabilen besgen prizma (130) içermesidir.

3. Istem-1'e veya istem-Z'ye uygun arayici baslik (100) olup, özelligi; SWIR dalga boyunun çiktigi, MWIR ve LWIR dalga boylarinin yansitildigi ilk yüzeye, MWIR dalga boyunun geçtigi, LWIR dalga boyunun yansitildigi ikinci yüzeye, LWIR dalga boyunun çiktigi üçüncü yüzeye sahip besgen prizmayi (130) içermesidir.

4. Istem-1'e uygun arayici baslik (100) olup, özelligi; sabit optik yapilari ayni eksende tutarak daha kompakt bir hacim edilmesini saglayan tercihen dört tane olan aynalari (120) içermesidir.

5. Istem-1'e uygun arayici baslik (100) olup, özelligi; olusan yol farkinin tam tersi yol farki olusturarak optik kusurlari azaltmayi saglayan risley prizmalarini (140) içermesidir.

6. istem-Te uygun arayici baslik (100) olup, özelligi; tepe açisi ayarlanabilir yapiya sahip risley prizmalarin (140) içermesidir.

7. istem-Te veya istem-5'e veya istem-Giya uygun arayici baslik (100) olup, özelligi; iki yol farkinin toplami esitlenmesini saglamak için besgen prizmada (130) isikta meydana gelen optik yol farkinin tepe açisi ayarlanarak yeniden yol farki olusturulmasini saglayan risley prizmasi (140) içermesidir.