Sistemas de tanque para registro de radiação laser

Sistemas de tanque para registro de radiação laser
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Vídeo: Sistemas de tanque para registro de radiação laser

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Vídeo: Luiz Davidovich | Reunião Magna 2017 2024, Maio
Anonim

O efeito de interferência nos sistemas de orientação de armas guiadas apareceu pela primeira vez em equipamentos de tanques na década de 80 e recebeu o nome de complexo ótico-eletrônico de contramedidas (KOEP). Na linha de frente estavam o ARPAM israelense, o "Shtora" soviético e o "Bobravka" polonês (!). A técnica da primeira geração registrava um único pulso de laser como um sinal de alcance, mas percebia uma série de pulsos como o trabalho de um designador de alvo para guiar uma cabeça de homing semi-ativa de um míssil de ataque. Fotodiodos de silício com uma faixa espectral de 0,6–1,1 µm foram usados como sensores, e a seleção foi ajustada para selecionar pulsos menores que 200 µs. Esse equipamento era relativamente simples e barato, portanto, amplamente utilizado na tecnologia mundial de tanques. Os modelos mais avançados, o RL1 da TRT e o R111 da Marconi, tinham um canal noturno adicional para registrar a radiação infravermelha contínua de dispositivos inimigos de visão noturna ativos. Com o tempo, esse tipo de alta tecnologia foi abandonado - havia muitos falsos positivos, e o aparecimento de visão noturna passiva e imagens térmicas também foram afetadas. Os engenheiros tentaram fazer sistemas de detecção de todos os ângulos para iluminação a laser - a Fotona propôs um único dispositivo LIRD com um setor de recepção de 3600 em azimute.

Sistemas de tanque para registro de radiação laser
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Dispositivo FOTONA LIRD-4. Fonte: "Notícias da Academia Russa de Ciências de Mísseis e Artilharia"

Uma técnica semelhante foi desenvolvida nos escritórios da Marconi e da Goodrich Corporation sob as designações, respectivamente, Tipo 453 e AN / VVR-3. Este esquema não se enraizou devido ao inevitável impacto das partes salientes do tanque no setor de recepção do equipamento, o que levou ao aparecimento de zonas "cegas", ou à re-reflexão do feixe e distorção do sinal. Portanto, os sensores foram simplesmente colocados ao longo do perímetro dos veículos blindados, proporcionando uma visão geral. Tal esquema foi implementado em série pelo inglês HELIO com um conjunto de cabeças sensoras LWD-2, os israelenses com o LWS-2 no sistema ARPAM, engenheiros soviéticos com o TShU-1-11 e o TSHU-1-1 em o famoso "Shtora" e os suecos da Saab Electronic Defense Systems com sensores LWS300 na proteção ativa LEDS-100.

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Conjunto de equipamentos LWS-300 do complexo LEDS-100. Fonte: "Notícias da Academia Russa de Ciências de Mísseis e Artilharia"

As características comuns da técnica indicada são o setor receptor de cada uma das cabeças na faixa de 450 até 900 em azimute e 30…600 pela esquina do lugar. Esta configuração da pesquisa é explicada pelos métodos táticos de uso de armas guiadas antitanque. Um ataque pode ser esperado tanto de alvos terrestres quanto de equipamentos de vôo, que desconfiam de tanques de cobertura de defesa aérea. Portanto, aeronaves de ataque e helicópteros geralmente iluminam tanques de baixas altitudes no setor 0 … 200 em elevação com o subsequente lançamento do foguete. Os projetistas levaram em consideração as possíveis flutuações do corpo do veículo blindado e o campo de visão dos sensores em elevação tornou-se ligeiramente maior do que o ângulo de ataque aéreo. Por que não colocar um sensor com um amplo ângulo de visão? O fato é que os lasers dos fusíveis de proximidade dos projéteis de artilharia e das minas estão trabalhando no topo do tanque, que, em geral, é tarde demais e inútil para emperrar. O Sol também é um problema, cuja radiação é capaz de iluminar o dispositivo receptor com todas as consequências daí decorrentes. Os telêmetros e designadores de alvo modernos, em sua maioria, usam lasers com comprimentos de onda de 1, 06 e 1, 54 mícrons - é para esses parâmetros que a sensibilidade das cabeças receptoras dos sistemas de registro é aguçada.

A próxima etapa no desenvolvimento do equipamento foi a expansão de sua funcionalidade para a capacidade de determinar não só o fato da irradiação, mas também a direção para a fonte de radiação do laser. Os sistemas de primeira geração só podiam indicar aproximadamente a iluminação do inimigo - tudo devido ao número limitado de sensores com um amplo campo de visão de azimute. Para um posicionamento mais preciso do inimigo, seria necessário pesar o tanque com várias dezenas de fotodetectores. Portanto, sensores de matriz apareceram em cena, como o fotodiodo FD-246 do dispositivo TShU-1-11 do sistema Shtora-1. O campo fotossensível desse fotodetector é dividido em 12 setores em forma de faixas, sobre os quais é projetada a radiação laser transmitida pelas lentes cilíndricas. Simplificando, o setor do fotodetector, que registrou a iluminação do laser mais intensa, determinará a direção para a fonte de radiação. Um pouco depois, apareceu um sensor a laser de germânio FD-246AM, projetado para detectar um laser com faixa espectral de 1,6 mícron. Esta técnica permite que você alcance uma resolução suficientemente alta de 2 … 30 dentro do setor visto pela cabeça de recebimento até 900… Existe outra maneira de determinar a direção da fonte do laser. Para isso, os sinais de vários sensores são processados em conjunto, cujas pupilas de entrada estão localizadas em ângulo. A coordenada angular é encontrada a partir da proporção dos sinais desses receptores de laser.

Os requisitos para a resolução do equipamento para registro da radiação laser dependem da finalidade dos complexos. Se for necessário apontar com precisão o emissor de laser de potência para criar interferência (JD-3 chinês no tanque Object 99 e o complexo Stingray americano), a permissão é necessária na ordem de um ou dois minutos de arco. Menos estrito para resolução (até 3 … 40) são adequados em sistemas quando é necessário virar a arma na direção da iluminação do laser - isso é implementado no KOEP "Shtora", "Varta", LEDS-100. E já uma resolução muito baixa é permitida para definir cortinas de fumaça na frente do setor do lançamento do foguete proposto - até 200 (Polonês Bobravka e inglês Cerberus). No momento, o registro da radiação laser tornou-se um requisito obrigatório para todos os COECs usados em tanques, mas as armas guiadas mudaram para um princípio de orientação qualitativamente diferente, o que colocou novas questões para os engenheiros.

O sistema de teleorientação de mísseis por feixes de laser tornou-se um "bônus" muito comum das armas antitanque guiadas. Foi desenvolvido na URSS nos anos 60 e implementado em vários sistemas antitanque: Bastion, Sheksna, Svir, Reflex e Kornet, bem como no campo de um inimigo potencial - MAPATS de Rafael, Trigat concern MBDA, LNGWE da Denel Dynamics, bem como Stugna, ALTA do ucraniano "Artem". O feixe de laser, neste caso, emite um sinal de comando para a cauda do foguete, mais precisamente, para o fotodetector de bordo. E ele faz isso de forma extremamente inteligente - o feixe de laser codificado é uma sequência contínua de pulsos com frequências na faixa de quilohertz. Você sente do que se trata? Cada pulso de laser que atinge a janela de recepção do COEC está abaixo de seu nível de resposta de limite. Ou seja, todos os sistemas ficaram cegos em frente ao sistema de orientação de munição do feixe de comando. Combustível foi adicionado ao fogo com o sistema emissor pancrático, segundo o qual a largura do feixe de laser corresponde ao plano de imagem do fotodetector do foguete, e conforme a munição é retirada, o ângulo de divergência do feixe geralmente diminui! Ou seja, nos ATGMs modernos, o laser pode nem atingir o tanque - ele se concentrará exclusivamente na cauda do foguete voador. Isso, é claro, se tornou um desafio - no momento, um trabalho intensivo está em andamento para criar um cabeçote receptor com sensibilidade aumentada, capaz de detectar um sinal de laser de feixe de comando complexo.

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Um protótipo do equipamento para registro da radiação dos sistemas de orientação por feixe de comando. Fonte: "Notícias da Academia Russa de Ciências de Mísseis e Artilharia"

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Cabeça receptora de AN / VVR3. Fonte: "Notícias da Academia Russa de Ciências de Mísseis e Artilharia"

Esta deve ser a BRILLIANT laser jamming station (Beamrider Laser Localization Imaging and Neutralization Tracker), desenvolvida no Canadá pelo DRDS Valcartier Institute, bem como os desenvolvimentos de Marconi e BAE Systema Avionics. Mas já existem amostras seriais - os indicadores universais 300Mg e AN / VVR3 são equipados com um canal separado para determinar os sistemas de feixe de comando. Verdade, isso é até agora apenas as garantias dos desenvolvedores.

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Conjunto de equipamento de registro de radiação SSC-1 Obra. Fonte: "Notícias da Academia Russa de Ciências de Mísseis e Artilharia"

O perigo real é o programa de modernização dos tanques Abrams SEP e SEP2, segundo o qual os veículos blindados são equipados com mira GPS de imagem térmica, em que o telêmetro possui um laser de dióxido de carbono com comprimento de onda "infravermelho" de 10,6 mícrons. Ou seja, no momento, absolutamente a maioria dos tanques no mundo não será capaz de reconhecer a irradiação pelo telêmetro deste tanque, pois são "afiados" para o comprimento de onda do laser de 1, 06 e 1,44 mícrons. E nos EUA, mais de 2 mil de seus Abrams já foram modernizados dessa forma. Em breve, os designadores de alvo também mudarão para o laser de dióxido de carbono! Inesperadamente, os poloneses se distinguiram ao instalar em seu cabeçote receptor PT-91 SSC-1 Obra da empresa PCO, capaz de distinguir a radiação laser na faixa de 0,6 … 11 mícrons. Todos os outros agora terão que voltar para seus fotodetectores infravermelhos de blindagem (como Marconi e Goodrich Corporation fizeram anteriormente) baseados em compostos ternários de cádmio, mercúrio e telúrio, capazes de detectar lasers infravermelhos. Para isso, serão construídos sistemas para seu resfriamento elétrico e, no futuro, possivelmente, todos os canais infravermelhos do KOEP serão transferidos para microbolômetros não resfriados. E tudo isso mantendo a visibilidade panorâmica, além dos canais tradicionais para lasers com comprimentos de onda de 1, 06 e 1, 54 mícrons. Em qualquer caso, os engenheiros da indústria de defesa não ficarão parados.

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