Корзина для покупки

Ваша корзина на данный момент пуста.

Перейти к покупке

Применение оптоэлектронной науки в военной сфере

19 авг. 2024 г. WenYiLin
Optoelectronic Science In The Military Field

ПРЕДИСЛОВИЕ

Применение фотоэлектрической науки и технологии в военной сфере в основном отражается в получении информации, передаче информации, хранении и отображении информации, фотоэлектрических контрмер и т.д. В этой статье будет представлено подробное введение в приложения в различных аспектах и связанные с ними продукты.

I. Доступ к информации


Общие военные фотоэлектрические сенсоры включают:

CCD-камеры, инфракрасные (точечные) детекторы, инфракрасные изображения (тепловизоры), многоспектральные камеры, ультрафиолетовые детекторы, лазерные дальномеры, лазерные радары (изображение, обнаружение химических боевых веществ и производственных агентов, измерение вибрации, измерение скорости), лазерные гироскопы, волоконно-оптические гироскопы, волоконно-оптические гидрофоны и другие волоконно-оптические сенсоры.

  1. Достижения в области CCD-камер

CCD-камеры широко используются в военных приложениях. В условиях высокой радиации Si-материал, используемый в качестве подложки для CCD, подвержен повреждениям, что приводит к снижению эффективности передачи заряда и полной поломке в тяжелых случаях. В начале 1990-х годов была разработана новая "Активная пиксельная сенсорная" (APS) технология. Каждый пиксель в APS имеет свой собственный транзистор выбора и считывания, заменяя CCD в условиях высокой радиации.

Для захвата информации изображения под водой или в туманных условиях была разработана активная техника изображения, известная как "Технология дальнего gated imaging". Из-за узкой ширины дистанционного гейта (регулируемой от нескольких наносекунд до нескольких сотен наносекунд) большинство фоновых шумов может быть отфильтровано, что приводит к четким изображениям, а также получению данных о расстоянии до цели.

Advancements in CCD Cameras
2. Инфракрасный имиджер
Individual laser ranging telescope

Модель

LRF10000D 

Уровень безопасности для глаз

Класс 1(IEC60825-1)

Увеличение

Поле зрения

6°/106mil

Расстояние между зрачками

20mm

Калибр приема

Φ32mm

Диоптрия

-5~+5D

Длина волны лазера

1535nm

Дальность (здание)

≥ 20~10000m

Точность

±1m

Частота

1Hz (3Hz в режиме непрерывного измерения)

Точность

≥98%

Угол рассеяния

0.4mrad

Угловой диапазон

Азимут: 0~360°(±1°);

Угол наклона: ±90° (±1°)

Электропитание

DC 5~12V

Тип батареи

Перезаряжаемая батарея 16340×2/CR123A×2

Время работы батареи (при комнатной температуре)

5000 измерений

Вес

≤ 430g (включая батарею)

Объем

141×81×53mm (Д×Ш×В)

Рабочая температура

-40~+55℃

Температура хранения

-50~+65℃

Степень защиты от воды

IP67

Разъем

Uart(TTL_3.3V)к USB

Беспроводная передача

Bluetooth 5.0

Тип позиционирования

GPS/BeiDou/GLONASS

Точность местоположения

≥50m

Другое

Мобильное приложение для взаимодействия

Сертификация продукта

CE、RoSH

3. Многоспектральная камера
Multi-spectral camera
4、Лазерный дальномер
Лазерное измерение расстояния имеет преимущества в дальности, точности, скорости, устойчивости к помехам, отсутствии слепых зон и т.д. по сравнению с обычным измерением расстояния.
Laser Distance Measuring Instrument
  • ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Модель

LRF0105C

LRF0308C

LRF0405C

LRF0612C

LRF0816C

LRF0815C

LRF1017C

LRF1221C

LRF1525C

LRF1830C

LRF2535C

Длина волны лазера

1535±5nm

Способность измерения расстояния (цель 2.3mX2.3m)

≥3000m

≥3000m

≥4000m

≥6000m

≥8000m

≥8000m

≥10000m

≥12000m

≥15000m

≥18000m

≥25000m

Безопасность для глаз

Класс Ⅰ

Угол рассеяния

≤1mrad

≤0.6 mrad

≤4.21 mrad

≤0.35 mrad

≤0.3mrad

Диаметр объектива запуска

Φ8 mm

Φ8 mm

Φ12mm

Φ12mm

Φ15mm

Φ15mm

Φ18mm

Диаметр объектива приемника

Φ20 mm

Φ16 mm

Φ25mm

Φ40mm

Φ45mm

Φ50mm

Φ60mm

Минимальное расстояние

≤15 m

≤30 m

50 m

Частота измерения

Одиночная, 1Hz~10Hz

Точность измерения

±2 m

±1 m

±1 m

Разрешение диапазона

≤20 m

≤30 m

≤30 m

Коэффициент точности

≥98%

≥98%

≥98%

Коэффициент ложных срабатываний

≤1%

≤1%

≤1%

Напряжение питания

DC 3~5 V

DC4.5~16V

DC12 V

Вес

≤29±1 g

≤32±1 g

≤ 58±1g

≤175g

≤285g

≤380g

≤380g

400g

Размеры (мм)

Φ34×47.5

48×30.5×21

65×48×32

65×46×86

107×72×60

125×85×58

125×100×70

Рабочая температура

-40~+70 ℃

Температура хранения

-55~+75 ℃

5. LIDAR
LiDAR имеет преимущество в высокой точности и изображении, с разрешением в сантиметрах или даже миллиметрах.

LIDAR

  1. Волоконно-оптический гироскоп

Волоконно-оптический гироскоп - это оптоволоконный сенсор, используемый для инерциальной навигации. Изменяя длину оптоволокна или количество витков, которые проходит свет в катушке, можно достичь различных уровней точности и обладает широким динамическим диапазоном.

Из-за высокой пригодности применения волоконно-оптических гироскопов в мобильных носителях и военной сфере, военные силы различных стран вложили значительные финансовые ресурсы и усилия в их разработку.

В настоящее время некоторые развитые страны, такие как США, Япония, Германия, Франция, Италия и Россия, достигли значительного прогресса в исследовании волоконно-оптических гироскопов. Некоторые гироскопы низкой и средней точности уже были коммерциализированы, а несколько высокоточных продуктов также начали отладку оборудования в военных приложениях.

II. Передача информации

Существует множество средств передачи военной информации, в основном включая спутниковую связь, оптоволоконную связь, микроволновую связь и коротковолновую связь, которые используются для формирования нескольких сетей с различными методами связи.

Оптоволоконная связь занимает значительное место в передаче военной информации.

Системы оптоволоконной связи впервые были применены в тактических системах связи для армии в области военной связи.

Схематическая диаграмма оптоэлектронной системы связи:

Transmission of information

Система включает в себя Мобильную систему управления, Систему тактических данных полевой артиллерии, Систему командования и разведки ПВО, Систему анализа информации всех источников, Систему поддержки и управления боевых действий, а также Систему связи. Каждая из первых пяти функциональных подсистем имеет свои функции для выполнения независимых задач, и они также образуют горизонтальную сеть для взаимной поддержки. В то же время подсистемы также формируют вертикальную сеть в соответствии с командно-управленческими отношениями, позволяя обмен информации между высшими и низшими уровнями. Горизонтальные и вертикальные связи пяти подсистем обеспечиваются (тактической) системой связи.

  1. Мобильная система управления

Эта система предоставляет командирам и штабам всех уровней оперативное командование и данные и информацию, связанные с полем боя (такие как оперативные задачи, оперативные планы, планы мобильности, ранние предупреждения, оперативные приказы, а также разведка, огневая поддержка, ситуации с поставками и т.д.), тем самым планируя, координируя и контролируя боевые операции пехоты и бронетанковых подразделений.

  1. Система тактических данных полевой артиллерии

Эта система является интегрированной системой командования и управления огневой поддержкой, используемой для разработки планов артиллерийской поддержки и командования и управления артиллерийскими подразделениями.

  1. Система командования и разведки ПВО

Эта система используется для командования и управления высокими, средними и низкими средствами ПВО.

  1. Система анализа информации всех источников

Эта система является системой разведки/электронной войны, в основном используемой для получения, отображения, обработки и распределения различных разведывательных данных и ресурсов электронной войны от стратегического до тактического уровня, и передачи результатов командирам и боевым подразделениям всех уровней через систему связи.

  1. Система поддержки и управления боевых действий

Эта система является системой поддержки, которая может быстро собирать, анализировать и передавать информацию о поддержке, помогая командирам и штабам в планировании, координации и контроле логистической поддержки (такой как поставки, обслуживание, транспортировка, медицинская помощь, финансы и персонал и т.д.).

  1. Система связи

Система связи создается подразделениями для достижения передачи и обмена информацией. Она соединена с театральной системой связи и стратегической системой связи вверх и с различными боевыми единицами вниз. Методы связи включают голос, данные и факс. Ее диапазон связи может охватывать оперативную область армии.

III. Хранение и отображение информации

  1. Объемное голографическое хранение является одной из самых ранних изученных технологий оптического хранения.

Преимущества объемного голографического хранения:

a) Выская плотность хранения и большой объем: Используя голографические методы, информация может храниться в объеме всего носителя, позволяя многократное хранение многих голограмм в одном и том же объеме хранения.

b) Высокая скорость передачи данных и короткое время доступа: В голографическом хранении информация хранится страницами, что позволяет параллельно считывать и записывать для достижения чрезвычайно высокой скорости передачи данных. Кроме того, голографические базы данных могут использовать инертные методы отклонения луча, такие как электрооптическое отклонение, акустооптическое отклонение или выбор длины волны для адресации, устраняя необходимость в механических головках чтения/записи, используемых в дисковом и оптическом хранении.

c) Высокая избыточность данных: Голографическая запись распределена, и дефекты или повреждения носителя только уменьшают интенсивность сигнала, не вызывая потери данных. Поэтому объемное голографическое хранение имеет высокую избыточность данных и сильную устойчивость к шуму.

d) Долгий срок хранения: Информация, записанная на носителе, может сохраняться более 30 лет.

  1. Голографическая проекция

Современная военная война характеризуется трехмерными операциями. В отличие от проекций на плоском экране, которые создают ощущение глубины через эффекты, такие как перспектива и затенение на двумерной поверхности, технология голографической проекции позволяет видеть разные аспекты изображения под любым углом в 360 градусов, поистине представляя 3D-изображение.

  1. Система моделирования трехмерной боевой среды

Система моделирования трехмерной боевой среды использует электронный песчаный стол для быстрого создания трехмерного рельефа и моделирования объектов сцены, воспроизводя реалистичную...Трехмерная среда. Она предоставляет трехмерную, динамичную и интерактивную смоделированную территориальную среду для командования боем на всех уровнях. Разработанная на основе концепции интеграции Система совместных операций может выполнять такие функции, как ежедневная связь в лагере, видеонаблюдение, удаленные видеоконференции, беспроводная передача видео и отображение театральной карты. Это платформа, которая интегрирует командование войсками и операции по расписанию с единой системой командования и расписания совместных операций.

IV Оптические контрмеры

Фотоэлектрические контрмеры относятся к техническим мерам, которые используют фотоэлектрическое оборудование или устройства для перехвата и идентификации информации о фотоэлектрических источниках излучения противника через действие световых волн, с целью ослабления или даже уничтожения эффективности их фотоэлектрического оборудования.

Фотоэлектрические контрмеры включают защиту (самозащиту) платформ оружия и других критически важных военных объектов, а также превентивные вмешательства и подавление противника, таких как разведывательные спутники.

Обычно используемые устройства включают системы лазерного предупреждения, устройства лазерного подавления, инфракрасные обманные сигналы, инфракрасные сигналы подавления, лазерные защитные очки, инфракрасные скрытные костюмы и т. д.

  1. Инфракрасные сигналы подавления

Инфракрасные сигналы подавления производят высокотемпературные пламя при зажигании и генерируют сильную инфракрасную радиационную энергию в заданном спектральном диапазоне, тем самым обманывая или вводя в заблуждение инфракрасные системы обнаружения или инфракрасные системы наведения противника.
Infrared Jamming Flares

2. Лазерные защитные очки

Laser protective goggles

3, инфракрасная скрытная технология
Инфракрасная скрытность заключается в том, чтобы избежать обнаружения врагом инфракрасным тепловизионным устройством (так, чтобы люди в инфракрасном мониторе были невидимы) и тем самым нарушить суждение врага, чтобы враг не мог вас найти.

infrared stealth technology

V. Тенденции развития

Будущие тенденции развития фотоэлектрической науки и технологии в военной области

  1. Миниатюризация фотоэлектронных устройств и систем

Даже в более крупных вооружениях и оборудовании, сенсоры должны быть легкими, энергосберегающими и не требующими обслуживания. Поэтому миниатюризация различных военных фотоэлектронных устройств и систем стала важным направлением развития.

  1. Фотоэлектронные устройства на основе новых материалов

Производительность фотоэлектронных устройств во многом зависит от используемых материалов.

Вышеуказанная информация получена из Zhonglian Xunke.

Приложение: Система лазерной стрельбы легкого оружия

Практика стрельбы из легкого оружия является одной из основных ежедневных учебных дисциплин для военных и полицейских сил. В настоящее время большинство стрельбищ с боевыми стрельбами в китайских военных и полицейских силах все еще полагаются на ручное представление целей, проверку и оценку. Поскольку учебные задачи для военных и полицейских сил становятся все более тяжелыми, противоречие между работой и обучением становится все более заметным, и возникают такие проблемы, как низкая эффективность и плохая безопасность ручной оценки. Для решения этих проблем можно использовать технологические средства. Некоторые военные и полицейские силы уже внедрили высокоточные автоматические системы оценки на свои стрельбища, активно улучшая методы оценки в стрельбе с боевыми патронами, внедряя полностью автоматическую оценку на протяжении всего процесса, сокращая множество этапов в оценке и повышая эффективность и безопасность обучения.

Вернитесь в блог

Представление комментарий