Курсовая: Лазеры. Основы устройства и применения их в военной технике - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Лазеры. Основы устройства и применения их в военной технике

Банк рефератов / Военная кафедра, гражданская оборона

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 39 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

31 Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ УПРАВЛЕ НИЯ имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ Институт государственного управления Кафедра ,, Управление технологиями”, РАСЧЕТНО ПО ЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ,,КОНЦЕПЦИЯ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ,, НА ТЕМУ : ЛАЗЕРЫ . ОСНОВЫ УСТРОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ИХ В ВОЕННОЙ ТЕХНИКЕ. Выполнила студентка Слепова И.П. ф-та государственного управления группы 1 вечернего отделения Руково дитель Москва 1997 год. С О Д Е Р Ж А Н И Е стр. 1. Введение 3-5 2. Причина удивительных свойств лазерного луча . Когерентный свет . 6-7 а ). Анатомия лазера 7-8 б ). Типы лазеров : 9-10 - газоразрядные ; - эксимерные ; - элетроионизационные ; - химические. 3. Применение лазеров в военном деле 11 3.1. Лазерная локация 12-17 - характерные параметры. 3.2. Наземные лазерные дальномеры и их применение в армиях . 18-27 4. Заключение 28 -29 5. Использованная литература . 30 1. ВВЕДЕНИЕ И вот он наступил ХХ в ек . Уже самое его начало было отмечено величайшими достижениями человеческого ума . 7 ма я 1895 г . на заседании Русского физико - химиче ского общества Попов А.С . продемонстрировал изобретенное им устройство связи без про водов , а год спустя аналогичное устройство связи без проводов , а год спустя аналог ичное устройство предложил итальянский техник и предприниматель Г.Маркони . Так родилось р ади о . В конце уходящего века бал создан автомобиль с бензиновым двигателем , который пришел на смену изобретенному еще в Х VШвеке паровому автомобилю . Не мен ее потрясающим оказались достижения в физике . Только за одно десятилетие на рубеже двух веков было сдела н о пять открытий . В 1895 году немецкий физик Рентген открыл новый вид излучения , названный позднее его имене м . В 1896г . фра нцузский физик Антуан Анри Беккерель открыл явление радиоактивности , в 1897 году английск ий физик Дж.Дж.Томсон открыл электрон и в сл едующем году изм ерил его заряд , 14 декабря 1900 года на заседании немецкого физического общества Макс Пл анк дал вывод формулы для испускательной способности черного тела , этот вывод опирался на сове ршенно новые идеи , ставшие фундаментом кванто вой теории - одной из основных физичес ких теорий ХХ века . В 1905г. молодой А.Эй нштейн - ему тогда было всего 26 лет - опубликовал специальную теорию относительности. Все эти открытия производили ошеломляющее впечатле ние и многих подвергали в замешательство - они ник ак не укладывались в рамки существования физики , требовала пересмотра ее основных представлений . Едва начавшись , новый век возвестил о рождении новой физики , обозначил невидимую грань , за которой оста лась прежняя физика получившая отныне названи е ,,клас с ическая,,. Новые фундаментальные знания привели и к новым техническим достижениям - началось т о , что мы сегодня называем научно-технической революцией . Развитие вакуумной , а позднее - с начала 50-х годов -полупроводниковой электрон ики позволило создать весьма совершенные системы радиосвязи , радиоуправления , радиолокации . В 1948 году был изобретен транзистор, в начале 60-х годов на смену ему пришли интегральные с хемы - родилась микроэлектроника . Развитие атомной и ядерной физики привело к созданию а томно й элек тростанции (с 1954г ) и судов с атомными двигателями ( с 1959г ). Телевидение , быстродействующие вычислительные машины , разнообразные компьютеры , промышленные роботы - такова наша сегодняшняя действительность. Первый лазер был создан в 1960 году - и сраз у начал ось бурное развитие лазерной техники . В ср авнительно короткое время появились различные типы лазеров и лазерных устройств предназн аченных для решения конкретных научных и технических задач. Человек никогда не хотел жить в т емноте , он изобрел много разнообразных источников света - от канувших в прошлое стеариновых свечей , газовых рожков , и керосиновых ламп до ламп накаливания и ламп дневного света , которые сегодня освещают наши улицы и до ма . И вот появился еще один источник с вета - лазер. Этот источ ник света со вершенно необычен . В отличие от всех други х источников , он вовсе не предназначается для освещения . Конечно при желании лазеры могут применяться в качестве экстравагантных светильников . Однако использовать лазерный луч в целях освещения столь же не рационально , как отапливать комнату сжигаемыми в камине ассигнованиями . В отличие от д ругих источников света лазер генерирует свето вые лучи , способные гравировать , сваривать рез ать материалы , передавать информации ., осуществлять измерения . контролиро в ать процесса , получать особо чистые вещества , направлять химические реакции ... Так что это поистине удивительные лучи. П . ПРИЧИНА УДИВИТЕЛЬНЫХ СВОЙС ТВ ЛАЗЕРНОГО ЛУЧА . КОГЕРЕНТНЫЙ СВЕТ. Для объяснения этих свойств в научном языке ес ть специальный т ермин - когерентность . Ученые скажут , что свет от лампы накаливания неког ерентен, а лазерное излучение когерентно - и все им понятно . Человеку же , недостаточно просвещенному в области физики , надо очевидно , пояснить , что такое некоге рентны й или когерентный свет . В общих чертах такое пояснение дать вроде бы несложно . Вполне понятно , что п оток света , распространяющийся от любого исто чника есть суммарный результат высвечивания в еликого множества элементарных излучателей , каков ыми являются отд ельные атомы или моле кулы светящегося тела . В случае лампы нака ливания каждый атом -излучатель высвечивается , никак не согласуясь с другими атомами-излучат елями , поэтому в целом получается световой поток , который можно называть внутренне неп орядочным , хао т ическим . Это есть некогорентный свет. В лазере же гигантское количество атомов излучателей высвечивается согласованно - в результате возникает внутренне упорядоченный световой поток . Это есть когерентный свет . Когда мы говорим о лазерном луче , то обыч но представляем себе яркий и тонкий световой шнур или световую нить . Нечто подобное можно увидеть в действительно сти если включить гелий-неоновый лазер . Правда этот лазер маломощный настолько , что его луч можно спокойно ,,ловить ,, в руку . К тому же луч н е ,,ослепительно белый ,, а сочного красного цвета . Чтобы он был лучше виден , надо создать в лаб оратории полумрак и легкую задымленность . Луч почти не расширяется и везде имеет п рактически одинаковую интенсивность . Можно размес тить на его пути ряд зеркал и заставить его описать . сложную изломанн ую траекторию в пространстве лаборатории . В результате возникнет эффективное зрелище - комн ата , как бы , перечеркнутая ,, в разных напра влениях яркими красными прямыми нитями. Однако не всегда лазерный луч выгляди т с толь эффектно . Например , луч СО 2 - лазера вообще невидим - ведь его длина во лны попадает в инфракрасную область спектра . Кроме того , не следует думать , что ла зерный луч - это обязательные непрерывный пото к световой энергии . В большинстве случаев лазеры ге н ерируют не непрерывный световой пучок , а световые и мпульсы. 1. Анатомия лазера. Как выглядит лазер ? На что он похо ж ? Лазеры отличаются большим разнообразием . Су ществует огромное число разных типов лазеров , они различаются не только характеристиками ген ерируемого ими излучения , но также внешним видом , размерами , особенностями конст рукции. ”Сердце лазера” - его активный элемент . У одних лазеров он представляет собой кр исталлический или стеклянный стержень цилиндриче ской формы . У других - это отпаянная ст еклянная трубка , внутри которой находится специально подобранная газовая смесь . У т ретьих - кювета со специальной жидкостью . Соотв етственно различают лазеры твердотельные , газовые и жидкостные . см . табл . стр . 88. 2. Типы лазеров. Продолжая знакомиться с лазерами , совершим экскурсию по обширному лаз ерному хозяйству . Остановимся на некоторых ти пах лазеров . Газоразрядные лазеры . Так называют лазеры на разряженных газовых смесях ( давление смеси 1-10мм рт.ст ) которые возбуждаются самостоятельным электричес ким разрядом . Различают три группы га зоразрядных лазеров : - лазеры , в которых генерируемое излучен ие рождается на переходах между энергетически ми уровнями свободных ионов (применяется терм ин “ионные лазеры” ). - лазеры , генерирующие на переходах межд у уровнями свободных атомов. - лазеры , генерирующие на переходах между уровнями молекул (так называемые молекулярны е лазеры ) Из огромного числа газоразрядных лазеров выделим три : гелий-неоновый ( как пример ла зера , генерирующего на переходах в атомах ), арго новый (ионовый лазер ) и СО 2- лазер (молекулярный лазер ). (см.таблицы 113-115) Гелий -неоновой лазер имеет три основн ых рабочих перехода , на длинах волн 3,39 и 1,15 и 0,63 мкм. В аргоновом лазере генерация происходит на переходах между уровнями однократного иона аргона (Ar+) основными являются перехо дах на длинах волн 0,488(голубой цвет ) и 0,515 мкм (зеленый цвет ). Генерация в СО 2 -лазере происходит на переходах между колебательными уровнями мол екулы углекислого газа (СО 2) основными являются переходы на дл инах волн 9,6 и 10,6 мкм . Основными составляющими газовой смеси являю тся углекислый газ и молекулярный азот. Эксимерные лазеры . Так называют газовые лазеры генерирующ ие на переходах между электронными состояниям и эксимерный (разлетных ) молекул . К таким м о лекулам относятся , например молекулы Ar2, Kr2, Xe2 , ArF, KrCl, XeBr и др . Эти молекулы содержат атомы инертных газов. Заметим , что в эксимерных лазерах реал изованы наиболее низкие значения генерируемых длин волн . Так . в лазере на молекулах Хе 2 наблюдала сь генерация на длине волн 0,172 мкм , в лазере на молекулах Kr2 0,147 мкм , в лазере на Ar2 0,126 мкм. Электроионизационные лазеры . В качестве ионизирующего излучения используют ультрафиолетовое излучение , электронн ый пучок из ускорителя , пучки заряженн ых частиц , являющихся продуктами ядерных реак ций. Химические лазеры. Реакции идущие с высвобождением энерг ии , называют экзоэнергетичсекими . Они-то и пред ставляют интерес для химических лазеров . В этих лазерах , высвобождающаяся при химических реакциях , идет на возбуждение активных центров и в конечном счете преобразуется в энергию когерентного света. Приведем пример реакций замещения , которы е используются в химических лазерах : F + H2 -> HF* + H , F + D2 ->DF* + D, H + Cl2 -> Hcl* + Cl, Cl + HJ - > HC l* + J. Звездочка указывает на то , что молекул а образуется в возбужденном колебательном сос тоянии. Существует еще ряд признаков классификаци и лазеров , но отнесем их рассмотрение к специальной литературе. Ш . ПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРОВ В ВОЕННОМ ДЕЛЕ. К на стоящему времени с ложилась основные направления по которым идет внедрение лазерной техники в военное дел о . Этими направлениями являются : 1. Лазерная локация (наземная , бортовая , по дводная ). 2. Лазерная связь. 3. Лазерные навигационные системы. 4. Лазерное оружие. 5. Лазерные ситным ПРО и ПКО , создава емые в рамках стратегической оборонной инициа тивы - СОИ. Сейчас , получены такие параметры излучени я лазеров , которые способны существенно повыс ить тактико-технические данные различных образцов военной аппара туры (стабильность частоты порядка 10 в -14, пиковая мощность 10 в -12 Вт , мощность непрерывного излучения 10 в 4 Вт , углово й раствор луча 10 в -6 рад , t=10 в -12 с , ... =0,2...20 мкм . 3.1 ЛАЗЕРНАЯ ЛОКАЦИЯ . Лазерной локацией называют обл асть оптикоэл ектроники , занимающегося обнаруж ением и определением местоположения различных объектов при помощи электромагнитных волн оптического диапазона , излучаемого лазерами . Объек тами лазерной локации могут быть танки , ко рабли , ракеты , спутники , промышленные и вое н ные сооружения . Принципиально лазерн ая локация осуществляется активным методом . Н ам уже известно , что лазерное излучение от личается от температурного тем , что оно яв ляется узконаправленным , монохраматичным , имеет бо льшую импульсивную мощность и высокую с пектральную яркость . Все это делает оп тическую локацию конкурентноспособной в сравнени и с радиолокаций , особенно при ее использо вании в космосе ( где нет поглощающего воз действия атмосферы ) и под водой ( где лоя ряда волн оптического диапазона существу ю т окна прозрачности ). В основе лазерной локации , так же как и радиолокации , лежат три основных сво йства электромагнитных волн : 1. Способность отражаться от объектов . Це ль и фон на котором она расположена , п о разному отражают упавшее на них излучен ие . Лазер ное излучение отражается от в сех предметов : металлических и неметаллических , от леса , пашни , воды . Более того , оно отражается от любых объектов , размеры которых меньше длины волны , лучше , чем радиоволны . Это хорошо известно из основной закономе рности отра ж ения , по которой след ует , что чем короче длина волны , тем лу чше она отражается . Мощность отраженного в этом случае излучения обратно пропорциональна длине волны в четвертой степени . Лазерном у локатору принципиально присуща и большая обнаружительная спосо б ность , чем ра диолокатору - чем , короче волна , тем она выш е . Поэтому-то проявлялась по мере развития радиолокации тенденция перехода от длинных волн к более коротким . Однако изготовление генераторов радиодиапазона , излучающих сверх короткие радиоволны , ст а новилось все более трудным делом , а затем и зашло в тупик. Создание лазеров открыло новые перспектив ы в технике локации. 2. Способность распространяться прямолинейно . Использование узконаправленного лазерного луча , к оторым производиться просмотр пространст ва , позволяет определить направление на объект ( пеленг цели ). Это направление находят по расположени ю оси оптической системы , формирующей лазерно е излучение ( в радиолокации - по направлению антенны ). Чем уже луч , тем с большей точностью может быт ь определен пеленг . Определим коэффициент направленного действия и диаметр антенны по следующей простой фор муле , G = 4п * S / 2 где G - коэффициент направленного действия , S - площадь антенны , м 2, / - длина волны излучения мкм. Простые ра счеты показывают - чтобы получить коэффициент направленности около 1,5 при пользовании радиоволн сантиметрового диапазона , нужно иметь антенну диаметром около 10м . Такую антенну трудно поставить на танк , а тем более на летательный аппарат . Она громоздк а и нетранспортабельна . Нужно использовать более короткие волны. Угловой раствор луча лазера , изготовленно го с использованием твердотельного активного вещества , как известно , составляет всего 1,0 - 1,5 гра дуса и при этом без дополнительных оптиче ских фокуси рующих систем (антенн ). Следоват ельно , габариты лазерного локатора могут быть значительно меньше , чем аналогического радио локатора . Использование же незначительных по габарита м оптических систем позволит сузить луч лазера до нескольких угловых минут , ес л и в этом возникнет необходи мость. 3. Способность лазерного излучения распростр аняться с постоянной скоростью дает возможнос ть определять дальность до объекта . Так . п ри импульсном методе дальнометрирования использу ется следующее соотношение : L = ct и 2 где L - расстояние до объекта , км , С - скорость распространени я излучения км /с , t и -время прохождения импульса до цели и обратно , с. Рассмотрение этого соотн ошения показы вает , что потенциальная точность измерения да льности определяется точностью измерения времени прохождения импульса энергии до объекта и обратно . Совершенно ясно , что чем , короче импульс , тем лучше ( при наличии хорошей полосы пропускания , ка к говорят р адисты ). Но нам уже известно , что самой физикой лазерного излучения заложена возможнос ть получения импульсов с длительностью 10-7 - 10-8 с . А это обеспечивает хорошие данные лазер ному локатору. Какими же параметрами принято характеризо вать локатор ? Каковы его паспортные данн ые ? Рассмотрим некоторые из них,см.рис. Прежде всего з о н а д е й с т в и я . Под ней понимают область пространства , в которой ведется наблю дение . Ее границы обусловлены максимальной и минимальной дальности действи я и пре делами обзора по углу места и азимуту . Эти размеры определяются назначением военного лазерного локатора. Другим параметром локатора является в р е м я о б з о р а . По д ним понимается время , в течение которог о лазерный луч приводит однократ ный о бзор заданного объема пространства. Следующим парам етром локатора являются о п р е д е л я е м ы е к о о р д и н а т ы . они зависят от назначения локатора . Если он предназначен д ля определения местонахождения наземных и над водных объектов , то до статочно измерять две координаты : дальность и азимут . При наблюдении за воздушными объектами нужны три координаты . Эти координаты следует определят ь с заданной точностью , которая зависит от систематических и случайных ошибок . Их ра ссмотрение выходит за р амки данной книги . Однако будем пользоваться таким по нятием , как р а з р е ш а ю щ а я с п о с о б н о с т ь . Под разрешающей способностью п онимается возможность раздельного определения ко ординат близко расположенных целей . Каждой ко ординате соот в етствует своя разрешаю щая способность . Кроме того , используется така я характеристика , как п о м е х о з а щ ищ е н н о с т ь . Это способность лазерного локатора работат ь в условиях естественных (Солнце , Луна ) и искусственных помех. И весьма в ажной харак теристикой локатора является н а д е ж н н о с т ь . Это свойство локатора сохранять свои характ еристики и установленных пределах в заданных условиях эксплуатации. Схема лазерного локатора , предназначенного для измерения четырех основных параметров о бъекта ( дальности , азимута , угла места и скорости ) см . рис . на стр . 17. Хорошо в идно , что конструктивно такой локатор состоит из трех блоков : передающего , приемного и индикаторного . Основное назначение передающего лока-тора - генерирование лазерного из л учения , формирование его в пространстве , во времени и направлении в район объек та . Передающий блок состоит из лазера с источником возбуждения , модулятора добротности , сканирующего устройства , обеспечивающего посылку энергии в заданной зоне по заданному закону сканирования , а также передающей оптической системы. Основное назначение приемного блока - прие м излучения отраженного объектом , преобразование его в электрический сигнал и обработка для выделения информации об объекте . Оно состоит из приемной оптич еской системы , интерференционного фильтра , приемника излучения , а также блоков измерения дальности , скор ости и угловых координат. Индикаторный блок служит для указания в цифровой форме информации о параметрах цели. В зависимости от того , для какой ц ели служит локатор , различают : дальномеры , измерители скорости (допплеровские локаторы ), со бственно локаторы (дальность , азимут , и угол места ). CХЕМА ЛАЗЕРНОГО ЛОКАТОРА о - м одулятор Лазер Модулятор Оптическая система Ска нирующее устройство Источник возбуждения П Е Р Е Д А Ю Щ И Й Б Л О К приемник излучения оптический фильтр приемная оптическая система ИНД ИКАТОРНЫЙ БЛОК ПРИЕМНЫЙ БЛОК блок измерения дал ьности блок измерения скорости блок измерения уг ловых координат Угол места A В Азимут Скорость Блок питания Дальность 3.2. НАЗЕМНЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ ДАЛЬНОМЕРЫ. Лазерная дальнометрия является одной из пер вых областей практического применения лазеров в зарубежной военной технике . Пер вые опыты относятся к 1961 году , а сейчас лазерные дальномеры используются и в наземно й военной технике (артиллерийские , таковые ), и в авиации (дальномеры , высотомеры , целеуказ а тели ), и на флоте . Эта техника прошла боевые испытания во Вьетнаме и на Ближнем Востоке . В настоящее время р яд дальномеров принят на вооружение во мн огих армиях мира. Задача определения расстояния между даль номером и целью сводится к измерению соот ветст вующего интервала времени между зонд ирующим сигналом и сигналом , отражения от цели . Различают три метода измерения дальност и в зависимости от того , какой характер модуляции лазерного излучения используется в дальномере : импульсный , фазовый или фазово-импу л ьсный . Внешний вид импульсного да льномера показан на рисунке. Сущность импульсного метода дальнометрирован ия состоит в том , что к объекту посыла ется зондирующий импульс , он же запускает временной счетчик в дальномере . Когда отражен ный объектом им пульс приходит к дальн омеру , то он останавливает работу счетчика . По временному интервалу автоматически высвечив ается перед оператором расстояние до объекта . Используя ранее рассмотренную формулу , оцени м точность такого метода дальнометрирования , если из в естно , что точность измере ния интервала времени между зондирующим и отраженным сигналами соответствует 10 в -9 с . П оскольку можно считать , что скорость света равна 3*10в 10 см /с , получим погрешность в изменении расстояния около 30 см . Специалисты считаю т , что для решения ряда практических задач этого вполне достаточно. При фазовом методе дальнометрирования лаз ерное излучение модулируется по синусоидальному закону . При этом интенсивность излучения меняется в значительных пределах . В зависимос ти от дальност и до объекта изменяется фаза сигнала , упавшего на объект . Отражен ный от объекта сигнал прийдет на приемное устройство также с определенной фазой , за висящей от расстояния . Это хорошо показано в разделе геодезических дальномеров . Оценим погрешность фазового дальномера , пригод ного работать в полевых условиях . Специалисты утверждают , что оператору (не очень квали фицированному солдату ) не сложно определить ф азу с ошибкой не более одного градуса . Если же частота модуляции лазерного излуче ния составляет 10 Мгц , т о тогда по грешность измерения расстояния составит около 5 см. Первый лазерный дальномер ХМ -23 прошел испытания , и был принят на вооружение арм ий . Он рассчитан на использование в передо вых наблюдательных пунктах сухопутных войск . Источником излучения в нем является лаз ер на рубине с выходной мощностью 2.5 Вт и длительностью импульса 30нс . В конструкции дальномера широко используются интегральные схемы . Излучатель , приемник и оптические элеме нты смонтированы в моноблоке , который имеет шкалы точного отчета аз и мута и угла места цели . Питание дальномера произ водится то батареи никелево-кадмиевых аккумулятор ов напряжением 24в , обеспечивающей 100 измерений д альности без подзарядки . В другом артиллерийс кой дальномере , также принятом на вооружение армий , имеется ус т ройство для одновременного определения дальности до четыре х целей ., лежащих на одной прямой , путем последовательного стробирования дистанций 200,600,1000, 2000 и 3000м. Интересен шведский лазерный дальномер . Он предназначен для использования в системах уп равления огнем бортовой корабельной и береговой артиллерии . Конструкция дальномера отличается особой прочностью , что позволяет применять его в сложенных условиях . Дальном ер можно сопрягать при необходимости с ус илителем изображения или телевизионным визир о м . Режим работы дальномера предус матривает либо измерения через каждые 2с . в течение 20с . и с паузой между серией измерений в течение 20с . либо через ка ждые 4с . в течение длительного времени . Циф ровые индикаторы дальности работают таким об разом , что когд а один из индикат оров выдает последнюю измеренную дальность , и в памяти другого хранятся четыре предыду щие измерения дистанции. Весьма удачным лазерным дальномерам являе тся LP-4. Он имеет в качестве модулятора добр отности оптико-механический затвор . Приемна я часть дальномера является одновременно визиром оператора . Диаметр входной оптической систем ы составляет 70мм . Приемником служит портативны й фотодиод , чувствительность которого имеет м аксимальное значение на волне 1,06 мкм . Счетчик снабжен схемой стробир о вания по дальности , действующей по установке оператора от 200 до 3000м . В схеме оптического визира перед окуляром помещен защитный фильтр д ля предохранения глаза оператора от воздейств ия своего лазера при приеме отраженного и мпульса . Излучатель в приемник смонт ированы в одном корпусе . Угол места цели определяется в пределах + 25 градусов . Аккумулятор обеспечива ет 150 измерений дальности без подзарядки , его масса всего 1 кг . Дальномер прошел испытания и был закуплен в ряде стран таких как - Канада , Швеция , Дания , Италия , Авст ралия . Кроме того , министерство обороны Велико британии заключило контракт на поставку англи йской армии модифицированного дальномера LP-4 массой в 4.4.кг. Портативные лазерные дальномеры разработаны для пехотных подразделений и перед ов ых артиллерийской наблюдателей . Один из таких дальномеров выполнен в виде бинокля . Исто чник излучения и приемник смонтированы в общем корпусе , с монокулярным оптическим визи ром шестикратного увеличения , в поле зрения которого имеется световое табло из с ветодиодов , хорошо различимых как ночью , так и днем . В лазере в качестве ист очника излучения используется аллюминиево-иттриевый гранат , с модулятором добротности на ниобат е лития . Это обеспечивает пиковую мощность в 1,5 Мвт . В приемной части используется сдвоенный лавинный фотодетектор с широкополосным малошумящим усилителем , что поз воляет детектировать короткие импульсы с мало й мощностью , составляющей всего 10 в -9 Вт . Лож ные сигналы , отраженные от близлежащих предме тов , находящихся в стволе с целью , и с ключается с помощью схемы строби рования по дальности . Источником питания явля ется малогабаритная аккумуляторная батарея , обесп ечивающая 250 измерений без подзарядки . Электронные блоки дальномера выполнены на интегральных и гибридных схемах , что позволило довести массу дальномера вместе с ист очником питания до 2 кг. Установка лазерных дальномеров на танки сразу заинтересовала зарубежных разработчиков военного вооружения . Это объясняется тем , чт о на танке можно ввести дальномер в с истему управления огнем тан ка , чем пов ысить его боевые качества . Для этого был разработан дальномер AN/VVS-1 для танка М 60А . Он не отличался по схеме от лазерного артиллерийского дальномера на рубине , однако помимо выдачи данных о дальности на цифровое табло в счетно-решающее устро й ство системы управления огнем танка . П ри этом измерение дальности может производитс я как наводчиком пушки так и командиром танка . Режим работы дальномера - 15 измерений в минуту в течение одного часа . Зарубежная печать сообщает , что более совершенный да л ь номер , разработанный позднее , имеет пределы измерения дальности от 200 до 4700м . с точностью + 10 м , и счетно-решающее устройство , связанн ое с системой управления огнем танка , где совместно с другими данными обрабатывается еще 9 видов данных о боеприпас ах . Это , по мнению разработчиков , дает возможность поражать цель с первого выстрела . Система управления огнем танковой пушки имеет в качестве дальномера аналог , рассмотренный ра нее , но в нее входят еще семь чувствен ных датчиков и оптический прицел . Назван и е установки “Кобельда” . В печати сообщается что она обеспечивает высокую вероятность поражения цели и несмотря на сложность этой установки переключатель механизма баллистики в положение , соответствующее выбр анному типу выстрела , а затем нажать кнопк у лазе р ного дальномера . При ведени и огня по подвижной цели наводчик дополни тельно опускает блокировочный переключатель упра вления огнем для того , чтобы сигнал от датчика скорости поворота башни при слежен ии за целью поступал за тахометром в вычислительное устрой с тво , помогая вы рабатывать сигнал учреждения . Лазерный дальномер , входящий в систему “Кобельда” , позволяет измерять дальность одновременно до двух целе й , расположенных в створе . Система отличается быстродействием , что позволяет произвести вы стрел в кратча й шее время. На рисунке приведены зависимости , показ ывающие , как изменяется вероятности поражения неподвижной цели в случае использования об ычного прицела , стеродальномера с простейшим счетным прибором , системы с лазерным дальноме ром . Анализ графико в показывает , что и спользование системы с лазерным дальномером и ЭВМ обеспечивает вероятность поражения цели близкую к расчетной . Графики также показы вают , насколько повышается вероятность поражения движущейся цели. 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 1000 2000 3000 Если для неподвижных целей вероя т ность поражения при использовании лазерной си стемы по сравнению с вероятностью поражения при использовании системы со стереодальномер ом не составляет большой разницы на диста нции около 1000м , и ощущается лишь на дал ьности 1500м , и более , то для движущих с я целей выигрыш явный . Видно , что вероятность поражения движущейся цели пр и использовании лазерной системы по сравнению с вероятностью поражения при использовании системы со стереодальномером уже на дист анции 100м , повышается более чем в 3,5 раза , а на дальности 2000м ., где сис тема со стереодальномером становиться практическ и неэффективной , лазерная система обеспечивает вероятность поражения с первого выстрела о коло 0,3. В армиях , помимо артиллерии и танков , лазерные дальномеры используются в системах , где требуется в короткий промежуток времени определить дальность с высокой точ ностью . Так , в печати сообщалось в разрабо тана автоматическая система сопровождения воздуш ных целей и измерения дальности до них . Система позволяет производить точное измере н ие азимута , угла места и даль ности . Данные могут быть записаны на магни тную ленту и обработаны на ЭВМ . Система имеет небольшие размеры и массу и разм ещается на подвижном фургоне . В систему вх одит лазер , работающий в инфракрасном диапазо не . Приемное устрой с тво с инфракра сной телевизионной камерой , телевизионное контрол ьное устройство , следящее зеркало с сервопров одом , цифровой индикатор и записывающее устро йство . Лазерное устройство на неодимовом стек ле работает в режиме модулированной добротнос ти и излучае т энергию на волне 1,06 мкм . Мощность излучения составляет 1 Мвт в импульсе при длительности 25нс и частоте следования импульсов 100 Гц . Расходимость лазер ного луча 10 мрад . В каналах сопровождения и спользуются различные типы фотодетекторов . В приемном уст р ойстве используется крем ниевый светодиод . В канале сопровождения - реше тка , состоящая из четырех фотодиодов , с по мощью которых вырабатывается сигнал рассогласова ния при смещении цели в сторону от ос и визирования по азимуту и углу места . Сигнал с каждого п р иемника пос тупает на видеоусилитель с логарифмической ха рактеристикой и динамическим диапазоном 60 дБ . М инимальной пороговый сигнал при котором систе ма следит за целью составляет 5*10в -8Вт . З еркало слежения за целью приводится в дви жение по азимуту и углу места сервомоторами . Система слежения позволяет определ ять местоположение воздушных целей на удалени и до 19 км . при этом точность сопровождения целей , определяемая экспериментально составляет 0,1 мрад . по азимуту и 0,2 мрад по углу места цели . Точность из м ерения дальности + 15 см. Лазерные дальномеры на рубине и неоди мовом стекле обеспечивают измерение расстояния до неподвижной или медленно перемещающихся объектов , поскольку частота следования импульсо в небольшая . Не более одного герца . Если нужно измерять небольшие расстояния , но с большей частотой циклов измерений , то используют фазовые дальномеры с излучателем на полупроводниковых лазерах . В них в к ачестве источника применяется , как правило , ар сенид галлия . Вот характеристика одного из дальномеров : в ыходная мощность 6,5 Вт в импульсе , длительность которого равна 0,2 мк с , а частота следования импульсов 20 кГц . Рас ходимость луча лазера составляет 350*160 мрад т.е . напоминает лепесток . При необходимости угловая расходимость луча может быть уменьшена д о 2 мрад . Приемное устройство состоит из оптической системы , а фокальной плоско сти которой расположена диафрагма , ограничивающая поле зрения приемника в нужном размере . Коллимация выполняется короткофокусной линзой , расположенной за диафрагмой . Рабочая дл и на волны составляет 0,902 мкм , а дальность действия от 0 до 400м . В печати сообщаетс я , что эти характеристики значительно улучшен ы в более поздних разработках . Так , наприм ер уже разработан лазерный дальномер с да льностью действия 1500м . и точностью и змерения расстояния + 30м . Этот дальномер имеет частот у следования 12,5 кГц при длительности импульсов 1 мкс . Другой дальномер , разработанный в СШ А имеет диапазон измерения дальности от 30 до 6400м . Мощность в импульсе 100Вт , а часто та следования импульсо в составляет 1000 Гц. Поскольку применяется несколько типов дал ьномеров , то наметилась тенденция унификации лазерных систем в виде отдельных модулей . Это упрощает их сборку , а также замену отдельных модулей в процессе эксплуатации . По оценкам специалист ов , модульная констр укция лазерного дальномера обеспечивает максимум надежности и ремонтопригодности в полевых условиях. Модуль излучателя состоит из стержня , лампы-накачки , осветителя , высоковольтного трансформат ора , зеркал резонатора . модулятора добротно сти . В качестве источника излучения и спользуется обычно неодимовое стекло или аллю миниево-натриевый гранат , что обеспечивает работу дальномера без системы охлаждения . Все эт и элементы головки размещены в жестком ци линдрическом корпусе . Точная механическ а я обработка посадочных мест на обоих концах цилиндрического корпуса головки позво ляет производить их быструю замену и уста новку без дополнительной регулировки , а это обеспечивает простоту технического обслуживания и ремонта . Для первоначальной юстировки оптической системы используется опорное з еркало , укрепленное на тщательно обработанной поверхности головки , перпендикулярно оси цилиндри ческого корпуса . Осветитель диффузионного типа представляет собой два входящих один в другой цилиндра между стенками к о торых находится слой окиси магния . Мод улятор добротности рассчитан на непрерывную у стойчивую работу или на импульсную с быст рым запусками . основные данные унифицированной головки таковы : длина волны - 1,06 мкм , энергия накачки - 25 Дж , энергия выходного и м пульса - 0,2 Дж , длительность импульса 25нс , частота следования импульсов 0,33 Гц в течение 12с допускается работа с частотой 1 Гц ), угол расходимости 2 мрад . Вследствие высокой чувствител ьности к внутренним шумам фотодиод , предусили тель и источник пи т ания размещают ся в одном корпусе с возможно более п лотной компоновкой , а в некоторых моделях все это выполнено в виде единого компактн ого узла . Это обеспечивает чувствительность п орядка 5*10 в -8 Вт. В усилителе имеется пороговая схема , возбуждающаяся в тот момент , когда импул ьс достигает половины максимальной амплитуды , что способствует повышению точности дальномера , ибо уменьшает влияние колебаний амплитуды приходящего импульса . Сигналы запуска и остан овки генерируются этим же фотоприемником и идут п о тому же тракту , что исключает систематические ошибки определения д альности . Оптическая система состоит из афока льного телескопа для уменьшения расходимости лазерного луча и фокусирующего объектива для фотоприемника . Фотодиоды имеют диаметр актив ной пло щ адки 50, 100, и 200 мкм . Значительн ому уменьшению габаритов способствует то , что приемная и передающая оптические системы совмещены , причем центральная часть использует ся для формирования излучения передатчика , а периферийная часть - для приема отраженно г о от цели сигнала. 1У . ЗАКЛЮЧЕНИЕ. За последнее время в России и за рубежом были проведены обширные исследования в области квантовой электроники . созданы разнообразные лазеры , а также приборы , основан ные на их использовании . Лазеры теперь при мен яются в локации и в связи , в космосе и на земле , в медицине и ст роительстве , в вычислительной технике и промы шленности , в военной технике . Появилось новое научное направление - голография , становление и развитие которой также немыслимо без ла зеров. Однако , ограниченный объем этой рабо ты не позволил отметить такой важный аспе кт квантовой электроники , как лазерный термоя дерный синтез , об использовании лазерного изл учения для получения термоядерной плазмы . Уст ойчивость светового сжатия . Не рассмотрены та к и е важные аспекты , как лазерное разделение изотопов , лазерное получение чист ых веществ , лазерная химия и многое другое . Но мы рассмотрели одну из частей упо требления лазеров в военной технологии , котор ые сейчас широким фронтом вторгаются в на шу действит е льность , обеспечивая подч ас уникальные результаты . Человек получил в свое распоряжение инструмент для повседневной научной и производственной деятельности. Мы еще не знаем , а вдруг может произойти научная “революция” в мире осно ванная на сегодняшних до стижениях лазерно й техники . Вполне возможно , что через 50 лет действительность окажется гораздо багаче наш ей фантазии..... Может быть , переместившись в “машине в ремени” на 50 лет вперед , мы увидим мир , затаившийся под прицелом лазеров . Мощные лазе ры нацел ившись из укрытий на космичес кие аппараты и спутники . Специальные зеркала на околоземных орбитах приготовились отрази ть в нужном направлении беспощадный лазерный луч , направить его на нужную цель . На огромной высоте зависли мощные гамма-лазеры , излучени е которых способно в с читанные секунды уничтожить все живое в л юбом городе на Земле . И негде укрыться от грозного лазерного луча - разве , что спрятаться в глубоких подземных убежищах . Но это все фантазии . И не дай бог она привратиться в реальность. Все эт о зависит от нас , от наших действий сегодня , от того , насколько активно все мы будет относиться к до стижениям нашего разума правильно , и направля ть наши решения в достойное русло этой необъятной “реки” которая называется - Лазер. Л И Т Е Р А Т У Р А . 1.Тарасов Л.В . “Знакомьтесь - лазеры” Рад ио и связь 1993 г 2. Федоров Б.В . “Лазеры основы устройства и применение” изд ДОСААФ 1990г. 3. Тарасов Л.В . “ Лазеры действительность и надеж ды” изд Наука 1985г 4. Орлов В.А . Лазеры в военной технике Воениздат 1986г. 5.Реди Дж . “Промышленной применение лазер ов” Мир 1991г. 6. Авиация и космонавтика № 5 1981г . с 44-45 7. Петровский В.И . “Локаторы на лазерах “ Воениздат 8. Федоров Б.Ф . “Лазе рные приборы и системы летательных аппаратов “ Машинострое ние 1988г. 9. Лазеры в авиации . (под ред . Сидорина В.М .) Воениздат 1982г.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
На крыльце общежития сидит грустный кот.
Объявление на входной двери:
"Убедительная просьба!
Не пускать кота в общагу!
У нас уже 10 беременных кошек!
Администрация"
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru