امواج کوتاه امواج مادون قرمز (SWIR) به ردیابی لیزری، تشخیص کمک می کند

با نامتقارن شدن جنگ، غیرنظامیان و سایر غیرنظامیان درصد بیشتری از تلفات، همراه با خسارت مالی ناخواسته را تشکیل می دهند.البته ارتش امیدوار است که از این نوع تلفات و ویرانی جلوگیری کند.با فناوری‌های پیشرفته‌ای که دقت بیشتری را از سلاح‌هایشان امکان‌پذیر می‌کند، آنها همچنین به قابلیت‌های بهتر اشاره و هدف‌گیری نیاز دارند، در حالی که مخفی می‌مانند.فناوری‌های هدف‌گیری بهبود یافته‌ای که امکان شناسایی و شناسایی در فواصل طولانی‌تر از تعیین‌کننده‌ها را فراهم می‌کند نیز مورد نیاز است.به عنوان مثال، لیزرها در نشانه گیری دقیق عالی هستند، اما مهم است که دیگران نیز بتوانند به صورت مخفیانه از صحنه تصویربرداری کنند.

برای مقابله با این چالش‌های هدف‌گیری، ارتش لیزرهایی را مستقر کرده است که به آن‌ها اجازه می‌دهد نه تنها هدفی را که مهمات باید در آن اصابت کند، تعیین کنند، بلکه از همین لیزرها برای اندازه‌گیری فاصله تا هدف، روشن کردن منطقه اطراف یا اشاره به چیزی به دیگران استفاده کنند. مورد علاقه.تجسم جایی که لیزرها در حال نشانه گیری هستند، ردیابی اهداف متحرک و به حداقل رساندن آسیب های جانبی نیازمند سیستم های تصویربرداری است که لیزرهای فعال مورد استفاده در میدان را ببینند.دوربین های ایندیوم گالیوم آرسنید (InGaAs) با دمای اتاق این قابلیت را در شرایط روز یا شب به کاربران می دهند.

بیشتر مهمات هدایت لیزری توسط لیزرهایی با طول موج 1.06 میکرومتر هدایت می شوند.این لیزرها بسیار قدرتمند هستند و می توان از آنها برای اشاره به اجسام مایل دورتر استفاده کرد.فاصله تا حد زیادی به این بستگی دارد که کاربر با چه دقتی می تواند چیزی را که تعیین می کند ببیند.این شامل نقطه لیزر، هدف و اشیاء اطراف هدف است.در حال حاضر، بیشتر سیستم‌ها از آرایه آشکارساز آنتی‌مونید ایندیوم (InSb) برای تصویربرداری از نقطه استفاده می‌کنند.این سیستم‌های InSb نازک شده‌اند تا به طول موج لیزر 1.0 میکرومتر پاسخ دهند، که بسیار کمتر از محدوده حساسیت پیک طبیعی InSb (بین 3 تا 5 میکرومتر) است.این محدوده برای کاربرد اصلی آن به عنوان آشکارساز حرارتی مادون قرمز موج میانی استفاده می شود.

دوربین‌های InSb به لیزر مادون قرمز اجازه دیده شدن را می‌دهند و به دلیل انتشار حرارتی صحنه، آگاهی موقعیتی را در اطراف نقطه لیزر ارائه می‌دهند.نقطه ضعف این سیستم ها این است که آشکارساز به خنک کننده قابل توجهی نیاز دارد (تا 77K) و حساسیت آنها به لیزرهای 1.06 میکرومتر ضعیف است، به دلیل عملکرد 70٪ و دمای اتاق.آنها امکان تصویربرداری از نقاط لیزری را در فواصل ایستاده بیشتر با یک سیستم بسیار سبک تر می کنند.

شکل 1

لیزرها نه تنها برای هدایت مهمات به سمت هدف مورد استفاده قرار می گیرند، بلکه می توانند اطلاعات مربوط به هدف و اطراف آن را در اختیار جنگنده قرار دهند.فاصله یاب لیزری به کاربر این امکان را می دهد که فاصله تا هدف را تعیین کند.این لیزرها اکنون از طول موج تقریبی 1.5 میکرومتر استفاده می کنند.این طول موج برای چشم «ایمن» در نظر گرفته می‌شود، زیرا انرژی روی شبکیه چشم متمرکز نمی‌شود و قدرت نوری مورد نیاز برای کور کردن فردی که توسط لیزر برخورد می‌کند بسیار زیاد است.این لیزرها برای عینک های دید در شب (NVG) و همچنین برای چشم نامرئی هستند و در نتیجه آنها را به طور مناسب پنهان می کنند.مزیت این است که هدف از علامت گذاری توسط لیزر بی اطلاع است.نکته منفی این است که جنگنده همچنین در تشخیص اینکه آیا به درستی هدف را نشانه گرفته است یا خیر، مشکل دارد.از آنجایی که InGaAs به لیزرهای ایمن چشم نیز بسیار حساس است، دوربین‌های InGaAs تصویربرداری SWIR در حال استقرار هستند تا جنگنده‌ها بتوانند تأیید کنند که سیستم هدف‌گیری آن‌ها هنوز به درستی دیده می‌شود، حتی اگر سیستم در میدان انفجار شده باشد.

رایج ترین لیزر در میدان جنگ، لیزری است که به تفنگ سرباز متصل می شود و معمولاً از طول موجی در حدود 850 نانومتر استفاده می کند.این نشانگر لیزری توسط سربازان برای نشان دادن اهداف به سمت یکدیگر و همچنین برای کمک به هدف گیری تفنگ های خود در شب هنگام استفاده از NVG استفاده می شود.این لیزرها برای انسان نامرئی هستند، اما برای عینک قابل مشاهده هستند.لیزرهای تفنگ از نظر چشم ایمن نیستند و با استفاده از بسیاری از انواع دیگر فناوری های آشکارساز، قدیمی و جدید، قابل شناسایی هستند.بزرگترین مشکل این است که در حالی که جنگنده برای دیدن بیشتر و در زمان های تاریک تر در طول شب به بهترین NVG نیاز دارد، دشمن به راحتی می تواند لیزرها را با فناوری قدیمی و ارزان عینک دید در شب شناسایی کند.تصویرگرهای InGaAs دارای مزیت متمایز بودن سازگاری با عقب هستند، زیرا آنها لیزرهای قدیمی مورد استفاده با NVGها را تصویر می کنند، به علاوه آنها قادر به تصویربرداری "ایمن برای چشم" و سیستم های لیزری نسل بعدی هستند.

دوربین SWIR که به طور خاص برای تحرک سربازان ارتش ایالات متحده و سیستم هدف گیری تفنگ ساخته شده است، دوربین KTX SUI دارای حساسیت بالا در محدوده طول موج 900 تا 1700 نانومتر است و می تواند در انواع وظایف تصویربرداری در سطح کم نور از جمله لیزر استفاده شود. تشخیصبا تصویربرداری دامنه دینامیکی گسترده در نور جزئی ستاره تا نور مستقیم خورشید، تصویرگر SWIR برای نظارت مخفی ایده‌آل است و می‌تواند به راحتی در پهپادها، وسایل نقلیه زمینی بدون سرنشین، یا سایر دستگاه‌های رباتیک یا دستی که اندازه و وزن آنها حیاتی است، ادغام شود.

در سیستم‌های تصویربرداری نسل بعدی، لیزرها نه تنها فاصله هدف، یعنی برد یاب لیزری را تعیین می‌کنند، بلکه امکان تصویربرداری دوربرد را از طریق مه، مه و غبار پنهان می‌کنند.LADAR و تصویربرداری با محدوده برد از لیزر برای روشن کردن هدف در فواصل طولانی استفاده می کنند.این فاصله توقف طولانی به جنگنده اجازه می دهد تا اهداف را در برد طولانی تحت هر شرایط نوری و حتی از میان مه و دود شناسایی کند.

اکثر سیستم هایی که اکنون در حال توسعه هستند از لیزرهای 1.5 میکرومتری به دلایل ایمنی چشم استفاده می کنند و همچنین به دلیل پنهان بودن فناوری فعلی NVG که در دست دشمن گسترش یافته است.بسیاری از این سیستم‌های نسل بعدی با آرایه‌های InGaAs در دمای اتاق در حال توسعه هستند تا وزن، قدرت و اندازه سیستم را حفظ کنند.این پیشرفت‌ها با ویژگی‌های حساسیت بالا آشکارسازهای InGaAs-SWIR ترکیب می‌شوند و عملکرد بهتری را با شرایط ایمن‌تری برای کاربر نهایی و تماشاگران بی‌گناه ارائه می‌دهند.

این مقاله توسط دکتر مارتین اچ.

اطلاعات بیشتر محصول، می توانید به وب سایت ما مراجعه کنید:

https://www.erbiumtechnology.com/

پست الکترونیک:devin@erbiumtechnology.com

واتس اپ: +86-18113047438

فکس: +86-2887897578

اضافه کنید: شماره 23، جاده چائویانگ، خیابان Xihe، منطقه Longquanyi، چنگدو، 610107، چین.