عندما تصبح الحرب غير متكافئة ، يصبح المدنيون وغيرهم من غير المقاتلين نسبة مئوية أكبر من الضحايا ، إلى جانب الأضرار غير المقصودة في الممتلكات.الجيش بالطبع يأمل في تجنب هذه الأنواع من الخسائر والدمار.مع تقدم التقنيات التي تتيح مزيدًا من الدقة من أسلحتهم ، يحتاجون أيضًا إلى قدرات توجيه واستهداف أفضل ، مع بقائهم في الخفاء.هناك حاجة أيضًا لتقنيات الاستهداف المحسّنة التي تسمح بالكشف والتعرف على مسافات أطول من المصممين.على سبيل المثال ، تعتبر أشعة الليزر ممتازة في التأشير الدقيق ، ولكن من المهم أن يتمكن الآخرون من تصوير المشهد سرًا أيضًا.
لمواجهة تحديات الاستهداف هذه ، نشر الجيش أشعة الليزر التي تسمح لهم ليس فقط بتحديد الهدف حيث يجب أن تضرب الذخائر ، ولكن أيضًا استخدام نفس أجهزة الليزر لقياس المسافة إلى الهدف ، أو إلقاء الضوء على المنطقة المحيطة ، أو الإشارة إلى شيء ما للآخرين. من اهتمام.يتطلب تصور مكان توجيه الليزر وتتبع الأهداف المتحركة وتقليل الأضرار الجانبية إلى أدنى حد من أنظمة التصوير التي ترى الليزر النشط المستخدم في هذا المجال.توفر كاميرات زرنيخيد الإنديوم الغاليوم (InGaAs) في درجة حرارة الغرفة للمستخدمين هذه القدرة في ظروف النهار أو الليل.
يتم توجيه معظم الذخائر الموجهة بالليزر بواسطة ليزر بطول موجة 1.06 ميكرومتر.هذه الليزرات قوية جدًا ويمكن استخدامها للإشارة إلى أشياء على بعد أميال عديدة.المسافة محدودة إلى حد كبير بمدى دقة قدرة المستخدم على رؤية ما يعينه.يتضمن ذلك بقعة الليزر والهدف والأشياء حول الهدف.حاليًا ، تستخدم معظم الأنظمة مصفوفة كاشف لمضادات الإنديوم (InSb) لتصوير البقعة.يتم تخفيف أنظمة InSb هذه للسماح بالاستجابة حتى الطول الموجي لليزر 1.0 ميكرومتر ، وهو أقل بكثير من نطاق حساسية الذروة العادي InSb (بين 3 و 5 ميكرومتر).يتم استخدام هذا النطاق لتطبيقه الرئيسي ككاشف حراري متوسط الموجة بالأشعة تحت الحمراء.
تسمح كاميرات InSb برؤية ليزر الأشعة تحت الحمراء وتوفر وعيًا بالحالة حول بقعة الليزر بسبب الانبعاثات الحرارية للمشهد.الجانب السلبي لهذه الأنظمة هو أن الكاشف يحتاج إلى تبريد كبير (يصل إلى 77 كلفن) وحساسيته لليزر 1.06 ميكرومتر ضعيفة ، بسبب 70٪ والتشغيل في درجة حرارة الغرفة.أنها تمكن من تصوير بقع الليزر على مسافة أكبر مع نظام أخف بكثير.
شكل 1
لا يتم استخدام الليزر فقط لتوجيه الذخائر إلى هدفها ، ولكن يمكنها أيضًا تزويد المقاتل بمعلومات عن الهدف ومحيطه.تسمح محددات نطاق الليزر للمستخدم بتحديد المسافة إلى الهدف.تستخدم هذه الليزرات الآن طول موجة تقريبي يبلغ 1.5 ميكرومتر.يعتبر هذا الطول الموجي "آمنًا للعين" لأن الطاقة لا تركز على شبكية العين ، كما أن الطاقة الضوئية اللازمة لتعمية شخص مصاب بالليزر عالية جدًا.هذه الليزرات غير مرئية لنظارات الرؤية الليلية (NVGs) وكذلك للعين ، مما يجعلها مخفية بشكل مناسب.الميزة هي أن الهدف غير مدرك أنه يتم تمييزه بواسطة الليزر ؛الجانب السلبي هو أن المقاتل يواجه أيضًا صعوبة في معرفة ما إذا كان يصوب بشكل صحيح على الهدف.نظرًا لأن InGaAs حساسة جدًا أيضًا لأشعة الليزر الآمنة للعين ، يتم نشر كاميرات InGaAs للتصوير SWIR حتى يتمكن المحاربون من التحقق من أن نظام الاستهداف الخاص بهم لا يزال يسير بشكل صحيح ، حتى لو تم اختراق النظام في الميدان.
الليزر الأكثر شيوعًا في ساحة المعركة هو الليزر المرتبط ببندقية الجندي ، وعادةً ما يستخدم طول موجة يبلغ حوالي 850 نانومتر.يتم استخدام مؤشر الليزر هذا من قبل الجنود لتوجيه الأهداف إلى بعضها البعض ، وكذلك للمساعدة في تصويب بنادقهم في الليل عندما يرتدون NVGs.هذه الليزرات غير مرئية للبشر ، لكنها مرئية للنظارات الواقية.ليزر البندقية ليس آمنًا للعين ويمكن اكتشافه باستخدام العديد من أنواع تقنيات الكاشف ، القديمة والجديدة.المشكلة الأكبر هي أنه بينما يحتاج المقاتل إلى أفضل NVGs لرؤية المزيد وفي الأوقات المظلمة أثناء الليل ، يمكن للعدو بسهولة اكتشاف الليزر باستخدام تقنية نظارات الرؤية الليلية القديمة وغير المكلفة.تتمتع مصورات InGaAs بميزة مميزة تتمثل في كونها متوافقة مع الإصدارات السابقة ، حيث إنها تصور أشعة الليزر القديمة المستخدمة مع NVGs ، بالإضافة إلى أنها قادرة على تصوير أنظمة الليزر "الآمنة للعين" وأنظمة الليزر من الجيل التالي.
كاميرا SWIR واحدة تم تطويرها خصيصًا لنظام استهداف البنادق وحركة الجنود التابعين للجيش الأمريكي ، تتميز كاميرا KTX من SUI بحساسية عالية في نطاق الطول الموجي 900 إلى 1700 نانومتر ويمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من مهام التصوير بمستوى الإضاءة المنخفضة ، بما في ذلك الليزر كشف.من خلال التصوير ذي النطاق الديناميكي الواسع في ضوء النجوم الجزئي لإضاءة الشمس المباشرة ، يعد مصور SWIR مثاليًا للمراقبة السرية ويمكن دمجه بسهولة في الطائرات بدون طيار أو المركبات الأرضية غير المأهولة أو الأجهزة الروبوتية أو المحمولة الأخرى حيث يكون الحجم والوزن أمرًا بالغ الأهمية.
في أنظمة التصوير من الجيل التالي ، لن تحدد أجهزة الليزر مسافة الهدف فقط ، أي محددات مدى الليزر ، ولكنها ستسمح بالتصوير بعيد المدى من خلال حجب الضباب والضباب والغبار.يستخدم LADAR والتصوير ببوابات المدى الليزر لإضاءة الهدف على مسافات طويلة.تسمح مسافة المواجهة الطويلة هذه للمقاتل بتحديد الأهداف من مسافة بعيدة تحت أي ظروف إضاءة وحتى من خلال الضباب والدخان.
معظم الأنظمة قيد التطوير الآن تستخدم ليزر 1.5 ميكرومتر لأسباب تتعلق بسلامة العين ولأنها أيضًا مخفية لتقنية NVG الحالية ، والتي انتشرت في أيدي العدو.يتم تطوير العديد من أنظمة الجيل التالي هذه باستخدام مصفوفات InGaAs في درجة حرارة الغرفة للحفاظ على الوزن والطاقة والحجم على النظام.تتحد هذه التطورات مع ميزات الحساسية العالية لأجهزة الكشف InGaAs-SWIR ، مما يوفر أداءً محسنًا مع ظروف أكثر أمانًا للمستخدم النهائي والمارة الأبرياء.
كتب هذا المقال الدكتور مارتن إتش إتنبرغ ، مدير منتجات التصوير ، ودوغ مالشو ، مدير تطوير الأعمال التجارية في SUI (Sensors Unlimited، Inc.) ، وهي جزء من شركة Goodrich Corporation ، برينستون ، نيوجيرسي.
مزيد من المعلومات عن المنتج ، يمكنك زيارة موقعنا على شبكة الإنترنت:
https://www.erbiumtechnology.com/
بريد إلكتروني:devin@erbiumtechnology.com
ال WhatsApp: + 86-18113047438
الفاكس: + 86-2887897578
إضافة: رقم 23 ، طريق Chaoyang ، شارع Xihe ، Longquanyi Distrcit ، تشنغدو ، 610107 ، الصين.
وقت التحديث: Apr-01-2022
