"Зарубежное военное обозрение" 02'1995
СРЕДСТВА ОБНАРУЖЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Подполковник А.АЛЕШИН;
капитан 1 ранга Б.АЗАРОВ, кандидат технических наук, доцент
Развитие оружия и военной техники в западных государствах на современном этапе характеризуется возрастанием роли оптико-электронных средств различного назначения. Задачи обнаружения, распознавания, сопровождения целей и наведения на них оружия, а также контроля их поражения возлагаются в частности, на лазерные приборы, обеспечивающие определение дальности до цели и ее подсветку для управляемого оружия с лазерными головками самонаведения. Они входят в состав систем морского, наземного и воздушного базирования и могут устанавливаться в той или иной компоновке на многих видах военной техники.
Зарубежные специалисты считают, кроме того, перспективным использование лазерных приборов в тренажерах и имитаторах ведения стрельбы из индивидуального и группового оружия, что позволяет в короткие сроки и с меньшими материальными затратами обучать личный состав и оценивать боевую эффективность соответствующих систем оружия.
В качестве одного из приоритетных направлений НИОКР в области создания разведывательной техники рассматриваются лазерные локаторы, способные обнаруживать, распознавать и сопровождать воздушные цели на больших дальностях (свыше 1000 км) и получать их реальные изображения. Это делает лазерные локаторы перспективными для применения в новых системах оружия (лазерном, ускорительном, сверхвысокочастотном и некоторых других).
В течение последних 10-15 лет в зарубежных странах ведутся широкомасштабные научно-исследовательские и конструкторские работы по созданию лазерного оружия. Для современного этапа характерен переход к стадии демонстрационных испытаний и оценки технической осуществимости проектов.
Широкое использование в военном деле приборов, оснащенных лазерами, определило направления, связанные с разработкой соответствующих способов и методов обнаружения источников лазерного излучения и их разграничения по степени потенциальной опасности. Значимость этой задачи возрастает в условиях современного боя, характеризующегося все более широким применением противоборствующими сторонами различных видов лазерной техники.
Наиболее простыми средствами обнаружения лазерного излучения являются приемники, входящие в комплекты серийно выпускаемой аппаратуры. Она используется, например, в двусторонних учениях, проводимых в подразделениях морской пехоты США, для оценки уровня огневой подготовки личного состава, а также для определения эффективности методов тактической подготовки в полевых условиях. Их участники оснащаются комплектами аппаратуры, в состав которой входят лазерный передатчик, устанавливаемый на винтовке, и два комплекта оптико-электронных приемников лазерного излучения. Передатчик маломощный и не представляет опасности для органов зрения (длина волны излучения 0,85 мкм), дальность его действия достигает 3000 м. Чтобы идентифицировать участников учения по результатам стрельбы , каждый передатчик получает код. Попадание отмечается звуковым сигналом и засчитывается тогда, когда какой-либо из приемников излучения принимает определенным образом закодированную импульсную последовательность. Подобные приемники могут служить также в качестве индивидуальных средств предупреждения о готовности противника к использованию оружия с лазерным прицелом. Несмотря на различия в конструкции и предназначении, аппаратура включает приемники, усилитель видеосигнала, элемент электропитания, звуковой или световой сигнализатор.
Ведущие позиции в разработке и создании индивидуальных приемников лазерного излучения занимают США и Германия. В частности, американская компания "Тракор" в 1990 году поставила в вооруженные силы своей страны, а также Австралии и Канады более 400 комплектов таких приборов, известных под наименованием SLIPAR. По сообщениям зарубежной прессы, ими были оснащены, в частности, морские пехотинцы, а также самолеты и вертолеты палубной авиации, принимавшие участие в операции "Буря в пустыне".
Наиболее распространенной является многоцелевая система имитации боевых действий MILES (Multiple Integrated Laser Engagement System) - учебно-тренировочное средство, позволяющее проводить двусторонние учения в условиях, приближенных к реальным. Она обеспечивает имитацию воздействия различных видов оружия - от автоматической винтовки М-16 до артиллерийских орудий, причем для каждого из них имеется соответствующий комплект приемников лазерного излучения.
Рис. 1. Приемник станции предупреждения о лазерном облучении типа RL1
В Германии довольно широкое распространение получил приемник лазерного излучения индивидуального пользования типа LDS, созданный компанией "Мессершмитт - Бельков - Блом" (МВБ). Его рабочий диапазон (0,4 - 1,1 мкм) может быть расширен до 1,6 мкм и более. Датчики приемника выполнены на основе кремниевых фотодиодов. Время непрерывной работы батареи не менее 12ч.
Технически более сложными являются приборы предупреждения о лазерном излучении средств наведения оружия. В отличие от приемников, рассмотренных выше, они должны не только фиксировать факт наличия такого излучения, по и определять координаты его источника и степень вероятной угрозы. Одним из них является аппаратура RL1 (рис.1), разработанная норвежской компанией "Симрад" и предназначенная для обнаружения излучения лазерных дальномеров и целеуказателей, работающих в диапазоне 0,66 - 1,1 мкм. В этом диапазоне электромагнитного спектра функционирует большинство современных импульсных лазеров, имеющих активные элементы, изготовленные на основе иттриево-алюминиевого граната или стекла, активированного ионами трехвалентного неодима.
Прибор RL1, состоящий из приемника лазерного излучения и устройства отображения информации, может быть установлен на носителях различных видов - от бронетанковой и автомобильной техники до самолетов, вертолетов и боевых кораблей. Так, приемник, контролирующий верхнюю полусферу, размещается на надстройке или мачте и состоит из пяти датчиков (угол поля зрения каждого 135°): четыре контролируют горизонтальную плоскость, причем оптические оси расположены взаимно перпендикулярно, а пятый ориентирован в вертикальной плоскости. Датчики соединены с электронными усилителями, которые усиливают сигналы, поступающие по линии связи через цифровой параллельно-последовательный преобразователь на устройство отображения информации, состоящее из преобразователя-декодера и индикатора. Декодер преобразует данные, полученные от четырех горизонтально расположенных датчиков, и выдает направление на источник лазерного излучения, фиксируемое на индикаторе в восьми секторах (в каждом есть светоизлучающие диоды, расположенные по кругу с интервалом 45°). Девятый диод находится в центре круга и обозначает цель на датчике ее отображения по вертикали. Имеется также звуковое устройство, подающее сигнал при обнаружении лазерного излучения. Оно отрегулировано так, что при попадании в один из датчиков единичного импульса сигнал звучит в течение 1 с, а если более одного, - то непрерывно на протяжении всего времени облучения.
Одной из унифицированных систем предупреждения о лазерном облучении является, в частности, AN/AVR-2 (разработанная американской фирмой "Перкин -Эльмер"). В дальнейшем по заказу министерства обороны США американские компании "Е-системз", "Лорал" и "Дженерал инструменте" создали несколько ее модификаций для различных видов военной техники. Для патрульных катеров ВМС США типа "Циклон" (рис. 2) система была соответствующим образом доработана с целью совмещения ее со станцией предупреждения о радиолокационном облучении AN/APR-39. Комплект включает четыре блока датчиков SU-130/AVR-2, обеспечивающих круговой обзор, и электронный блок CM-493/AVR-2 для классификации лазерного излучения и связи с другими системами. Общая масса 8,85 кг, потребляемое напряжение 28 В, наработка на отказ 1200 ч. Для снижения вероятности попадания на приемник отраженного от морской поверхности лазерного излучения в аппаратуру включены специальные оптические фильтры, рассчитанные на пропускание излучения только того диапазона, в котором работает большинство лазерных дальномеров, целеуказателей и устройств подсветки целей. Ввод звуковой и визуальной информации о лазерном облучении на индикатор станции AN/APR-39 осуществляет блок CM-493/AVR-2.
Рис. 2. Патрульный катер "Циклон" ВМС США
По мнению западных специалистов, надежность этой системы обеспечивает ее высокую конкурентоспособность на мировом рынке вооружений, что подтверждается закупкой ее Германией, Великобританией, Францией, Швецией и Израилем для установки на вертолетах и патрульных катерах. Всего на вооружении ряда стран находятся более 6000 комплектов таких систем различных модификаций.
Английская компания "Авимо" разработала станцию предупреждения о лазерном облучении LWD21 (рис. 3), которая может функционировать автономно и устанавливаться на любом носителе. Она состоит из блоков: сенсорного и индикации данных. Круговой обзор обеспечивают 12 оптико-электронных датчиков на кремниевых фотодиодах. На панели индикации данных имеются 25 светодиодов: 24 расположены по окружности, а один, находящийся в центре, оповещает оператора об излучении сверху. Они позволяют определить направление на лазерное излучение с точностью 15°. Кроме того, в станции LWD21 предусмотрена звуковая и снеговая сигнализация предупреждающая о наличии лазерного облучения.
По сообщениям зарубежной печати, одним из направлений совершенствования систем предупреждения о лазерном облучении является их объединение с другими радиоэлектронными средствами, в том числе со станциями радиотехнической разведки и противодействия. Например, станция типа LWS-20 (Израиль) совмещена со станциями SRS-20 (предупреждения о радиолокационном облучении) и SPS-20 (радиотехнической разведки). Ведутся также работы по интеграции средств обнаружения лазерных излучений с системами управления оружием.
Необходимость определения параметров излучения лазерных средств противника для оказания эффективного противодействия и защиты своих лазерных средств вызвала необходимость разработки специальных станций. К ним предъявляются более высокие требования - ошибка при пеленговании не должна превышать 1°, а разрешающая способность по длине волны составлять 0,1 мкм и менее. Датчики позволяют обнаруживать лазерные средства на дальности свыше 15 км за счет переотражения луча. Кроме того, у таких станций расширен рабочий диапазон волн, а также увеличены пределы измерения длительности и частоты повторения импульсов. Этим требованиям в достаточной степени соответствует станция типа COLDS (рис.4), разработанная германской компанией МВБ. Различные ее модификации прошли испытания на кораблях, самолетах, вертолетах и бронетехнике вооруженных сил США, Германии и Великобритании. Базовая станция типа COLDS имеет рабочий диапазон 0,4 - 2 мкм, который при необходимости может быть значительно расширен. Сенсорные блоки обеспечивают обзор в горизонтальной плоскости по всему горизонту, а в вертикальной плоскости лазерное излучение принимается в секторе от +45 до -45 ' Разрешающая способность по углу места и азимуту составляет 3° (возможно улучшение этой характеристики до 1,5°). Станция позволяет обрабатывать данные по двум целям одновременно за счет программируемого процессора, имеющегося в составе аппаратуры. Помимо направления на источник лазерного излучения, с ее помощью можно определить также длину волны, вид излучения, частоту повторения импульсов и тип лазерного устройства. Она обладает высокой вероятностью определения характера лазерного излучения, низким уровнем ложных тревог и большой дальностью действия. Наличие па носителях подобных систем позволяет своевременно оказать противодействие управляемому оружию с использованием лазерной техники, выполнить маневр уклонения, поставить ложные цели и т.д. Появление систем тактического лазерного оружия предполагает необходимость создания более сложных систем предупреждения о лазерном облучении, обеспечивающих своевременное определение его длины волны, режима работы (импульсный, частотный или непрерывный), модуляции излучения, а также измерения энергетических характеристик и координат, что позволяет осуществить их первичную классификацию источника излучения и определить степень опасности.
Одним из перспективных направлений создания средств обнаружения источников лазерного излучения зарубежные специалисты считают разработку аппаратуры, которую можно будет размещать на искусственных спутниках Земли. В настоящее время НИОКР в этой области находятся в стадии концептуальной проработки.
Предлагаются три варианта размещения спутников на орбите, первый из которых предусматривает вывод ИСЗ на круговую орбиту высотой 1000 км с периодом обращения до 100 мин. Это обеспечит ведение детальной разведки малоразмерных источников лазерного излучения и уменьшение массогабаритных характеристик бортовой аппаратуры. Второй вариант предусматривает выведение ИСЗ на глиптические орбиты (высота в апогее до 40 000 км, наклонение 63,6° и период обращения 12 ч). Время эффективного наблюдения за лазерными установками в любой точке Земли одним спутником составляет около 3 ч, а круглосуточное наблюдение может быть обеспечено восемью спутниками. Но при таком варианте необходимо решить сложные технические проблемы, связанные с изменением сигналов оптико-электронной аппаратуры в процессе движения ИСЗ по орбите, а также фоновой обстановки, что может отрицательно сказаться на процессе обнаружения источников лазерного излучения. При третьем варианте ИСЗ находятся на станционарной орбите (36 000 км) и обеспечивают круглосуточное наблюдение за назначенными объектами. Однако в данном случае существенным недостатком является их использование преимущественно в экваториальных зонах (до 35° северной и южной широты), а для обеспечения требуемой разрешающей способности необходимы оптические системы с апертурой около 2 м.
Процесс создания средств обнаружения источников лазерного излучения характеризуется разработкой унифицированной аппаратуры, обеспечивающей их эффективное обнаружение и классификацию. Наличие в боевых информационно-управляющих системах аппаратуры обнаружения лазерного излучения, по мнению западных специалистов, существенно повышает боевую устойчивость корабля в условиях современного боя.
HTTP://ATTEND.TO/COMMI
