Khi chiến tranh trở nên bất đối xứng hơn, dân thường và những người không tham chiến khác trở thành một tỷ lệ thương vong lớn hơn, cùng với thiệt hại tài sản ngoài ý muốn.Tất nhiên, quân đội hy vọng sẽ tránh được những loại thương vong và sự tàn phá này.Với những công nghệ tiên tiến cho phép vũ khí của họ có độ chính xác cao hơn, họ cũng cần có khả năng định hướng và nhắm mục tiêu tốt hơn, trong khi vẫn giữ bí mật.Cũng cần có các công nghệ nhắm mục tiêu được cải thiện cho phép phát hiện và nhận dạng ở khoảng cách xa hơn so với người chỉ định.Ví dụ, tia laze rất tuyệt vời trong việc chỉ điểm chính xác, nhưng điều quan trọng là những tia khác cũng có thể bí mật chụp ảnh cảnh.
Để giải quyết những thách thức nhắm mục tiêu này, quân đội đã triển khai các tia laze cho phép họ không chỉ chỉ định mục tiêu nơi đạn dược sẽ tấn công mà còn sử dụng chính những tia laze này để đo khoảng cách đến mục tiêu, chiếu sáng khu vực xung quanh hoặc chỉ ra cho người khác thứ gì đó. lãi.Việc hình dung vị trí các tia la-de hướng tới, theo dõi các mục tiêu đang di chuyển và giảm thiểu thiệt hại phụ cần có các hệ thống hình ảnh nhìn thấy các tia la-de đang hoạt động được sử dụng tại hiện trường.Máy ảnh indium gallium arsenide (InGaAs) ở nhiệt độ phòng cung cấp cho người dùng khả năng này trong điều kiện ban ngày hoặc ban đêm.
Hầu hết các loại đạn dẫn đường bằng laze đều được điều khiển bằng tia laze có bước sóng 1,06 μm.Những tia laser này rất mạnh và chúng có thể được sử dụng để chỉ vào các vật thể cách xa nhiều dặm.Khoảng cách bị giới hạn phần lớn bởi mức độ chính xác mà người dùng có thể nhìn thấy những gì anh ta đang chỉ định.Điều này bao gồm điểm laser, mục tiêu và các vật thể xung quanh mục tiêu.Hiện tại, hầu hết các hệ thống đều sử dụng dãy máy dò indium antimonide (InSb) để chụp ảnh điểm.Các hệ thống InSb này được làm mỏng để cho phép đáp ứng xuống bước sóng laser 1,0 μm, thấp hơn nhiều so với phạm vi độ nhạy cực đại của InSb bình thường (từ 3 đến 5 μm).Phạm vi đó được sử dụng cho ứng dụng chính của nó như một máy dò nhiệt hồng ngoại sóng trung bình.
Máy ảnh InSb cho phép nhìn thấy tia laser hồng ngoại và chúng cung cấp nhận thức tình huống xung quanh điểm laser do sự phát xạ nhiệt của cảnh.Nhược điểm của các hệ thống này là máy dò cần được làm mát đáng kể (xuống tới 77K) và độ nhạy của chúng đối với laze 1,06 μm kém do hoạt động ở nhiệt độ phòng và 70%.Chúng cho phép chụp ảnh các điểm laze ở khoảng cách xa hơn với một hệ thống nhẹ hơn nhiều .
HÌNH 1
Tia laze không chỉ được sử dụng để dẫn đường cho đạn đến mục tiêu mà còn có thể cung cấp cho chiến binh thông tin về mục tiêu và môi trường xung quanh.Công cụ tìm phạm vi laser cho phép người dùng xác định khoảng cách đến mục tiêu.Những tia laser này hiện sử dụng bước sóng xấp xỉ 1,5 μm.Bước sóng này được coi là “an toàn cho mắt” vì năng lượng không tập trung vào võng mạc của mắt và công suất quang học cần thiết để làm mù một người bị tia laze chiếu vào là rất cao.Những tia laze này vô hình đối với kính nhìn ban đêm (NVG) cũng như mắt thường, do đó khiến chúng trở nên bí mật phù hợp.Ưu điểm là mục tiêu không biết rằng họ đang bị đánh dấu bằng tia laze;nhược điểm là chiến binh cũng khó biết liệu mình có nhắm đúng vào mục tiêu hay không.Vì InGaAs cũng rất nhạy cảm với các tia laser an toàn cho mắt, nên các camera InGaAs tạo ảnh SWIR đang được triển khai để các chiến binh có thể xác minh rằng hệ thống nhắm mục tiêu của họ vẫn hoạt động chính xác, ngay cả khi hệ thống đã bị va đập trên thực địa.
Loại laser phổ biến nhất trên chiến trường là loại được gắn vào súng trường của người lính và thường sử dụng bước sóng khoảng 850 nm.Con trỏ laser này được các binh sĩ sử dụng để chỉ mục tiêu cho nhau, cũng như hỗ trợ nhắm súng trường vào ban đêm khi họ đeo NVG.Những tia laser này là vô hình đối với con người, nhưng có thể nhìn thấy bằng kính bảo hộ.Các tia laser của súng trường không an toàn cho mắt và chúng có thể được phát hiện bằng nhiều loại công nghệ dò khác, cũ và mới.Vấn đề lớn nhất là trong khi chiến binh cần những NVG tốt nhất để nhìn xa hơn và vào những thời điểm tối hơn trong đêm, thì kẻ thù có thể dễ dàng phát hiện ra tia laze bằng công nghệ kính nhìn ban đêm cũ và rẻ tiền.Các thiết bị chụp ảnh InGaAs có lợi thế khác biệt là vừa tương thích ngược, vì chúng chụp ảnh các tia laser cũ hơn được sử dụng với NVG, ngoài ra chúng còn có thể tạo ảnh “an toàn cho mắt” và các hệ thống laser thế hệ tiếp theo.
Một camera SWIR được phát triển riêng cho Hệ thống nhắm mục tiêu súng trường và di động của quân đội Hoa Kỳ, Camera KTX của SUI có độ nhạy cao trong dải bước sóng 900 đến 1700 nm và có thể được sử dụng trong nhiều nhiệm vụ chụp ảnh ở mức độ ánh sáng yếu, bao gồm cả laser phát hiện.Với khả năng chụp ảnh dải động rộng trong ánh sáng sao một phần đến ánh sáng mặt trời trực tiếp, thiết bị tạo ảnh SWIR lý tưởng cho hoạt động giám sát bí mật và có thể dễ dàng tích hợp vào UAV, phương tiện mặt đất không người lái hoặc các thiết bị rô-bốt hoặc thiết bị cầm tay khác có kích thước và trọng lượng rất quan trọng.
Trong các hệ thống hình ảnh thế hệ tiếp theo, tia laser không chỉ xác định khoảng cách của mục tiêu, tức là công cụ tìm phạm vi laser, mà chúng còn cho phép hình ảnh tầm xa thông qua sương mù, sương mù và bụi mờ.LADAR và hình ảnh kiểm soát phạm vi sử dụng tia laser để chiếu sáng mục tiêu ở khoảng cách xa.Khoảng cách xa này cho phép chiến binh xác định mục tiêu ở tầm xa trong mọi điều kiện ánh sáng và thậm chí trong sương mù và khói.
Hầu hết các hệ thống hiện đang được phát triển đang sử dụng tia laze 1,5 μm vì lý do an toàn cho mắt và vì chúng cũng là bí mật của công nghệ NVG hiện tại, vốn đã phổ biến vào tay kẻ thù.Nhiều hệ thống thế hệ tiếp theo này đang được phát triển với mảng InGaAs ở nhiệt độ phòng để tiết kiệm trọng lượng, điện năng và kích thước trên hệ thống.Những phát triển này kết hợp với các tính năng có độ nhạy cao của máy dò InGaAs-SWIR, mang lại hiệu suất được cải thiện với các điều kiện an toàn hơn cho người dùng cuối và những người ngoài cuộc vô tội.
Bài viết này được viết bởi Tiến sĩ Martin H. Ettenberg, Giám đốc, Sản phẩm Hình ảnh, và Doug Malchow, Giám đốc, Phát triển Kinh doanh Thương mại tại SUI (Sensors Unlimited, Inc.), một phần của Goodrich Corporation, Princeton, NJ.
Thêm thông tin sản phẩm, bạn có thể đến thăm trang web của chúng tôi:
https://www.erbiumt Technology.com/
E-mail:devin@erbiumtechnology.com
WhatsApp: +86-18113047438
Fax: +86-2887897578
Địa chỉ: Số 23, đường Chaoyang, đường Xihe, quận Longquanyi, Thành Đô, 610107, Trung Quốc.
Thời gian cập nhật: Apr-01-2022
