Лазерный комплекс "искра"
Полезная модель относится к лазерной технике, конкретно к лазерным комплексам для нейтрализации неразорвавшихся боеприпасов, мин, других взрывоопасных объектов, далее целей.
Лазерный комплекс «Искра» обладает повышенной вероятностью нейтрализации целей и содержит выносной иттербиевый одномодовый волоконный лазер 1, пульт 2 управления огнем комплекса, а также жестко установленные на платформе 3, снабженной карданным подвесом 4, фокусирующий телескоп 5, на выходе которого установлен дефлектор 6 дефлектор для точного управления пространственным положением лазерного луча, видео камеру 7, дальномер 8, полупроводниковый лазер 9 - указку видимого диапазона электромагнитных волн, блок 10 сведения лучей лазера 9 - указки и волоконного лазера 1. Блок 10 по входу соединен гибкими оптическими кабелями 11 и 12 с выходами лазера 9 и 1 соответственно, а по выходу - с оптическим входом фокусирующего телескопа 5. Пульт 2 управления огнем комплекса выполнен в виде рабочего места оператора и содержит ЭВМ 2.1, а также соединенные с ней монитор 2.2, клавишную панель управления 2.3, манипуляторы 2.4 ручного управления карданной подвеской 4 по азимуту и углу места, а также блок 2.5 адаптеров для соединения ЭВМ 2.1 интерфейсными линиями связи по сигнальным и управляющим сигналам с волоконным лазером 1, карданным подвесом 4, фокусирующим телескопом 5, дефлектор 6, видео камерой 7, дальномером 8 и полупроводниковым лазером 9. 1 з.п.ф., 1 ил.
Область техники.
Полезная модель относится к лазерной технике, конкретно к лазерным комплексам для нейтрализации неразорвавшихся боеприпасов, мин, других взрывоопасных объектов, далее целей.
Уровень техники.
Известен лазерный комплекс «ЗЕВС» (Laser Ordnance Neutralization System - http://en.wikipedia.org/wiki/ZEUS-HLONS) для нейтрализации целей. Комплекс содержит многомодовый YAG - лазер непрерывного излучения, фокусирующий телескоп и видео камеру, установленные на платформе с карданным подвесом и соединенные по информационным и управляющим сигналам с пультом управления огнем комплекса.
Недостатком известного комплекса является трудность нейтрализации целей, из-за проблем фокусировки многомодового излучения лазера на цели и из-за вибрации лазерного луча при размещении мощного лазера на одной платформе с телескопом.
Известен лазерный комплекс (WO 2006103655, МПК: H01S 3/00, 2006), содержащий фокусирующий телескоп и видео камеру, установленные жестко на платформе с карданным подвесом, а также выносной одномодовый волоконный лазер, соединенные интерфейсными линиями связи по информационным и управляющим сигналам с ЭВМ пульта управления огнем комплекса. При этом выход волоконного лазера соединен с входом фокусирующего телескопа гибким оптическим кабелем.
Недостатком известного комплекса является относительно невысокая вероятность нейтрализации целей, связанная с относительно большими ошибками юстировки осей видеокамеры и фокусирующего телескопа, а также с ручной фокусировкой лазерного луча на цели.
Постановка задачи.
Задачей полезной модели является повышение вероятности нейтрализации целей. Техническим результатом, обеспечивающим решение этой задачи, - повышение точности наведения мощного лазерного луча на нейтрализуемую цель.
Достижение заявленного технического результата и, как следствие, решение поставленной задачи обеспечивается тем, что лазерный комплекс, содержащий фокусирующий телескоп и видео камеру, установленные жестко на платформе с карданным подвесом, а также выносной одномодовый волоконный лазер, соединенные интерфейсными линиями связи по информационным и управляющим сигналам с пультом управления огнем комплекса, причем выход волоконного лазера соединен с входом фокусирующего телескопа гибким оптическим кабелем, согласно полезной модели он дополнительно содержит полупроводниковый лазер - указку видимого диапазона электромагнитных волн, блок сведения лучей лазера - указки и волоконного лазера, установленный на входе фокусирующего телескопа, на выходе которого установлен дефлектор для точного управления пространственным положением лазерного луча, а также содержит лазерный дальномер для измерения дальности до цели, причем лазер - указка и лазерный дальномер установлены жестко на указанной выше платформе и соединены интерфейсными линиями связи по информационным и управляющим сигналам с пультом управления огнем комплекса.
При этом пульт управления огнем комплекса выполнен в виде рабочего места оператора и содержит ЭВМ, а также соединенные с ней монитор, клавишную панель управления, манипуляторы ручного управления карданной подвеской по азимуту и углу места, а также блок адаптеров для соединения ЭВМ пульта интерфейсными линиями связи по сигнальным и управляющим сигналам с волоконным лазером, карданным подвесом, фокусирующим телескопом, видео камерой, дальномером и полупроводниковым лазером.
Доказательство достижения заявленного технического результата и решения поставленной задачи.
Дополнительное введение полупроводникового лазера - указки видимого диапазона электромагнитных волн, а также блока сведения лучей лазера - указки и волоконного лазера, установленного на входе фокусирующего телескопа, на выходе которого установлен дефлектор для точного управления пространственным положением лазерного луча, позволяют автоматически наводить мощный луч волоконного лазера на цель путем визуального наведения видимого луча лазерной указки на цель, автоматически по заданной программе управления дефлектором делать плоские, круглые и фигурные разрезы и вырезы в корпусе цели. Этим обеспечивается оперативность наведения мощного луча на цель, точность его наведения и, как следствие, - повышение вероятности нейтрализации целей. Введение лазерного дальномера и соединение его интерфейсными линиями связи по информационным и управляющим сигналам с ЭВМ пульта управления огнем комплекса дополнительно позволяет измерять дальность до цели, рассчитывать требуемую величину фокусного расстояния телескопа и, тем самым, дополнительно повысить вероятность нейтрализации целей за счет быстрой оперативной и точной фокусировки лазерного излучения волоконного лазера на цели.
Ссылка на чертежи.
На фигуре 1 представлена функциональная схема лазерного комплекса «Искра» для нейтрализации мин и неразорвавшихся боеприпасов.
Описание в статике.
Лазерный комплекс «Искра» содержит выносной иттербиевый одномодовый волоконный лазер 1, пульт 2 управления огнем комплекса, а также жестко установленные на платформе 3, снабженной карданным подвесом 4, фокусирующий телескоп 5, на выходе которого установлен дефлектор 6 дефлектор для точного управления пространственным положением лазерного луча, видео камеру 7, дальномер 8, полупроводниковый лазер 9 - указку видимого диапазона электромагнитных волн, блок 10 сведения лучей лазера 9 - указки и волоконного лазера 1. Блок 10 по входу соединен гибкими оптическими кабелями 11 и 12 с выходами лазера 9 и 1 соответственно, а по выходу - с оптическим входом фокусирующего телескопа 5. Пульт 2 управления огнем комплекса выполнен в виде рабочего места оператора и содержит ЭВМ 2.1, а также соединенные с ней монитор 2.2, клавишную панель управления 2.3, манипуляторы 2.4 ручного управления карданной подвеской 4 по азимуту и углу места, а также блок 2.5 адаптеров для соединения ЭВМ 2.1 интерфейсными линиями связи по сигнальным и управляющим сигналам с волоконным лазером 1, карданным подвесом 4, фокусирующим телескопом 5, дефлектор 6, видео камерой 7, дальномером 8 и полупроводниковым лазером 9.
Описание в динамике.
Лазерный комплекс «Искра» работает следующим образом. Оператор с пульта 2 и с помощью ручных манипуляторов 2.4 ручного управления карданной подвеской 4 по азимуту и углу места наводит перекрестие прицела видеокамеры 7 на цель, например на обнаруженную мину. Далее после грубой наводки на цель он включает лазер 9 - указку и производит точную наводку оптической оси телескопа 5 на выбранную точку прожига корпуса цели. Одновременно дальномер 8 измеряет расстояние до выбранной точки и выдает измеренные значения через блок 2.5 на ЭВМ 2.1. ЭВМ 2.1 сравнивает значения фокусного расстояния телескопа 5 с измеренными значениями дальности дальномера 8 и выдает корректирующий сигнал на фокусирующий вход телескопа 5. После отработки корректирующего сигнала телескопом 5, последний через ЭВМ 2.1 выдает сигнал на включение волоконного лазера 1. Мощное излучение лазера 1 проходит по оптическому кабелю 11, блок 9 сведения лучей и телескопом 5 фокусируется на выбранной точке прожига корпуса цели. Одновременно дефлектор 5 по заданной программе управления ЭВМ 2.1 изменяет пространственное положение сфокусированного пятна на корпусе цели, осуществляя резку ее корпуса, фигурный вырез или разрез для доступа к взрывчатой начинке мины. Изображение цели, а также место и процесс прожига через видеокамеру 6 и блок 2.5 адаптеров передается на монитор 2.2. После окончания прожига корпуса цели оператор с панели управления 2.3 пульта 2 выдает сигнал блок 2.5 адаптеров на лазер 1 для снижения его мощности и перехода в режим бездетонационного выплавления взрывчатого вещества нейтрализуемого объекта.
После обезвреживания первой цели, оператор ориентирует телескоп 5 на очередную цель и процесс нейтрализации повторяется.
Промышленная применимость.
Полезная модель разработана на уровне технического проекта и опытных экспериментов по лазерной нейтрализации боеприпасов.
1. Лазерный комплекс, содержащий фокусирующий телескоп и видеокамеру, установленные жестко на платформе с карданным подвесом, а также выносной одномодовый волоконный лазер, соединенные интерфейсными линиями связи по информационным и управляющим сигналам с пультом управления огнем комплекса, причем выход волоконного лазера соединен с входом фокусирующего телескопа гибким оптическим кабелем, отличающийся тем, что он дополнительно содержит полупроводниковый лазер-указку видимого диапазона электромагнитных волн, блок сведения лучей лазера-указки и волоконного лазера, установленный на входе фокусирующего телескопа, на выходе которого установлен дефлектор для точного управления пространственным положением лазерного луча, а также содержит лазерный дальномер для измерения дальности до цели, причем лазер - указка и лазерный дальномер установлены жестко на указанной выше платформе и соединены интерфейсными линиями связи по информационным и управляющим сигналам с пультом управления огнем комплекса.
2. Лазерный комплекс по п.1, отличающийся тем, что пульт управления огнем комплекса выполнен в виде рабочего места оператора и содержит ЭВМ, а также соединенные с ней монитор, клавишную панель управления, манипуляторы ручного управления карданной подвеской по азимуту и углу места, а также блок адаптеров для соединения ЭВМ пульта интерфейсными линиями связи по сигнальным и управляющим сигналам с волоконным лазером, карданным подвесом, фокусирующим телескопом, видеокамерой, дальномером и полупроводниковым лазером.
