Источники помех в ЛЛС.

В ЛЛС прием сигнала всегда осуществляется на фоне шума, который можно разделить на внешний и внутренний.

Внешние шумы для большинства ЛЛС в основном обусловлены влиянием помехи, вызванной обратным рассеянием лазерного излучения в земной атмосфере и фоновыми помехами. Помеха обратного рассеяния возникает в результате обратного объемного рассеяния лазерного пучка подсвета в толще атмосферы. К фоновым помехам относят помехи, которые не связаны с излучением источника лазерного локатора, а существуют независимо от наличия, лазерного сигнала. К ним можно отнести прямое солнечное излучение и фоновое излучение, обусловленное рассеянием солнечного излучения в земной атмосфере и на земной поверхности. Эти помехи во многих случаях являются определяющими при работе локатора в дневное время.

Внутренние шумы обусловлены шумами фотоприемника и шумами усилительного устройства.

Если лазерный локатор работает в атмосфере, то необходимо учитывать не только помехи атмосферного происхождения, но и явления, происходящие при прохождении лазерного излучения через атмосферу. Последние разделяют на несколько групп, каждую из которых можно рассматривать самостоятельно и учитывать в зависимости от конкретных условий работы локатора. К таким явлениям следует отнести: ослабление и рассеяние лазерного излучения из-за наличия в атмосфере поглощающих газов и аэрозольных частиц; искажения лазерного пучка, вызванные турбулентностью атмосферы; различные нелинейные эффекты.

Нелинейные эффекты затрудняют лазерные измерения и вносят случайные и систематические ошибки, сложным образом зависящие от длины волны излучения, параметров лазерного источника и приемника, схемы локации, длины трассы распространения излучения, метеорологических условий и др.

22.Особенности структурной схемы лазерного локатора.

Структурные схемы лазерных локаторов, используемых для различных задач, имеют много общего. Основными блоками, характерными для любого лазерного локатора, являются: лазерное передающее устройство; оптико-электронное приемное устройство; система первичной обработки локационных данных; система управления и наведения.

В состав следящей ЛЛС входит также система автоматического сопровождения цели. В зависимости от конкретных задач изменяется конструкция лазерного локатора, его отдельные узлы и блоки, особенно лазерное передающее и приемное устройства.

На рис.7 представлена структурная схема лазерного локатора, в которой в качестве передатчика использован лазер. Синхронизатор ЛЛС вырабатывает сигналы управления, поступающие на передающее и приемное устройства.

Лазерное передающее устройство предназначено для генерации когерентных колебаний волн оптического диапазона, их модуляции по определенному закону и излучения зондирующего сигнала в заданном направлении и определенном телесном угле, характеризующем направленность лазерного передающего устройства. Оно представляет собой активную среду 2,помещенную в резонатор 3,систему накачки 4и системы управления временными 5, энергетическими 6или же поляризационными характеристиками излучения лазера, передающую оптическую систему 7, включающую в себя в общем случае коллимирующий и отклоняюще-сканирующий блоки.

Рис.7. Структурная схема лазерного локатора:

1 - синхронизатор ЛЛС; 2-активная среда;

3 - резонатор; 4 - система накачки;

5 - система управления временными характеристиками излучения лазера;

6 - система управления энергетическими характеристиками излучения лазера;

7 - передающая оптическая система;

8 - устройство обработки сигналов;

9 - фотоприемное устройство; 10 - приемная оптическая система;

11 - система наведения

Часто небольшая часть импульса лазера используется для маркировки момента начала отсчета времени и калибровки интенсивности (т.е. для задания опорного сигнала, которым нормируется полезный лазерный локационный сигнал в случае плохой воспроизводимости параметров выходных лазерных импульсов), а также для контроля длины волны лазерного излучения, когда это необходимо.

Отраженное от цели излучение поступает на приемную оптическую систему 10, а затем на фотоприемное устройство 9 и устройство обработки сигналов 8, которое принимает решение о наличии или отсутствии цели, управляет режимом работы антенных систем, переводя их из режима поиска в режим автосопровождения цели через систему наведения 11.

Основными элементами приемной оптики в большинстве лазерных локаторов в настоящее время являются отражающие телескопы систем Ньютона, Грегори и Кассегрена. Размер апертуры приемника сильно зависит от характера объекта локации и расстояния, с которого проводится локация.