激光在军事上的应用.
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激光在军事上的应用焦雷05061120一、激光致盲武器激光致盲武器的射击对象是人眼以及光学和光电装置等目标。
它一般由激光器、精密瞄准跟踪系统、光束控制和发射系统组成。
激光器是激光武器的核心,用于产生起致盲作用的激光光束,如二氧化碳激光器,平均输出功率一般在1000~10000W之间;精密瞄准跟踪系统用于跟踪瞄准所要攻击的目标,引导激光束对准目标射击,如采用红外跟踪仪电视跟踪器或激光雷达等光电瞄准跟踪系统;光束控制和发射系统的作用是将激光束快速准确地聚焦到目标上,其主要部件是反射镜。
激光致盲武器与一般常规武器相比,具有高速、准确、灵活和抗干扰等独特优点。
它能以3×105km/s的速度射击目标,瞬发即中,几乎没有后坐力,变换方向迅速,射击频率高,可在短时间内对付多个目标。
它可准确瞄准某个方向,选择杀伤目标集中的位置,甚至射击目标上的某个部分或元器件,而对其他目标或周围环境没有破坏作用,并且抗干扰能力强,现有的电子干扰手段对它不起作用或影响很小。
激光致盲武器射击人眼,可造成暂时失明或永久性致盲,甚至使视网膜爆裂,眼底大面积出血。
激光致盲武器也可对光电系统和光电装置造成损伤,使其失去观测能力,它可使导弹导引头中的光电传感致盲,从而失去跟踪目标能力,使光电引信过早或不能引爆,从而使弹头失去杀伤作用。
在反坦克、反潜艇作战中,激光致盲武器也有很大的发展潜力。
坐在坦克里的敌人,全身都处在厚厚的铁甲的保护下,潜水艇则有很深的海水掩护,要杀伤他们不大容易,但只要对准潜望镜的入口发射激光,它沿着潜望镜的光路进入,就会把用潜望镜观察外界情况的指挥员的眼睛损伤。
二、激光制导炸弹激光制导炸弹主要由导引头、战斗部和尾翼三大部分组成。
激光导引头又分为激光接收器和控制舱两部分;战斗部主要是采用通用炸弹;也有采用集束炸弹的;尾翼的作用是增加升力,延长射程。
激光制导的基本原理是:导引头上装有光学系统和四象限光探测元件,接收由目标反射的激光能量,经处理输出表征目标视线与制导炸弹速度方向之间的角视差信号,形成制导指令,输送给舵机,转动相应舵面,产生控制力,从而修正飞行弹道。
激光在军事上的应用摘要:激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。
根据作战用途的不同,激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。
武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成,目前通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、CO2激光器等。
激光武器具有攻击速度快、转向灵活、可实现精确打击、不受电磁干扰等优点,但也存在易受天气和环境影响等弱点。
激光武器已有30多年的发展历史,其关键技术也已取得突破,美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种激光打靶试验。
目前低能激光武器已经投入使用,主要用于干扰和致盲较近距离的光电传感器,以及攻击人眼和一些增强型观测设备;高能激光武器主要采用化学激光器,按照现有的水平,今后5—10年内可望在地面和空中平台上部署使用,用于战术防空、战区反导和反卫星作战等。
正文:在这学期学过《无处不在的激光》之后,我对激光有了更加深刻的了解,被它“无处不在”的特性所震撼,更增加了我学习与激光有光知识的动力与兴趣。
以下,我将通过我收集到的知识谈谈激光的有关特性及它在军事上的应用。
激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。
意思是“受激辐射的光放大”。
什么叫做“受激辐射”?它基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出了的一套全新的理论。
这一理论是说在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳到(跃迁)到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光,而且在某种状态下,能出现一个弱光激发出一个强光的现象。
这就叫做“受激辐射的光放大”,简称激光。
激光主要有四大特性:激光高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。
激光测距及在军事上的应用光子学中心袁建伟摘要:本文简要介绍了脉冲激光测距原理及常见的激光测距光源,并对它们在军事上的应用作了相应的介绍。
关键词:激光测距,激光光源, 军事应用1 引言激光测距是激光在军事上应用最早和最成熟的技术。
自1960年第一台激光器--红宝石激光器发明以来,便有人开始进行激光测距的研究。
和微波测距等其它方法相比,激光测距具有更好的方向性和更高的测距精度,测程远,抗干扰能力强,隐蔽性好,因而得到广泛的应用。
激光测距的研究还对雷达技术的发展起了很大的促进作用,因而在国民经济和国防建设中具有重要意义。
根据所发射激光状态的不同,激光测距分为激光脉冲测距和连续波激光测距,后者根据起止时刻标识的不同又分为相应激光测距和调频激光测距。
本文将介绍脉冲测距的最新技术发展。
2 脉冲激光测距原理脉冲激光测距是利用激光脉冲持续时间极短,能量在时间上相对集中,瞬时功率很大(一般可达兆瓦)的特点,在有合作目标的情况下,脉冲激光测距可以达到极远的测程;在进行几公里的近程测距时,如果精度要求不高,即使不使用合作目标,只是利用被测目标对脉冲激光的漫反射索取的反射信号,也可以进行测距。
一个典型的脉冲飞行时间激光测距系统通常有以下五个部分组成:激光发射单元,一个或两个接受通道,时刻鉴别单元,时间间隔测量单元和处理控制单元。
激光发射单元在t0时刻发射一激光脉冲,其中一小部分功率直接进入接收通道1,经时刻鉴别单元产生起始(START)信号,开始时间间隔测量;其余功率从发射天线向目标发射出去,经距离R到达目标后被反射;接受通道2的光电探测器接受到返回脉冲,经放大后到达时刻鉴别单元,产生一终止(STOP)信号,终止时间间隔测量;时间间隔测量单元把所测得的结果t输出到处理控制单元,最后得到距离R=ct/2。
3 激光测距在军事上的应用(1) 激光测距光源 战术和战略用脉冲激光测距仪主要包括红宝石、Nd∶YAG、CO2、喇曼频移Nd∶YAG和Er∶玻璃等脉冲激光测距仪。
激光原理论文**:***学号:2014326690014班级:应用物理(1)班指导教师:楼益民2016年11月制激光在军事国防中的应用摘要自从进入21世纪以来,科学技术的不断发展催生了一批批的高新技术产业,使得军事界发生了一场重大的军事变革,从近年来爆发的现代高科技局部战争可以看出:军队逐渐在由“体能型”向“智能型”的方向发展;由纯粹的兵器对抗向作战体系之间的对抗的方向发展;由单纯的防守型向攻防兼并型方向发展;由临空、近距离作战向防区外远距离作战发展,因此未来的战争对制导武器的发展提出了更高的要求:必须建立完善的作战系统,具备在复杂的气象和电磁环境条件下以及在更远的射程上对不同目标精确打击能力[1]。
激光武器作为20世纪重大发明之一,自1960年首次问世以来,经过半个世纪的发展,科学家不断地攻关克难,最终激光技术从原理、实验手段到制备工艺系列流程日趋成熟,发展极为迅猛,并且为科学技术进步与经济发展做出了极大的贡献[2]。
作为一门新颖的科学技术,其发展之快已经渗透到了各个领域,对物理学、化学、生物学、医学、工艺学、园艺学以及检测技术、通信技术、军事技术等都产生了深刻的影响。
众所周知,重大的科技成果首先是应用于军事,而激光技术也不例外,其军事应用效果显著,在雷达侦查、激光测距、定向能武器、导弹制导、航空航天、电子对抗、激光隐身、激光通信等方面的应用使得军队智能化程度大幅提升,同时信息战争也站上了历史的舞台。
回望过去十几年间发生大大小小的局部战争可见,国防建设中军队信息化发挥了巨大的作用,在战况紧急的战场上能否迅速准确地获取敌人的信息是决定胜败的关键。
基于科索沃、越南、海湾等现代战争中美国军队的表现和经济实力,我国逐渐加快了军队现代化的进程,促进军队智能化,更具机动性和应变性。
结合国内外的激光军用状况作了一些报告,并对激光的军事应用前景作了分析。
关键词:激光技术激光制导干扰对抗国防军事发展前景引言科技发展迅猛的时代,任何高新技术的应用首选舞台都离不开军事领域,激光器等技术均已日趋成熟,激光日益受到各大军事强国的重视,并且有望成为未来军事技术发展中最为活跃的领域之一。
激光技术的军事应用武器:激光技术是20世纪60年代初发展起来的一门高新技术,经过40多年的发展,从机理原理,实验手段到制造工艺都已逐步成熟,受到各大军事强国的重视,未来有望成为军事技术最活跃的一个领域。
高亮度,方向性强,单色性好。
相干性好。
由于激光具有上述特点,激光技术在军事领域得到广泛的应用。
其主要应用有:激光武器用于杀伤敌重武器装备时,需要较高的能量,通常称为高能激光武器或称激光炮。
目前美国已研制出机载和车载激光炮。
激光炮的威力强大,命中率极高。
由于强激光束具有很强的烧蚀作用、幅射作用和激光效应,因而对武器装备具有很大的破坏力。
激光武器可以破坏制导系统、引爆弹头和毁坏壳体、拦击制导炸弹、炮弹、导弹、卫星、飞机、巡航导弹和破坏雷达、通信系统等。
激光摧毁卫星可由地面、空中和空间进行。
目前一个激光器的能量还无法将高轨卫星摧毁,但能用几个激光器同时对准1颗卫星进行攻击将其摧毁。
空间激光反卫星是将激光器装在卫星或航天飞机上,攻击对方的卫星;空中激光反卫星是将激光器装在飞机上攻击卫星,它可克服地面发射激光攻击卫星的许多缺点,但不如航天器攻击卫星那么理想,因航天器比飞机平稳,没气流和飞行振动的干扰,激光的能量可充分发挥。
激光武器用于杀伤敌方人员和破坏某些仪器设备时,所需发射的能量一般要求不高,称为低能激光武器,它主要使敌方人员致盲和使某些光电测量仪器的光敏元件受到破坏甚至失效,或可用来在城市、森林大面积点火。
据报导,脉冲功率100兆焦的激光,可使500米处人眼的玻璃体溢血,在2公里处可烧坏视网膜。
目前已研制出激光致盲武器,可使500米处的人永久失明,使2公里处的人暂时失明。
在反坦克、反潜艇中,激光致盲武器也有很大发展潜力,坦克和潜艇的活动离不开潜望镜,因此对准潜望镜入口发射激光,就会把在用潜望镜观看外部情况的指挥员、驾驶员的眼睛损伤,坦克和潜艇也就失去作战能力。
侦察卫星靠装在其中的各种光电传感器侦察地面目标,如果用激光束照射其中的光电传感器也会使侦察卫星变为“瞎子”。
激光制造技术在军事工业中的应用随着科技不断的发展,激光技术在军事工业中得到越来越广泛的应用。
在军事领域中,激光制造技术具有很高的价值,不仅可以提高军事装备的性能,还可以改变战争的形态,提高作战效率。
本文将从原理、优点和应用方面探讨激光制造技术在军事工业中的应用。
激光制造技术的原理激光制造技术是一种高精度、高效率的制造技术。
激光是一种高能量、高稳定性、具有高单色性的电磁波。
利用激光激发原子或分子,产生强烈的光化学反应,激光束达到工件表面后,与材料作用产生热量,使材料融化、汽化或熔化,从而实现材料加工。
激光加工技术可以实现全自动化的加工,具有高效、高精、高质的特点。
激光制造技术的优点相比较于传统的军事制造技术,激光制造技术具有独特的优势。
其中,最大的优点是高质、高精度。
激光可以实现更高的加工精度和质量,可以实现微米级的加工。
激光加工还可以实现无损加工,材料不受热影响、没有氧化、没有变形,这对于制造精密部件来说非常有利。
此外,激光制造技术的加工速度快,生产效率高,可以大幅度提高军事装备的制造速度。
同时,激光组织可以对复杂形状进行精确加工,具有材料选择范围广泛的特点,可与各种材料组合,不受其物理力学性能影响。
因此,激光制造技术成为军事制造技术的热门领域。
激光制造技术在军事工业中应用广泛。
在军事制造过程中,激光技术经常被用于制造各种部件。
其中,火控部件、弹道部件、导航部件、制导器、导弹发射器、雷达硬件、武器配件、高能激光武器等都需要激光制造技术。
在航空航天领域,激光切割技术可以用于制造飞机燃烧室,在火箭制造领域,激光冲击波等技术可以用于制造火箭外壳、减震器等部件。
在飞机制造领域,激光协调技术可以用于加工飞机外壳,提高飞机外壳的精度和质量。
在兵器领域,激光加工技术可以用于加工枪管、制造手榴弹、制造弹壳等。
此外,激光制造技术在军用材料制造中也有广泛的应用。
例如,现在采用的一些军用材料如钛合金、镍合金、陶瓷等,都可以用激光加工技术进行加工。
浅谈激光技术的军事应用作者:李冬妹来源:《文存阅刊》2020年第19期摘要:本文通过激光知识在军事中的应用实例,解释基础理论在军事技术发展过程中所发挥的作用。
用通俗易懂的语言对激光知识及其在军事方面的应用进行了科普性的阐释。
关键词:受激輻射;光放大;激光器;军事;武器正如恩格斯所说,一旦将科学技术发展用于军事技术上,会引起作战方式的变革。
激光技术的发展不但为国防上提供了更为先进的武器装备,更重要的是引起军事思想的深刻变革。
一、激光及其产生爱因斯坦将光和原子相互作用归结为三个基本过程,自发辐射、受激吸收、受激辐射。
普通光源发光是自发辐射。
原子吸收了外界的能量后从低能态跃迁到高能态,正所谓平平淡淡才是真,脚踏实地的感觉是最好的,高能态是不稳定的,因此一瞬间就会自发地跃迁到低能态上,同时把能量以光的形式释放出来(发射光子)。
激光的发光机理和普通光源不同,是受激辐射。
在自发辐射前,原子受到能量为两个能级能量差的外来光子的刺激作用就可能从高能态跃迁到低能态,同时发射一个和外来光子完全一样的光子,就如同克隆一样,这就是受激辐射的过程。
激光发射原理的特殊性决定了激光具有普通光所不具有的特点:单色性好、相干性好、方向性好、能量集中。
(1)单色性好光的颜色是由频率或波长决定的,颜色不同本质上是波长或频率不同。
波长或频率范围越小,颜色越纯,单色性越强。
激光频率或波长范围很小,成为世界上最好的单色光。
(2)相干性好普通光满足一定条件才会发生干涉现象,产生激光的过程决定了激光容易发生干涉现象。
全息照相就是利用这一特点。
(3)方向性好普通光射向四面八方,根本谈不上方向性。
普通光方向性最好的要数探照灯了,假定光强足够大,照到月球上光斑6000公里以上。
激光从地球传播到月球,光斑不过两公里。
人们利用这一特点准确地测出了地球到月球的距离。
(4)亮度高激光亮度比太阳高出百亿倍,这样高的亮度是普通光无法比拟的。
激光是现代最亮的光源,迄今为止,唯有氢弹爆炸瞬间的强烈闪光才能与之相比。
激光在军事中的应用激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。
它的亮度是太阳亮度的100亿倍。
它的原理早在 1916 年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现,但直到 1960 年激光才被首次成功制造。
激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的,它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且导致整个一门新兴产业的出现。
激光经过40多年的发展,从机理到原理,实验手段到制造工艺都已逐步成熟。
由于激光具有高亮度,强方向性,好的单色性,因此激光在军事领域得到广泛的应用。
其主要应用有以下几个方面:一、激光测距距离的测量,是军队最感兴趣的一个项目,因为枪炮射击、侦查等都需要精确地距离数据。
激光一出现,各种军用激光测距仪也相继发展起来。
事实也证明,激光测距与坦克、大炮相结合构成的火控系统,首发命中率大大提高,已成为军队必备的武器装备,被誉为常规武器的威力倍增器。
1.激光测距的优点(1)激光测距精度高。
(2)测距仪体积小重量轻。
(3)分辨率高,抗干扰能力强。
2.激光测距的分类(1)脉冲测距法。
测距精度大多为米的量级,是在军事及工程测量中精度要求不高的场合使用。
(2)相位测距法。
通过测量连续激光的调制波在待测距离上往返传播所发生的相位变化,间接测量时间,打到距离测量的目的。
这种方法测量精度高,通常在毫米量级,因而在大地、工程和体育测量中得到了广泛应用。
(3)干涉测距法。
也是一种相位测距,但不是通过测量激光调制信号的相位来测定距离,而是通过测量激光光比本身的干涉条纹变化来测定距离,所以距离分辨率可达到半个激光波长,通常达到微米量级。
二、激光雷达激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式。
由发射系统、接收系统、信息处理等部分组成。
发射系统是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器以及光学扩束单元等组成;接收系统采用望远镜和各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等组合。
激光技术的军事应用发布时间:2022-09-14T10:58:34.843Z 来源:《中国科技信息》2022年第9期5月作者:孟海鸿1、杨凯2 [导读] 激光技术在工业、军事、通信孟海鸿1、杨凯2陆军装甲兵学院士官学校,吉林长春,130031摘要:激光技术在工业、军事、通信、医学和科学研究等诸多领域都得到了广泛的应用。
本文初步介绍在激光技术军事领域的应用如激光测距、激光制导、激光目标指示、激光通信、激光武器等。
关键词:激光激光测距激光制导1.激光测距技术激光测距仪器在战场和多种装备上广泛应用,对军队的作战和训练产生了革命性的影响。
针对常规弹药的发射,目标距离准确测定是影响武器首发命中率的重要因素。
在激光测距机出现以前,坦克炮、地炮、高炮和舰炮通常用光学测距机测距。
其测距精度随距离而变化,测程越远,精度越差,并且仪器的体积受基线长短的限制,操作也较复杂。
而激光测距的突出优点是测距精度高,并且与测程的远近无关。
此外,仪器体积小,测距迅速,距离数据可以数字显示,实时输出目标距离信息,操作简单,训练容易,特别适用于数字信息处理。
激光测距具有波束窄,角分辨力高,抗干扰能力强,以及天线尺寸小和重量轻等优点。
因此,激光测距机一出现很快就代替了光学测距机,成为战场测距的主要仪器,并且已成为数字式火控系统目前较为理想的一种距离传感器,激光测距机目前主要装在火炮、坦克、飞机、军舰上,配合火控系统测定目标距离,提高系统的自动化程度和射击精度,它能够大大缩短射击准备时间、提高首发命中率。
根据路程与时间、速度的关系可以计算距离。
激光测距仪就是根据这个基本原理进行测距的。
光在空气中的传播速度每秒300000km,只要知道了它传播的时间,就可以把传播的距离计算出来。
激光测距仪,是通过计算从激光器发出激光和激光测距仪器接收从目标反射回来的激光,两者间隔时间,来进行计算距离的,在脉冲激光测距机中,时间是通过计数器计算从激光光脉冲发射出去开始,到从目标返回到接收机期间,进入计数器的时标脉冲个数来测量的,因时标脉冲的周期是不变的常数,因此,只需要计算脉冲个数就可以完成计时工作。
摘要世界上第一台激光器诞生于1960年,我国于1961年研制出第一台激光器,它一问世,即获得超乎寻常的飞快发展,不仅使古老的光学及其技术焕发青春,也生发了许多新兴的学科。
40多年来,激光技术与应用发展迅猛,已与多个学科相结合形成多个应用技术领域,比如光电技术,激光医疗与光子生物学,激光加工技术,激光检测与计量技术,激光全息技术,激光光谱分析技术,非线性光学,超快激光学,激光化学,量子光学,激光雷达,激光制导,激光分离同位素,激光可控核聚变,激光武器等等。
这些交叉技术与新的学科的出现,大大地推动了传统产业和新兴产业的发展。
激光正以特殊的方式深刻影响着人们生活。
本文通过对激光特性的认识,展示了激光在军事上给人类社会带来巨大变化以及其快速的发展历程,同时也展望激光未来发展的趋向与前景关键词:激光军事未来激光武器的分类:不同功率密度,不同输出波形,不同波长的激光,在与不同目标材料相互作用时,会产生不同的杀伤破坏效应。
激光器的种类繁多,名称各异。
按工作介质区分,目前有固体激光器、液体激光器和分子型、离子型、准分子型的气体激光器等。
按其发射位置可分为天基、陆基、舰载、车载和机载等类型,按其用途还可分为战术型和战略型两类,即战术激光武器和战略激光武器任何物体都能辐射和反射电磁波,并具有不同的辐射和反射特性。
利用不同的光学遥感器,从空中或远距离探测目标和环境的光学波段电磁波信息,经光学、电子技术处理后,为军事应用、科学研究和经济建设服务。
光学遥感技术的发展可追溯到19世纪, 1858年在巴黎上空的气球上拍摄了第一张空中照片。
20世纪初发明飞机后,航空摄影广泛用于军事侦察,黑白、彩色的可见光和近红外波段照相技术得到实际应用。
60年代初,美国研制成功红外扫描仪和多光谱扫描仪,提供了新的遥感手段。
1957年人造地球卫星发射成功后,航天遥感技术得到迅速发展,照相侦察卫星、预警卫星、测地卫星、气象卫星和载人飞船等多种航天器上,广泛采用可见光、红外和多光谱遥感设备。