基于探测光学表面反射光侦察远方观瞄器材
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hms-100测量原理HMS-100是一种用于测量的设备,它基于一种特定的原理。
本文将详细介绍HMS-100测量原理,并阐述其应用领域和优势。
HMS-100测量原理是基于光学传感技术。
该设备利用了光的传播和反射原理,通过测量光的强度和反射角度来确定被测物体的特性和参数。
HMS-100通过发射一束激光光束照射到被测物体上。
当光束照射到物体表面时,一部分光被吸收,一部分光被反射。
被反射的光线经过光学系统的聚焦,然后被传感器接收。
传感器接收到的光信号会被转换为电信号,并经过处理和分析。
通过测量光线的强度和反射角度,HMS-100可以计算出被测物体的一些特性,如距离、形状和表面粗糙度等。
HMS-100的应用领域非常广泛。
首先,它可以用于工业生产中的测量和检测。
例如,在汽车制造过程中,可以使用HMS-100测量车身的形状和尺寸,以确保其符合设计要求。
此外,HMS-100还可以用于测量液体和气体的流量、压力和温度等参数。
HMS-100也可以应用于医疗领域。
例如,在眼科手术中,可以使用HMS-100来测量患者眼球的曲率和角度,以指导手术过程。
此外,HMS-100还可以用于皮肤病变的检测和测量。
HMS-100相比其他测量设备具有一些明显的优势。
首先,它可以非常精确地测量被测物体的特性和参数,具有高度的准确性和重复性。
其次,HMS-100采用光学传感技术,无需接触被测物体,避免了传统测量设备可能对物体造成的损坏和污染。
第三,HMS-100具有快速测量的优势,可以在短时间内完成测量过程,提高工作效率。
HMS-100是一种基于光学传感技术的测量设备,通过测量光的强度和反射角度来确定被测物体的特性和参数。
它广泛应用于工业生产和医疗领域,具有精确性、非接触性和快速测量等优势。
随着科技的不断进步,HMS-100的应用将会更加广泛,为各行各业的测量需求提供更好的解决方案。
所谓光电对抗,是指敌对双方利用光电相关的设备、器材,在光波段实施电子进攻和防御的军事行动。
通常先以技术手段获取敌方光电武器和侦测器材的工作信息,然后再采取措施破坏或削弱其作战效能,并保护己方光电装备正常工作。
光电对抗装备主要指光电侦察告警装备和光电干扰装备。
光电侦察告警装备光电侦察告警装备用于实时探测指向目标的导弹或激光束,确定其特征、方位和威胁程度,并及时发出告警指示或启动相应的干扰和对抗措施。
按照侦察方式又可以分为光电主动侦察和光电被动告警两类装备。
(1)光电主动侦察装备。
光电主动侦察是利用被侦察设备光学系统的反射特性来进行的,包括红外主动侦察和激光主动侦察。
其中红外主动侦察由于光源隐蔽性较差,已被逐渐淘汰。
激光主动侦察是利用光学设备对激光反射的“猫眼效应”进行侦察的,即向敌方光电装备主动发射激光束,然后接收其反射回波并进行分析,就可以确定敌方光电设备的特性和位置,并引导激光干扰。
激光主动侦察装备进行空间扫描采用的是低能激光脉冲。
(2)光电告警装备。
光电告警装备利用光电探测器,对敌方武器设备所辐射或散射的光波进行侦察、截获及识别,判断威胁的性质和危险等级、确定来袭方向,然后发出警报并启动与之相连的防御系统实施对抗,如引导激光致盲武器对来袭导弹进行软杀伤,或引导高能激光武器实行硬摧毁。
光电告警装备已广泛应用,在实战中成效显著。
依据探测器所用波段,光电告警装备可分为红外告警、紫外告警和激光告警三类。
目前,红外告警装备已发展了三代,具有全方位的告警能力,紫外告警装备虚警率低、无需低温冷却、无需扫描、体积小、质量轻,已成为装备最多的导弹逼近告警系统之一;激光告警装备是目前光电对抗侦察告警装备的发展重点,已广泛应用于战机、战舰和陆上重要目标的自卫。
光电干扰装备在现代高科技战争中提高目标生存能力,首先要设法使敌侦察装备无法正常工作,降低目标被发现的概率或在目标被发现前摧毁威胁源。
光电干扰装备通过光电技术手段改变或模拟目标的典型光电特征,扰乱、欺骗或压制敌光电侦察设备和精确制导武器,使其迷茫或失效。
瞄准具大介绍——反射式瞄准镜部分(红点镜)前一阵子军事科技给大家介绍了机械瞄具,大家可能觉得这些瞄具太过简单,看起来不过瘾,今天军事科技为大家带来光学瞄具部分,先给大家介绍帅气又实用的反射式瞄准具光学瞄具——反射式瞄准具说到反射式瞄准具,大家可能有些陌生之感,那么主页君给大家看几张图片,大家肯定能马上反应过来。
大家这下明白了吧?反射式瞄准镜也就是大家俗称的红点镜,它分为两种,窗式(上图)和筒式(也叫内红点)(下图)。
叫它红点镜是因为它在瞄准时,是通过视场中那个红色的光点指向目标来射击的。
实际上,用reflex sight在google上搜索得到的正确结果还不如用red dotsight的多,这也说明我们说的红点镜这个说法也是准确的。
后文为了表述方便,我们规定“红点镜”都代表“反射式瞄准镜”这个词。
红点镜可以说是瞄准具的一大飞跃,虽然它商品化的时间不长,世界上第一台实用型使用发光二极管电子红点镜于1975年诞生于瑞典AIMPOINT公司(这家公司也是如今最有名的红点生产商之一),在它实用化的不到半个世纪里,它的出现大大简化了枪支的使用,使得瞄准射击变得更加的轻松简单。
红点镜中的那个用于瞄准的红点是怎么产生的呢,这个就不得不说说红点镜的基本结构了,各位看官看看下面的图片。
先让主页君来解释一下这幅图的几个元件,黑色的弧线代表的是红点镜的核心部件—析光镜,这种镜有一个特点,在一面有涂层能够最大程度发射某一特定波长光线,同时它也能允许光线从镜中透过。
红色的点代表发光体,一般采用能够发出波长为670nm光线的激光二极管。
红色的线条代表的是光路,右边的图形则代表人的眼睛。
我们是怎么看到似乎是位于镜子中的红点的呢,这实际上利用了一个很简单的原理,大家可以把析光镜一面看成一面特殊的镜子,它只会映出(反射)那个红色光点的像,而那个红色光点是位于这个球面镜焦点位置的,所以反射光均是平行光,人眼看到平行光后会把这个发光体当成处于无穷远处。
光学侦查的原理 光学侦查是一种通过光学技术获取目标信息的手段。其基本原理是利用光的特性,通过光的传播、反射、折射、散射等现象,捕捉并记录目标的可见光信号,从而实现目标的观测和侦查。
光学侦查技术的核心是光学传感器,它包括光学物镜、镜头、光电转换器等。在这些传感器的作用下,光信号经过捕捉、成像、转换等过程,最终形成眼睛可见的图像。
首先,光学侦查的第一步是捕获光信号。光源通过自然或人工的方式发出光,形成光束。当光束遇到目标物体时,一部分被目标吸收,一部分被目标反射、折射或散射。这种反射、折射或散射的光被称为散射光。
接下来,捕获到的散射光被传感器中的光学物镜(例如望远镜中的目镜)集中起来。光学物镜的作用是调整和控制光线的传播方向和光线束的大小,使光线能够通过光学系统并最终投射在光电转换器上。
光学物镜把集中的光线投射到光电转换器上,光电转换器是一种可以将光能转化为电能的器件,常见的光电转化器包括光电二极管和光电子倍增管等。当光线投射到光电转换器上时,光线的光子会激发光电转换器中的电子,使其跃迁到导带或能带上,产生电荷。这些电荷可以通过导线传输到信号处理系统中。 信号处理系统是光学侦查系统的重要组成部分。它主要由放大器、滤光器、图像处理器等组成,通过对捕获到的光信号进行放大、过滤、处理等操作,使其成为可视的图像。放大器的作用是增加光信号的强度,使其更容易观察。滤光器的作用是屏蔽或增强特定波长的光信号,使图像更清晰。图像处理器则负责整合和优化图像,使其更加清晰、准确。最终,经过信号处理的图像可以通过显示器或其他设备进行观看和记录。
总的来说,光学侦查的原理是通过光的传播和转换,将目标反射、折射或散射的光信号捕捉并转化为电信号,再经过放大、滤波、图像处理等步骤,最终形成可见的图像。这种侦查手段具有高分辨率、高灵敏度、可隐蔽性好等优点,可广泛应用于军事、安全、航天、天文等领域。
特种装备中的夜间侦察器材介绍在现代战争中,夜间作战和侦察发挥着重要的作用。
为了满足特种部队在复杂的夜间环境中执行任务的需求,各国研发了一系列先进的夜间侦察器材。
本文将向您介绍一些在特种装备领域中应用广泛的夜间侦察器材。
一、夜视仪夜视仪作为夜间侦察器材中最常见和常用的一种,可以提供在弱光或低光环境中观察和识别目标的能力。
夜视仪通过感应可见光和红外光来增强图像,从而让使用者能够在无光或微弱光照条件下看到清晰的图像。
它常被用于警察、特种部队和安保人员的任务中。
二、热像仪热像仪是另一种常见的夜间侦察器材,它利用物体本身产生的热能来形成图像。
在黑暗中,它能够检测到人体、车辆和其他物体发出的热能,并将其转化为可见图像显示。
与夜视仪相比,热像仪可以在更远的距离上探测到目标,而且在零光条件下也能正常工作。
三、无人机随着技术的不断进步,无人机已经在夜间侦察中扮演着越来越重要的角色。
无人机配备了高清晰度摄像机和红外热像仪,能够在夜间获取高质量的图像和视频。
特种部队可以通过控制无人机在夜间进行侦察、监视和目标锁定,这为他们的作战行动提供了重要的情报支持。
四、激光测距仪激光测距仪是夜间侦察器材中的关键设备之一,它通过测量激光束从设备发射到目标并返回的时间来计算出目标的距离。
特种部队可以使用激光测距仪在复杂的夜间环境中确定目标的距离,从而更好地进行侦察和目标锁定。
五、无线通信设备夜间侦察行动通常需要特种部队之间的紧密配合和信息交流。
在特殊环境下,传统的无线通信设备的效果会受到限制。
因此,一些特种装备中采用了先进的无线通信技术,如低频率、宽频带和抗干扰能力强的无线对讲机,以确保在夜间侦察行动中的可靠通信。
六、紧凑型探测装置紧凑型探测装置主要用于发现隐藏的目标或障碍物,比如地雷、隐蔽的机关和敌方战斗单元等。
这些装置通常采用超声波或红外探测技术,并能够提供即时的目标信息和警报。
特种部队可以通过使用这些装置来获取夜间侦察中的关键情报,并做出相应的应对措施。
光电探测技术在军事中的应用一、光电探测技术简介光电探测技术是利用光电传感器将光信号转换为电信号,以达到观察、控制和测量的目的。
光电探测技术的应用相当广泛,包括军事领域、医疗领域、工业领域等。
其中,军事领域是光电探测技术的主要应用领域之一。
二、光电探测技术在军事中的应用1.夜视仪夜视仪是利用光电探测技术的一种重要装备,它可以将红外线、紫外线、可见光等不同波长的光信号转换为电信号,并将其放大。
夜视仪的作用极大地提高了士兵在夜间作战的能力,使得士兵可以在夜间具备与白天相似的观察和作战能力。
2.火控系统火控系统是指用于瞄准和射击的系统。
光电探测技术可以用于火控系统中,以提高火炮的精度和射击速度。
利用光电探测技术可以制作出高精度的瞄准器、测距仪和火控计算机,以实现快速瞄准和精确射击。
3.无人机无人机是近几年来军事领域中兴起的新型武器。
光电探测技术可以用于无人机中,以提高其观察和打击能力。
利用光电探测技术可以制作出高精度的红外、激光和可见光探测器,以实现对目标的准确定位和精确打击。
4.电子对抗设备电子对抗设备是指用于干扰敌方通信、雷达和导航等设备的系统。
光电探测技术可以用于电子对抗设备中,以实现对敌方光电设备的干扰。
利用光电探测技术可以制作出高精度的干扰设备和电子反制系统,以实现对敌方光电设备的干扰和破坏。
三、光电探测技术在军事中的优势1.高灵敏度光电探测技术可以实现对微弱光信号的探测和转换,具有极高的灵敏度。
这种高灵敏度使得光电探测技术可以实现对敌方在黑暗中潜伏的目标的探测和定位,提高作战效果。
2.高精度光电探测技术可以实现对光信号的高精度探测和转换,使得其制作出的装备具有高精度的观察、瞄准和打击能力。
这种高精度可以使得士兵在敌方火力覆盖范围内也能够准确打击目标,提高作战效果。
3.多功能性光电探测技术可以实现对不同波长光信号的探测和转换,使得其制作出的装备具有多种不同的功能。
例如,夜视仪可以实现对不同波长的光信号的观察和转换,而火控系统可以实现对不同波长的光信号的瞄准和打击。
光学瞄准镜原理
光学瞄准镜是一种用于瞄准目标的光学仪器,广泛应用于军事、射击、观测等领域。
其原理基于光学成像和准直原理,下面我们将
详细介绍光学瞄准镜的原理及其工作过程。
光学瞄准镜主要由物镜、目镜、准直器、十字线和调焦装置等
部件组成。
当射手通过目镜观察目标时,目标的光线通过物镜成像,然后再通过准直器和十字线投射到眼睛的视网膜上,形成清晰的像。
调焦装置可以调节目标的清晰度和大小,从而帮助射手更准确地瞄
准目标。
在光学瞄准镜中,物镜起到了收集光线和成像的作用。
物镜的
直径决定了光线的收集能力,直接影响了瞄准镜的透光率和分辨率。
而目镜则起到了放大和观察成像的作用,目镜的焦距和放大倍数决
定了瞄准镜的放大能力和观察距离。
准直器是光学瞄准镜中的重要部件,它通过透镜和反射镜将物
镜成像投射到目镜中,使得射手可以清晰地看到目标。
同时,准直
器还可以通过调节十字线的位置和亮度,帮助射手更准确地瞄准目标。
光学瞄准镜的原理基于光学成像和准直原理,通过物镜和目镜的组合成像,准直器的投射和十字线的调节,帮助射手实现精准瞄准目标。
其工作过程简单清晰,准确可靠。
总的来说,光学瞄准镜是一种基于光学原理的瞄准仪器,通过物镜和目镜的成像和放大,准直器的投射和十字线的调节,帮助射手实现精准瞄准目标。
其原理简单清晰,工作过程准确可靠。
光电侦察发展现状光电侦察是一种利用光学和电子技术进行侦察和监视的方法。
随着科技的进步和应用的广泛,光电侦察在军事和民用领域都得到了广泛的发展和应用。
下面将对光电侦察的发展现状进行简要介绍。
在军事领域,光电侦察已成为军事情报和战略情报获取的重要手段之一。
通过红外成像、可见光成像、全景观测等技术手段,光电侦察系统可以实现对空中、地面、水面目标的监视和侦察。
光电侦察系统的发展趋势是高清晰度、远距离和遥控无人操作。
目前,已经研制出了一系列先进的光电侦察设备,如航空光电侦察系统、卫星光电侦察系统和水下光电侦察系统等。
这些设备在战争中的情报侦察、目标监视和导航等方面发挥了重要作用。
在民用领域,光电侦察技术的应用也日益广泛。
一方面,光电侦察技术在公共安全领域得到了广泛的应用。
例如,在城市安防方面,光电侦察系统可以实时监控城市的交通状况、人员流动和安全隐患。
另一方面,光电侦察技术也在环境监测、气象预报和资源勘探等方面得到了应用。
通过光电侦察系统,可以对大气污染、水质状况、气候变化和矿产资源等进行监测和分析,为科学研究和决策提供重要依据。
然而,光电侦察技术仍存在一些挑战和问题。
首先,光电侦察系统需要具备高精度、高灵敏度和高分辨率的特点,以满足现实环境中多样化的需求。
其次,光电侦察设备的体积和重量较大,需要进一步提高便携性和操作性,以适应各种复杂环境和任务的需求。
此外,光电侦察技术也面临着信息安全和隐私保护的挑战,需要加强技术研发和应用控制。
综上所述,光电侦察技术在军事和民用领域的发展已取得了重要的进展。
随着科技的不断进步,光电侦察技术将更加智能化、高效化和多样化,为保障国家安全和提高生活质量发挥更大的作用。
然而,光电侦察技术仍需要不断改进和完善,以满足人们对侦察、监视和控制的需求。
希望未来能有更多的科学家和工程师加入到光电侦察技术的研究和应用中,推动光电侦察技术的进一步发展。
LAS1000-激光反狙击手探测器0
LAS1000 激光反狙击手探测系统
激光反狙击手探测系统利用的是“猫眼”效应。
猫眼在黑暗中发光,是由于猫的视网膜比身体其他
部位的反射能力强。
同样,狙击手的瞄准望远镜也
比周围背景的反射能力强。
当不可见光波段的激光
束照射到其表面时,就会产生狙击手不易察觉而激
光探测系统能够察觉到的较强反光,从而发现狙击
手。
不同于声探测系统和红外探测系统,激光探测
系统是一种主动系统,有可能在狙击手开枪之前就找出他们的位置。
LAS-1000 可探测各种被动光学设备和电光设备如望远镜、夜视装置、瞄准镜等。
采用眼安全激光,可探测到各种光学设备,即使在灌木丛中,窗户后面及挡风玻璃后面。
可安装在三脚架上,操作简单,像使用望远镜一样。
当光反射被探测到的时候,一个红点会出现在视野中,同时出现声音警告,并显示目标距离。
该装置有两种工作模式:长距离模式和城市模式。
在昏暗处可打开视域灯,也可配合夜视仪、红外热像仪等观察装置使用。
88式望远镜说明书800字左右88式望远镜是中国军队装备的一种高倍率望远镜,具有出色的光学性能和机械稳定性。
以下是88式望远镜的使用说明书,供您参考:一、产品概述88式望远镜是一种高倍率、大视场、长焦距的望远镜,适用于军事观察、侦察、射击等领域。
其采用优质光学材料和精密机械加工而成,具有清晰度高、色彩还原性好、抗干扰能力强等特点。
二、主要特点1. 高倍率:88式望远镜的放大倍率可达到10倍,能够清晰地观察远距离的目标。
2. 大视场:望远镜的视场可达70度,能够观察到更广阔的区域,便于搜索和侦察。
3. 长焦距:望远镜的焦距可达1000mm,能够观察到更远的目标,适合远程观察和射击。
4. 优质光学材料:望远镜采用优质光学玻璃材料,有效提高了光学性能和抗干扰能力。
5. 防抖设计:望远镜采用防抖设计,有效减小了手持观察时的抖动,提高了观察的稳定性。
6. 防水防雾:望远镜具备防水防雾功能,能够在雨天和雾天使用。
7. 坚固耐用:望远镜采用优质工程塑料和金属材料制成,结构坚固可靠,能够在恶劣环境下使用。
三、使用方法1. 打开望远镜包装盒,取出望远镜并检查外观是否完好无损。
2. 安装望远镜时,将望远镜的镜筒插入眼罩,并调整眼罩和镜筒的角度,使观察者能够舒适地观察目标。
3. 调节焦距:转动望远镜的调焦环,使目标清晰可见。
注意不要过度调节焦距,以免损坏望远镜的光学系统。
4. 调节视场:通过旋转望远镜的目镜环,调节视场的大小,以便观察不同的目标。
5. 固定望远镜:在观察目标时,可以将望远镜固定在三脚架或其他支撑物上,以提高观察的稳定性和准确性。
6. 清洁和维护:定期清洁和维护望远镜的表面和光学元件,以保证其光学性能和使用寿命。
注意不要使用含有酒精或化学溶剂的清洁剂擦拭望远镜,以免损坏光学元件。
7. 储存:在不使用望远镜时,将其放在干燥、通风的地方,避免阳光直射和高温环境。
四、注意事项1. 使用望远镜时,应避免直接对准阳光或强光源,以免损坏光学元件或造成眼睛不适。
第42卷 第9期 2012年9月 激光与红外 LASER & INFRARED Vo1.42,No.9
September,201 2
文章编号:1001-5078(2012)09-0976-04 ・激光应用技术・ 基于探测光学表面反射光侦察远方观瞄器材 蒋治国,樊洋 (海军工程大学理学院应用物理系,湖北武汉430033)
摘 要:阐述了用激光扫描法侦察远方光学仪器的原理及实验技术。以红外光学系统和红外 望远物镜为例,运用矩阵光学追迹法对三种探测方法进行了对比研究:①“猫眼效应”;②“近 似猫眼效应”;③“剩余反射效应”。研究结果表明:在野外环境,“猫眼效应”产生的回波概率 极低。在适当条件下,“近似猫眼效应”和“剩余反射效应”的应用效果优于严格“猫眼效应”, 是具备实用价值的侦察手段。 关键词:激光探测技术;反射;矩阵光学;猫眼效应;红外光学系统 中图分类号:TN977 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1001—5078.2012.09.002
Distant optical equipment detection by detecting the reflection of optical surface
JIANG Zhi—guo,FAN Yang (Department of Applied Physics,Naval University of Engineering,Wuhan 430033,China)
Abstract:The principle and experiment technique of detecting the hostile optical devices based on reflection are de— scribed in this paper.Three kinds of detecting method are researched contrastively by the method of ray tracing:①the “Cat S eye”effect;②the similar“Cat S eye”effect;@the“surplus reflection”effect.Research results show that the probability of“cat S eye”reflection is very low in the field environment.But in the right conditions.the probability of the similar“Cat S eye”effect and the“surplus reflection”effect reflection is much bigger.which is of practical value for the combat field reconnaissance. Key words:laser detect technique;reflection;matrix optics;“Cat S eye”effect;infrared optical system
1 引 言 用激光束扫描视场远方,通过收集、探测激光回 波,判定远方光学望远镜、瞄准具的位置,这种侦察 原理在反恐和军事斗争中有重要实用价值。 用激光束侦察远方观瞄器材的原理主要有三 种:利用“猫眼效应”和“近似猫眼效应”产生激光回 波¨ ,以及利用光学元件“剩余反射效应”产生激 光回波 。 本文用矩阵光学追迹法,以红外光学系统和红 外望远物镜为例,对以上三种效应展开定量分析,结 果分述如下。 2利用回波探测光学仪器的隐藏位置 主动式激光侦察装置如图1所示。扫描装置S 向划定区域发射激光束。目标和背景所反射的激光 信号由光电探测系统-,接收。植物和土壤等产生的 背景回波通常较弱,而被探测观瞄仪器产生的“猫 眼反射”、“近似猫眼反射”和各镜面产生的“剩余反 射”回波能量较强。这种回波差异是主动式激光侦
, 0 L一物镜;S一激光发射/扫描器;J一回波探测器;or一入射角 L-object lens:s—laser transmitter/scanner;J・detectors: —angle of incidence 图1 主动式激光侦察装置示意图 Fig.1 schematic diagram of the laser detective setup
作者简介:蒋治国(1977一),男,讲师,硕士,主要从事光电信息 处理。E—mail:12345xyzabe54321@163.eom 收稿日期:2011—12-24 激光与红外No.9 2012 蒋治国等基于探测光学表面反射光侦察远方观瞄器材 977 察装置发现光学仪器隐藏位置的依据。 3“猫眼效应”产生的激光回波 3.1 “猫眼效应”的应用价值 沿“猫眼反射”光路入射的激光,一定会沿入射 方向返回发射点。遗憾的是,如图2所示,严格符合 “猫眼效应”的反射光路仅一条(如光路A)。敌方观 瞄器材的光轴指向无规可循,我方激光器正巧与敌方 光轴形成“猫跟反射”,这种事件的概率极低。
A C B D 图2“猫眼反射”光路不意图 Fig.2 the diagam of‘‘Cat S eye’’reflection 在适当条件下,图2中光路B,C,D也能产生回 波。本文将B,C,D称为“近似猫眼反射光路”。它们 的回波与光路A有相似之处,具有一定的军用价值。 3.2“猫眼效应”回波的分析 3.2.1 计算方法 扫描激光照射红外光学系统,光线透过系统中 的各透镜,再经反射面反射后,又通过各透镜射出。 以下运用矩阵光学追迹法分析“猫眼反射”光线在 系统中的往返路径。
Fig.3 Configuration of the infrared optical system 根据矩阵光学 J,图3中各透镜的折射表面和
光学间隔可表示为矩阵R和矩阵T: R1-[一 一1 ]一( 一凡。)/r 1 J
尺:=[一 n n / ]z 【一(n。一n。)/,: 1 J =【一 二 r3 】Rs 【一( 一 。)/ 1 J
=[一 n : ;]【一(n。一n:)/, 1 J
r 1 Rs 【一(n,一n。)/
r 1 R 【一( 。一n,)/
= :=[ d 】
,= =[ d ]
= =[ d n 】
01 1 J
01 1 J
T32 ̄" [
4=rn5= = =
1 d4/n01
0 1 J
1 /no1 0 1 J
反射面的反射矩阵 为:
= ] 其中, 为空气折射率;n ,n:,凡,分别为前三片透 镜的折射率;r ,r ,r,,r4,r ,r 分别为三片透镜的 前、后曲率半径;d ,d:,d,,d4,d 为透镜厚度及透镜 间的距离。图3中曲面6到系统焦平面的距离 = 29.41 mm(以上参数引自《光学镜头手册》 )。在 遵守符号规则(及下标编号规则)的前提下,以上公 式不仅适用于由左向右传播的光路(例如常规透射 光路),也适用于由右向左传播的光路(例如“猫眼 反射”光路)。 光路由左向右传播经过反射和折射到达摄像管 靶面的系统矩阵A 为: A =R R R ,R, :R: R。 (1) 设入射光矩阵为 ,则回射(出射光)光矩阵 为 。: L。=R1TI2R2 3R3 4R4"45R5 6R6 F0 61Li (2) 3.2.2 回波能量的估算方法
本文设光束截面内光线的密集程度与光束携带 的能量成正比。定义“探测器接收光线比例叩”为从 光学系统反射出来照在回波探测器J上的激光束中 光线数目与从扫描装置S发射的进入此光学系统的 激光束中光线总数的比值。在大气透过率、透镜透 射率、衰减片透过率及反射面反射率(≤5%)等参 数一定的条件下,用接收光线比例数 可以估计回 波探测器J接收到的激光强度。 照射在回波探测器J上的光线数目的统计采用 逐条光线追踪计数的方法 j。例如追踪扫描光束 中的一条光线,设其入射角为 ,主动式探测装置离 红外光学系统的距离为S,回波探测器J的有效尺 寸为 ,摄像管靶面(反射面)倾斜角为0,离焦量为
△,光学镜头相对孔径为0(由0可以计算出光学系 统有效孔径为D=of),进人光学系统时入射光线与 光学系统光轴之间的距离为h(h在光学系统有效 978 激光与红外 第42卷 孔径范围内),则入射光矩阵为L =Lh J。当此光 线通过系统光学镜头后光线矩阵变为L =AL = Lh OL ,对其中的Ot 进行判断,若 >10,则Ol = Ol +0,反之Ol2=Ot。一0,此时光线 。的矩阵变为 L =L OL ,光线 经过光学间隔 (矩阵 中的 t变成t+A)射人摄像管靶面,再经靶面反射后反向 传播,最后射出系统的光线矩阵为L =ATFoL = Lh: 。由扫描光束入射角 和距离s可以得到 回波探测器J的上下边界为[Stg(一 )+H/2 Stg (一Ot)一H/2],根据h 的数值可以判断出射光线是 否照在探测器J上,若照在探测器上则计数,反之不 计数。 3.2.3计算结果与分析 如图1所示,设主动式探测装置离红外头光学 系统的距离s为1000 m,假设进入此光学系统的扫 描激光束由10000条平行光线组成,且光线在截面 内呈均匀分布,并充满光学系统有效孔径。回波探 测器J的有效尺寸为2 m。 应用公式(1)、式(2)分别计算,当入射角 从 0—0.50 rad时,摄像管靶面(反射面)不离焦、后离 焦(离焦量△=1 mm)、反射面倾斜(倾斜角0=
10 )、相对孔径变化(0分别为1:8和1:16)等各种 情况下的回波强度。计算结果如表1所示。
表1 接收光线比例卵随摄像管靶面离焦、倾斜和光学镜头相对孔径的变化 Tab.1 the ratio changes with defocusing,incline and relative aperture
The relative aperture of object lens:0=1:2 A:0 mm Angle of incidence/rad 叩I/% 2/% 啦/% 卵4/% -q5/% 6/% (△=0 mm) (A=1 mil1) (0=10 ) (Spheroehromatism) (0=1:8) f0=1:16) 0 1oo.00 5.11 O.78 28.49 68.53 38.56 0.10 88.69 5.06 0.35 15.99 54.73 9.46 O.2O 47.37 4.92 0.34 9.68 9.46 O 0.3O 16.05 4.67 0 5.26 0 0 0.40 0.73 0 O 2.34 0 O O.50 O 0 O O.67 O O 从表1可以看出,在理想“猫眼效应”条件下 (△:0 1Tim, =0 rad),接收光线比例叼】:100%,随 着扫描光束入射角OL的增大(0—0.4 rad),接收光 线比例 急剧下降(100.00%一0.73%)。摄像管 靶面前离焦和倾斜时的接收比例变小(Ot=0 rad时 叼 =5.11%),且随着入射角的增大而迅速减少 (5.11% %)。相对口径的变化也对接收光线比 例产生了很大的影响。 由以上分析可以得到结论:“猫眼效应”回波受 到很多因素的影响,概率极低,通过此效应来侦察远 方光学仪器,在现实中很难操作,需要探索其他 方法。 4光学元件“剩余反射效应”产生激光回波 光学观瞄器材的元件虽然镀有增透膜,但各光 学表面的反射率不可能为零。在外部激光照射下, 光学器材内可能存在一条特殊反射路径,入射激光 经该路径反射,光学器材的位置被该反射光束揭示 出来。 4.1 计算方法 用A=4.26×10 m的扫描激光射人图4红 外望远物镜(其参数引自《光学镜头手册》E s]),除