Форум » Дискуссии » военные лазеры » Ответить
военные лазеры
milstar: В 2012 году компания Lockheed Martin представила широкой общественности довольно компактный комплекс ПВО ADAM, который производит уничтожение целей с помощью луча лазера. Он способен уничтожать цели (снаряды, ракеты, мины, БПЛА) на дистанциях до 5 км. В 2015 году руководство этой компании заявило о создании нового поколения тактических лазеров мощностью от 60 кВт. --------------- В 2015 году компания Lockheed Martin представила мобильный боевой лазер мощностью 30 кВт на базе грузовика. Спустя два года, в результате проведенных тестов данный показатель превысили почти вдвое, достигнув 58 кВт. Теперь новая лазерная установка готовится к поставке в одну из военных частей в Алабаме. В основу работы боевого лазера положен принцип спектрального объединения волоконных лазеров, когда лучи от нескольких излучателей по оптическому волокну (поверхность его легирована редкоземельными металлами эрбием, иттербием, неодимом и др.) передаются в объединяющий блок, где они «сливаются» в один мощный луч. Гибкость оптоволоконных кабелей позволяет генерировать лазерные лучи длиной в тысячи метров, при этом в свернутом виде волокно занимает мало места. К тому же оптоволокно прекрасно охлаждается естественным образом от окружающего воздуха. По сравнению с твердотельными лазерами оптоволоконные расходуют энергии на 55 % меньше. По мнению специалистов, новый лазер сможет эффективно уничтожать БПЛА, снаряды, легкие самолеты, вертолеты, а также взрывать мины и самодельные взрывные устройства https://defence.ru/article/v-ssha-ispitali-60-kilovattnii-boevoi-lazer/ http://www.defencetalk.com/lockheed-to-deliver-world-record-setting-60kw-laser-to-u-s-army-69517/ https://phys.org/news/2017-03-lockheed-martin-world-record-setting-60kw.html video https://www.youtube.com/watch?v=L9AC1njoP5o http://www.tactical-life.com/news/lockheed-60kw-laser/ https://www.youtube.com/watch?v=3cQ6iTUsT2Y
Ответов - 125, стр:
1 2 3 4 5 6 7 All
milstar: Промышленные волоконные лазеры Линейка мощных и сверхмощных промышленных волоконных лазеров включает в себя модели от 100 Вт до десятков кВт. http://www.ntoire-polus.ru/products_powerful.html
milstar: Мощные технологические лазеры http://remrovinsky.com/books/laser/lasery.pdf
milstar: http://tass.ru/armiya-i-opk/4435619 МОСКВА, 24 июля. /ТАСС/. Российская группа компаний "Кронштадт" создала лазерную систему определения координат (ЛСОК) беспилотных летательных аппаратов (БЛА), предназначенную для определения точных данных о положении беспилотного летательного аппарата на этапе захода на посадку. Разработка была представлена на авиасалоне МАКС-2017. "Система предназначена для автоматического сканирования сектора воздушного пространства в направлении ожидаемого появления беспилотника, автоматизированного захвата и углового сопровождения летательного аппарата при его движении по посадочной глиссаде и пробеге по взлетно-посадочной полосе", - говорится в сопроводительных материалах. По данным разработчиков, наклонная дальность захвата и сопровождения составляет от 50 до 8000 метров. ЛСОК производит измерение динамического положения беспилотника, обеспечивая возможность безопасного взлета и посадки при отсутствии данных от систем спутниковой навигации. За счет применения пассивных методов обнаружения система обладает большей скрытностью и помехоустойчивостью. Главный редактор журнала "Беспилотная авиация" Денис Федутинов отмечает, что разработка и внедрение подобных систем позволят добиться низких показателей по аварийности на этапе посадки БЛА. "Значительная доля аварийных ситуаций на этапе посадки беспилотных аппаратов в ручном режиме возникает из-за "человеческого фактора", когда оператор неверно оценивает местоположение беспилотника в пространстве. Для исключения подобных случаев в современных БЛА достаточно тяжелого класса этот этап максимально автоматизируется", - сказал Федутинов ТАСС. Он привел в пример собираемые в нашей стране под наименованием "Форпост" израильские БЛА Searcher MkII, которые оснащаются системой OPATS разработки швейцарской компании RUAG. "Обстоятельства политического характера, влекущие за собой очевидные риски, определили постановку задачи создания отечественной системы подобного типа, что в данном частном случае и было сделано компанией "Кронштадт", - заявил эксперт. Подробнее на ТАСС: http://tass.ru/armiya-i-opk/4435619
milstar: Владимир Михеев © Концерн "Радиоэлектронные технологии" Концерн "Радиоэлектронные технологии" (КРЭТ) продолжает работы по созданию бортового радиоэлектронного оборудования и электромагнитного оружия для истребителя шестого поколения, который придет на смену Т-50 (ПАК ФА). О начале работ над этим самолетом в прошлом году объявил курирующий "оборонку" вице-премьер РФ Дмитрий Рогозин. КРЭТ, в частности, работает над созданием радиофотонного радара, СВЧ-пушек и лазерной защиты для будущих истребителей. Что будет представлять собой радар и на что способна система лазерной защиты самолета шестого поколения, какие экспериментальные образцы уже созданы в рамках этой программы, рассказал в интервью ТАСС советник первого заместителя гендиректора КРЭТ Владимир Михеев. — Владимир Геннадьевич, в прошлом году мы уже говорили о концепции истребителя шестого поколения и разработках КРЭТ по этой теме. На какой стадии сейчас находятся работы по созданию бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО)? — Продвижение в работах по созданию БРЭО для летательного аппарата шестого поколения есть. В том числе они касаются отдельных работ, выполняемых нами по заказу Фонда перспективных исследований. Например, мы работаем над бортовой радиолокационной станцией с радиооптической фотонной антенной решеткой. — В чем принципиальное отличие такого локатора от обычного? — В обычной радиолокационной станции (РЛС) сверхвысокочастотное (СВЧ) излучение генерируется электровакуумными или полупроводниковыми приборами. Коэффициент их полезного действия относительно низкий — 30–40%. Оставшиеся 60–70% энергии превращаются в тепло, которое нужно отводить системой охлаждения — если посмотреть даже на самую современную РЛС с активной фазированной антенной решеткой, то под 3D антенным полотном стоит толстенная охлаждающая плита. Большая часть энергии лазера будет преобразовываться в радиолокационную В новом радаре радиолокационный сигнал получается за счет преобразования фотонным кристаллом энергии когерентного лазера в СВЧ-излучение. У такого передатчика коэффициент полезного действия будет составлять не менее 60–70%. То есть большая часть энергии лазера будет преобразовываться в радиолокационную, в результате чего мы можем создать радар большой мощности. На фотонном передатчике также можно будет получить сверхширокополосное излучение, которое на обычной РЛС невозможно в силу физических принципов генераторных ламп и полупроводников. — И как далеко вы продвинулись в создании фотонного локатора? Есть ли экспериментальные образцы? — Радар прошел этап технического проектирования, получены результаты на макете. Сейчас в рамках научно-исследовательской работы (НИР) создается полноценный макет этой радиооптической фотонной антенной решетки, который позволит отработать характеристики серийного образца. Мы поймем, каким он должен быть, в каких геометрических размерах, на каких диапазонах и на какой мощности должен работать. Галерея 12 фото Видимые невидимки: самые известные самолеты-"стелс" В НИР на основе экспериментального образца построен и излучатель, и приемник. Все это работает, ведет локацию — излучаем СВЧ-сигнал, он отражается назад, мы его принимаем и обрабатываем, получаем радиолокационную картинку объекта. Смотрим, что нужно сделать, чтобы она была оптимальной. Отрабатываем технологию конкретных элементов — излучателя, фотонного кристалла, приемного тракта, резонаторов, построенных на модах "шепчущей галереи", и так далее. Серийный образец локатора сделаем, когда перейдем на этап опытно-конструкторской работы (ОКР), например, по заказу военного ведомства. — Какие преимущества даст новый радар истребителю шестого поколения? — Радиофотонный радар сможет видеть, по нашим оценкам, значительно дальше существующих РЛС. А так как мы будем облучать противника в беспрецедентно широком спектре частот, то с высочайшей точностью узнаем его положение в пространстве, а после обработки получим почти фотографическое его изображение — радиовидение. Это очень важно для определения типа: сразу и автоматически компьютер самолета сможет установить, что это летит, к примеру, F-18 с конкретными типами ракетного оружия. Мы будем облучать противника в беспрецедентно широком спектре частот За счет своей сверхширокополосности и огромного динамического диапазона приемника радиофотонный радар будет иметь большие возможности по защите от помех. Также, благодаря тому, что все системы истребителя шестого поколения будут интегрированными с точки зрения функций, фотонный радар дополнительно будет выполнять задачи радиоэлектронной борьбы (РЭБ), передавать данные и служить средством связи. — Как он будет примерно выглядеть? — Радиофотонный локатор не будет стоять отдельным модулем в носу самолета, это будет распределенная система. Нечто похожее можно наблюдать сегодня на истребителе пятого поколения Т-50 (ПАК ФА), радиолокационная станция которого работает в разных диапазонах и в разных направлениях. По факту это один локатор, но он разнесен по самолету. Получается порядка 3–4 разных РЛС, которые комфортно размещены по всему фюзеляжу и позволяют одновременно обозревать все пространство вокруг самолета. — Концепция создания истребителя шестого поколения в двух вариантах — беспилотном и пилотном — сохраняется? — Сохраняется, боевой самолет шестого поколения должен иметь две опции — быть и в пилотируемом варианте, и в беспилотном. Эти варианты будут отличаться и по внешнему виду, но, главное, по начинке. Беспилотный вариант будет иметь характеристики, которых нельзя достичь на пилотируемом самолете Если с любого существующего самолета мы уберем оборудование, которое нужно для обеспечения жизнедеятельности летчика, связи его с пилотажно-навигационным комплексом для индикации ему информации, передачи управляющих действий от человека к самолету, то высвободится огромное количество места и массы. Кроме этого, присутствие летчика сильно ограничивает летные возможности самолета: современному истребителю нельзя выходить за определенные ограничения по перегрузке, чтобы человек остался в живых, необходима защита от СВЧ-излучения приборов и оборудования, жесткого космического рентгеновского излучения на больших высотах и при суборбитальном полете. Поэтому беспилотный вариант будет иметь характеристики, которых нельзя достичь на пилотируемом самолете — большую маневренность, гиперзвуковую скорость, возможность выходить в ближний космос. — По-прежнему планируется, что они будут действовать в "стае"? Применение СВЧ-оружия для самолета с летчиком крайне проблематично из-за необходимости сохранять его жизнь — Да, мы говорим, что должен быть принцип "стаи": на один-два пилотируемых аппарата, будет приходиться группа беспилотников. И именно беспилотник сможет нести электромагнитное или, по-другому, СВЧ-оружие. Применение СВЧ-оружия для самолета с летчиком крайне проблематично из-за необходимости сохранять его жизнь. Если же мы будем создавать дополнительную систему защиты от собственного СВЧ-оружия, то еще больше потеряем места и запаса по массе. Кроме этого, даже самая сложная и эффективная защита может быть недостаточно эффективна. — Размеры "стаи" истребителей шестого поколения вы рассчитывали? — Смотрели разные варианты. Оптимальным мы считаем 20–30 беспилотных самолетов на один пилотируемый. В основном это связано с конечными возможностями человека по управлению. Как бы ему компьютер не помогал, человек способен выполнять не более 2–3 задач одновременно, на каждую он выделяет 3–4 беспилотника плюс горячий резерв. Вот и получаем 20, максимум 30 беспилотников. Хотя, конечно, когда мы эту "стаю" будем отрабатывать с реальными изделиями и реальными людьми, а не на моделях, наверняка численность стаи будет скорректирована. — Если вернуться к электромагнитному оружию, то какой-то прогресс за год был достигнут в этой области? Какие-то образцы испытывались? Мы разрабатываем систему защиты, чтобы система РЭБ или наша ракета не вышла из строя от применения СВЧ-оружия противника — СВЧ-оружие есть, испытания в лабораторных условиях идут постоянно. Например, можем сжечь какой-нибудь прибор, чтобы посмотреть какое количество электромагнитной энергии и как нужно приложить. Учитывая, что наши "вероятные друзья" ведут такие же исследования, мы разрабатываем еще и систему защиты, чтобы приемник, система РЭБ или наша ракета не вышла из строя от применения СВЧ-оружия противника. — Какие это системы защиты? — Можно поставить на входе принимающего устройства фильтры, задерживающие энергию, так, чтобы на датчик прошло только информативное излучение и другие полезные сигналы. Эти системы защиты должны быть перестраиваемые, причем программно, чтобы противник не имел возможности вычислить "окна" в фильтре. Эти исследования также нами ведутся. — Какое еще оружие, наряду с электромагнитным, будет на истребителях шестого поколения? — Любое. Один беспилотник в "стае" будет нести СВЧ-оружие, включая управляемые электронные боеприпасы, другой — средства радиоэлектронного подавления и поражения, третий — набор обычных средств поражения. Каждая конкретная задача решается разным вооружением. — Недавно Пентагон заявил об успешном применении лазерной пушки в Персидском заливе — они сбили беспилотник. У нас такое вооружение есть? Смотрите также "Луч смерти": преимущества, недостатки и перспективы лазерного оружия США и России — Мы проводили исследования в этом направлении, и я знаю, что у нас подобные системы есть, однако это не по линии КРЭТ. Мы занимаемся оптикой в интересах защиты. У нас уже есть лазерные системы защиты на самолетах и вертолетах, а сейчас мы говорим о работах в области силовых лазеров, которые будут физически разрушать головки самонаведения атакующих ракет. Грубо говоря, мы будем выжигать "глаза" ракетам, которые на нас "смотрят". Такие системы, естественно, будут ставится и на самолеты шестого поколения. — Когда такая интегрированная система — радар, СВЧ-оружие, лазерная защита и другое — может быть создана? Летчики всегда воспринимают беспилотную авиацию очень настороженно — Практическая работа наших НИИ и КБ с научно-исследовательскими институтами Минобороны России ведется уже сегодня. В остальном все зависит от того, будет ли востребована эта тематика нашим главным заказчиком. КРЭТ может это изобрести, показать, что в состоянии произвести, но потом у нас это не купят — не будет денег или другие приоритеты будут стоять. Еще нюанс: летчики всегда воспринимают беспилотную авиацию очень настороженно, потому что это покушение на их профессию, работу и мечту. — В инициативном порядке вы будете продолжать эти работы? — Мы понимаем, что все принципиально новое сначала воспринимается как бред, через какое-то время уже как "давайте посмотрим", а еще через 2–3 года — "почему до сих пор не сделано". Смотрите также Комплекс радиоэлектронной борьбы "Рычаг-АВ" Чем армия России может "ослепить" противника Поэтому мы продолжаем эти работы и проводим испытания, так как все равно рано или поздно это будет востребовано. Здесь самое главное — не отстать от наших "партнеров". — Обычные строевые самолеты типа Су-35 или МиГ-35 можно будет переделать в беспилотные? — Маловероятно, так как принцип построения самого беспилотника сильно отличается от принципов пилотируемого самолета. Создавать изначально два типа (пилотный и беспилотный) на одной базе — это оправдано, а переделать — нет. Хотя у нас есть большой опыт использования переделанных в беспилотники самолетов в качестве мишеней на испытаниях в рамках различных НИР и ОКР. Но там мы ставим над самолетом различные эксперименты, и от него требуется выполнение каких-то конкретных задач. — Какие еще системы разрабатываете в рамках шестого поколения? На новом истребителе будет также стоять мощная многоспектральная оптическая система, работающая в различных диапазонах — На новом истребителе будет также стоять мощная многоспектральная оптическая система, работающая в различных диапазонах — лазерном, инфракрасном, ультрафиолетовом, собственно оптическом, однако значительно превышающем видимый человеком спектр. С помощью нее мы также получим большое количество дополнительной информации об окружающем пространстве. — Какие наработки по искусственному интеллекту есть на сегодняшний день для беспилотного варианта истребителя шестого поколения? — Мы работаем над написанием программ, чтобы в будущем можно было создать полностью автономный беспилотник с искусственным интеллектом (ИИ), который сможет сам взлететь, добраться до места выполнения задачи и принять решение о ее выполнении. Мы на МАКС-2017 представили программный продукт, который позволяет нам исследовать отдельные особенности ИИ. Мы вводим в программу определенные условия, ставим для них задачи, запускаем виртуальные вертолеты и самолеты и смотрим, как они справляются. Пока не всегда удачно: летательные аппараты могут зависнуть над каким то районом, имеют трудности с идентификацией объектов, не хотят выполнять боевую задачу, неправильно докладывают. Но это уже отработка отдельных составляющих искусственного интеллекта. На этих ошибках виртуального мира мы набираемся опыта и обучаем дроны будущего. Беседовал Дмитрий Решетников Подробнее на ТАСС: http://tass.ru/opinions/interviews/4441543
milstar: В 1986, полностью ионизовав в фокусе мощного лазера атомы фтора, исследователи получили лазерное излучение с длиной волны 80 Ангстрем. Дальнейшее уменьшение длины волны необходимо для уменьшения угловой расходимости лазерного пучка, и потребует огромных плотностей энергии «накачки», которые можно получить только при ядерном взрыве. Разработки в данном направлении, с целью создания боевого лазера работающего в рентгеновской части спектра велись в США (Ливермор, Э. Теллер). Во время подземных ядерных взрывов в 1983 году (полигон Невада) были проведены оценочные испытания первых рентгеновских лазеров). ############################################################################################################## В 1983 году было опубликовано первое сообщение об измеренных во время эксперимента параметрах лазерного излучения: длина волны около 14 Ангстрем, длительность импульса Ј 10−9 с, мощность излучения полученная от рентгеновского лазера при атомном взрыве превысила 400 Тераватт (!). Конструкция лазера не была подробно описана, но стало известно, что его рабочим телом были тонкие металлические стержни. После взрыва ядерного заряда вещество рабочих стержней превращается в полностью ионизованную плазму. Когда температура электронов несколько снижается, и начинается рекомбинация в основном на нижние уровни, происходит излучение в рентгеновской части спектра. Поскольку время высвечивания плазмы измеряется пикосекундами, и облако раскаленной до миллионов градусов плазмы не успевает существенно изменить свою геометрию, то оно сохраняет форму и направление рабочего стержня. Так как зеркал для работы с рентгеновским излучением с длиной волны около 10 A пока еще не существует (см.рентгеновское зеркало), то рентгеновский лазер, вероятно, должен работать без резонатора[источник не указан 2433 дня]. Поэтому расходимость пучка будет определяться двумя факторами: дифракцией и геометрией стержня. Точнее говоря, наибольшим значением из них. Принимая малое значение расходимости, получим оптимальную величину диаметра: D = (lL)1/2. Для длин волн около 10-14 Ангстрем и L = 7 м это дает D = 0,1 мм. Даже если в процессе ионизации и рекомбинации вещества его геометрия изменится незначительно, расходимость луча достигает ~ 10−5рад. Однако более детальный расчет показывает, что к моменту рекомбинации сгусток плазмы может расшириться до 0,8-1 мм, и в этом случае расходимость лазерного луча будет порядка от 10−4 до 10−5. Для поражения межконтинентальной ракеты, то есть для достижения плотностей энергии около 10-20 кДж/см²на расстоянии до 1000 километров при расходимости луча 10−5, в импульсе такого лазера должна быть энергия ~ 10^10Джоулей. При КПД лазера около 8-10 % и при расстоянии стержня от ядерного заряда ~ 1 м мощность заряда должна быть около 10^15Джоулей, или порядка двухсот килотонн тротилового эквивалента. ####################### При этом предположительно львиная доля энергии ядерного взрыва пойдет на испарение рабочих стержней (стержня), и сама струна ориентирована к заряду не торцом, а боковой поверхностью. Однако в литературе на эту тему упоминаются заряды значительно меньшей мощности. Возможно использовать не одну, а несколько десятков (около 50-100) параллельно ориентированных стержней наводимых на цель. Возможно также что инженеры попытаются создать концентратор энергии взрыва на одной струне, используя эффект отражения рентгеновских лучей от кристаллов или многослойные рентгеновские зеркала (с высокими характеристиками отражения), и в этой области предвидится значительный успех. Современные технологии позволяют создавать достаточно компактные рентгеновские лазеры (массой около 1-2 тонны), удобные для вывода на орбиту с помощью баллистических ракет. Компьютерное управление отдельными стержнями позволит поражать одновременно до нескольких десятков целей, или гарантированно поражать одну. Таким образом, из целого ряда публикаций можно заключить, что рентгеновский лазер при соответствующем развитии технологий способен стать одним из основных инструментов в космических вооружениях и системах противоракетной обороны. В 1995 году в СМИ появилась информация о создании в Обнинске мощной энергетической установки ОКУЯН. Энергетический макет импульсной реакторно-лазерной системы — оптического квантового усилителя с ядерной накачкой (ОКУЯН) — разработан специалистами ГНЦ РФ ФЭИ для экспериментальной демонстрации уникальных мощностных и энергетических качеств Лазеров с ядерной накачкой. В 2012 году в источнике[1] сообщили о том, что в РФЯЦ-ВНИИТФ (Снежинск) создан газовый лазер с накачкой от ядерного реактора, работающий на атомарном переходе ксенона, с длиной волны 2,03 мкм. Выходная энергия импульса лазерного излучения составила 500 Дж при пиковой мощности 1,3 МВт. Данное устройство самое компактное в пересчете на используемый объем активной газовой среды (удельная энергия лазерного излучения составила 32 Дж/дм³).
milstar: К середине 80-х стало окончательно ясно, что потенциальные возможности Экскалибура сильно преувеличены. Вместо залпового поражения десятков космических целей стояла задача уничтожить хотя бы одну, нацелив на нее сотни струн одного устройства. При этом накачивающая боеголовка находилась бы внутри «цилиндра», образованного параллельными струнами, и это радикально упрощало систему прицеливания. Однако расчеты неумолимо показывали, что мощность по-прежнему недостаточна для поражения целей с дистанции ~1 000 км. Ядерные испытания в Неваде, часть которых оказалась неудачной из-за проблем с регистрирующими приборами, больше не внушали оптимизма. Недоступной для Экскалибура мишенью казались не только термически защищенные боеголовки МБР и БРПЛ, но даже ракеты с «голыми» алюминиевыми баками, стартующие из глубины территории СССР. При самых оптимистичных физических предположениях, потребовался бы накачивающий взрыв мегатонного класса, чтобы с расстояния 1 000 км доставить 1 кДж энергии на 1 кв.см поверхности мишени. Согласно оценкам американских специалистов, для поражения умеренно защищенных целей нужно в 20 раз больше (советская оценка была еще в 1.5 раза выше). С дистанции 100 км поток энергии возрастал бы до 100 кДж/кв.см, однако возникал резонный вопрос: не проще ли запустить антиракету Spartan http://www.designation-systems.net/dusrm/m-49.html с ядерной боеголовкой в 5 Мт ? Основные проблемы Экскалибура заключались в следующем. 1. Не существует материалов, которые отражали бы рентгеновские лучи. Поэтому Экскалибур не мог иметь фокусирующую оптику и оптический резонатор, будучи простым однопроходным усилителем. Все это, мягко говоря, не способствовало приемлемой расходимости луча. При длине струны L и диаметре D угол расходимости оценивается отношением D/L, а в N — проходном резонаторе он был бы в N раз меньше. Поток энергии на поверхности мишени обратно пропорционален квадрату D/L. При L=2 м и D = 0.2 мм это означало бы, что на дистанции 1 000 км рентгеновский пучок «размажется» до поперечного размера 100 м ! Чтобы сжать его хотя бы до 10 м, пришлось бы увеличить длину струны до 20 м или уменьшить ее диаметр до 20 микрон. Первый вариант принуждает использовать для накачки термоядерный заряд мегатонного класса …, чтобы струны целиком оказались в зоне рентгеновской диффузии и как следует искупались в фотонном душе до того момента, как до них доберутся частицы (ядра, ионы и атомы) материала бомбы. Второй вариант еще хуже, потому что он «активирует» дифракционные ограничения на расходимость. В самом деле, характерное отношение l/D длины волны излучения l~1 нм к диаметру апертуры D=20 мкм имеет тот же порядок 0.0001, что и первоначальный угол D/L (где L=2 м и D = 0.2 мм). Таким образом, дифракция сведет на нет все усилия по уменьшению диаметра струны. 2. Слишком тонкие струны содержат слишком мало атомов, чтобы обеспечить необходимый выход энергии из одной струны, даже если все ее атомы + ионы после рекомбинации окажутся в нужном возбужденном состоянии. В то же время делать струну толстой бесполезно, потому что телесный угол расходимости рентгеновского пучка увеличится пропорционально количеству атомов, так что мишени достанется то же самое число джоулей на квадратный сантиметр. Таким образом, метод создания инверсной населенности через рекомбинацию плазмы, работающий в тонких лабораторных экспериментах, сам по себе недостаточен для генерации излучения необходимой интенсивности. Но для многократного возбуждения лазерных уровней в этих условия нет подходяшего квантового механизма. В самом деле, в «остывшей» до нескольких сотен тысяч градусов, рекомбинирующей плазме осталось слишком мало горячих фотонов, которые могли бы вторично ионизировать атомы (ионы). Свободные электроны пока еще могут проделывать такие фокусы в тесноте и давке плотной плазмы. Но еще лучше у них получится выбивать верхние электроны из возбужденных атомов (ионов), поэтому достаточная инверсная населенность после вторичной «ионизации-рекомбинации» уже не получится. 3. Плазменная нить расширяется со скоростью ~100 км/сек, многократно увеличиваясь в диаметре за то время, пока нарастающая лавина фотонов проходит по ее длине (~10 м). Так возникает еще один источник проблем с расходимостью луча. Кроме того, нить будет испытывать поперечные смещения и изгибы на отдельных своих участках, что сильно не способствует нормальной лазерной генерации. 4. Свободные электроны плазмы, в которую превратилась струна, а также внешние электроны в атомах (ионах) будут по Комптону рассеивать рентгеновские кванты, что дополнительно снизит и без того не слишком высокую интенсивность излучения. Для уменьшения рассеяния можно было бы уменьшить плотность плазмы, т.е. дать ей расшириться, но тогда резко обостряется проблема расходимости. Куда ни кинь, всюду клин ! 5. Боеголовки МБР или БРПЛ легко спасти от (не слишком мощного !) рентгеновского импульса теплозащитными покрытиями из углепластиков, металлокерамики и т.п., а также специальными защитными «юбками», которые отделены от корпуса. Дополнительно к этому можно окружить боеголовку облаком из металлического мусора (опилок), металлизированных баллонов и прочих легких ловушек, которые бы рассеяли рентгеновский импульс. Не стоит обсуждать популярные глупости о быстром вращении вокруг продольной оси, как народном средстве против коротких лазерных импульсов, учитывая наносекундный масштаб времени, в течении которого мишень подвергается фотонной бомбардировке.
milstar: http://www.laserfocusworld.com/articles/print/volume-48/issue-04/features/the-state-of-the-art.html FIGURE 1. The structure of a fiber laser includes a doped inner core, which is the laser itself; an undoped outer core (also called an inner cladding) through which the pump light is channeled; and an outer cladding. FIGURE 4. The US Navy’s Laser Weapon System (LaWS) contains six individual fiber lasers with their beams incoherently combined into a single 33 kW output. (Courtesy of US Navy) The highest single-mode power available from a fiber laser is 10 kW, from IPG Photonics. In the system, a master oscillator produces a kilowatt of optical power that is fed into an amplifier stage pumped at 1018 nm with light from other fiber lasers. The entire laser system is about the size of two refrigerators. The highest multimode power reached is 50 kW, also by IPG Photonics. The system relies on incoherent beam combination, so it’s not a super high-quality beam (beam parameter product of 10, M2 of 33). This laser has been shipped around the country and has operated at 50 kilowatts in five states. This is the kind of durability that makes fiber lasers attractive for industry.
milstar: Creation of the light is 200% more efficient than via a traditional CO2 laser, and delivery is far simpler, with no expensive optical mirrors. The focusing lens, unlike on a conventional CO2 laser machine, is sealed in the cutting head and thus not a consumable item. http://www.industrial-lasers.com/articles/2013/11/fiber-versus-CO2-laser-cutting.html The benefits of a true fiber laser source include: 1. No moving parts or mirrors in the light-generating source, unlike a conventional CO2 resonator or disk laser. This has a distinct advantage in terms of reducing maintenance requirements and operating costs. 2. Much higher electrical efficiency, resulting in considerably lower running costs. A 3 kW fiber machine uses one third of the power of a 4 kW CO2 machine of average across-the-board performance. 3. Higher speeds when cutting thin material. Compared with the same 4 kW CO2 machine, the fiber laser is three times quicker in a straight line cutting of 1 mm mild, galvanized, or stainless steel and twice as fast when cutting 2 mm. 4. An ability to cut reflective materials without fear of back reflections damaging the machine. This allows copper, brass, and aluminium to be cut without problems. 5. 50% longer servicing intervals and 50% lower servicing costs. CO2 laser The disadvantages of fiber compared with CO2 mainly relate to the cutting speed when processing thicker materials, typically above 5 mm, where the CO2 machine is faster in a straight line and also has much faster piercing times at the start of the cut. There is also the advantage of a smoother surface finish with the CO2 machine when cutting thicker materials. Thus, what can be deduced from the statistics and experiences of our UK customers that have bought fiber and sometimes also CO2 laser profilers from Bystronic? 1. Over 70% of fiber laser customers are subcontractors, the remainder being original equipment manufacturers (OEMs). This is surprising, as one would expect OEMs to be more confident about deciding to purchase a fiber laser machine, where the advantages and disadvantages vary greatly, depending on the products to be cut. Subcontractors can never be sure what the next job will be and what material thicknesses will need to be processed, so theoretically the versatility of a CO2 machine would be more attractive. 2. Of the subcontractors, only 31% had a single laser profiler after purchasing the fiber machine, whereas 69% were multiple laser users and could decide which machine to put work onto, CO2 or fiber. 3. The main reason for purchasing a fiber machine was the speed of cutting thin (1 to 2 mm and up to 3 mm) materials. 4. An important secondary reason was the lower running cost and the lower power consumption using fiber technology, which was particularly important in companies at the top end of the electrical supply limit in their workshops.
milstar: Furthermore, the 3 m by 1.5 m capacity machine, WEC's first fiber laser, is able to cut highly reflective and thermally conductive materials, notably copper and brass, that CO2 lasers are not able to process without damaging the optics. The scope of WEC's service is therefore considerably extended. Even small flashbacks from aluminium can damage the lens and mirrors on a CO2 laser and so this material can also be more economically cut on the fiber machine, if the material is reasonably thin. The machine also cuts up to 20 mm thick mild steel. Further advantages of using fiber laser technology are that there is no need for expensive laser gases and electricity consumption is less, which is of ecological benefit and results in lower running costs.
milstar: В. А. Катенин, д‑р воен. наук, профессор (ОАО «ГНИНГИ») В настоящее время за рубежом набирает силу тенденция по использованию лазерных технологий не только в качестве средств уничтожения (боевых лазеров), но и в интересах обеспечения действий вооруженных сил в целом, изучения Мирового океана в военных целях и др. При этом развитие именно оружейного направления остается приоритетным. Это объясняется уникальными свойствами боевых лазеров [1]: - низкая стоимость одного выстрела и отсутствие ограничений по количеству выстрелов; - использование лазеров может дать кораблю альтернативу при уничтожении менее важных целей типа беспилотных летательных аппаратов (БЛА), тогда как ракеты будут применяться для гарантированного уничтожения более важных целей; - практически мгновенное поражение цели, что устраняет необходимость расчета траектории перехвата атакующей цели противоракетой; - возможность поражать сверхманевренные цели, превосходящие по своим аэродинамическим характеристикам корабельные противоракеты; - минимальные побочные разрушения, особенно при ведении боя в портовой зоне. - возможность применения для обнаружения и сопровождения целей и нелетального воздействия на них, подавления бортовых оптико-электронных датчиков. Первые исследования по лазерному оружию морского базирования начали проводиться в США в начале 1980-х. Мощным толчком в развитии стала стратегическая оборонная инициатива США (СОИ), давшая старт новой гонки вооружений. Многие военные эксперты, в том числе и в нашей стране, считали ее доктрину СОИ фантастичной. Тем не менее, в 1987 г. в США была принята целевая программа «Корабельное лазерное оружие», и работы в этой области продолжились с нарастающей интенсивностью. Спустя почти тридцать лет после появления информации о СОИ положение в области применения лазеров в военных целях резко изменилось. Продемонстрируем это на примерах использования лазерных технологий в зарубежных ВМС. Лазерное оружие Американский концерн Boeing завершил предварительное проектирование нового боевого лазера на свободных электронах (FEL), который может быть использован на перспективных кораблях ВМС США [2]. В FEL луч электронов высокой энергии будет проходить через мощные магнитные поля, в результате чего предполагается генерировать излучение, способное вывести из строя или полностью уничтожить цель. В качестве источника энергии FEL будет использовать энергетические системы корабля. ВМС намерены использовать FEL как оружие самообороны кораблей, в том числе и от крылатых ракет. Контракт на предварительное проектирование Boeing получил в апреле 2009 года. Сумма сделки составила 163 миллиона долларов. У Boeing уже есть опыт в разработке боевых лазеров, в частности, концерн совместно с компаниями Northrop Grumman и Lockheed Martin создает мегаваттный химический лазер ABL на платформе самолета B747-400F. В середине февраля 2010 года при помощи ABL были сбиты две баллистические ракеты, имитирующие атаку условного противника. Специалисты концерна также создают лазерную систему MATRIX, способную генерировать луч повышенной яркости. По сведениям [3], в 2010 г. на учениях флота США успешно прошла испытания комбинированная лазерная пушка, являющаяся совокупностью тактической лазерной системы оружия американской фирмы Raytheon — LaWS (Laser Weapon System) с хорошо известной и широко распространённой по всему миру корабельной артиллерийской установкой Mark 15 Phalanx («Фаланга») CIWS (Close-In Weapon System — «орудийная система ближнего боя») (рис.1).47 Комплекс CWS предназначен для борьбы с противокорабельными ракетами, летящими с дозвуковой скоростью. В ходе испытаний в мае 2010- го недалеко от берегов Калифорнии, комплекс обнаружил, захватил, взял на сопровождение и поразил четыре цели на разных высотах и дальностях, в качестве которых выступали беспилотные летательные аппараты (БЛА). Один из БЛА, летящий со скоростью 480км/ч, был поражён на дальности 3,2 км (рис.2). Испытания проводились под руководством команды Naval Sea Systems Command (NAVSEA), которая также руководила процессом разработки и создания опытного образца системы LaWS. Особенность проведенных испытаний заключалась в том, что луч лазера, используемого рядом с поверхностью моря, подвергался воздействию нескольких факторов, отрицательно влияющих на его распространение, и которые отсутствуют на суше или в воздухе. Основным из них является высокая влажность воздуха и наличие мельчайших капель солёной морской 47.1воды, которые рассеивают и поглощают энергию лазерного луча и в некоторых случаях критически снижают его мощность. А значит, мощность излучения при стрельбе вдоль поверхности моря должна быть увеличена. Вместо химических лазеров, для которых было необходимо оборудование больших размеров и большие запасы токсичного топлива, в новой системе использовались твердотельные лазеры, с питанием от корабельной электросети. В системе LaWS использовались шесть серийных коммерческих лазеров, излучения которых одновременно фокусируются на цели для создания единого луча суммарной мощностью до 50 кВт. Ожидается, что разработка полностью готовых к серийному выпуску боевых систем по данной технологии завершится через пять-шесть лет. Успешное предварительное проектирование боевой лазерной установки для кораблей ВМС США открывает новые пути для совершенствования тактики боевых действий на море. В качестве иллюстрации возможностей новых лазерных технологий проанализируем возможный вариант применения такого оружия американскими ВМС против Ирана, который угрожает прервать международную транспортировку нефти через Персидский залив в случае атаки своих ядерных объектов [4]. Одним из элементов этой тактики являются массированные атаки американских кораблей, в том числе авианосцев, множеством скоростных катеров-торпедоносцев и низколетящих самолетов, когда поражающий эффект достигается не за счет высоких ТТХ, а из-за невозможности уничтожить все нападающие объекты в короткий промежуток времени. Американские военные специалисты провели несколько моделирований подобного рода атак, но не пришли к однозначному выводу. В ряде случаев им удавалось полностью уничтожить нападающие катера и самолеты без ущерба для себя. В отдельных же ситуациях предполагаемая тактика иранцев доказывала свое превосходство – у американцев просто заканчивались ракеты и боеприпасы, которыми можно было бы уничтожать все новые цели. Для решения возникшей проблемы корпорация Northrop Grumman разработала специальный лазер, который, как предполагают разработчики, гарантированно уничтожит средства массированной атаки. Мощность луча при этом превысит 100 киловатт. Параллельно поступают сведения о создании боевых лазеров мощностью несколько мегаватт. По другой информации [5], ВМС США уже провели испытания твердотельного лазера, предназначенного для защиты кораблей от малых судов. Испытания в открытом море проводились с октября 2010 по 8 апреля 2011 года на морском полигоне неподалеку от острова Сан-Николас у побережья Калифорнии. В ходе испытаний была поражена лазером надувная моторную лодка, движущаяся на расстоянии мили от корабля. Для "поджога" лодки использовался твердотельный лазер мощностью 15 киловатт, установленный на патрульном корабле "Пол Фостер". Помимо лазерной установки с твердотельным лазером, в интересах ВМС США создается и лазер на быстрых нейтронах. Его разработкой занимается концерн Boeing, который в еще марте 2010 года завершил предварительное проектирование. Как ожидается, мощность установки составит один мегаватт, а для поражения целей будет использоваться лазер с изменяемой длиной волны, что позволит избежать потери мощности при стрельбе на большие расстояния. Помимо ВМС США разработкой лазерного оружия для флота занимаются и другие страны НАТО. Так европейская компания Cassidian, дочернее предприятие концерна EADS, получила контракт Организации оборонных исследований и разработок (DRDC) Канады на создание системы защиты кораблей от всех типов лазерного оружия [6]. Новая система будет разрабатываться под обозначением LOCATES (Laser Optical Countermeasures and Surveilllance Against Threat Environment Scenarios). http://www.unionexpert.ru/index.php/news/item/419-laser-technology-in-foreign-naval-forces
milstar: Связь и управление Вопросу создания лазерных линий связи с объектами, находящимися под водой, уделяется особое внимание. По имеющейся информации [13], оборонное агентство DARPA подписало контракт с фирмой QinetiQ на создание системы подводной лазерной связи сине-зеленого диапазона. Предполагается, что новое устройство коммуникации будет включено в тактическую информационную сеть TRITON [14]. В ходе учений планируется отработать способность этой технологии поддерживать устойчивую связь самолетов с погруженными подводными лодками. Проект TRITON основан на технологии DARPA 1990-х годов под названием "Тактическая бортовая лазерная связь" (TALC). В рамках разработки этой системы был испытан сине-зеленый коммуникационный лазер, который позволил погруженной ПЛ связаться с патрульным самолетом. Основа TALC - синий лазер с цезиевым приемником на длине волны 455,6 микрон и канал нисходящей связи (с самолета к подлодке) с зеленым лазером с диодной накачкой, который совместим с существующими подводными приемниками на 532 микрон. ####################### oshibka w originale korrektno 0.532 mikrona 563.9 terragerz 1sm chastota 30 gigagerz 1 millimetr = 300 gigagerz 1 micron = 300 terragerz ----------------------------- ВЫВОДЫ: 1. Лазерные технологии находят все более широкое применение на флотах передовых зарубежных стран: от создания перспективного оружия до средств его обеспечения. Из области фантастики лазерные технологии перешли в область интенсивных опытно-конструкторских работ, в первую очередь связанных с созданием противоракетной обороны, корабельного оружия, средств обнаружения подвижных и неподвижных объектов под водой и подводной связи. 2. Интерес к лазерным технологиям вызван их достоинствами, к основным из которых следует отнести возможность создания корабельного оружия с качественно новыми ТТХ; использовать их в системах лазерной локации в различных средах, в том числе под водой; создавать сверхбыстродействующие скрытные и помехозащищенные системы связи, а также системы повышения боевой устойчивости подводных лодок и др. 3. Принципиально новые направления в использовании лазерных технологий связаны с повышением скрытности действий подводных лодок как путем создания акустических помех, так и за счет скрытной связи на рабочей глубине погружения. При этом источник излучения может находиться как на авиационном носителе, так и на спутнике. Возможна также связь между подводными лодками в подводном положении. 4. Способность лазерного луча сине-зеленого диапазона проникать сквозь толщу воды открывает возможность не только для скрытной подводной связи, но и для определения места подводных лодок без всплытия на поверхность. Интеграция в одном корабельном комплексе средств связи и подводной открывает перспективу создания принципиально нового поколения систем боевого управления силами и средствами флота и другими видами Вооруженных сил. 5. Для преодоления негативных тенденций в области применения лазерных технологий в интересах отечественного ВМФ необходимо возобновить научные исследования по разработке и применению лазерного оружия и систем его обеспечения, в первую очередь, навигации и связи, восстановить научные и производственные коллективы, занимающиеся лазерной тематикой, а также возобновить проведение морских натурных экспериментов. Одними из первых шагов по ликвидации негативных тенденций в лазерных исследованиях явилась бы разработка целевой комплексной программы по созданию глобального многоспектрального, многофункционального спутникового навигационно-связного комплекса для ВМФ с расширением его возможностей в перспективе на все виды Вооруженных сил.
milstar: ВМС США с помощью этой уникальной системы хотят уменьшить зависимость подводных лодок от буксируемых антенн, повысить надежность и пропускную способность связи. TRITON позволит подводным лодкам с баллистическими ракетами наводить противолодочную авиацию на подводные лодки противника, а самим при этом оставаться невидимыми и обеспечивать максимальную защиту стратегическому оружию. В перспективе лазерная связь позволит подлодкам связываться со спутниками, что даст мощнейшему и самому скрытному оружию возможности оперативной связи со штабом и средствами разведки. Подробная информация о сложившейся тактической обстановке совершит настоящую революцию на подводном флоте и серьезно повысит боевые возможности подводного стратегического оружия.
milstar: «Magic Lantern» представляет собой поисковую противоминную систему, построенную на базе импульсного твердотельного лазера на иттрий-алюминиевом гранате с неодимом. В состав системы входят собственно лазерная установка с излучающим устройством, сканирующее оптическое устройство, шесть фотокамер с интенсифицированными ПЗС матрицами (ICCD; ПЗС – прибор с зарядовой связью), устройство автоматического распознавания целей в реальном масштабе времени, а также аппаратура двустороннего обмена данными, вычислительный блок (ЭВМ) и ряд обеспечивающих систем. Принцип работы данной системы можно описать следующим образом. Лазерный передатчик посылает луч в направлении водной поверхности (направление лазерного луча – перпендикулярно направлению полета летательного аппарата-носителя системы), в то время как электронные затворы фотокамер открываются посредством генераторов с импульсной синхронизацией и, таким образом, принимают лазерный луч, отраженный от предметов, находящихся в толще воды. Каждая фотокамера настраивалась на свой диапазон глубин, который выставлялся заранее, что позволяло получать достаточно точные данные о глубине нахождения мины или иного миноподобного объекта. https://topwar.ru/99617-lazery-ischut-miny.html
milstar: Данная система создана на базе импульсного твердотельного лазера на иттрий-алюминиевом гранате с неодимом с рабочей длиной волны 532 нм, что обеспечивает получение высокоточной картинки водной среды в зависимости от степени ее прозрачности в радиусе 2,5-38 м (в ряде источников указывается, что в SM 2000 применяется ионный аргоновый лазер, но данное утверждение не соответствует действительности). При этом разрешающая способность системы на глубине 7,5 м составляет 0,3 см, а на глубине 30 м – не хуже 1,2 см, что позволяет не только обнаруживать морские мины различных типов, но и достаточно уверенно опознавать их.
milstar: При этом разрешающая способность системы на глубине 7,5 м составляет 0,3 см, а на глубине 30 м – не хуже 1,2 см, что позволяет не только обнаруживать морские мины различных типов, но и достаточно уверенно опознавать их. Отличительной особенностью системы является относительно невысокий уровень энергопотребления в рабочем режиме – не более 100 Вт в непрерывном режиме и не более 250 Вт во время пиковых нагрузок. Следует отметить, что выбранная разработчиком рабочая длина волны, 532 нм, позволяет, по мнению зарубежных специалистов, обеспечить минимально возможное затухание лазерного луча при прохождении сквозь толщу воды, а в дневное время – еще и обеспечить более эффективный «отсев» помех, возникающих при отражении от воды лучей дневного (солнечного) света. ######################### 563.9 terragerz
milstar: Инфракрасный луч отражается от поверхности воды, что позволяет определить факт нахождения под носителем именно водной, а не земной поверхности, и расстояние до нее, а зеленый луч проникает в толщу воды и отражается от искомого предмета (мина, препятствие и т.п.) и от морского дна. Глубина проникновения луча в толщу воды зависит от состояния моря и коэффициента затухания луча в воде. Отраженный инфракрасный луч поступает на оптический приемник, включающий телескоп (оптическую трубу), светоделители, фильтры, диафрагмы и приемники, а отраженный зеленый луч – на фотоэлектронный умножитель и на лавинный фотодиод. Сектор обзора может изменяться в пределах от 15 до 50 милли-радиан. Глубину нахождения объекта можно определить по разнице во времени приема импульсов, отраженных от поверхности воды (ИК импульс) и от самого объекта («зеленый» импульс), естественно с применением соответствующих поправок и т.п.
milstar: Эффект воздушного световода позволит на несколько порядков улучшить соотношение сигнал-шум везде, где луч лазера распространяется в атмосфере на значительные расстояния — в лидарх, системах связи и лазерных спектроскопах, подобных тому, что установлен на марсоходе Curiosity. Кроме того, возможно Распространение лазерного луча в воздухе, особенно если его мощность высока, довольно ограничено из-за взаимодействия с атмосферой. Лазер нагревает газ, через который проходит, из-за чего меняется плотность, а значит и коэффициент преломления воздуха на пути луча. Атмосфера начинает работать, как линза, рассеивающая луч. Учёные из Мэрилендского университета в Колледж-Парке придумали, как преодолеть негативные последствия этого эффекта. Для этого они использовали несколько дополнительных лазеров, расположенных вокруг основного. https://geektimes.ru/users/
milstar: https://www.youtube.com/watch?v=StC9nRB_AVY
milstar: http://studopedia.ru/9_77703_rashodimost-puchka.html http://old.aviasafety.ru/documents/ICAO_doc9815_0_2.pdf
milstar: http://bookzooka.com/book/167-lazernye-sistemy-svyazi-uchebnoe-posobie-viktor-georgievich-nechaev/9-32-rasprostranenie-kolebanij-vidimogo-inbspinfrakrasnogo-diapazonov-v-atmosfere.html
milstar: ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ОРУЖИЯ БОЛЬШОЙ ДАЛЬНОСТИ В БОЕВЫХ ДЕЙС ТВИЯХ: ВАРИАНТ ЛАЗЕРА ВОЗДУШНОГО БАЗИРОВАНИЯ Ян Штупл и Гетц Нойнек http://scienceandglobalsecurity.org/ru/archive/sgsr18stupl.pdf
milstar: По сравнению с вариантами противоракетной об о- роны рассмотренный противоспутниковый сценарий соз- дает для ЛВБ намного меньше проблем. ЛВБ может ма- не врировать, занимая идеальную позицию для стрельбы прямо под траекторией спутн ика, поскольку траектории спутников могут быть предсказаны с большой степенью уверенности. Следовательно, луч может быть направлен вверх и его прохождение через нижние слои атмосферы будет очень коротким по сравнению со всеми представ- ленными сценариями про тиворакетной обороны. Для расчетов в качестве примера был использован космич е- ский телескоп "Хаббл", поскольку его схема была опубли- кована НАСА 49 . Кроме того , как сообщают , он подобен разведывательным спутникам 50 . Космич еский телескоп "Хаббл" движется по орбите высотой 550 км над поверх- ностью Земли. Расчеты показывают, что во время боев о- го применения ЛВБ температура внешней оболочки пре- высит точку плавления более чем на 1000 К. Поэтому разрушение будет почти определенным. Более того, м е- ры противодействия, доступные для ракет, могут быть неприменимы к спутникам. Например, из - за ударов ми к- рочастиц "космического мусора", радиации и повторя ю- щихся циклов экстремальных флуктуаций температуры, хорошо отражающие поверхности со временем в косм и- ческом окружении могут п отерять свою отражательную способность. В отличие от ракет, на спутниках нельзя применять обработку поверхности непосредственно п е- ред лазерной атакой. И хотя датчики могут быть защище- ны шторками, датчики не будут доступными, пока шторки находятся на месте.
milstar: ИСТРЕБИТЕЛЬ ШЕСТОГО ПОКОЛЕНИЯ СМОЖЕТ ДЕЛАТЬ "РАДИОФОТОГРАФИИ" САМОЛЕТОВ ПРОТИВНИКА 27 июля 2017 г., AEX.RU - Создаваемый в России новейший истребитель шестого поколения, который придет на смену Т-50, сможет делать радиолокационные "фотографии" самолетов противника и без участия человека определять их тип и вооружение. Об этом сообщил в интервью ТАСС советник первого заместителя гендиректора концерна "Радиоэлектронные технологии" (КРЭТ) Владимир Михеев. По его словам, КРЭТ разрабатывает для боевого самолета будущего радиофотонный локатор, уже имеется его экспериментальный образец и создается полномасштабный макет. Новый радар значительно превзойдет все существующие радиолокационные станции (РЛС) по мощности и диапазону. "Радиофотонный радар сможет видеть, по нашим оценкам, значительно дальше существующих РЛС. А так как мы будем облучать противника в беспрецедентно широком спектре частот, то с высочайшей точностью узнаем его положение в пространстве, а после обработки получим почти фотографическое его изображение - радиовидение", - рассказал Михеев. Он пояснил, что "это важно для определения типа (самолета - прим. ТАСС): сразу и автоматически компьютер самолета сможет установить, что это летит, к примеру, F-18 с конкретными типами ракетного оружия". Новый радар за счет своей сверхширокополосности и огромного динамического диапазона приемника будет иметь большие возможности по защите от помех. Также он дополнительно будет выполнять задачи радиоэлектронной борьбы (РЭБ), передавать данные и служить средством связи. На истребителе шестого поколения будет устанавливаться "мощная многоспектральная оптическая система, работающая в различных диапазонах - лазерном, инфракрасном, ультрафиолетовом, собственно оптическом, однако значительно превышающем видимый человеком спектр", отметил Михеев. Она дополнит радиофотонный радар. В марте 2016 года курирующий "оборонку" вице-премьер РФ Дмитрий Рогозин объявил о начале работ над истребителем шестого поколения. Как сообщил ТАСС в июне прошлого года глава дирекции программ военной авиации Объединенной авиастроительной корпорации Владимир Михайлов, опытный образец российского боевого самолета шестого поколения совершит первый полет до 2025 года. В предыдущем интервью ТАСС по теме истребителя шестого поколения Михеев рассказал, что новый самолет будет делаться в двух вариантах - пилотируемом и беспилотном. Новые истребители будут действовать в "стае", возглавляемой самолетом с летчиком на борту. Беспилотники смогут нести электромагнитные пушки, летать с гиперзвуковой скоростью, выходить в ближний космос. В этот раз Михеев добавил, что беспилотный вариант получит маневренность, недоступную для пилотируемых самолетов, у которых она ограничена возможностями человека переносить перегрузки. Хотя беспилотный и пилотируемый варианты истребителя шестого поколения будут делаться на одной базе, они будут отличаться не только составом вооружения и оборудования, но и внешне. КРЭТ разрабатывает для нового истребителя БРЭО и электромагнитное оружие в инициативном порядке. Так, концерн уже создал экспериментальный образец радиофотонного радара для этого самолета. Подробне
milstar: http://www.decoder.ru/media/file/0/378.pdf fizika laserow
milstar: http://samonavedenie-raket.ru/sistemy-samonavedeniya/passivnaya-infrakrasnaya-sistema-samonavedeniya
milstar: - Из вашей статьи складывается впечатление, что тут надо прежде всего быть радиоинженером... Что главный подход там был именно инженерный... Даже не столько квантовая теория, сколько... - Правильно! Вы абсолютно правы! Но надо еще знать, что такое индуцированное излучение, - это все равно надо знать. А многие этого тоже не понимали. Радиоинженеров было много, и они как раз этого не понимали. http://teachmen.ru/work/Laser_lec/vivos.html - Это там, где Устинов наш занимался? - С Дмитрием Федоровичем Устиновым я был всегда в хороших отношения
milstar: Концентрация пыли М = соответствует оптической видимости около 10 м, согласно [ 4 ], то есть оптические сенсоры в таких условиях не работают . При этом, а нализ графиков (рисунок 1 ) показывает, что в случае высокой концентрации пыли затухание ЭМВ в ММ диапазоне длин составляет не более 1 дБ. Тем самым подтверждается тот факт, что работа А РЛС не зависит от наличия пыли, песка в зоне работы радара. http://www.mai.ru/upload/iblock/b31/buy-chi-tkhan_-marin_rastorguev_rus.pdf
milstar: 17 Используя выражения (10) н а рисунке 10 приведены графики зависимостей коэффициента затухания А d от дальности S (м) для различных значений влажности воздуха. Рисунок 10 . Результаты вычислений , приведённые на графиках (рис. 10), подтверждают факт высокого затухания ЭМВ ИК диапазона в тумане. Так, при дальности 100 м в зависимости от плотности тумана это затухание лежит в пределах 10 – 20 дБ, что не приемлемо для СТЗ транспортных средств. 4 . Заключение Проведённый анализ показал, что при использовании на ЛА систем радиовидения ММ диапазона волн ( 76 – 77 ГГц или 79 ГГц ) необходимо учитывать затухание ЭМВ только в сложных гидрометеорах (сильный дождь). Так в сильном дожде ( R = 60 мм/ч) на дально сти 200м ослабление ЭМВ составит 4.505 dB в диапазоне 76 – 79 ГГц. При этом затухание ЭМВ ММ диапазона в пыли даже при ее 18 высокой концентрации (например, при малой оптической видимости - 10 м) на дальности 200м составит всего 0.85 dB в диапазоне 76 – 79 ГГц. Сравнивая эти результаты, с результатами, полученными для ЭМВ ИК диапазона при распространении их в атмосфере в присутствии гидрометеоров, можно сделать вывод, что ИК излучение затухает значительно сильнее . Сравнение ММ и ИК и диапазонов приводит к выводу, что по величине затухания излучения в дожде ( при относительно слабом дожде с интенсивностью около 1 мм/ч ас) эти диапазоны сопоставимы и сохраняют работоспособность, на трассе длиной около 1 км ( распространение в одном на правлении) . Однако, в случае сильно го дождя ( R = 80 мм/час) ИК диапазон становится неработоспособным, поскольку приводит к очень большому затуханию – более 20 дБ. Влияние снегопада на затухание в ИК диапазоне достаточно велико . Так, при достаточно высокой интенсивности снегопада ( 3 мм/ч ас) на трассе в 200 м ослабление излучения будет составлять порядка 5 дБ. Известные д анные по затуханию ЭМВ в дымке и пыли недостаточны. По мнению зарубежных специалистов [ 9 ] именно в этих условиях (наряду с туманом) волны М М диапазона обладают преимуществом по сравнению с ИК диапазоном. Так, по приблизительным оценкам затухание И К диапазона в дымке даже при высокой оптической видимости около 1.5 - 2 км составляет 3 - 4 дБ/км для длины волны 10,6 мкм и порядка 10 дБ/км для 1 мкм .
milstar: Презентация Таунса завершалась списком областей практического применения лазера. Американский ученый выделил шесть пунктов: 1) производство — резка и сварка; 2) оптическая связь; 3) указатели, в том числе и простые ручные указки; 4) медицинское применение — операции, включая операции при отслоении сетчатки глаза; 5) микроразрешение и микроконтроль; 6) концентрация высоких мощностей, работы в направлении термоядерного синтеза как яркий пример. https://www.gazeta.ru/science/2010/12/14_a_3465813.shtml
milstar: NASA, Norway to Develop Arctic Laser-Ranging Station https://www.technology.org/2017/08/08/nasa-norway-to-develop-arctic-laser-ranging-station/
milstar: По другой информации [5], ВМС США уже провели испытания твердотельного лазера, предназначенного для защиты кораблей от малых судов. Испытания в открытом море проводились с октября 2010 по 8 апреля 2011 года на морском полигоне неподалеку от острова Сан-Николас у побережья Калифорнии. В ходе испытаний была поражена лазером надувная моторную лодка, движущаяся на расстоянии мили от корабля. Для "поджога" лодки использовался твердотельный лазер мощностью 15 киловатт, установленный на патрульном корабле "Пол Фостер". http://www.unionexpert.ru/index.php/news/item/419-laser-technology-in-foreign-naval-forces
milstar: В настоящее время за рубежом (в первую очередь в США) все большее применение для поиска подводных лодок находят лазерные локационные системы (ЛЛС). Принцип лазерной локации изображен на рис. 3 [8,9]. ЛЛС, установленная на авиационный носитель, лишена многих традиционных демаскирующих факторов, позволяющих подводной лодке обнаружить присутствие противолодочных сил. Эффективность ЛЛС как средства обнаружения ПЛ в подводном положении достаточно высока, особенно в мелководных районах их действий. Другим применением является поиск мин в прибрежных районах. На рис. 3 также продемонстрирована концепция использования противоминного вертолета с лазерной противоминной системой, позволяющей обнаруживать, идентифицировать донные и якорные контактные мины в прибрежных водах и на мелководье, а также уничтожать их с помощью специальных суперкавитационных снарядов [9].
milstar: Underwater Optical Communications systems, with their stealth characteristics, resistance to jamming and ability to penetrate seawater to operationally significant depths, along with the lack of tethers, cables, speed and maneuverability restrictions, represent the most promising technology available today to truly connect the undersea environment. QinetiQ North America’s Underwater Optical Communications portfolio provides on-demand one- and two-way communications, command and control of undersea systems and data exfiltration needs for current and future manned and unmanned systems, vehicles, fixed and mobile sensors and underwater distributed sensor networks. With more than 35 years of experience in the development, demonstration and design of custom products to meet a variety of tactical and strategic defense communication requirements, QinetiQ’s Underwater Optical Communications solutions address command and control needs either entirely underwater, or through the air/water interface. With modulation formats optimized to the particular propagation channel, QinetiQ’s solutions provide robust communications https://www.qinetiq-na.com/products/maritimesys/underwater-optical-communications/
milstar: QinetiQ’s Underwater Optical Communications solutions assi s t naval missions by providing command and control needs either entirely underwater, or through the air/water interface. Our solutions provide robust communications that can be tailored to specific applications to meet standoff distance, range and/or depth requirements, as well as SWaP constraints https://www.qinetiq-na.com/wp-content/uploads/datasheet_underwater_optical_comm.pdf
milstar: DARPA has developed blue solid-state lasers and cesium atomic line filters (ALFs) to produce emission at 455 nm and 459 nm and believes that the major component technologies are mature enough to develop an operational defense system. http://www.laserfocusworld.com/articles/2010/10/submarine-laser-project.html
milstar: Проект TRITON основан на технологии DARPA 1990-х годов под названием "Тактическая бортовая лазерная связь" (TALC). В рамках разработки этой системы был испытан сине-зеленый коммуникационный лазер, который позволил погруженной ПЛ связаться с патрульным самолетом. Основа TALC - синий лазер с цезиевым приемником на длине волны 455,6 микрон и канал нисходящей связи (с самолета к подлодке) с зеленым лазером с диодной накачкой, который совместим с существующими подводными приемниками на 532 микрон. ВМС США с помощью этой уникальной системы хотят уменьшить зависимость подводных лодок от буксируемых антенн, повысить надежность и пропускную способность связи. TRITON позволит подводным лодкам с баллистическими ракетами наводить противолодочную авиацию на подводные лодки противника, а самим при этом оставаться невидимыми и обеспечивать максимальную защиту стратегическому оружию. В перспективе лазерная связь позволит подлодкам связываться со спутниками, что даст мощнейшему и самому скрытному оружию возможности оперативной связи со штабом и средствами разведки. Подробная информация о сложившейся тактической обстановке совершит настоящую революцию на подводном флоте и серьезно повысит боевые возможности подводного стратегического оружия. http://www.unionexpert.ru/index.php/news/item/419-laser-technology-in-foreign-naval-forces
milstar: Кроме того, возможность создания лазером источников звука в воде позволит использовать этот эффект для маскировки подводных лодок и разработки на его основе способов уклонения их от обнаружения противником. Особым образом сконцентрировав лазерный пучок в небольшом объеме воды, можно добиться его ионизации. Это, в свою очередь, позволяет воде быстро абсорбировать энергию излучения, порождая в итоге небольшой «взрыв кипения». Серия взрывов создают пульсацию звука силой до 220 децибел.
milstar: Лазерное излучение в воде Прохождение ЛИ в воде сопровождается значительным ослаблением интенсивности, которое подчиняется экспоненциальному закону. При этом коэффициент ослабления излучения можно представить состоящим из двух частей: коэффициентов поглощения и рассеяния [124]. В воде без взвесей рассеяние практически отсутствует и затухание обусловливается только поглощением. Поглощение можно считать одинаковым для всех встречающихся в природе водных бассейнов, тогда как рассеяние в значительной степени зависит от наличия примесей, например живых организмов. Интенсивность излучения в любой точке среды характеризуется двумя компонентами. Одна определяется излучением, приходящим от источника без рассеяния, а другая излучением, претерпевшим многократное рассеяние. Интенсивность рассеянного излучения практически не зависит от длины волны излучения. Рассеянное излучение, в свою очередь, представляют состоящим из двух частей: излучение, рассеянное вперед, и излучение, рассеянное назад. Естественные воды характеризуются интенсивным рассеянием вперед, что является результатом дифракционного рассеяния света прозрачными биологическими организмами и различными неорганическими частицами с размерами, существенно превышающими длину волны излучения. Коллимация пучка ЛИ сохраняется на расстояниях, соответствующих 10 длинам ослабления. При дальнейшем распространении пучок расходится и принимает конусообразную форму. Ослабление ЛИ в воде определяется длиной волны излучения и прозрачностью водной среды. Величина, обратная коэффициенту ослабления, называется длиной ослабления и измеряется в метрах. Эта величина определяет расстояние в водной среде, на котором поток ЛИ ослабляется по интенсивности на 37 %. Длина ослабления в воде океанов при длине волны излучения 0,5 мкм составляет 10 м и уменьшается до 2 м в прибрежных водах. Экспериментально установлено, что для чистой воды океанов при длине волны излучения 0,48 мкм коэффициент поглощения составляет 0,02 м-1, а коэффициент рассеяния 0,03 м-1. http://studbooks.net/1352720/matematika_himiya_fizika/lazernoe_izluchenie_vode
milstar: Применение разработанного в ГОИ мощного лазера на переходах атомов меди (=530 нм) позволило создать систему глубоководного лазерного зондирования (ЛЗ), для получения информации о гидрооптических неоднородностях с глубин до 100 м. Разработанный метод давал возможность преобразовать импульсный сигнал обратного рассеяния в цифровую форму для ввода и обработки в ЭВМ. Такая система ЛЗ позволяет обеспечить оперативный поиск мест залегания турбулентных полей. [23]. http://www.npkgoi.ru/?module=articles&c=profil&b=3&a=4 «Подводный приемный модуль для лазерного канала оптической связи»
milstar: Серийно выпускаемые лазеры на парах меди обладают средней выходной мощностью более 100 Вт с достаточно короткой длительностью импульсов (30-50 не) и высокой частотой повторения (до -10 кГц). При этом КПД лазе-ра составляет -1%. Такой относительно высокий КПД связан как с большой квантовой эффективностью медного лазера (-55%, см. рис. 10.4), так и с большим сечением перехода —> 2Р при электронном ударе. Более высокие значения выходной мощности (-200 Вт) и КПД (-3%) были получены недав-но при использовании гибридных медных лазеров. http://msd.com.ua/principy-lazerov/lazery-na-parax-medi/
milstar: http://www.duskyrobin.com/tpu/2005-06-00014.pdf
milstar: В одном из сравнительно мощных импульсно-периодических газовых лазеров в качестве рабочего вещества используются пары меди при температуре 1500°С или в более простом варианте пары солей меди при температуре 400°С. Накачка осуществляется энергией электронов, движущихся в газовом разряде. Лазерное излучение происходит при переходе атомов меди из возбужденного состояния в одно из двух метастабильных состояний, и при этом возможно излучение на двух длинах волн 510,6 нм и 578,2 нм, соответствующих двум оттенкам зеленого цвета. В резонаторе, который представляет собой интенсивно прокачиваемую трубу диаметром 5 см и длиной 1 м, достигнута мощность в импульсе 40 кВт при продолжительности импульсов 15—20 не, частоте следования 10—100 кГц, средней мощности в несколько десятков ватт и кпд более 1%- Ведется работа по повышению средней мощности «медного» лазера до 1 кВт.
milstar: During the trials, two different applications that required high-data-rate links were tested: Duplex video conferencing and file transfer. The measured BER in these applications was well below 0.01 percent for distances up to 10 kilometers, and net bit rates achieved 90 megabits per second in trials. At longer distances, the BER increases. Under trapping conditions behind the geometrical optical horizon, the net bit rate at 24 kilometers distance still remained three megabits per second. Moderate rain (two to three millimeters per hour) reduced the maximum range by 17 percent, while heavy rain caused the free space optical link to break down. The mean availability of the laser link during the land and sea trials taking place from 2007 to 2010, which included different weather conditions, was about 80 percent. The first tests were performed at WTD 71-FWG in 2009 in a basin and at a harbor mole. The water turbidity was chosen to comply with brown water conditions. After three meters of propagation, only 12 percent of the laser intensity remained. The path was further disturbed with injected air bubbles, which simulated breaking waves or the wake of a ship. As the laser beam diameter of 18 millimeters was large compared to the air bubble radius, damping by a factor of two was moderate compared to when no bubbles were present. In the basin and at the harbor mole, video streams and files were transferred with data rates between seven to 10 megabits per second. BERs remained less than 0.0001 percent. Allowing BERs up to 0.01 percent, the underwater laser could achieve a 10- to 20-meter propagation path under these conditions. https://www.sea-technology.com/features/2011/0511/laser_communication.php
milstar: For a submarine to retain all its tactical advantage, it must remain submerged in the mixed layer, which is around 60 to 100 metres deep, below which surface sonars cannot detect them. Submarine communications are currently carried out while submerged using ELF or VLF radio waves because only very low or extremely low frequencies can penetrate the water at those depths. Using ELF and VLF presents a number of disadvantages, however. The transmission sites have to be very large, meaning the submarine must tow cumbersome antenna cables, plus it usually has to align on a specific orientation and reduce speed to obtain optimal reception. The VLF and ELF frequencies only offer a very low bandwidth: VLF supports a few hundred bits a second while ELF sustains just a few bits each minute. This prevents the transmission of complex data such as video. One potential solution is to carry out optical communications using a laser, a concept which has been around since the 1980s when experiments were carried out to demonstrate that it is possible to maintain an optical channel between a submarine and an airborne platform. The Quantum Technologies group at defence technology specialist ITT Exelis is looking at taking this a step further through research into the feasibility of laser optical communication between a submarine and a satellite or an airborne platform, secured by using quantum information. The work ITT Exelis carries out for the US Government includes research in a wide variety of quantum information topics, including the development of quantum algorithms, quantum sensors and novel solutions for quantum communication systems. . "Most recently an experiment was done in the Canary Islands where they did first base QKD at a distance of 144km, showing it is feasible to have this free space quantum communication. In addition to the challenges of transmitting photons through water and free air, the researchers need to establish a laser link between the transmitter and a receiver on a satellite or airborne platform. This is currently being tackled by a QinetiQ North America team which is developing a specialist tracking system. Once the optical link between the submarine and the satellite is established, the ITT Exelis researchers' work takes over, investigating how to enable the QKD protocol to secure communications. This is done using a photosensor working in what is known as the Geiger mode, which effectively means it counts photons which arrive in a certain polarisation. The next stage for the programme will see the US Naval Research Lab carry out a series of experiments to establish how well a photon's quantum state is preserved as it travels through water to verify the accuracy of ITT Exelis' theoretical feasibility study. If the experiments support the theoretical model and the research moves on to the next stage, an experimental prototype could be in place within five years. However, a number of factors are at play with such a radical new approach. "It's not only a scientific technological question but also has to do with funding levels and politics," claimed Lanzagorta.
milstar: https://www.ijser.org/researchpaper/Comparison-of-Underwater-Laser-Communication-System-with-Underwater-Acoustic-Sensor-Network.pdf
milstar: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=1094858
milstar: The first successful aircraft -to-submarine tests of SLC technology were conducted in May 1981. In that test, a frequency-doubled Nd:YAG laser mounted on an aircraft flying at 40,000 feet. was aimed through clouds and ocean water to a submar ine cruising at operational depth. The submarine detect ed the beam with a special optical receiver and decoded the message with conventional electronic processors. These results made scientists optimistic about th e feasibility of a blue-green optical frequency communication system. To support further airborne tests of the SLC, the FY83 effort focused on developm ent of two receivers, one based on quartz and the other on cadmium sulfide filters which could be simply installed on test and operational http://www.forecastinternational.com/archive/disp_old_pdf.cfm?ARC_ID=510 In 1991 the final design of the metastable atomic resonance filter was completed. The submarine, USS Dolphin, subsequently conduc ted successful testing of the two-way laser communications between a submerged submarine and an aircraft.
milstar: http://www.photonics.su/files/article_pdf/3/article_3210_266.pdf
milstar: Из условия резонанса (2) можно получить расстояние между резонансными частотами dn2: dn2=c/2L (3) Для полутораметрового резонатора газового лазера (He-Ne лазер ЛГН-220) эта величина составляет примерно 100 МГц. Только излучение с таким частотным периодом может многократно отражаться от зеркал резонатора и усиливаться по мере прохождения через инверсную среду - возбужденную электрическим разрядом смесь гелия и неона. Причем, что чрезвычайно важно, при прохождении этого излучения вдоль резонатора, его фазовая структура не изменяется, что приводит к когерентным свойствам усиленного излучения. http://www.laserportal.ru/content_687
milstar: http://www.photonics.su/files/article_pdf/2/article_2701_170.pdf ND-YAG 11 kwt
milstar: Компания говорит, что это — самый мощный карманный лазер, доступный на потребительском рынке. Внутри корпуса, помимо, собственно, лазера, помещаются две батарейки типа CR-123A, от которых этот лазер и питается. Добавим, расхождение его луча составляет менее 1,2 миллирадиан. всё это — в небольшом цилиндрическом корпусе диаметром всего 20 миллиметров и длиной 198 миллиметров (техники, оцените: никаких внешних блоков питания и тяжёлых систем охлаждения). версия за $2 тысячи (в цену входят прилагаемые защитные очки) со средней выходной мощностью в луче 0,3 ватта и пиковой — в 0,45 ватта! http://www.membrana.ru/particle/3562 за несколько секунд — перерезать чёрную изоленту или зажечь спичку. Можно постараться и поджечь бумагу. Со всеми упомянутыми задачами, кстати, справляются даже «средние» модели компании с мощностью луча в 75-125 милливатт (а они стоят ощутимо меньше самой мощной модели). Разве только время удержания луча на месте будет уже секунд 5-10. К слову, жёсткого крепления в таких опытах по поджиганию не требуется: точности направления луча достаточно той, что можно обеспечить руками.
milstar: Лазерные указки дают излучение, которое по-разному видно в условиях хорошего и плохого освещения. Наш глаз меняет интенсивность восприятия лучей различного цвета днем и ночью. За единицу при этом всегда берется видимость излучения зеленого лазера, поскольку его луч одинаково хорошо виден и днем, и ночью. • Луч красного лазера днем видно хуже в 15 раз, а ночью – аж в 3000! • Луч синего лазера в тридцать раз менее виден днем и всего в два раза – ночью. • Луч фиолетового лазера – в тысячу в светлое время суток и в 50 в темное. Кроме того, от длины волны зависит возможность луча фокусироваться. На самых коротких волнах фокусировка проходит лучше всего – поэтому фиолетовый лазер так успешно поджигает спички и плавит пластмассу, а у синего лазера самый «толстый» луч. Мощный красный лазерный луч даже в абсолютной темноте, когда его совсем не видно, может поджигать предметы – поэтому он остается очень опасным для здоровья человека, особенно для его глаз.
milstar: Самым интересным из попавших в наши руки однозначно стал сине-фиолетовый (445 нм) лазер мощно-стью 1 Вт. При тщательном соблюдении техники безопасности этот лазер может стать инструментом для множества научно-популярных экспериментов и отличным развлечением. Необычный цвет, высокая стабильность, регулируемая фокусировка и сокрушающая мощь способны на долгое время заставить забыть обо всех других лазерах! Его луч прекрасно виден в вечернем небе, отраженный от потолка свет легко освещает довольно большую комнату, а при соответствующей фокусировке он легко режет бумагу и за пару минут даже может проделать отверстие в дереве толщиной более 3 мм. К тому же такие лазеры принципиально имеют довольно большую расходимость — в 3−10 раз больше, чем у других типов, но в данном случае это скорее плюс, поскольку снижает опасность для окружающих. Впрочем, большая мощность и малая длина волны приводят к высокой опасности для зрения даже при наблюдении отраженного и рассеянного света, поэтому при работе с этим лазером нужно обязательно использовать защитные очки, отсекающие большую часть опасного излучения. https://www.popmech.ru/technologies/12082-yarchayshee-ukazanie-lazer/ Итак, собрав в охапку весь ассортимент указок, редакция отправилась на «полигон». На расстоянии 680 м «стрелок» должен был осветить мишень, «ослепив» изображенного на ней пилота. И вот яркий зеленый луч 300-мВт лазера тянется к мишени, оставляя на ней тусклое пятно диаметром около полуметра. Но удержать пятно на мишени удается лишь на доли секунды — на таком расстоянии даже мельчайшее дрожание рук приводит к уводу луча в сторону. Длительно (больше долей секунды) удерживать луч на одном месте практически нереально, а за это время ослепить пилота невозможно. А ведь самолет движется, и с немалой скоростью, исчисляемой сотнями метров в секунду! Конечно, можно создать систему автоматического отслеживания положения самолета и корректировки направления луча, но при таком размахе уже можно не мелочиться с указками, а использовать гораздо более мощный лазер — но это уже не указка, а настоящее боевое оружие.
milstar: http://www.wseas.us/e-library/transactions/communications/2008/27-726.pdf
milstar: http://www.urel.feec.vutbr.cz/web_pages/projekty/clanky/Wilfert_Kolka_letni_skola.pdf
milstar: Now the Laser Communications Relay Demonstration mission, or LCRD, proposes to revolutionize the way we send and receive data, video and other information, using lasers to encode and transmit data at rates 10 to 100 times faster than today's fastest RF radios, using significantly less mass and power. The wavelength of the laser light is orders of magnitude shorter than radio waves, meaning the energy is not spread out as much as it travels through space. For example, a typical Ka-Band signal from Mars spreads out so much that the diameter of the energy when it reaches Earth is larger than Earth's diameter. A typical optical signal, however, will only spread over the equivalent of a small portion of the United States; thus there is less energy wasted. The shorter wavelength also means there is significantly more bandwidth available for an optical signal, while radio systems have to increasingly fight for a very limited bandwidth. https://www.nasa.gov/mission_pages/tdm/lcrd/overview.html
milstar: Figure 3 Payload Element Subsystems Optical Module s The LCRD Optical Module (OM) in each optical space terminal is a 10 cm Cassegrain telescope on a two axis gimbal . The OM contains a Latch Cover that constrains the gimbals during launch which is released post - launch to allow gimbal motion. The OM Latch Cover incorporates a retro reflector used for Payload built in test functions and calibrations. The telescope is inertially stabilized using a magneto - hydrodynamic inertial reference unit (MIRU) that rejects high - frequency disturbances from the spacecraft interface. Transmit and receive signals are coupled to and from the telescope via single mode optical fibers. https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20160001877.pdf Integrated Optical System: The IOS is a state of the art optical system that couples the Ground Modem, Codec and Amplifier (GMCA) to the 1 meter F/76 telescope. The system contains both the transmit and beacon beam forming optics for transmitting light to the spacecraft through the 1 meter telescope, as well as a state of the art Adaptive Optics (AO) system for efficiently coupling light received from the spacecraft into a single mode fiber coupled detector of the GMCA. The IOS laser beam forming optics modify the beam of the 10W modulated communication laser from the GMCA to generate a 20 urad (1/e 2 diameter) beam on the sky. Because the telescope tracks the observed downlink spot from the geo - stationary payload, this optical system must also introduce an 18 urad point ahead offset, to precisely target the position the spacecraft will be when the li ght pulses arrive. The IOS transmit system also takes the slowly modulated output of the four 2W beacon lasers, converting them to provide 280 urad beams, all overlapping in the far field. These beams project from different portions of the telescope ape rture, separated by at least 20 cm, effectively breaking the coherence among the beams and reducing the overall beam wander and interference in the far field. The beacon beams are designed to generate a
milstar: This diode-pumped infrared neodymium laser, designed as a laser altimeter for a Mercury orbit mission, was able to communicate across a distance of 24 million km (15 million miles), as the craft neared Earth on a fly-by in May, 2005. Initial data returned from the Lunar Laser Communication Demonstration (LLCD) equipment on LADEE set a space communication bandwidth record in October 2013 when early tests using a pulsed laser beam to transmit data over the 385,000 kilometres (239,000 mi) between the Moon and Earth passed data at a "record-breaking download rate of 622 megabits per second (Mbps)
milstar: OPALS locked onto a laser beacon emitted by the Optical Communications Telescope Laboratory ground station at the Table Mountain Observatory in Wrightwood, California, and began to modulate the beam from its 2.5-watt, 1,550-nanometer laser to transmit the video. The entire transmission lasted 148 seconds and reached a maximum data transmission rate of 50 megabits per second. It took OPALS 3.5 seconds to transmit each copy of the "Hello World!" video message, which would have taken more than 10 minutes using traditional downlink methods. http://esaconferencebureau.com/Custom/ICSO/2014/Papers/3.%20Thursday%209%20October/Session%2011A%20Lasers/1.66368_Wright.pdf IR 1550 okolo 200 terragerz This was accomplished by acquiring and tracking a laser beacon signal transmitted from the ground telescope to the OPALS flight terminal on the ISS. OPALS demonstrated the ability to nominally acquire the beacon within three seconds at 25° elevation and maintain lock within 140 μrad (3σ) for the full 150-second transmission duration while slewing at rates up to 1°/sec. Additional acquisition attempts in low elevation and weather-challenged conditions provided valuable insight on the optical link robustness under off-nominal operational conditions. https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/9354/1/Achieving-operational-two-way-laser-acquisition-for-OPALS-payload-on/10.1117/12.2182473.short?SSO=1
milstar: В рамках космического эксперимента (СЛС) по отработке аппаратуры и демонстрации российской технологии создания космических лазерных систем передачи информации, проводимого ОАО «НПК «СПП» совместно с ОАО «РКК «Энергия», осуществлен сеанс передачи информации с терминала связи, установленного на борту РС МКС, на лазерный терминал наземного пункта станции оптических наблюдений «Архыз» на Северном Кавказе (филиал ОАО «НПК «СПП»). Была передана информация общим объемом 2,8 Гигабайт со скоростью 125 Мбит/с. Этот шаг открывает дорогу к широкому внедрению в космическую технику России лазерных линий связи, которые при меньших массогабаритных параметрах бортовой аппаратуры потенциально могут обеспечивать исключительно высокую скорость информационного потока (до десятков гигабит в секунду).
milstar: http://opticjourn.ifmo.ru/file/article/7867.pdf
milstar: рад является разреши- мой технической задачей. Поэтому, как видно из рис. 5, при использовании для передачи и приема сигналов телескопа с диаметром глав- ного зеркала около 1 м можно осуществлять ла- зерную локацию диффузно отражающих объек тов площадью порядка 1 м 2 при расстоянии до объекта примерно 1000 км. http://opticjourn.ifmo.ru/file/article/7867.pdf
milstar: corresponding to an optical-optical conversion efficiency of 12%. In order to avoid damage to the optics, the pump power was controlled to be lower than 15.0 W High power Nd:YAG ceramic lasers: Passive Q-switching and frequency doubling (PDF Download Available). Available from: https://www.researchgate.net/publication/241282300_High_power_NdYAG_ceramic_lasers_Passive_Q-switching_and_frequency_doubling [accessed Aug 24, 2017]. https://www.researchgate.net/publication/241282300_High_power_NdYAG_ceramic_lasers_Passive_Q-switching_and_frequency_doubling
milstar: http://techlibrary.ru/b/2j1f1k1l1p_2j.2x.,_3g1a1w1o1p_2m.2h._2z1b1p1r1o1j1l_1i1a1e1a1y_1q1p_1m1a1i1f1r1o2c1n_1t1f1w1o1p1m1p1d1j2g1n._2007.pdf
milstar: Work is underway to establish the first interplanetary laser communication link. The $300 million NASA experiment, if successful, will connect robotic spacecraft at Mars with scientists back on Earth via a beam of light traveling some 300 million kilometers. ---------------------------- The 5-watt laser NASA plans to test at Mars by the end of the decade is expected to transmit data at rates nearly 10 times faster than any existing interplanetary radio communications link. The difference, NASA officials said, will be comparable to moving from a dial-up modem to a broadband Internet connection. ------------------------------------------------------------------------------- The U.S. military has plans to field a constellation of optical communications relay satellites in Earth orbit starting around 2012. Those satellites are intended to help the Pentagon deal with a bandwidth crunch that has been heightened in part by a growing fleet of unmanned aerial vehicles that are transmitting data-rich imagery. NASA faces a bandwidth crunch of its own in deep space as more powerful spacecraft and instruments become reality. Highly reliable data links with fast transmission rates also are deemed critical to the human planetary expeditions NASA hopes to undertake. ------------
milstar: To achieve this extreme precision during Thursday's demonstration, OPALS locked onto a laser beacon emitted by the Optical Communications Telescope Laboratory ground station at the Table Mountain Observatory in Wrightwood, California, and began to modulate the beam from its 2.5-watt, 1,550-nanometer laser ################################## to transmit the video. The entire transmission lasted 148 seconds and reached a maximum data transmission rate of 50 megabits per second. It took OPALS 3.5 seconds to transmit each copy of the "Hello World!" video message, which would have taken more than 10 minutes using traditional downlink methods. https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-177
milstar: RELEASE 13-309 NASA Laser Communication System Sets Record with Data Transmissions to and from Moon NASA's Lunar Laser Communication Demonstration (LLCD) has made history using a pulsed laser beam to transmit data over the 239,000 miles between the moon and Earth at a record-breaking download rate of 622 megabits per second (Mbps). https://www.nasa.gov/press/2013/october/nasa-laser-communication-system-sets-record-with-data-transmissions-to-and-from/ LLCD is NASA's first system for two-way communication using a laser instead of radio waves. It also has demonstrated an error-free data upload rate of 20 Mbps ################################################## transmitted from the primary ground station in New Mexico to the spacecraft currently orbiting the moon.
milstar: https://www.space.com/22680-nasa-lunar-laser-communications-experiment-infographic.html 400 mm apperture ground 100 mm apperture 0.5 wt laser on satellite https://www.space.com/22680-nasa-lunar-laser-communications-experiment-infographic.html
milstar: The Optical Communications Telescope Laboratory (OCTL) located on Table Mountain near Wrightwood, CA served as an alternate ground terminal to the Lunar Laser Communications Demonstration (LLCD), the first free-space laser communication demonstration from lunar distances. The Lunar Lasercom OCTL Terminal (LLOT) Project utilized the existing 1m diameter OCTL telescope by retrofitting: ########################################### (i) a multi-beam 1568 nm laser beacon transmitter; (ii) ############################################## a tungsten silicide (WSi) superconducting nanowire single photon detector (SNSPD) receiver for 1550 nm downlink; ##################################################################################### (iii) a telescope control system with the functionality required for laser communication operations; and (iv) a secure network connection to the Lunar Lasercom Operations Center (LLOC) located at the Lincoln Laboratory, Massachusetts Institute of Technology (LL-MIT). The laser beacon transmitted from Table Mountain was acquired by the Lunar Lasercom Space Terminal (LLST) on-board the Lunar Atmospheric Dust Environment Explorer (LADEE) spacecraft and a 1550 nm downlink at 39 and 78 Mb/s was returned to LLOT. Link operations were coordinated by LLOC. During October and November of 2013, t wenty successful links were accomplished under diverse conditions. In this paper, a brief system level description of LLOT along with the concept of operations and selected results are presented. https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/8971/89710X/LLCD-operations-using-the-Optical-Communications-Telescope-Laboratory-OCTL/10.1117/12.2044087.short
milstar: https://www.youtube.com/watch?v=ptfLfrWI648
milstar: The Lunar Laser OCTL Terminal is an auxiliary ground station terminal for the Lunar Laser Communication Demonstration (LLCD). The LLOT optical systems exercise modulation and beam divergence control over six 10-W fiber-based laser transmitters at 1568 nm, which act as beacons for pointing of the space-based terminal. The LLOT design transmits these beams from distinct sub-apertures of the F/76 OCTL telescope at divergences ranging from 110 μrad to 40 μrad. LLOT also uses the same telescope aperture to receive the downlink signal at 1550 nm from the spacecraft terminal. Characteristics and control of the beacon lasers, methods of establishing and maintaining beam alignment, beam zoom system design, co-registration of the transmitted beams and the receive field of view, transmit/receive isolation, and downlink signal manipulation and control are discussed. https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/8610/86100P/The-Lunar-Laser-OCTL-Terminal-LLOT-optical-systems/10.1117/12.2004415.short?fileName=86100P
milstar: https://link.springer.com/article/10.1007/s11214-014-0122-y described in detail in Robinson et al. (2011), Elgin et al. (2011), Boroson (2012), and Boroson et al. (2014). It consisted of an optical module mounted on an external panel of LADEE (See Figs. 1 and 2) and two electronics modules, the modem and the Controller Electronics (CE). The optical module was based on a duplex 10 centimeter reflective telescope that produced a ∼15 μrad beam. Optical fibers coupled the optical module to the modem where nominally 0.5 W downlink transmitted optical waveforms were generated and uplink received optical waveforms were processed (Robinson et al. 2011). Control for the optical module and modem as well as command and telemetry interfaces to the spacecraft were provided by the CE. There was also a 40 Mbps interface between the LADEE data buffer and the downlink side of the modem, as well as data connections from the modem to the CE.
milstar: Table 1 https://link.springer.com/article/10.1007/s11214-014-0122-y LLCD system block diagram System Uplink data rate 10 or 20 Mbps Uplink format 4-ary PPM Downlink data rate 622, 311, 155, 78, 39 Mbps Downlink format 16-ary PPM Space terminal Total mass ∼30 kg Total power ∼90 W Telescope 10 cm, duplex Uplink receiver Pre-amplified direct detection Downlink transmitter 0.5 W EDFA amplifier Gimbal 2-axis Tracking sensors Inertial sensors plus nutating fiber comm receiver Ground terminal Uplink 4 @ 15 cm Downlink 4 @ 40 cm Uplink transmitter 4 @ 10 W Downlink receiver Superconducting nanowire single photon detecting arrays
milstar: 3.3 Ground Terminals The primary ground terminal, the LLGT, has been described in detail in Fitzgerald (2011) and Boroson (2012). I ts main features were its array of four 15 cm UPLINK telescopes, each transmitting a 10 W replica of the uplink which was delivered via single-mode fiber (Caplan ) #################################################################################################################### and tracking the downlink; its array of four 40 cm DOWNLINK telescope (Boroson et al. 2004), each coupled via multi-mode, polarization-maintaining fiber (Grein 2011) ###################################################################################### to an array of superconducting nanowire single photon detectors (Dauler et al. 2007; Willis et al. 2012); a single gimbal carrying all 8 telescopes in an environmentally-controlled enclosure; and a nearby control room containing the cryogenic nanowire systems, the rest of the modem electronics and opto-electronics, the various control computers, and the local operations center. The LLGT was capable of performing all the uplink, downlink, and TOF functions in the LLCD system in real time. Its design and performance were described in more detail in Murphy et al. (2014). Its form factor allowed it to be transportable, and it was ultimately brought to White Sands. (See Fig. 3.)
milstar: 8 Demonstrations and Performance Of course, a major goal of LLCD was “just” to demonstrate that lasercom could be done from a lunar spacecraft to the ground. This was accomplished the first time it was attempted and on nearly all the passes through the month. However, the real goal of LLCD was to show that lasercom had the following useful properties: 1. An optical space terminal can be integrated on and then flown on an operational spacecraft, and then provide useful services. 2. Lasercom can deliver high data rates from the Moon and beyond. 3. Optical beams can be acquired and tracked regularly, quickly and in many orbital and atmospheric conditions. 4. Optical links can be run error-free, on both the uplinks and downlinks through the turbulent atmosphere. 5. Optical links can be run error-free, on both the uplinks and downlinks, in daytime and nighttime, near the sun, as well as high and low in the sky. 6. Optical link operations can be run with a very small team. 7. Clouds can be dealt with operationally by preparing and coordinating a ground terminal network. 8. Intermittent clouds can be defeated by using a fast-re-acquiring system that uses a repeat-request protocol such as Disruption Tolerant Networking. 9. A capable optical ground terminal can be built from an array of small telescopes that can be transportable. 10. Highly-efficient high data rate optical reception can be achieved, even through turbulence, using high-speed photon-counters with error-correction codes and channel data interleavers. 11. Multiple error-free HD video streams can be carried over such links, in addition to data files. 12. Optical links can be used to carry command, control, and telemetry signals for the lasercom system itself. 13. Optical links can be brought up, operated, and reconfigured without the need for radio connectivity. 14. High-speed lasercom signals can be used to make continuous, real-time ranging estimates with centimeter-class accuracy. All of these goals were achieved with LLCD. 1—Although LADEE was a completely new, very small satellite with only moderate capabilities for power and thermal control, the LLCD Space Terminal was successfully designed to fly on it. Its modularity allowed it to be placed throughout LADEE, aiding in balancing. It survived the launch and multiple rocket firings on the way to lunar orbit. It was successfully operated in the tough thermal environment of low lunar orbit, and was able to sustain links for 20–30 minutes per orbit on battery power. 2—The LLCD system regularly achieved error-free uplinks at either 20 Mbps or 10 Mbps, and also regularly was able to achieve downlinks at 622 Mbps, although many “passes” were operated at 311 Mbps so as to preserve energy by running the laser transmitter at half power. Lower data rates were sometimes used in particularly turbulent conditions. Such performance had been predicted in pre-launch modeling. The alternate terminals were successful in demonstrating their lower data rates. 3—After the first very few passes where pointing biases were learned and where a few space-ground (LLGT) configuration details were refined, then after acquisition, the system locked up every time with error-free performance both up and down. In most cases, with the uplink already illuminating the spacecraft, the Space Terminal was powered up and then slewed to its calculated position. Immediately upon reaching that position, the uplink was detected and locked up, and the duplex link was operational within seconds after that. (The one-way time of flight of the beam was about 1.3 seconds.) 4—With the primary ground terminal, uplinks and downlinks ran error free in nearly all atmospheric conditions. That is, the links were established and, 20 minutes later or so, when the links were powered down, the error totals on both the uplink and downlink showed zero counts. These counts were available because the decoders knew whether they had succeeded or not with extremely high probability. 5—With the primary ground terminal, links were error free at all times of the day and night. In fact, during the one pass with the sun near the Moon in the sky, links were preserved with Sun-Earth-Probe angles as low as 3 degrees. (There was essentially only one chance during the month when geometries were such that such a test could be run.) Also, the link continued to work as the Moon got lower and lower in the sky, with one pass down to 3.8 degrees elevation. 6—During the first several passes, many people from the Ground and Space Terminal teams—mechanical and thermal engineering, electrical engineering, and communications—stayed in the Operations Center to assist with any necessary initial debugging efforts. However, after only a few days, the operations had become so routine that only two operators at the LLGT and three operators (Director plus liaisons with the spacecraft team and the LLGT) in the LLOC were required. There is no doubt that operations could have been done with even fewer. 7—With the potential for cloud cover during the short one-month mission, the LLCD program added two alternate ground terminals, as described above. The times when both the LLGT and the LLOGS could see LADEE were limited, but of those, the availability of two terminals definitely increased the number of possible passes. The LLGT and LLOT had near complete time overlap, and so several times every day, there was the opportunity to choose, at the last minute, the terminal with better cloud conditions. On several occasions during the month, it was found that cloud conditions changed during the pass. Thus, with only a modicum of warning to the terminal on standby, the Space Terminal was commanded to drop the link being clouded out, slew to the new terminal, and successfully lock up and operate, all in seconds. This demonstrated break-before-make handover will be important in future space-to-ground systems with capable ground networks. 8—Near the end of the month, a team from Goddard SFC plus the MIT Lincoln Laboratory programmers created the capability to send files from Goddard to the LLOC to the LLGT, up over the Moon, and back to Goddard, using end-to-end Delay/Disruption Tolerant Networking. The details of this demo were given in Israel and Cornwell (2014), but we can say here that the demonstration was quite successful in pushing files over the link. In fact, one of the passes selected for this demo experienced scattered clouds over White Sands. Although the link came and went, the DTN protocol successfully pushed the data through whenever the links were up. There is no doubt that such a capability will make some kinds of future laser communication functions be successful even in the face of partial clouds. 9—The LLGT was designed with an array of transmit telescopes and an array of receive telescopes, all configured on a single gimbal. The non-coherent uplink transmissions and multi-mode fiber-coupled photon-counted downlinks worked very well (and as predicted by theory and modeling) in achieving these high data rates, especially with the very small space transmitter. This was all designed so that it could be taken apart and reassembled quickly, making it fully transportable. Future ground infrastructures will likely be a combination of fixed-location terminals and transportable ones. 10—LLCD demonstrated what had been known through theory and simulation—that a powerful, medium-rate code paired with a long channel-data interleaver would allow error-free performance even through appreciable fading due to turbulence. In addition, the ground terminals used photon-counting detectors behind multi-spatial-mode collectors, allowing operation through turbulence without adaptive optics. Error-free performance was demonstrated in nearly all conditions. 11—Using the error-free, high-rate up and downlinks, LLCD was able to transmit arbitrary signals (via an Ethernet port) up to the Space Terminal, and then to loop the demodulated bits back to the ground. The 20 Mbps uplink was thus able to carry up to four HD video signals and loop them back. Although future systems will likely not use the loop-back configuration of this demonstration, the achievement showed the ability to send error-free HD videos either up or down. Both pre-recorded and live videos were sent in this fashion, to the great amusement of visitors to the LLOC. The fast links were also used to demonstrate error-free transmission of large data files both on the uplink (to the Controller) and on the downlink. In fact, the downlink was used to transmit the entire 1 GB LADEE buffer on a number of occasions during the month, taking only minutes instead of the 2–3 days it would have taken had LADEE tried to accomplish this using its radio link. This data was found to be very useful, especially after anomalies occured. 12—Operating the Space Terminal was possible by sending it commands and by monitoring its telemetry. The system was able, of course, to do both of these using the radio links (through the LADEE systems). However, the Space Terminal was configured to send downlink telemetry (a much more complete set) at a rate about 50 times that of the radio link, as well as accept optical uplink commands sent in real time directly from the LLOC to the LLGT. After the first several sessions where all configurations were performed using the radio links, the LLCD team used instead the optical links to do all terminal commanding and configurations throughout the month of passes. That included being able to change the rate and format details of the uplink, with much care, during the sessions. It also made feasible (and demonstrated) the uploading of files including patches to the on-board software. 13—Usually, LLCD requested LADEE to send the power-up commands to the Space Terminal in real time when the ground terminal and planning were announced to be ready. However, on several passes, previously-configured command scripts had been uploaded to LADEE. Then, at a pre-defined time, LADEE autonomously powered up the Space Terminal which then acquired and locked up with the Ground Terminal. This allowed the entire session to be started, run, reconfigured, and shut down with no radio links required. Only pre-loaded “Absolute Time Sequences” and optical links were used. Such capability will greatly simplify future mission operations. 14—As described above, the primary terminal was able to make continuous two-way Time of Flight measurements with high accuracy whenever both the up and down lasercom links were running. This data was processed off-line for LLCD and LADEE and shows the predicted performance—at least as good as the sporadic ranging done by the radio system. It is very likely that future real-time details will be able to be tweaked to give even an order of magnitude (if not more) better than radio performance in future systems. 9 The Meaning of LLCD for Future Science and Exploration Mission LADEE was a relatively short mission, and had an even shorter period allocated for LLCD operations. However, the approximately 100 total passes, spread out over a wide variety of day/night, orbital, and atmospheric conditions, plus three different ground terminals, were more than adequate to demonstrate the capability, robustness and reliability of the high-rate LLCD lasercom system. In the past, science or exploration mission managers have been wary about employing this new technology for a number of reasons. It is hoped that the specific achievements listed in the last section will go a long way to giving confidence to future system designers for including lasercom in order to increase their data return, as well as meet new uplink needs. Certainly, this exact system could be useful for lunar trunk lines, carrying large amounts of science or mission ops data in both directions. We should point out that the exact same space terminal hardware, if it were to be reprogrammed, could quadruple the downlink capability (if paired with a larger ground telescope). Similarly, the uplink could quadruple its capability with more on-board decoders. (It used a ¼ duty cycle uplink that could be filled in the future, and was already designed with plenty of signal margin.) A manned exploration mission might not need all this demonstrated data rate capability, and so it is easily envisioned to create an even smaller space terminal that could still greatly outperform a radio system of the same SWaP. Either of these systems would require the development of a set of ground terminals around the world, for increased availability due to both the rotation of the Earth and clouds. The same space design, with an enhanced space transmitter amplifier and larger ground telescopes (2–3 meters, say), is predicted to be able to even deliver high capability on missions out to the Lagrangian points or possibly even some asteroids. ################### Of course, lasercom is highly relevant to planetary missions as well. Their huge distances, though, (hundreds to tens of thousands of times farther than the lunar link) would require a somewhat larger space telescope, an ################################################################################################################################################################ appreciably (though available) higher power space transmitter, and a very much larger ground collector (Boroson et al. 2004; Hemmati et al. 2012). 10 Summary The LLCD mission was a great success. All the functions operated as predicted or better. PAT was robust and nearly instantaneous. Useful data services were demonstrated and found to be dependable. A rudimentary multi-site ground terminal network was developed and demonstrated. Operations with the NASA spacecraft were made routine. It was demonstrated that optical links could be set up without special hands-on interactions, and ground station handovers were demonstrated. Many lasercom system design approaches were validated, including specifying and validating the spacecraft-terminal interface, building the lasercom links to work through turbulence, operating lasercom as part of an ongoing science mission, employing multi-mode photon-counting receivers, using ground telescope arrays on both the uplink and downlink, employing an inertially-stabilized space telescope, including high-accuracy ranging as a by-product of the lasercom links, and so on. LLCD has been the world’s first successful two-way lasercom link from lunar orbit to the ground, has set the record for highest data rates ever accomplished to or from the Moon using any means, and has been NASA’s first lasercom system. It is expected that next-generation science and exploration missions will begin to tap the great potential of optical communications. Notes https://link.springer.com/article/10.1007/s11214-014-0122-y
milstar: Экспериментальный лазерный канал системы управления ракеты комплекс П-1000 "Вулкан" foto http://oruzhie.info/raketi/655-p-1000-vulkan Постановлением СМ СССР в октябре 1987 г. предписывалось провести работы по повышению точности ракет комплекса "Вулкан" с отработкой высокоточного лазерного канала наведения и создания ракеты "Вулкан ЛК". Работа над импульсным лазерным каналом наведения велась ЦНИИ "Гранит" под руководством С.А.Шарова. Система распознавала геометрические параметры корабля-цели и выдавала команды на коррекцию траектории полета ракеты для поражения наиболее уязвимых участков корабля-цели. Испытания системы велись в Севастополе по проходящим кораблям и с самолета-летающий лаборатории Ил-18. Разработка лазерного канала наведения как системы наведения ракет начата до 1987 г. Главный конструктор бортовой аппаратуры ракеты - В.Г.Сеньков, главный конструктор лазерного канала - С.Н.Шаров. Пуски серийный ракет оснащенных ГСН лазерного канала планировалось провести в 1987-1989 г.г. Аппаратура лазерного канала была размещена в диффузоре воздухозаборника. Технологическая ракета для наземной отработки системы прошла стендовые испытания. На Северном полигоне в Неноксе планировалось совершить 5 пусков ракет с наземного стенда (по др.данным для испытаний выделено 9 ракет). Но вероятно в 1988-1989 г.г. разработка темы "Вулкан ЛК" была прекращена. Диаметр луча - ок.10 м Дальность распознавания - 12-15 км
milstar: Yahont,Oniks Cirkon in TPS 3900 kg ,without 3000 kg TPS -8900*720 mm
milstar: Боевые лазеры “Пересвет” заступили на опытно-боевое дежурство Лазерные комплексы “Пересвет” первого декабря заступили на опытно-боевое дежурство, сообщает газета Вооруженных Сил России “Красная звезда”. Оснащать российские войска оружием на новых физических принципах начали с 2017 года в рамках госпрограммы вооружений. С поступлением в вооруженные силы лазерных комплексов организовано их освоение личным составом и слаживание боевых расчетов. Личный состав подразделений, где стоит на вооружении это оружие, прошел переподготовку на базе Военно-космической академии имени Можайского, а также на предприятиях промышленности. Военные там получили необходимые теоретические знания и практические навыки. Владимир Путин представил лазерный комплекс первого марта 2018 года, выступая с посланием Федеральному собранию. Название комплексу выбиралось в ходе всероссийского голосования. Минобороны впоследствии сообщало, что лазерные комплексы “Пересвет” уже поступили в войска и развернуты в местах дислокации. Возможное применение Директор Центра анализа мировой торговли оружием (ЦАМТО) Игорь Коротченко считает, что лазерное оружие, такое как комплекс “Пересвет”, может бороться с беспилотниками промышленного и кустарного производства. По его словам, при благоприятных условиях среды, в идеальных условиях, когда нет ни тумана, ни песчаной бури, ни осадков, лазерные комплексы достаточно эффективны для этой цели. “Это одно из направлений реагирования. То есть, любая база, любой объект, который должен защищаться, он должен потенциально будет в перспективе иметь лазерные средства поражения”, — сказал эксперт. При этом Коротченко отметил, что помимо ограничений по погоде, лазерные комплексы требовательны к энергоустановкам — необходимую мощность может быть затруднительно развернуть в полевых условиях. http://ros-oborona.ru/boevye-lazery-peresvet-zastupili-na-opytno-boevoe-dezhurstvo.html
milstar: Последние несколько лет КНР весьма активно занимается разработками боевого лазерного оружия. На выставке «Airshow China 2018» в Чжухае Китайская аэрокосмическая научно-техническая корпорация (CASIC) продемонстрировала самоходную лазерную боевую установку LW-30, предназначенной для защиты объектов от беспилотных летательных аппаратов, легких самолетов и вертолетов. Установленный на LW-30 лазер мощностью 30 киловатт способен поражать цели на дальности до 25 километров. Установка уже принята на вооружение НОАК. В прошлом году Центральное телевидение Китая показало новую разработку китайских инженеров - мобильную лазерную установку. Подробности о предназначении и мощности новой разработки не разглашаются, хотя Defence Blog, со ссылкой на местный источник сообщает, что система предназначена для мгновенного уничтожения целей вблизи береговой линии, а основными ее целями станут небольшие лодки и беспилотные летательные аппараты. http://nvo.ng.ru/nvoevents/2020-01-14/100_200114news2.html
milstar: В РОССИИ ПРЕДЛАГАЮТ СОЗДАТЬ СИСТЕМУ НАВИГАЦИИ НА ЛУНЕ 21 января 2020 г., AEX.RU - Специалисты НПО им. Лавочкина разработали систему навигации на Луне, которая будет состоять из оптико-электронных систем наблюдения и световых лазерных маяков. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на тезисы доклада, подготовленного в рамках XLIV Королёвских чтений. "Мы предлагаем размещение на поверхности Луны искусственных источников света - лазерных маяков, которые будут реперами (знаками, которые находятся в определенной точке поверхности с известной абсолютной высотой - прим. ТАСС) будущей системы. Это позволит построить оптическую навигационную систему максимум из трех спутников и сети лазерных маяков на Луне", - говорится в материалах. Как уточняют специалисты, для создания навигационной системы потребуется полярный спутник с телевизионным комплексом. "В качестве полярного аппарата идеальным решением будет использовать аппарат аналогичный "Луна-26", усовершенствованный системой сброса пенетраторов (датчик, внедряющийся в грунт - прим. ТАСС)", - отмечается в тезисах. Далее для создания объемной топографической карты Луны эта координатная сеть будет соединена со снимками миссии LRO. Для следующего этапа может быть использован аппарат с мощным телескопом на базе обсерватории "Спектр-УФ", чтобы "видеть весь диск Луны" для определения координат налунного объекта относительно реперов. При необходимости может быть запущен еще один такой аппарат в точку Лагранжа L2 для наблюдения за обратной стороной естественного спутника Земли. "Для построения опорной сети селенодезической системы координат необходимо доставить на поверхность Луны первые реперные маяки (минимум 3)", - говорится в материалах. Для этих целей специалисты планируют создать многофункциональный аппарат, который осуществит сброс маяков. "Исходя из результатов проектного анализа, оптимальный способ доставки маяков - малые пенетраторы, которые будут сброшены с орбитального лунного КА (космического аппарата - прим. ТАСС)", - считают специалист
milstar: Компания General Atomics испытала лазерную систему спутниковой связи для дронов. Система разрабатывалась для ударного беспилотника MQ-9 Reaper, пишет Flightglobal. Лазерные системы спутниковой связи, по словам их разработчиков, позволят значительно увеличить скорость передачи данных с Земли на орбиту и какому-либо объекту, находящемуся в воздухе. Кроме того, такие системы позволят снизить вероятность перехвата сигнала. Беспилотник MQ-9B Reaper поступил на вооружение США в 2007 году и ранее использовался для разведки и нанесения ракетных ударов по наземным целям. Летательный аппарат способен нести 680 кг ракет и бомб, его максимальная скорость составляет 482 км/час. Система будет построена на базе терминала LCT135, который уже находится на орбите. Он поддерживает обмен данными на скорости до 1,8 Гб/сек, а также обеспечивает их передачу на расстояние до 80 тыс км. https://vpk-news.ru/news/55508 «Оружие России» сообщает, что испытания системы состоялись на острове Тенерифе в Атлантическом океане. Их целью стала проверка способности решения передавать информацию со спутником на орбите на летательный аппарат. Другие подробности о тестировании не раскрываются.
milstar: На военно-техническом форуме "Армия-2020", который пройдет в конце августа в Подмосковье, впервые широкой публике представят новейший прибор для лазерной резки под водой. Как сообщили в пресс-службе Минобороны РФ, аппарат разработан сотрудниками Научно-исследовательского института спасания и подводных технологий Военного учебно-научного центра ВМФ России. По словам представителей военного ведомства, инновационное устройство позволит водолазам выполнять ручную лазерную газодинамическую резку металлических конструкций, а также изделий из композитных материалов на глубинах до 60 метров. Как отмечают разработчики изделия, в проекте реализованы идеи применения лазерных технологий под водой, при этом акцент сделан на возможность выполнения работ по непрерывной резке конструкций без необходимости использования и замены электродов. По их словам, глубину проведения резки можно увеличить до 600 метров при использовании телеуправляемого необитаемого подводного аппарата. В военном ведомстве выразили уверенность, что лазерный резак найдет широкое применение не только в Вооруженных Силах РФ, но и в гражданской сфере, а также обеспечит безопасное и эффективное выполнение аварийно-спасательных и подводно-технических работ. Международный военно-технический форум "Армия-2020" запланирован на 23–29 августа в КВЦ "Патриот", на аэродроме Кубинка и полигоне Алабино. Mil.Press, приоритетный информационный партнер выставки, публикует обзоры новинок и мероприятий деловой программы в тематическом разделе "Форум Армия". https://flot.com/2020/%D0%A4%D0%BE%D1%80%D1%83%D0%BC%D0%90%D1%80%D0%BC%D0%B8%D1%8F74/
milstar: В Вооруженных силах России лазерные комплексы «Пересвет» с 1 декабря 2019 года несут боевое дежурство в позиционных районах пяти ракетных дивизий РВСН. Как предполагают американские аналитики, «Пересвет» предназначен для засвечивания спутников, которые собирают данные о российских межконтинентальных ракетах, космических аппаратах системы раннего предупреждения о ракетном нападении и противоракетной обороне. Ослепленные оптические и электронно-оптические устройства временно теряют возможности обнаружения целей. Выведение их из строя может стать предпосылкой нейтрализации системы перспективной ПРО США во время подготовки к ракетному удару и в момент его нанесения. Американские эксперты предполагают, что российская установка оснащена лазером с ядерной накачкой. «Пересвет» эффективно работает и против беспилотников, но лишь в идеальных условиях – при отсутствии тумана, песчаных бурь и осадков. Комплекс может противодействовать оптическим системам наблюдения кораблей и самолетов, способен заменить собой артиллерийскую и ракетную системы противовоздушной обороны. Эти боевые лазерные комплексы не прожигают саму цель, а ослепляют ее средства наведения. Российские военные до 2022 года получат более десяти новых комплексов, в том числе лазерно-оптических, для обнаружения космических объектов. Лазеры, установленные на российских боевых самолетах, смогут вывести из строя весь космический эшелон вероятного противника. А под чьим контролем космос, тот побеждает и на Земле. В 2020 году в России разработали лазерный комплекс тактического назначения для уничтожения беспилотных летательных аппаратов и вывода из строя легкозащищенных надводных целей. Бортовые комплексы обороны самолетов стратегической, тактической и армейской авиации от поражения ракетами «земля-воздух» и «воздух-воздух» с оптическими головками самонаведения оснащаются лазерными системами защиты. https://nvo.ng.ru/armament/2020-12-17/6_1122_laser.html
milstar: Как известно, фирма «Сухой» налаживает серийное производство экспортной версии истребителя пятого поколения Су-57 (ПАК ФА, Т-50). Он помимо прочего оснащен лазерными «башенками», которые стреляют по атакующей ракете для ее дезориентации. Так называемая система «мягкого убийства» устанавливается для защиты от ракет с инфракрасным наведением. Раньше такой системой оборудовались только большие самолеты и вертолеты для защиты от переносных ЗРК. Система считается эффективной против управляемых ракет большой дальности с ИК-наведением.
milstar: По заявлениям китайских представителей, мощность излучения составляет от 50 до 70 киловатт, максимальная дальность поражения – четыре тысячи метров. Мощности излучения достаточно для прожига стального листа толщиной пять миллиметров на дальности 800 метров, а листа толщиной два миллиметра – на дальности 1000 метров. https://vpk-news.ru/articles/60163 ------------- за какое время ,это не моментальное действие кроме того это в оптимальных погодных условиях
milstar: Лазерное оружие уверенно утверждается в реальной жизни и первое его применение в войне Аргентины и Англии за Фолклендские острова, когда простейшее ЛО применялось для ослепления противника, было только началом. Разработка и создание малоэффективных и очень дорогих лазерных монстров на газодинамической и химической основах в США и на электроразрядной, газодинамической и химической основах в СССР стали следующим этапом развития лазерной оружейной эпопеи. Далее состоялись эффектные, но не эффективные демонстрации ЛО на Международном авиасалоне в Фарнборо и для борьбы с дронами в Персидском заливе. Понятно – чтобы лазеры стали серьезным оружием, необходимо значительно сократить габариты комплексов, повысить их эффективность и увеличить выходную энергетику. Лазерные «игрушки» мощностью до 60 киловатт в условиях плотной и влажной воздушной среды для использования в силовом режиме малоэффективны. Но и гига/тераваттного уровня импульсы при нанo/микро-джоульной энергетике одиночного ультракороткого по времени воздействия импульса не будут панацеей. Важны и энергетика, и ее пиковая мощность. Механизмы функционального воздействия ЛО хорошо исследованы, есть ниша его применения, и уже состоявшийся переход к созданию высокочастотного импульсно-периодического (И-П) режима не случаен. И все же это только осторожные попытки понять, с чем предстоит работать. Исследования в области боевых лазеров находятся уже на том уровне, когда в достаточно близкой перспективе возможно создание значимого средства поражения противника. Путь дорог и долог Стратегическое и тактическое ЛО – новая парадигма развития вооружений, тактики и стратегии его применения. Оно действует мгновенно и по прямой линии, не требует расчета баллистики. Это означает, что в верхних слоях атмосферы и тем более в космосе, где практически нет поглощения и рассеяния излучения, лазеры определят очень многое, если не все, в стратегии и тактике вооруженной борьбы. Мир об этом начнет узнавать в конце 2022 года, когда в США частично оснастят военную авиацию (и не только) компактным и легким тактическим ЛО, способным работать в силовом и функциональном режимах на десятки и сотни километров. На следующем этапе, когда стратегические лазеры выведут в космос, а это усилиями Пентагона неминуемо случится, станет хорошо понятна истинная цена нового оружия. В этой связи представляет интерес американская программа «Самозащиты на основе высокоэнергетического лазера» – SHiELD (Self – protect High Energy Laser Demonstrator) о создании истребителя пятого-шестого поколений с лазером на борту для обороны от ракет «воздух-воздух» и «земля-воздух». За компанией Northrop Grumman – конструирование системы управления лучом лазера, а разработка собственно лазера досталась компании Lockheed Martin. Интегрировать всю оружейную систему в единый комплекс SHiELD поручено компании Boeing. “ В стране необходимо еще один центр, занимающийся созданием боевых лазерных комплексов ” Программа развивалась поэтапно: на основе волоконных лазеров со спектральным сложением излучений единичных источников создали твердотельные системы со средней мощностью 30 киловатт, потом 60 и даже 150. Выбор волоконного прибора как единичного элемента сложения мощностей определяется его высоким качеством излучения, компактностью и малыми весовыми характеристиками. Сегодня весовой фактор доведен до 5 кг/кВт, включая вес лазера, источника питания, системы отвода излишнего тепла и платформы, несущей комплекс как целое. В планах компании Lockheed Martin довести этот фактор до 2 кг/кВт, что означает – комплекс ЛО мощностью 10 мегаватт будет весить всего 20 тонн. Это перспективно для развития стратегического лазерного оружия. Уже отработана технология созданного опытного образца системы в 300 киловатт с общим весом всего 600 килограммов. Для сравнения отмечу, что в лазерах на газовой, химической и паровой основах, от которых в США уже отказались (COIL, GDL, HF/DF, пары щелочных металлов), весовой фактор в пределах 200–400 кг/кВт, а это означает – мегаваттный комплекс ЛО с трудом разместится в тяжелом авианосителе. А для достижения господства в воздухе необходимо оснащение серийной боевой авиации легкими и компактными тактическими комплексами ЛО весом в пределах нескольких сотен килограммов. Особое значение весовой фактор приобретает при оснащении лазерами космических аппаратов, и этот вопрос уже стоит в повестке дня Пентагона. Необходимо создать комплексы лазеров с выходной мощностью в несколько десятков мегаватт. Поэтому ЛО на основе развитой твердотельной технологии позволяет смотреть в будущее уверенно и можно говорить о создании всего комплекса лазерного оружия, удовлетворяющего ВС России. Тем не менее технология сложения излучений волоконных лазеров по ряду причин пригодна только для тактического ЛО мощностью до 500 киловатт. Трудности сложения Есть и другой твердотельный лазер – дисковый. Идее академика Николая Басова уже 54 года, но думается, именно это правило построения мощных лазерных комплексов будет доминирующим и надолго. При том же весьма выгодном весовом факторе меньше 5 кг/кВт этот конструктивный принцип позволяет реализацию высокоэнергетического высокочастотного И-П режима, так как апертура уже существующего дискового лазера имеет диаметр порядка 1,5 сантиметра, что значительно больше диаметра активного тела волоконного лазера. Для увеличения средней мощности системы несколько дисков складываются в оптическую последовательность ZIG-ZAG, значение средней мощности такого модуля уже составляет 50 киловатт. Модули, как и в случае волоконных систем, могут выстраиваться параллельно и мощность складывается на цели. Исходя из приведенных цифр видно, что 100-киловаттный лазер будет весить менее 500 килограммов! Параллельное сложение модулей ведет к увеличению общей апертуры и, следовательно, к возможности увеличения энергии импульсов в высокочастотной периодической последовательности, что качественно меняет механизм взаимодействия, позволяя получить новые эффекты на мишени. Следует отметить, что комплексы ЛО значительно большей средней мощности нужны для выполнения задач ВС РФ. Но от дисковой геометрии модулей мощностью даже 75 киловатт (это увеличение планируется за счет качества отражающих покрытий) до уровня мощности всей системы порядка 10 мегаватт – гигантская дистанция. Сложить в мобильном комплексе мощность более ста модулей в единый луч не представляется возможным. https://vpk-news.ru/articles/61487
milstar: Как увеличить масштаб Лазерные копья для армии России Фото: warfiles.ru Очевидно, нужна иная конструктивная схема твердотельного комплекса, позволяющая масштабирование его средней мощности при сохранении весового фактора. Сегодня уже многое ясно. Прежде всего то, что создать легкие лазерные системы на химической, газовой и паровой основах нельзя. Уже отработанная в США технология тактических комплексов опирается на волоконный тип лазера, исследования которых начинали в России, в дальнейшем они были развиты и запатентованы в США эмигрантом из РФ. Сейчас волоконные устройства производят в США, ФРГ и России. У нас копируют технологию создания тактического ЛО и технологию спектрального сложения излучения волоконных лазеров, при этом используется импортная элементная база для малого уровня средней мощности, выборочно разрешенная Госдепом США для экспорта. На этой основе полноценное оснащение ВС РФ высокоэнергетическими тактическими комплексами невозможно. Волоконные высокоэнергетические лазеры в силу физических ограничений не могут быть высокочастотными И-П с большой средней мощностью и спектральное сложение излучения компактных и легких оружейных комплексов лимитировано тактическим уровнем мощности. В этом заключается ограниченность данной технологии: не только стратегический уровень мощности, но и многие новые эффективные применения на ее основе физически недостижимы. Стержневая геометрия активного элемента лазера, как и «слэбовая» (в виде пластины) геометрия, также не позволяет преодолеть тактический уровень конечного лазерного комплекса на основе твердотельной технологии. При этом данные геометрии активного элемента лазера ведут к значительным весу и габаритам устройства при невысоком уровне надежности. Основа боевого лазера – модуль Единственно перспективным подходом к созданию линейки твердотельных комплексов от тактического до стратегического уровня сегодня является мономодульная технология, предложенная в России. Очевидно, что новый авиационный лазерный продукт по программе SHiELD будет способен не только защитить от ракетного нападения, но и стать угрозой для военной техники и авиации противника. Лазерное излучение значительно поглощается и рассеивается в условиях пустыни, где проведено много испытаний тактических комплексов для борьбы с дронами. Известно, что мощность луча падает втрое на каждой следующей миле дистанции. И это усложняет применение лазеров при большой влажности. Но отсюда не следует, что ЛО неэффективно в принципе. Нужно наращивать мощность источника и уходить на больший уровень средних мощностей, на другие временные режимы генерируемого излучения. Помимо уничтожения дронов, есть и иные военные задачи – скажем, использование лазеров в верхних слоях атмосферы. На высотах семь – девять километров среда более прозрачная и прицельные дальности для уничтожения ЛА даже для уровня мощности 100–150 киловатт могут достичь десятков километров. А если речь о мегаваттных тесситурах, то ученые из США и СССР экспериментально доказали реальность диапазона активного оперирования ЛО до ста километров. Другое дело, что все это тактический диапазон и надо наращивать среднюю мощность ЛО для достижения стратегического уровня в тысячу километров и более при строжайшем контроле веса и размеров прибора. Отсюда вывод: именно волоконные и дисковые геометрии активного элемента лазера определяют будущее ЛО практически для всех родов войск. Космос как поле битвы Поразмышляем о космических задачах боевых лазеров. На орбите воздуха и паров воды практически нет и, значит, нет поглощения и рассеяния излучения и флуктуаций плотности среды. В таком случае привычная адаптивная оптика не нужна. Потребуется только оптическое качество генерируемого излучения, а значит, и качество статической силовой оптики, изготовленной из карбида кремния, впервые реализованного для этих целей до метрового размера зеркала в России. Однако добавляются и трудности, такие как сброс излишнего тепла (КПД лазера далек от 100 процентов) и точность наведения на цель при стратегических дальностях. Далее масштабный лазерный комплекс мегаваттной мощности надо умудриться вывести в космос. Американцы делают акцент на твердотельной технологии, позволяющей обеспечить весовой фактор ЛО на уровне или меньше 5 кг/кВт. И здесь у боевого комплекса «Пересвет», созданного не по твердотельной технологии рабочего тела лазера, будут трудности в соблюдении оптимального веса и габаритов конечной системы при дальнейшем развитии проекта. Напомним, отброшенные американцами технологии химических, газовых и на парах щелочных металлов лазеров не обеспечивают реализацию весового фактора на уровне менее 5 кг/кВт, поскольку он уходит в область значений 200–400 кг/кВт. Это означает, что стратегическая лазерная система, построенная на устаревших физических принципах, столь тяжела и громоздка, что реально сгодится только для использования на земле. Нужно помнить и о поставленной КНШ США задаче первого этапа, где говорится об установке к концу 2022 года на ЛА тактических комплексов мощностью 100–150 киловатт. Такое ЛО на основе твердотельной технологии при весовом факторе 5 кг/кВт будет весить существенно меньше тонны. В то же время лазеры мощностью 100 киловатт на старых физических принципах весили бы около 20 тонн. И это, если оценивать очень оптимистично. Ясно, что с такими комплексами выиграть борьбу за воздух, а на втором этапе и за космос невозможно. Ранен – не убит О функциональном поражении цели говорят тогда, когда в силу ограниченности запаса энергии невозможно обеспечить требуемую плотность мощности для силового поражения. Нужно стремиться к созданию ЛО, обеспечивающего гарантированное уничтожение техники противника. Например, импульс срезает крыло самолета или КР, и они перестают функционировать. При значительно меньшей энергетике возможно только функциональное поражение. Например, у ракеты лазер повредил систему наведения. Но она продолжает лететь и в этом случае нет уверенности, что КР не сможет уничтожить объект атаки. Таким образом, функциональное поражение цели хорошо тогда, когда силовое объективно невозможно при недостатке средней мощности излучения лазера на данной дистанции. И это значит, что разработчикам ЛО необходимо думать о легком и компактном стратегическом оружии, способном уничтожать объекты в силовом режиме, то есть всегда иметь запас энергии в луче. Следует заметить, что не все твердотельные технологии одинаково эффективны. Стержневая геометрия активного элемента применительно к большим средним мощностям комплексов окончательно забыта. Геометрия «слэба» значительно ограничена уровнем выходной мощности единичного модуля. Примерно также обстоит и с волоконной технологией. Дальнейшее увеличение средней мощности ЛО тогда возможно за счет спектрального сложения излучений отдельных модулей. Простое суммирование излучений (чисто геометрическое) неэффективно по ряду причин. Попытки спектрального сложения «волоконников» в США привели к созданию опытного образца ЛО со средней мощностью 300 киловатт. Убедительно показана ограниченность и этого подхода в плане дальнейшего масштабирования средней мощности. Единственно правильным направлением для твердотельной технологии является получение единого лазерного пучка излучения в едином резонаторе с дисковым активным элементом большого диаметра. В разработанном нами в 2013 году подходе к решению проблемы масштабирования возможно увеличение средней мощности комплекса ЛО до десятков мегаватт средней мощности. В высокочастотном И-П режиме пиковая мощность последовательности импульсов может быть увеличена на порядки. А именно это и есть цель, к которой стремились и стремятся создатели ЛО во всем мире. И только так могут быть решены проблемы ВС МО России как в силовом, так и в функциональном режимах. Одновременно с повышением энергетического вклада в мишень при высокочастотном И-П режиме, воздействие на цель достигается дополнительно рядом факторов: широким спектром светового поля, электромагнитным излучением, гигантскими токами и сильнейшем звуковым полем (до 20 процентов лазерной энергии может уходить в звук). Таким образом, значительно расширяются возможности комплексного воздействия на мишени. При этом все перечисленные факторы возникают на поверхности мишени, а излучение доставляется на объект при незначительных в сравнении с существующими в традиционном РЭБ размерами телескопа (антенны). Монополия вредит конкуренции В РФ – монополия на создание тактического и стратегического ЛО, и как известно, монополисты не терпят конкуренции. Для сравнения: в США над созданием высокоэнергетического оружия работают Lockheed Martin, Textron, Noгthrop Grummаn, Boeing, Rаytheon, General Atomics и другие компании. Необходимо и у нас создание по крайней мере еще одного центра, занимающегося лазерами на волоконной основе, а также на основе мономодульной дисковой геометрии и высокочастотного И-П режима генерации. Неоправданно мало внимания уделяется и развитию элементной базы перспективных типов твердотельного ЛО, что при создании стратегических, а значит, и всей линейки тактических лазеров на основе мономодульной дисковой геометрии не позволит быстро оснастить армию России современным и перспективным высокотехнологичным оружием. Виктор Аполлонов, заведующий отделом «Мощные лазеры» Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН Опубликовано в выпуске № 11 (874) за 30 марта 2021 года https://vpk-news.ru/articles/61487
milstar: Боевые лазеры: состояние, перспективы. Часть 1 https://zavtra.ru/books/boevie_lazeri_sostoyanie_perspektivi_chast_1 Отмечалось, что для противоракетной обороны, возможно создание лазера ≥ 100 кВт с КПД 30%, для которого потребуется батарея мощностью 400–500 кВт и передвижная автомобильная платформа. Авиационно-космическая выставка Airshow China 2018 запомнилась участникам своим главным экспонатом — самоходной лазерной установкой LW-30, разработанной в Китае. Китайский мобильный боевой лазерный комплекс мощностью 30 кВт способен быстро и точно поражать БпЛА на дальности в 25 км. Лазерная система представляет собой два грузовика, на одном из которых размещается непосредственно лазерная установка. На втором грузовике располагается система обнаружения целей: беспилотников и прочих низколетящих объектов, например, бомб и мин, скорость которых не превышает 200 км/ч. 28 декабря 2018 года Китайская аэрокосмическая научно-техническая корпорация (CASIC) заявила об экспорте боевых лазерных комплексов LW-30. LW-30 — не единственный лазерный комплекс, созданный в Китае. В феврале 2017 года на выставке International Defense Exhibition and Conference в Абу-Даби (ОАЭ), была представлена установка Silent Hunter / «Молчаливый охотник». Дальность поражения от 1,5 км до 4 км, мощность боевого лазера — 30–100 кВт (по данным — 50–70 кВт). В СМИ утверждают, что предназначенная для перехвата беспилотных летательных аппаратов установка с 800 м способна прожечь листовую сталь толщиной в 5 мм, 2-мм стальную пластину — с 1000 м. С. СЫСУЕВ, кандидат военных наук, полковник. С. УМЕРЕНКОВ, кандидат технических наук, подполковник. А. ИГНАТОВ, федеральный эксперт Минобрнауки и Коллегии национальных экспертов. С. АКАТЬЕВ, научный сотрудник, полковник запаса. А. МУХАМЕТШИН, кандидат технических наук, старший научный сотрудник. Источник: журнал «Армейский сборник» № 4,5 2020
milstar: . Минобороны РФ сообщило, что с 1 декабря 2019 года лазерные комплексы «Пересвет» заступили на боевое дежурство. Как ранее комментирова лось в СМИ, «Пересвет» в первую очередь предназначен для « ослепления» оптико-электронных приборов на космических аппаратах противника и разрушения их компонентов, поскольку запланированной мегаваттной мощности для этого вполне достаточно, а также для уничтожения воздушных, морских и наземных целей. https://zavtra.ru/books/boevie_lazeri_sostoyanie_perspektivi_chast_2 . В 2016 году Россия предлагала для борьбы с дронами СВЧ-пушки и системы РЭБ вместо лазерного оружия, умалчивая о его разработках. Например, специалисты Объединенной приборостроительной корпорации разработали СВЧ-пушку, способную выводить из строя летательные аппараты противника в радиусе более 10 км. Ее представили на форуме «Армия–2015». Мобильный комплекс микроволнового излучения способен к внеполосному подавлению радиоэлектронной аппаратуры низколетящих воздушных объектов и атакующих элементов высокоточного оружия. Система способна выводить из строя аппаратуру самолетов, беспилотников и нейтрализует высокоточное оружие, обеспечивая новый уровень обороны. При установке на специальной платформе СВЧ-пушка может обеспечивать круговую оборону на 360 градусов. Сверхчастотная техника надежна и удобна в управлении. По сравнению с лазерным оружием погодные условия на СВЧ-технику оказывают меньше влияния, а контролировать огневую мощь подобных аппаратов более удобно. Как полагают некоторые военные эксперты, с развитием технологий и появлением новых материалов СВЧ-оружие будет играть все более важную роль. Так РИА «Новости» сообщило, что проведены успешные испытания российского комплекса радиоэлектронной борьбы (РЭБ) «Красуха». Это оружие способно поражать бортовую аппаратуру самолетов, беспилотных летательных аппаратов и высокоточных боеприпасов. Испытания комплекса («большой боевой машины») проводились с 2015 года. Оружие показало высокую эффективность и многокилометровую дальность поражения. По общему описанию, новое радиоэлектронное оружие напоминает электромагнитное, способное с помощью направленного излучения «выжигать» электронику.
milstar: Orbis are very high resolution CMOOrbis are very high resolution CMOS time delay integration (TDI) image sensors with CCD on CMOS architecture designed for space satellite Earth observation (EO), planetary exploration, airborne and defense applications, providing extraordinary images.S time delay integration (TDI) image sensors with CCD on CMOS architecture designed for space satellite Earth observation (EO), planetary exploration, airborne and defense applications, providing extraordinary images. https://www.teledyneimaging.com/en/aerospace-and-defense/products/sensors-overview/cmos/orbis/
milstar: Researchers transmit energy with laser in 'historic' power-beaming demonstration by Emanuel Cavallaro, Naval Research Laboratory https://phys.org/news/2019-10-transmit-energy-laser-historic-power-beaming.html https://www.youtube.com/watch?v=Xb9THqrXd4I&t=110s
milstar: But the important part, the laser that was beaming 400 watts of power across 325 meters, from the transmitter to the receiver, was invisible to the naked eye. https://phys.org/news/2019-10-transmit-energy-laser-historic-power-beaming.html loss 80 % from 2 kwt to 400 watt over 325 metr
milstar: Main differencesA CMOS sensor incorporates amplifiers, A/D-converters and often circuitry for additional processing, whereas in a camera with a CCD sensor, many signal processing functions are performed outside the sensor. CMOS sensors have a lower power consumption than CCD image sensors, which means that the temperature inside the camera can be kept lower. Heat issues with CCD sensors can increase interfer-ence, but on the other hand, CMOS sensors can suffer more from structured noise.A CMOS sensor allows ‘windowing’ and multi-view streaming, which cannot be performed with a CCD sensor. A CCD sensor generally has one charge-to-voltage converter per sensor, whereas a CMOS sensor has one per pixel. The faster readout from a CMOS sensor makes it easier to use for multi-megapixel cameras.Recent technology advancements have eradicated the difference in light sensitivity between a CCD and CMOS sensor at a given price point.ConclusionCCD and CMOS sensors have different advantages, but the technology is evolving rapidly and the situa-tion changes constantly. Hence, the best strategy for a camera manufacturer – and the one that Axis Communications adheres to – is to continually evaluate and test sensors for each and every camera that is developed. The question whether a chosen sensor is based on CCD or CMOS technology then becomes irrelevant. The only focus is if the sensor can be used to build a network camera which delivers the image quality needed and fulfills the customers’ video surveillance requirements. https://www.axis.com/files/whitepaper/wp_ccd_cmos_40722_en_1010_lo.pdf
milstar: https://vpk-news.ru/articles/64218 в 2005 году Китай провел успешные испытания по выведению из строя орбитальных спутников собственного производства с помощью наземного лазера мощностью до 100 киловатт.
milstar: На штурмовик Су-25 установили лазерную станцию оптико-электронного подавления (ЛСОЭП) с лазерным прожектором мощностью от 100 Вт. Она оказалась крайне необходима для ослепления современных матричных инфракрасных головок самонаведения ракет «воздух-воздух» противника. Без этого живучесть штурмовика в случаях применения современных ПЗРК противника была бы неудовлетворительной. https://svpressa.ru/war21/article/368360/
milstar: WASHINGTON — Downed drones littered the battlefield at Yuma Proving Ground in Arizona during a live-fire test of the Stryker-based Short-Range Air Defense system prototypes with 50-kilowatt lasers, according to the director of Army’s Rapid Capabilities and Critical Technologies Office. “When they got out on the range, they were knocking targets out of the sky, Group 1, Group 2, Group 3 [unmanned aircraft systems],” Lt. Gen. Robert Rasch said told Defense News in an interview. “Very, very effective.” While the lasers made short work of drones, some challenges remain in taking out rockets, artillery and mortars, he said. https://www.defensenews.com/land/2023/04/13/army-short-range-air-defense-laser-prototypes-take-down-drones-at-yuma/
milstar: Источник: в России разработали новейший лазерный комплекс разведки В России разработали лазерный комплекс разведки, засекающий человека за 18 километров МОСКВА, 16 фев — РИА Новости. В России разработали новейший комплекс разведки, способный с помощью лазерного луча обнаруживать и идентифицировать человека на дальности в 18 километров, сообщил РИА Новости источник в оборонно-промышленном комплексе. "Направляется лазер, отражается, возвращается, фиксируется. Человека идентифицирует на дальности до 18 километров", — сказал собеседник. По его словам, комплекс разведки, обнаружения и целеуказания разработан на основе решений, отработанных при создании и эксплуатации носимого комплекса разведки и целеуказания "Ирония". В новом изделии повышены характеристики и расширен функционал. Сам комплекс входит в состав новой разведывательной машины на шасси "Тайфун-ВДВ", которая разработана в интересах сил специальных операций. Аппаратура на машине обеспечивает прием, запись, хранение и передачу результатов разведки. « "Встроенный компас, модуль спутниковой навигации и дальномер фиксируют координаты, которые передаются цифровым сигналом получателю. При применении ретранслятора дальность передачи данных может доходить до 400 километров", — добавил источник. В декабре 2022 года бойцы спецназа Западного военного округа, участвующие в спецоперации, сообщили РИА Новости, что применяют многофункциональный оптико-электронный комплекс "Ирония" для наведения на цели и съемки ударов. "Ирония" предназначена для наблюдения и сбора информации о местности, в том числе с обнаружением различных объектов. Она оснащена тепловизором и лазерным дальномером. С помощью прибора можно также производить видеосъемку, определять координаты целей, осуществлять целеуказание высокоточным средствам поражения.
milstar: Active Electro-Optical Sensing Approaches In this chapter the committee discusses mature and fielded active electro-optical (EO) sensing technologies. Emerging or future EO technologies are discussed in Chapter 3. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2014. Laser Radar: Progress and Opportunities in Active Electro-Optical Sensing. Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/18733. https://nap.nationalacademies.org/read/18733/chapter/4 RANGE MEASUREMENT TECHNIQUES LASER RANGE FINDERS ONE-DIMENSIONAL RANGE PROFILE IMAGING LADAR Tomographic Imaging Using Multiple 1-D Profiles from Various Angles TWO-DIMENSIONAL ACTIVE/GATED IMAGING THREE-DIMENSIONAL DIRECT-DETECTION ACTIVE IMAGING Scanning 3-D Ladar 3-D Flash Imaging APD-Based Imaging Geiger-Mode Imaging Linear-Mode Active Imaging https://nap.nationalacademies.org/read/18733/chapter/5#112 In today's world, the range of technologies with the potential to threaten the security of U.S. military forces is extremely broad. These include developments in explosive materials, sensors, control systems, robotics, satellite systems, and computing power, to name just a few. Such technologies have not only enhanced the capabilities of U.S. military forces, but also offer enhanced offensive capabilities to potential adversaries - either directly through the development of more sophisticated weapons, or more indirectly through opportunities for interrupting the function of defensive U.S. military systems. Passive and active electro-optical (EO) sensing technologies are prime examples. Laser Radar considers the potential of active EO technologies to create surprise; i.e., systems that use a source of visible or infrared light to interrogate a target in combination with sensitive detectors and processors to analyze the returned light. The addition of an interrogating light source to the system adds rich new phenomenologies that enable new capabilities to be explored. This report evaluates the fundamental, physical limits to active EO sensor technologies with potential military utility; identifies key technologies that may help overcome the impediments within a 5-10 year timeframe; considers the pros and cons of implementing each existing or emerging technology; and evaluates the potential uses of active EO sensing technologies, including 3D mapping and multi-discriminate laser radar technologies. Contributor(s): National Research Council; Division on Engineering and Physical Sciences; Committee on Review of Advancements in Active Electro-Optical Systems to Avoid Technological Surprise Adverse to U.S. National Security https://nap.nationalacademies.org/catalog/18733/laser-radar-progress-and-opportunities-in-active-electro-optical-sensing
milstar: https://www.northropgrumman.com/what-we-do/air/electro-optical-and-infrared-sensors-eo-ir/ Electro-Optical and Infrared Sensors (EO/IR) Seeing what others can't. That's Defining Possible.
milstar: IR imaging seekers may be very resistant to laser jamming IR-seeking missiles guided by imaging systems can locate targets even under laser dazzle, enabling them to track and pose a threat to aircraft. 15 October 2014 William Caplan To protect themselves against IR-seeking weapons (seekers), aircraft can use laser jamming to confuse a missile's guidance system. Older generations of seekers encode an aircraft's position using a single detector channel comprising a spinning mask called a reticle within the field of view (FOV). Modulation of this single channel enables the missile's guidance signal, but also makes the seeker vulnerable to laser jamming as part of a system of directional IR counter measures (DIRCM) by the aircraft. To intercept a missile, the aircraft's jamming laser needs to be capable of agile modulation techniques and achieve a ratio of jamming power to signal power of 100:1000. https://www.spie.org/news/5614-ir-imaging-seekers-may-be-very-resistant-to-laser-jamming?SSO=1 Requirements for laser countermeasures against imaging seekers https://www.researchgate.net/publication/284156197_Requirements_for_laser_countermeasures_against_imaging_seekers With reference to the graph below, we can compare the signal levels at the focal plane from the laser versus the pixel saturation level. The ISS detector well capacity is 3.7 x 107 electrons, which relates directly to the detector integration time. A saturation level using a typical integration time of 3.8 msec (implemented in the ISS), and a short integration time of 3.0 usec. correspond to saturation levels of 3.03 x 10-5 (W/cm2) and 3.84 x 10-2 (W/cm2) respectively. The dashed line of the scattered energy from the one watt laser shows that the signal would be almost two orders of magnitude below saturation at 1000 meters range. This laser power would not saturate the entire focal plane, and would not defeat the seeker HOJ mode. Damage levels Also indicated with a horizontal line of triangle points is the nominal irradiance that would be required to damage the focal plane, around 10,000 (W/cm2). This is derived from the Bartoli model10, under continuous wave illumination. This graph illustrates that even if we were to postulate a 100 watt laser which might produce enough scatter to saturate the entire FPA, this laser would deliver enough energy to damage the FPA at 1000 m.
milstar: able 1 sets out the specification of the ISS. This experimental model is specifically developed to provide a realistic test bed representative of an operational seeker. Several studies of countermeasure effectiveness refer to this common baseline and this allows results to be combined. For example, the modelled scatter is that shown in Fig. 4 above Table 1: ISS specifications The effect of dazzle dependent on range is shown next in Fig. 7, where the laser power incident on the center and edge of the focal plane are modelled. The solid line is the power on the focal plane from the baseline one-watt laser. The dashed line is the power from this laser scattered to the edge of the FPA. The upper dotted line shows the power from a 100-watt laser. Mechanical (Seeker Head) Forebody length 38 cm (to rear mounting bulkhead) Forebody diameter 15 cm Weight < 25 kg Pitch axis inertia < 1.4 kg-m/s Yaw axis inertia < 1.4 kg-m/s Optical Operating waveband 3.7 – 4.8 μm nominal Transmission 50% Field of view 4.4° x 4.4° Field of regard > 0.7 rad (radial) Optical resolution Rayleigh limit < 0.2 mrad MTF (center) > 0.75 of diffraction limit at 2 cy/mrad (edge FOV/FOR) > 0.62 of diffraction limit at 2 cy/mrad Focal length 100 mm Aperture 35.7 mm Focal ratio (F#) F/2.8 Detector angular subtense 0.3 mrad Optical sightline rate > 5 rad/s each axis Optical sightline acceleration > 3000 rad/s (aim) Angular position accuracy 0.2 mrad Dome material ZnS Cleartran Detector Type 3 – 5 μm focal plane array Material HgCdTe Array size 256 by 256 elements Array pitch 30 μm Read-out technique ‘snapshot’ method with variable stare time Cooling Integrated Stirling cycle cooling engine System Performance Frame rate > 100 Hz System NETD < 100 mK Target acquisition range > 10 km for fast jet (approx. 250W/sr) Environmental Maximum angular rate 650 o/s (pitch & yaw) Max angular acceleration 1200 o/s2 (pitch & yaw Image processing summary There are many techniques to distinguish the image pattern of a target from that of the laser dazzle pattern in the image. As long as there are a minimal number of features resolved by the seeker, the missile tracking system can simultaneously run feature extraction and HOJ modes, so laser dazzle is not likely to be a successful countermeasure. 3. LASER DAZZLE Imaging seekers may be vulnerable to higher power laser jamming. The effect of laser dazzle against imagers as it is published in numerous studies appears to degrade the image quality. However, actual scatter amplitude levels can be modelled and it can be shown that usable information is still available to the seeker under dazzle. (To distinguish between jamming by modulation techniques against reticles and techniques against focal plane arrays we use the term laser dazzle). Some images from focal plane array cameras give a deceptive impression that the focal plane is overloaded with optical signal when a laser is directed at the sensor. This visual impression derives mainly from the limited dynamic range of the image display. We can model the laser energy across the full FPA and calculate what laser power would be required to jam the focal plane of the seeker. When a laser is within the field of view of the seeker, the higher energy may mask or swamp the image of the aircraft, which is generally low contrast. But when the laser is on, the seeker has a good indication of the aircraft position and can switch to a Home-On-Jam (HOJ) mode. Only if the optical signal drives the entire focal plane into saturation is there no target location information available to the seeker The basic principle here is that if there is any signal intensity gradient information available from the focal plane, a seeker processor algorithm could exploit this data and continue to track the target. Scatter prediction The susceptibility of the seeker to laser jamming depends on thescatter in the optical system. Scatter in the optical elements is caused mainly by imperfections and impurities in the glass and surfaces. Good quality glasses are widely available, so in practice the surfaces create as much scatter as the bulk material. Optical surface quality and finish are under the control of the manufacturing process. Most optical components have one or two coating layers to reduce internal reflections and thereby improve the transmission of the system. If the seeker design requires, the optical surfaces can be polished and coated to a much higher quality level, in order to reduce susceptibility. Published experimental data on optical material scatter usuall y reports the scatter from particular samples. The scatter from the surface and the bulk material is not reported separately. Within this limitation, optical surface quality can be regarded as a design-specific parameter. It is conceivable that a seeker could be designed and built with very low susceptibility to laser scatter. The amount of light scattered by an optical component is defined by the Bi-directional Scatter Distribution Function (BSDF). This is a curve that shows how much light is scattered as a function of angle away from the input beam. Some typical BSDF values are shown in Fig. 4. For this applicatio n, we are interested mainly in the angular range of 1 to 5 degrees, since the FOV of the seeker of interest is 4.4 degrees. In this region, there is a difference of four orders of magnitude between poor and good quality ZnSe samples
milstar: https://www.ipgphotonics.com/en/619/Widget/High-power+fiber+lasers%3A+techniques+and+accessories.pdf
milstar: Kalina reportedly operates in a pulsed mode in the infrared and produces about 1,000 joules per square centimeter. By comparison, a pulsed laser used for retinal surgery is only about 1/10,000th as powerful. Kalina delivers a large fraction of the photons it generates across the large distances where satellites orbit overhead. It is able to do this because lasers form highly collimated beams, meaning the photons travel in parallel so the beam doesn't spread out. Kalina focuses its beam using a telescope that has a diameter of several meters. https://www.space.com/russian-satellite-blinding-laser-explained
milstar: These regions include the ultraviolet (UV) from 10–400 nanometer (nm); visible, or electro-optical (EO) from 0.4–0.7 micrometer (μm); the near infrared (NWIR) from 0.7–3.0 μm; midwave IR (MWIR) from 3.0–6.0 μm; and the long-wave IR (LWIR) from 6.0–15.0 μm in the EM spectra. The actual usable IR spectrum is discontinuous and less than depicted above, due to various regions of atmospheric absorption (fig 1 https://media.defense.gov/2017/Dec/04/2001852016/-1/-1/0/MP_0064_DIEHL_OPTICAL_SENSOR.PDF Although understanding the effects radiation on FPAs (particularly spaceborne) has long been a subject of study, research in understanding the effects of intentional laser radiation on FPAs, as well as the protection of FPAs against lasers, is a relatively immature field.
milstar: In one analysis of laser- dazzling effects on IR FPAs, Schleijpen showed how pulsed lasers produce nonlinear degradations in detector response, which are not easily characterized and are difficult to predict.15 Possible parameters used to qualify dazzling efficiency included the number of saturated pixels, the decrease in signal-to-noise ratio (SNR), the loss of image contrast, and the impact on pattern recognition. The authors concluded that “even though some studies in the open literature show the vulnerability of imaging systems to laser dazzling, the diversity of analysis criteria employed does not allow the results of these studies to be correlated.” In another analysis, Hueber et al. identified transient and permanent degradations to an InSb FPA detector when irradiated by an in-band semi-conductor laser, and also attempted to qualify the “dazzling efficiency” of a laser on an FPA. 16 For example, a continuous wave laser degraded pattern recognition of the target image to a greater degree than an equivalent pulsed laser, and the increase of laser fluence on the detector did not linearly increase the image degradation.17 The above studies illustrate the point that the effects of intentional laser radiation on FPAs are not well understood.
milstar: FPA sensors are most susceptible to laser countermeasures in the near space regime. Stationary tethered aerostats, “quasistationary” high altitude airships at 65,000 feet, and pseudolites operating below 90 knots at 70,000 feet will provide lucrative targets for ground-based LEL.32 One of the key limitations of achieving high laser intensity (W/cm2) on a target at long distances (10s–100s of km) is the scintillation effect caused by atmospheric turbulence. The solution to this technical challenge is adaptive optics. Adaptive optics is complex and expensive. They require an auxiliary laser to sample the atmosphere and provide environmental information to a wave front phase computer, which in turn activates tens of thousands of microhydraulic actuators on a deformable mirror, varying the surface from 1–10 μm every millisecond. Aircraft operating in this regime are not likely to be operated in high-threat airspace, as they are vulnerable to high-altitude surface-to- air missiles and counterair threats. They will likely be operated over lawless and ungoverned areas, where they will provide persistent surveillance against nonstate actors. Their imaging sensors, however, could be susceptible to laser disruption by nonstate actors. 33 The potential growth of free-space laser communications, however, could reinvigorate commercial research and development (R&D) in adaptive optics. T
milstar: Requirements for laser countermeasures against imaging seekers William D. Caplan NIRCM, Theresiastraat 279, 2593 AK, The Hague, Netherlands, www.nircm.com ABSTRACT Conventional anti-aircraft infrared seekers all operate on the principle of detecting the position of a IR source by modulating the FOV to encode the track of the target. This is a fundamental susceptibility of this class of seeker that renders them vulnerable to laser jamming. There are several DIRCM systems available that meet these requirements and provide a high degree of protection against reticle seekers. The latest generation of IR seekers use imaging technology that discriminates the target position in an essentially different manner. This class of seeker is not susceptible to DIRCM jamming. This paper examines the effectiveness of laser jamming against imaging seekers to derive requirements for laser countermeasures. Imaging seekers processing techniques that can be used to track the target and reject countermeasures are entirely defined by the on-board software of the seeker. Imaging seekers may be vulnerable to higher power laser jamming. The effect of laser dazzle appears to degrade the image quality. However, actual scatter levels can be modelled and it can be shown that usable information is still available to the seeker under dazzle. If neither decoy expendables nor dazzle lasers are expected to be effective against imaging seekers then the logical next step is to increase the laser power to produce damage. Estimates are provided to indicate the laser power levels that would be required against an imaging seeker focal plane. Although it is possible to design seekers that are hardened against laser damage, it is not clear that such designs are practical. Keywords: Imaging seeker, DIRCM, laser jamming, image processing, scatter, countermeasures, damage 1. INTRODUCTION Conventional anti-aircraft infrared seekers all operate on th e principle of detecting the position of a IR source (target) by modulating the field of view (FOV) to encode the track of the target. This is a fundamental susceptibility of this class of seeker that renders them vulnerable to laser jamming with DIRCM. What the DIRCM needs are two things: modulation techniques and sufficient power for a J/S of 100 – 1000. There are several DIRCM systems available 1 that meet these requirements and provide a high degree of protection against reticle seekers. The latest generation of IR seekers 2,3 use imaging technology that discriminates the target position in a fundamentally different manner. This class of seeker is not susceptible to DIRCM jamming. This paper examines the effectiveness of laser jamming against imaging seekers to derive requirements for laser countermeasures against imaging seekers https://www.researchgate.net/publication/284156197_Requirements_for_laser_countermeasures_against_imaging_seekers LASER DAZZLE Imaging seekers may be vulnerable to higher power laser jamming. The effect of laser dazzle against imagers as it is published in numerous studies appears to degrade the image quality. However, actual scatter amplitude levels can be modelled and it can be shown that usable information is still available to the seeker under dazzle. (To distinguish between jamming by modulation techniques against reticles and techniques against focal plane arrays we use the term laser dazzle). Some images from focal plane array cameras give a deceptive impression that the focal plane is overloaded with optical signal when a laser is directed at the sensor. This visual impression derives mainly from the limited dynamic range of the image display. We can model the laser energy across the full FPA and calculate what laser power would be required to jam the focal plane of the seeker. When a laser is within the field of view of the seeker, the higher energy may mask or swamp the image of the aircraft, which is generally low contrast. But when the laser is on, the seeker has a good indication of the aircraft position and can switch to a Home-On-Jam (HOJ) mode. Only if the optical signal drives the entire focal plane into saturation is there no target location information available to the seeker The basic principle here is that if there is any signal intensity gradient information available from the focal plane, a seeker processor algorithm could exploit this data and continue to track the target.
milstar: https://www.rpmclasers.com/wp-content/uploads/2021/03/R1Z6-Datasheet-JenLas-fiber-ns-25-105.pdf
milstar: THE SOLUTION IS READY As a global leader in the development, manufacture and support of airborne laser and electro-optic systems, Leonardo has developed the Miysis DIRCM System providing high power, all-aspect protection against modern, advanced IR MANPADS. Miysis DIRCM is fully operational and our customers include several NATO nations as well as a number of Government VIP applications. The baseline Miysis DIRCM configuration is a twin-head system to ensure the necessary level of spherical protection to defeat the modern, advanced threat. A three-head system configuration ensures ultimate coverage and protection for larger platforms with high-value missions https://www.leonardo.us/hubfs/LEI_Miysis%20DIRCM%20datasheet%20(mm08221)_LQ.pdf
milstar: The NAZAR Land System protects vital military sites and infrastructure by providing broadband state-of-the-art laser functional destruction capabilities against EO/IR guided missiles. Because of its broadband operation capabilities, NAZAR has been developed not just to be effective against known EO/IR guided missiles, but also to include reconnaissance and surveillance features that will give it an advantage against asymmetric threats. The NAZAR Land System / Image taken from a video shared on Meteksan’s official Twitter account In an interview with AA news agency, Özgür Cankara, Deputy General Manager of Meteksan Defense, said that third and fourth generation missiles with electro-optical and infrared seeker heads have become a significant threat in recent years, particularly for military bases and strategic civilian targets. While missile technologies advance quickly, innovative countermeasures are also being developed with domestic and national resources, with the NAZAR Project being one of the most important of these projects. Özgür Cankara, who spoke to the AA news agency on the Nazar System project at length, said: “Let’s imagine a missile system. This missile is coming towards our platform as a threat. Nazar first utilizes a laser with the correct wavelength to illuminate this missile. When the missile is illuminated, a reflection known as a ‘cat’s eye glow’ appears on the seeker head. Although we cannot see it with our naked eyes, the Nazar System’s cameras notice the glare and begin to follow it. It directs a focused laser beam in the correct modulation towards the seeker coil while following. At this point, the seeker goes blind, unable to see its target, and the missile is redirected away from the target and towards a completely different location. So the target we’re at is no longer a threat to the platform.” NAZAR laser electronic warfare system diverts the missile with a guided laser / Image taken from a video published by Meteksan’s official Twitter account Meteksan Defense completed the development of the land version of the Nazar laser weapon, according to reports. The NAZAR DENİZ platform, which is the version that can be integrated into the warships in the Naval Forces inventory, is still in the works, according to the recent updates. The power demand for Nazar is less than 10kW, and the system has its own generator for testing/operating on land. At sea the system will use the ship’s own power supply on board. Meteksan is also working on a lighter and smaller version of Nazar. This will work well on smaller platforms, such as rapid attack vessels. By the end of this year, the Turkish Armed Forces are expected to have the system in their inventory. The Navy will be the system’s first operator, also mounting one as an undisclosed base. https://www.overtdefense.com/2021/08/20/the-nazar-laser-electronic-warfare-system-unveiled-at-idef-21-for-the-first-time/
milstar: Более тридцати лет назад в КБ "Точного машиностроения им. Нудельмана" спроектировали переносное лазерное устройство, которое было в состоянии без всяких выстрелов остановить танковую атаку. А также выявить снайперов, как бы они ни маскировались и операторов противотанковых управляемых ракетных комплексов. Причем сделать это могли всего два бойца срочной службы, которые переносили пятидесятикилограммовый прибор в разобранном виде и управляли им на поле боя. Суть уникальной системы проста. Лазерный луч, излучаемый в невидимом частотном диапазоне, сканировал потенциально опасный сектор на переднем крае обороны. И как только в зону действия сканирующего устройства попадал вражеский оптический прибор, по нему наносился удар боевым лазером, мощный луч которого просто выжигал оптику, ну и глаза тех врагов, что в эту оптику смотрели. Стоит отметить, что на осколки бутылочного и оконного стекла прибор не реагировал. Современная бронетехника боеспособна пока в целости-сохранности оптико-электронные системы наблюдения и управления огнем. Стоит вывести их из строя, и грозная техника превращается в слепую груду металла. Фактически наша армия получала дешевое, мобильное и очень эффективное противотанковое оружие, которое без единого выстрела обнуляло боевые возможности всех вражеских бронемашин. https://rg.ru/2023/05/10/tolko-boevye-lazery-ochistiat-nebo-donbassa-ot-bespilotnikov-liubogo-klassa.html
milstar: Основные достоинства прибора оптико-электронного противодействия ПАПВ: — высокая эффективность подавления дневных и ночных каналов обнаруженных ОЭС, обеспечиваемая применением силового лазера; — высокая помехозащищенность, избирательность и точность системы обнаружения; — световая и звуковая индикация факта обнаружения прибором ОЭС при поиске замаскированных целей; — автоматическое формирование команды на включение силового лазера при точном наведении прибора на обнаруженное ОЭС;. — мгновенное, бесшумное и невидимое воздействие силового излучения на обнаруженное ОЭС и его подавление; — возможность работы из-за укрытия; — малое время развертывания на позиции. Недостатки: К явным недостаткам ПАПВ можно отнести огромный вес, делающим его малопригодным для применения в реальной боевой обстановке. Международный запрет на использование данного вида вооружения Активный режим работы демаскирующий свою позицию лазерным излучением Невозможность обнаружения оптики противника при использовании им на прицелах длинной бленды или инфракрасного фильтра. Тактико-технические характеристики прибора оптико-электронного противодействия ПАПВ: Масса прибора, кг: 56; Боевой расчёт, чел.: 2; Дальность применения, м: 300 – 1500; Энергия импульса силового излучения, Дж: на длине волны 0,53 мкм — 0,2; на длине волны 1,06 мкм — 1,5; Частота следования импульсов силового излучения, Гц: 0,1; Мощность импульса зондирующего излучения на длине волны 0,86 мкм, Вт: 2; Частота следования импульсов зондирующего излучения, Гц: 6000 https://www.yaplakal.com/forum2/topic2369344.html?ysclid=lhhnqz0odp373469551
milstar: 0:11 / 2:49 ПАПВ: советский прибор-приговор для вражеских снайперов https://www.youtube.com/watch?v=QFVnoQcOfBM
milstar: https://www.spie.org/news/5614-ir-imaging-seekers-may-be-very-resistant-to-laser-jamming?SSO=1 If dazzle lasers are not effective against imaging seekers, the logical next step is to increase the laser power to effect damage on the focal plane. However, the power level required to achieve this would still produce rapidly diminishing irradiance across the rest of the focal plane, creating an exploitable signal. Although it is theoretically possible to design seekers that are hardened against laser damage, it is not clear that such designs are practical. Current DIRCM systems operate with laser power of a few watts, and achieving damage would likely require laser power of 100W or more.7 Increasing the power even further would characterize the system as a directed energy weapon, rather than a DIRCM laser jammer.
milstar: GLPN-532-QCW HIGH POWER Ultra-high Frequency Pulses The World’s First 1 kW Green Single-mode Laser! https://www.ipgphotonics.com/en/151/FileAttachment/GLPN-532-QCW+Datasheet.pdf https://www.ipgphotonics.com/en/products/lasers/nanosecond-fiber-lasers/0-53-0-64-micron/glpn-532-qcw#[200-500-w] GLPN-532-QCW and VLR-532 lasers provide ground-breaking maximum average power up to 1000 W in a perfectly single-mode output beam. These lasers take advantage of high repetition rate operation mode to allow for a high-efficiency super compact optical head. The lasers are offered as both highly cost-effective compact OEM modules and user-friendly 19” rack-mounted consoles. The optical head is connected to a water-cooled, highly-efficient and reliable fiber amplifier, pioneered by IPG. The result is a rugged, industrial-grade, high-power green fiber laser with unmatched performance and remarkable wallplug efficiency. GLPN-532-QCW HIGH POWER Ultra-high Frequency Pulses The World’s First 1 kW Green Single-mode Laser! FEATURES Wavelength 532 nm Output Power up to 1 kW Beam Quality M2 <1.2 Power Stability ±2% Wall Plug Efficiency up to 25% Linear Polarization >100:1 Super Compact Hea
milstar: to Виктор Аполлонов, заведующий отделом « Мощные лазеры» Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН/ copy to : https://guraran.ru/prezidiym_raran.html copy for information to ... re: О функциональном поражении цели говорят тогда, когда в силу ограниченности запаса энергии невозможно обеспечить требуемую плотность мощности для силового поражения. Виктор Аполлонов, заведующий отделом « Мощные лазеры» Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН/... if we were to postulate a 100 watt laser which might produce enough scatter to saturate the entire FPA, this laser would deliver enough energy to damage the FPA at 1000 m https://vpk.name/news/496163_lazernye_kopya_dlya_armii_rossii.html уничтожить противника или не дать ему достичь цели ####################################### использовать малогабаритные лазеры с мощностью 100-1000 watt в составе комплекса радиоэлектронного и оптического подавления для насыщения пзс матрицы телевизионной головки наведения БПЛА на дистанции 1000 метров комплексная атака каналов связи ,навигации телевизионного наведения Более тридцати лет назад в КБ "Точного машиностроения им. Нудельмана" спроектировали переносное лазерное устройство, которое было в состоянии без всяких выстрелов остановить танковую атаку. на рынке есть современные разработки малогабаритных лазерoв с мощностью 100-1000 watt 1. voenhronika.ru ряд видео ,на которых БПЛА с телевизионным наведением с успехом атакует бронированную технику в движении 2. стоимость подобных БПЛА в пределах 100 000 долларов a.в них нет систем GPS работоспособных при отношении помехи к сигналу 125 db https://www.baesystems.com/en-us/product/digar b.система связи в том числе с интеграцией терминалa Starlink будет использовать микросхему за 300 долларов , https://www.analog.com/en/technical-articles/small-form-factor-satcom-solutions.html из за габаритных ограничений диаметр апертуры будет 20-30 сантиметров соответственно будет большой уровень боковых лепестков c. телевизионнaяa головка наведения тоже не будет с высокой боевой устойчивостью к насыщению пзс матрицы лазером мощностью 100-1000 ватт с дистанции 1 километр This graph illustrates that even if we were to postulate a 100 watt laser which might produce enough scatter to saturate the entire FPA, this laser would deliver enough energy to damage the FPA at 1000 m ################################################### https://www.researchgate.net/publication/284156197_Requirements_for_laser_countermeasures_against_imaging_seekers https://www.researchgate.net/publication/284156197_Requirements_for_laser_countermeasures_against_imaging_seekers Requirements for laser countermeasures against imaging seekers William D. Caplan NIRCM, Theresiastraat 279, 2593 AK, The Hague, Netherlands, www.nircm.com Also indicated with a horizontal line of triangle points is the nominal irradiance that would be required to damage the focal plane, around 10,000 (W/cm2). This is derived from the Bartoli model10, under continuous wave illumination. This graph illustrates that even if we were to postulate a 100 watt laser which might produce enough scatter to saturate the entire FPA, this laser would deliver enough energy to damage the FPA at 1000 m 3. БМП-3 у России. Стоит 85 млн. рублей .допустимое подорожание на 20 % a. уже используются cетки b. рлс с апертурой 30 сантиметров example https://missilery.info/missile/r37/9b-1103m-350 и/или в пассивном режиме ,ничего не излучая ----------------------------------------------------------------------------- c. система радиоразведки который выдает азимут на БПЛА с помощью фазового интерферометра точность направления 1 градус два интерферометра дадут дистанцию --------------- https://web.wpi.edu/Pubs/E-project/Available/E-project-101012-211424/unrestricted/DirectionFindingPresentation.pdf d. после чего оптическое сканирование пo углу местa апертура 100 110 миллиметров example https://www.apm-telescopes.net/en/giant-binoculars-100mm-aperture-and-more с пзс матрицей d. система оптического подавления GLPN-532-QCW HIGH POWER Ultra-high Frequency Pulses The World’s First 1 kW Green Single-mode Laser! https://www.ipgphotonics.com/en/151/FileAttachment/GLPN-532-QCW+Datasheet.pdf e. система подавления каналов связи и навигации широкополосная рупорная антенна WEIGHT: 7.26 kg https://arworld.us/wp-content/uploads/2022/03/ATH800M6G.pdf с усилителем мощности 300 500 ватт есть российские GaN ,ADC есть российские компоненты https://niiet.ru/product-category/tranzmod/gan/continuous-mode-power-microwave-gan/6p/ https://www.i-progress.tech/products/bis-i-sbis/spetsialnye-sbis/sbis-16-razryadnogo-atsp/ ------------------------------------------------------------------ 4. с точки зрения силуэтa уложиться в примерно такие габариты как на фото Pelena-6 Communications Jammer навесные сетки меняют силуэт гораздо сильнее ,тем не менее широко используются на танках Pelena 6 jammer installed on a BTR-70 IFV chassis at MAKS 2009 (© 2009 Vitaliy V. Kuzmin). https://www.ausairpower.net/APA-REB-Systems.html ##################################### Ad Hoc Networks A Comprehensive Review of Unmanned Aerial Vehicle Attacks and Neutralization Techniques https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1570870520306788 ############################################################# обнаружение мини беспилотников с ЭПР 0.01 квадратных метра 94 ghz radar https://www.fhr.fraunhofer.de/en/businessunits/security/Detection-of-small-drones-with-millimeter-wave-radar.html https://www.researchgate.net/publication/285164289_Micro-drone_RCS_analysis Micro-drone RCS analysis Conference Paper · October 2015 DOI: 10.1109/RadarConf.2015. RCS predictions of a DJI Phantom Vision 2+ rotor blade, Figure 3 RCS in flashes across frequency and polarization =-0.01 -0.1 square metr HH polarization #################################### Более тридцати лет назад в КБ "Точного машиностроения им. Нудельмана" спроектировали переносное лазерное устройство, которое было в состоянии без всяких выстрелов остановить танковую атаку. А также выявить снайперов, как бы они ни маскировались и операторов противотанковых управляемых ракетных комплексов. Причем сделать это могли всего два бойца срочной службы, которые переносили пятидесятикилограммовый прибор в разобранном виде и управляли им на поле боя. Суть уникальной системы проста. Лазерный луч, излучаемый в невидимом частотном диапазоне, сканировал потенциально опасный сектор на переднем крае обороны. И как только в зону действия сканирующего устройства попадал вражеский оптический прибор, по нему наносился удар боевым лазером, мощный луч которого просто выжигал оптику, ну и глаза тех врагов, что в эту оптику смотрели. Стоит отметить, что на осколки бутылочного и оконного стекла прибор не реагировал. Современная бронетехника боеспособна пока в целости-сохранности оптико-электронные системы наблюдения и управления огнем. Стоит вывести их из строя, и грозная техника превращается в слепую груду металла. Фактически наша армия получала дешевое, мобильное и очень эффективное противотанковое оружие, которое без единого выстрела обнуляло боевые возможности всех вражеских бронемашин. https://rg.ru/2023/05/10/tolko-boevye-lazery-ochistiat-nebo-donbassa-ot-bespilotnikov-liubogo-klassa.html Основные достоинства прибора оптико-электронного противодействия ПАПВ: — высокая эффективность подавления дневных и ночных каналов обнаруженных ОЭС, обеспечиваемая применением силового лазера; — высокая помехозащищенность, избирательность и точность системы обнаружения; — световая и звуковая индикация факта обнаружения прибором ОЭС при поиске замаскированных целей; — автоматическое формирование команды на включение силового лазера при точном наведении прибора на обнаруженное ОЭС;. — мгновенное, бесшумное и невидимое воздействие силового излучения на обнаруженное ОЭС и его подавление; — возможность работы из-за укрытия; — малое время развертывания на позиции. Недостатки: К явным недостаткам ПАПВ можно отнести огромный вес, делающим его малопригодным для применения в реальной боевой обстановке. Международный запрет на использование данного вида вооружения Активный режим работы демаскирующий свою позицию лазерным излучением Невозможность обнаружения оптики противника при использовании им на прицелах длинной бленды или инфракрасного фильтра. Тактико-технические характеристики прибора оптико-электронного противодействия ПАПВ: Масса прибора, кг: 56; Боевой расчёт, чел.: 2; Дальность применения, м: 300 – 1500; Энергия импульса силового излучения, Дж: на длине волны 0,53 мкм — 0,2; на длине волны 1,06 мкм — 1,5; Частота следования импульсов силового излучения, Гц: 0,1; Мощность импульса зондирующего излучения на длине волны 0,86 мкм, Вт: 2; Частота следования импульсов зондирующего излучения, Гц: 6000 https://www.yaplakal.com/forum2/topic2369344.html?ysclid=lhhnqz0odp373469551 https://www.youtube.com/watch?v=QFVnoQcOfBM ####################### Боевые лазеры: состояние, перспективы. Часть 1 https://zavtra.ru/books/boevie_lazeri_sostoyanie_perspektivi_chast_1 Отмечалось, что для противоракетной обороны, возможно создание лазера ≥ 100 кВт с КПД 30%, для которого потребуется батарея мощностью 400–500 кВт и передвижная автомобильная платформа. Авиационно-космическая выставка Airshow China 2018 запомнилась участникам своим главным экспонатом — самоходной лазерной установкой LW-30, разработанной в Китае. Китайский мобильный боевой лазерный комплекс мощностью 30 кВт способен быстро и точно поражать БпЛА на дальности в 25 км. Лазерная система представляет собой два грузовика, на одном из которых размещается непосредственно лазерная установка. На втором грузовике располагается система обнаружения целей: беспилотников и прочих низколетящих объектов, например, бомб и мин, скорость которых не превышает 200 км/ч. 28 декабря 2018 года Китайская аэрокосмическая научно-техническая корпорация (CASIC) заявила об экспорте боевых лазерных комплексов LW-30. LW-30 — не единственный лазерный комплекс, созданный в Китае. В феврале 2017 года на выставке International Defense Exhibition and Conference в Абу-Даби (ОАЭ), была представлена установка Silent Hunter / «Молчаливый охотник». Дальность поражения от 1,5 км до 4 км, мощность боевого лазера — 30–100 кВт (по данным — 50–70 кВт). В СМИ утверждают, что предназначенная для перехвата беспилотных летательных аппаратов установка с 800 м способна прожечь листовую сталь толщиной в 5 мм, 2-мм стальную пластину — с 1000 м. С. СЫСУЕВ, кандидат военных наук, полковник. С. УМЕРЕНКОВ, кандидат технических наук, подполковник. А. ИГНАТОВ, федеральный эксперт Минобрнауки и Коллегии национальных экспертов. С. АКАТЬЕВ, научный сотрудник, полковник запаса. А. МУХАМЕТШИН, кандидат технических наук, старший научный сотрудник. Источник: журнал «Армейский сборник» № 4,5 2020 ############################ 1.2 Jamming Strategies Jamming is the ability to interfere, distort, or prevent the signal transmission be- fore it received by its desired receiver. There are different ways to place the jamming signal within the spread spectrum bandwidth. In this section, the most effective and commonly used strategies of jamming will be presented. 1.2.1 Barrage Noise Jammer The jammer transmits bandlimited white Gaussian noise. It is usually assumed that the jammer power spectrum covers exactly the same frequency range as the spread spectrum signal. The effect of the barrage noise jammer on the spectrum is to increase the Gaussian noise level at the output of the receiver down converter. If the power of the jammer signal is PJ watts, and signal has a bandwidth of W Hz, the single-sided power spectral density (PSD) of the jammer is NJ = PJ /W . 1.2.2 Partial Band Jammer To jam a spread spectrum signal, it is typically more effective to transmit all the available jamming power in a limited bandwidth. This is called a partial band jammer. If the fraction of the spread spectrum signal bandwidth which is jammed is denoted by q, the PSD of the partial band jammer is NJ = PJ /qW , where PJ is the total jamming power and, qW is the limited bandwidth of the signal which is jammed. The partial band jammer is particularly effective against frequency hopping spread spectrum systems because the signal will hop in and out of the jamming band and can be seriously degraded in the jamming band [32], [33]. 1.2.3 Single Tone Jammer The single tone jammer transmits an unmodulated carrier with power PJ some- where in the spread spectrum signal bandwidth. The single tone jammer is easily to generate and is rather effective against direct sequence spread spectrum systems. To achieve the maximum effectiveness of this jammer, the jamming tone should be placed at the center of the spread spectrum signal bandwidth. The single tone jammer is less effective against frequency hopping, since the frequency hopping instantaneous bandwidth is small and, for large processing gains the probability of any hop being jammed is small [33]. 1.2.4 Multiple Tone Jammer A better tone jamming strategy against frequency hopping systems is to use several tones instead of a single tone. However, the power of the single tone jammer will be shared by these multiple jamming tones. The jammer selects a number of tones so that the optimum degradation occurs when the spread spectrum signal hops to a jamming tone frequency. The optimum number of tones is a function of the received ratio of signal power to jammer power (PS /PJ ). Multiple tone jamming is also effective against hybrid systems [33]. 1.2.5 ON-OFF Jammer The ON-OFF jammer (pulsed noise jammer) transmits a pulsed band limited Gaussian noise signal whose power spectral density just covers the spread spectrum system bandwidth W . The duty factor (the fraction of time during which the jammer turns on) for the jammer is denoted by ρ. The received jammer power spectral density is PJ /ρW . This pulsed technique can also be used for single tone, multiple tone and partial band jammers. 1.2.6 Repeater Jammer A repeater jammer receives the spread spectrum signal, distorts it in some well defined manner, and retransmits the signal at high power. The spread spectrum receiver then receives the distorted signal at high power and it will track and de- modulate this distorted signal. However, there are two main issues that should be considered for this jammer. Firstly, the repeater jammer must distort the spread spec- trum signal or else the jammer will act as a power amplifier for the desired signal. Secondly, receiving and transmitting simultaneously in the same band of frequencies presents formidable practical problems for the jammer. 1.2.7 Smart Jammer For the jammer to be most effective, the jamming signal must be adapted to the spread spectrum system and to the actual received signal power. A jammer which has knowledge of the type of signaling being used, which can accurately predict the received signal power, and which can adapt to transmit the optimum jamming signal is called a smart jammer. A smart jammer is usually assumed in all worst case designs
milstar: Рис.3 Первая в мире лазерная установка на неодимовом стекле со средней мощностью ≥ 100 кВт. (П.В. Зарубин. Из истории создания высокоэнергетических лазеров в СССР). Источник: https://docplayer.ru/ Сравнение весового фактора для газодинамического лазера (GDL), электроразрядного лазера, химического лазера: кислород-йодного (COIL) и фтор-водородного и фтор-дейтериевого (HF/DF), лазера на парах щелочных металлов (DPAL) с аналогичным отношением для нового поколения твердотельных лазеров на волокнах и керамике говорит о безусловном приоритете последних. Достижение ими значения весового фактора в 5 кг / кВт позволяет уверенно говорить об оснащении практически всей авиации, всего подвижного состава поля боя и средств морского базирования тактическим, а в перспективе и стратегическим ЛО! Для всех перечисленных выше лазерных систем, уходящих с дистанции, ведущей к эффективному тактическому и стратегическому ЛО. весовой фактор оказывается значительно больше. Подобная судьба на этой дистанции, к сожалению, уготована и твердотельным лазерным системам на стержнях и на слэбах (Рис.4). https://aftershock.news/?q=node/932224&full
milstar: 4 июля 2019 года произошло одно из таких событий: турецкий боевой лазер уничтожил на поле боя «средний» беспилотник, в настоящей войне, на реальном поле боя (рис. 3) [8]. Для операторов принадлежащего ВС ОАЭ БпЛА Wing Loong II китайского производства 4 июля 2019 года был обыкновенный разведывательно-боевой вылет. Их дрон, вооруженный противотанковой ракетой, барражировал над окрестностями Мисураты, ведя разведку в интересах войск Хафтара и ища цели, которые можно было бы уничтожить непосредственной атакой. Вылет, однако, закончился тем, что БпЛА был сбит турецким лазером. Установка, сбившая БпЛА, была смонтирована на шасси бронеавтомобиля повышенной проходимости. Как и более ранняя модель Aselsan, она оснащена оптико-электронной системой наведения турецкого производства. Система позволяет точно осматривать цель, по которой ведется огонь, для выбора уязвимой точки,, и затем удерживать на этой точке лазерный маркер до полного уничтожения цели. Так же, как и у ранее продемонстрированной лазерной пушки, был обеспечен режим непрерывного излучения без длительных перерывов на «накачку» лазера. Мощность пушки — 50 кВт. Это пока самый мощный боевой лазер на турецкой наземной боевой машине. Это не экспериментальная установка, а вполне функциональная боевая машина, вооруженная лазерной пушкой. И она была проверена в бою, причем совсем не против «коммерческого» дрона. Такая пушка вполне смогла бы сбить и небронированный вертолет. Турция уже сегодня может производить такое оружие в больших количествах. Причем это тактическое оружие, для него не нужны никакие специальные условия по транспортировке. Вооруженная лазером боевая машина имеет такой же уровень подвижности, что и любой другой однотипный бронеавтомобиль. Этим оружием вполне могут пользоваться обычные солдаты. При этом стоимость выстрела лазером равна цене дизельного топлива, истраченного за время стрельбы [8]. Турецкие лазерные пушки на БТР и танках смогут массово выжигать оптико-электронные прицелы на технике противника, прожигать двигатели небронированных автомобилей, сбивать вертолеты и БпЛА, выводить из строя стоящие на земле самолеты с большого расстояния, «косить» пехоту. Переход на новый уровень оборудования и качество технологий (в т.ч. благодаря их боевому опыту) — это вопрос самого ближайшего времени. https://army.ric.mil.ru/Stati/item/253471/
milstar: США увеличили мощность боевого лазера до 500 кВт https://www.techinsider.ru/news/1606105-ssha-uvelichili-moshchnost-boevogo-lazera-do-500-kvt/ https://hightech.plus/2023/08/01/lockheed-martin-uvelichila-moshnost-lazernoi-pushki-do-500-kvt https://news.lockheedmartin.com/2023-07-28-Lockheed-Martin-to-Scale-Its-Highest-Powered-Laser-to-500-Kilowatts-Power-Level BOTHELL, Wash., July 28, 2023 – Lockheed Martin (NYSE: LMT) will scale its laser technology to a new benchmark: a 500 kW-class laser, the most powerful laser Lockheed Martin has produced, topping its 300 kW-class laser power level developed under a contract from the Department of Defense’s Office of the Under Secretary of Defense for Research & Engineering, OUSD (R&E). The 500 kW-class laser, developed under a new contract just awarded by OUSD (R&E), is the second phase of the High Energy Laser Scaling Initiative (HELSI). This phase of HELSI aims to increase the laser’s power level while achieving excellent beam quality and optimizing efficiency, size, weight, and volume for the continuous-wave high energy laser sources. Proving this capability will reduce risk for the Department of Defense acquisition and fielding of high-powered laser weapon systems for all six military branches. “OUSD (R&E) has invested to mature high energy lasers in support of America’s warfighters. At the same time, Lockheed Martin has invested in our production infrastructure in anticipation of the Department of Defense’s demand for laser weapons that have additional layers of protection with deep magazines, low cost per engagement, high speed of light delivery and high precision response reducing logistics requirements,” said Rick Cordaro, vice president of Mission Systems & Weapons at Lockheed Martin. “The 500-kW laser will incorporate our successes from the 300-kW system and lessons learned from legacy programs to further prove the capability to defend against a range of threats.” Lockheed Martin is a proven weapon system integrator and has invested in demonstrating the maturity of its directed energy technology and increasing its production capacity to build laser weapon systems at scale. This OUSD (R&E) HELSI milestone exemplifies Lockheed Martin’s commitment to develop advanced technologies that provide speed and agility to Joint All-Domain Operations. The Details The 500 kW-class laser will be tactically configured, utilize Lockheed Martin’s proven spectral beam combined architecture to support military platforms, and incorporate Department of Defense Modular Open System Approach standards to ensure the systems interoperability and multi-mission integration. Lockheed Martin applies more than 40 years of experience in the research, design, development, and capture of electromagnetic energy to elevate its power for innovative 21st Century Security solutions. For additional information, visit our website: www.lockheedmartin.com/DE. About Lockheed Martin Headquartered in Bethesda, Maryland, Lockheed Martin Corporation is a global security and aerospace company that employs approximately 116,000 people worldwide and is principally engaged in the research, design, development, manufacture, integration and sustainment of advanced technology systems, products and services.
milstar: Лазерный комплекс "Рать" Фото: Сергей Птичкин Состав комплекса: броневтомобиль СБА-70К2, на котором располагались РЛС обнаружения, система направленного радиоэлектронного подавления, комплекс автоматического распознавания и подавления телекоммуникационных каналов управления, система направленного лазерного уничтожения, оптико-электронная обзорно-поисковая система, единая интеллектуальная бортовая система боевого управления, обеспечивающая интеграцию, обработку и отображение информации. РЛС, как заявлялось, способна обнаружить беспилотник с эффективной поверхность отражении 0,01 кв.м и скоростью полета до 200км/час на дальности в 3,5 км. СВЧ излучение могло начать эффективно подавлять электронику дронов в сфере радиусом 2,5 км. Об этом сообщает "Рамблер". Далее: https://news.rambler.ru/weapon/50707168/?utm_content=news_media&utm_medium=read_more&utm_source=copylink
milstar: в конце августа 2023 года американская компания Northrop Grumman представила лазер Phantom мощностью 10 кВт в корпусе объёмом 0,34 кубических метра и массой менее 90 килограмм. Сам по себе Phantom не является оружием – его необходимо дополнить системой наведения луча и источником энергии. https://topwar.ru/224884-tri-vazhnye-vehi-svidetelstvujuschie-o-znachitelnom-progresse-v-razrabotke-lazernogo-oruzhija.html
milstar: Lasercom terminals (LCT) are comprised of an optical modem, optical amplifier, and optical head, see figure 9.8 for a laser terminal diagram. This is not always the case, as the Lunar Laser Communications Demonstration (LLCD) on NASA's Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) spacecraft NASA https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2021/10/9.soa_comm_2021.pdf
milstar: Выставленный на форуме ком- плекс «Рать» предназначен для об- наружения, подавления и уничто- жения различных беспилотников. Комплекс способен обнаружить беспилотник с эффективной по- верхностью отражения 0,01 кв. м и скоростью до 200 км/ч на даль- ности в 3,5 км. Для подавления радиоэлектронного оборудования БпЛА применяется СВЧ-излуче- ние, которое эффективно в ради- усе до 2,5 км от комплекса. Для физического уничтожения дронов применяется лазерное оборудо- вание с мощностью излучения 1,5 кВт, начинающее действовать на расстоянии до 1 км; page 34 https://army.ric.mil.ru/upload/site175/aSIM6M6GyX.pdf
milstar: https://www.thespacereview.com/article/4416/1
milstar: Оптико-электронный комплекс 101КС "Атолл" Разработчик: ПО "УОМЗ" им.Э.С.Ямалова (Россия) Изделие 101КС (КС - комплекс самозащиты) - оптико-электронная интегрированная система (ОЭИС), входящей в бортовое радиоэлектронное оборудование (БРЭО) Т-50, предназначено для полного контроля обстановки вокруг самолёта во всех оптических диапазонах, противодействия ракетному нападению, обнаружения наземных целей и применения по ним АСП типа "воздух-поверхность". Комплекс самозащиты 101КС разрабатывался в рамках в рамках ОКР "Атолл" и принимает участие в работе самолёта на всех этапах использования: "воздух-воздух", "воздух-поверхность", пилотирование, оборона. 101КС-В (воздушный внешний модуль) - квантовая оптическая локационная система (КОЛС) - классическая ОЛС с существенно возросшими характеристиками при вдвое меньшей массе, чем, к примеру, ОЛС Су-30. Служит для обнаружения и определения координат цели в оптическом- и ИК-диапазонах. Модуль расположен перед кабиной пилота в привычном месте для ОЛС, но в отличие от станций предыдущего поколения имеет возможность механического доворота. Система параллельно и одновременно работает в трёх спектральных каналах. ОЛС не чувствительна к электромагнитным помехам. 101КС-О (оборонительный внешний модуль) - система противодействия ракетам с инфракрасными головками самонаведения - лазером подавления. Возможности системы аналогичны 101КС-В + ослепление атакующих ракет. Модули 101КС-О расположены за кабиной пилота (этот модуль получил в народе прозвище R2D2 за внешнее сходство с роботом из "Звездных войн") и снизу. https://vpk.name/library/f/101kc-atoll.html
полная версия страницы