Naarmate oorlogsvoering asymmetrischer wordt, vormen burgers en andere niet-strijders een groter percentage van de slachtoffers, samen met onbedoelde materiële schade.Het leger hoopt natuurlijk dit soort slachtoffers en vernietiging te voorkomen.Met voortschrijdende technologieën die meer precisie uit hun wapens mogelijk maken, hebben ze ook betere richt- en richtmogelijkheden nodig, terwijl ze verborgen blijven.Er zijn ook verbeterde richttechnologieën nodig die detectie en identificatie mogelijk maken op grotere afstanden van de aanduidingen.Lasers zijn bijvoorbeeld uitstekend in het nauwkeurig richten, maar het is belangrijk dat anderen de scène ook heimelijk in beeld kunnen brengen.
Om deze richtuitdagingen aan te gaan, heeft het leger lasers ingezet waarmee ze niet alleen het doelwit kunnen aanwijzen waar munitie moet raken, maar dezelfde lasers kunnen gebruiken om de afstand tot het doelwit te meten, de omgeving te verlichten of anderen op iets te wijzen van belang.Om te visualiseren waar de lasers naar wijzen, bewegende doelen te volgen en bijkomende schade te minimaliseren, zijn beeldvormingssystemen nodig die de actieve lasers zien die in het veld worden gebruikt.Indium gallium arsenide (InGaAs) camera's op kamertemperatuur bieden gebruikers deze mogelijkheid zowel overdag als 's nachts.
De meeste lasergeleide munitie wordt gestuurd door lasers met een golflengte van 1,06 μm.Deze lasers zijn zeer krachtig en kunnen worden gebruikt om objecten kilometers ver weg te richten.De afstand wordt grotendeels beperkt door hoe nauwkeurig de gebruiker kan zien wat hij aangeeft.Dit omvat de laserspot, het doelwit en de objecten rond het doelwit.Momenteel gebruiken de meeste systemen een indium-antimonide (InSb) detectorarray om de plek in beeld te brengen.Deze InSb-systemen zijn dunner gemaakt om respons mogelijk te maken tot een lasergolflengte van 1,0 μm, wat ver onder het normale InSb-piekgevoeligheidsbereik ligt (tussen 3 en 5 μm).Dat bereik wordt gebruikt voor zijn belangrijkste toepassing als thermische middengolf-IR-detector.
InSb-camera's zorgen ervoor dat de infraroodlaser kan worden gezien en ze zorgen voor situationeel bewustzijn rond de laserspot vanwege de thermische emissies van de scène.Het nadeel van deze systemen is dat de detector aanzienlijke koeling nodig heeft (tot 77K) en dat hun gevoeligheid voor lasers van 1,06 μm slecht is, vanwege 70% en werking bij kamertemperatuur.Ze maken beeldvorming van laserspots op een grotere afstand mogelijk met een veel lichter systeem.
FIGUUR 1
Lasers worden niet alleen gebruikt om munitie naar hun doel te leiden, maar kunnen de oorlogsjager ook informatie geven over het doelwit en zijn omgeving.Met laserafstandsmeters kan de gebruiker de afstand tot het doel bepalen.Deze lasers gebruiken nu een golflengte van ongeveer 1,5 μm.Deze golflengte wordt als "oogveilig" beschouwd omdat de energie niet op het netvlies van het oog wordt gefocust en het optische vermogen dat nodig is om iemand die door de laser wordt geraakt te verblinden, erg hoog is.Deze lasers zijn onzichtbaar voor nachtkijkers (NVG's) en voor het oog, waardoor ze goed verborgen zijn.Het voordeel is dat het doelwit niet weet dat ze door de laser worden gemarkeerd;het nadeel is dat de oorlogsjager ook moeite heeft om te weten of hij correct op het doelwit is gericht.Omdat InGaAs ook erg gevoelig is voor de oogveilige lasers, worden de SWIR-imaging InGaAs-camera's ingezet, zodat oorlogsjagers kunnen verifiëren dat hun richtsysteem nog steeds correct is gericht, zelfs als het systeem in het veld is beschadigd.
De meest voorkomende laser op het slagveld is degene die is bevestigd aan het geweer van de soldaat en gebruikt meestal een golflengte van ongeveer 850 nm.Deze laserpointer wordt door soldaten gebruikt om doelen naar elkaar te wijzen, maar ook om te helpen bij het richten van hun geweren 's nachts wanneer ze NVG's dragen.Deze lasers zijn onzichtbaar voor mensen, maar zichtbaar voor de bril.De geweerlasers zijn niet oogveilig en ze zijn detecteerbaar met behulp van vele andere soorten detectortechnologieën, oud en nieuw.Het grootste probleem is dat terwijl de warfighter de beste NVG's nodig heeft om 's nachts verder en op donkere tijden te zien, de vijand de lasers gemakkelijk kan detecteren met oude en goedkope nachtkijkertechnologie.InGaAs-imagers hebben het duidelijke voordeel dat ze zowel achterwaarts compatibel zijn, aangezien ze de oudere lasers die met de NVG's worden gebruikt, in beeld brengen, plus dat ze in staat zijn om "oogveilige" en de volgende generatie lasersystemen in beeld te brengen.
Een SWIR-camera die speciaal is ontwikkeld voor het Soldier Mobility and Rifle Targeting System van het Amerikaanse leger, de KTX-camera van SUI heeft een hoge gevoeligheid in het golflengtebereik van 900 tot 1700 nm en kan worden gebruikt bij een verscheidenheid aan beeldvormingstaken bij weinig licht, waaronder laser detectie.Met breed dynamisch bereik beeldvorming in gedeeltelijk sterlicht tot direct zonlicht, is de SWIR-imager ideaal voor geheime bewaking en kan hij eenvoudig worden geïntegreerd in UAV's, onbemande grondvoertuigen of andere robot- of handheld-apparaten waar grootte en gewicht van cruciaal belang zijn.
In beeldvormingssystemen van de volgende generatie zullen lasers niet alleen de afstand tot het doel bepalen, dwz laserafstandsmeters, maar ze zullen ook langeafstandsbeelden mogelijk maken door verduisterende mist, nevel en stof.LADAR en range-gated imaging gebruiken een laser om een doel op grote afstand te verlichten.Door deze lange afstand kan de oorlogsjager doelen op grote afstand identificeren onder alle lichtomstandigheden en zelfs door mist en rook.
De meeste systemen die nu in ontwikkeling zijn, gebruiken lasers van 1,5 μm om oogveiligheidsredenen en omdat ze ook verborgen zijn voor de huidige NVG-technologie, die zich in handen van de vijand heeft verspreid.Veel van deze systemen van de volgende generatie worden ontwikkeld met InGaAs-arrays op kamertemperatuur om gewicht, vermogen en afmetingen van het systeem te besparen.Deze ontwikkelingen worden gecombineerd met de hooggevoelige eigenschappen van de InGaAs-SWIR-detectoren en bieden verbeterde prestaties met veiligere omstandigheden voor de eindgebruiker en onschuldige omstanders.
Dit artikel is geschreven door Dr. Martin H. Ettenberg, Director, Imaging Products, en Doug Malchow, Manager, Commercial Business Development bij SUI (Sensors Unlimited, Inc.), onderdeel van Goodrich Corporation, Princeton, NJ.
Meer productinformatie, u kunt onze website bezoeken:
https://www.erbiumtechnology.com/
E-mailadres:devin@erbiumtechnology.com
WhatsApp: +86-18113047438
Telefax: +86-2887897578
Toevoegen: nr. 23, Chaoyang-weg, Xihe-straat, Longquanyi-district, Chengdu, 610107, China.
Updatetijd: 01-04-2022
