激光1新銳軍事科技與武器

CH.4激光技術(shù)及其軍事應(yīng)用(1)現(xiàn)代戰(zhàn)場的殺手锏－－激光〔死光〕。誰擁有它，誰就主宰戰(zhàn)場，決勝戰(zhàn)爭。〔2021年初激光打衛(wèi)星試驗(yàn)〕

第7課.4.1激光的產(chǎn)生、特點(diǎn)與激光器種類1、激光與普通光源本質(zhì)不同普通光源：微觀粒子中受激輻射的光子，彼此間無相關(guān)性，如光子發(fā)射方向、頻率等彼此不同。相關(guān)性含義：例如某專業(yè)09級學(xué)生間有相關(guān)性；車站廣場人群來自不同地方，到不同的地方去，無相關(guān)性。激光：由某特定類物質(zhì)〔工作物質(zhì)〕，在外界能量〔泵浦、鼓勵源〕激發(fā)下，經(jīng)一定技術(shù)處理〔光學(xué)諧振腔諧振〕，微觀粒子中受激輻射的光子，彼此密切相聯(lián)系，步調(diào)根本一致〔方向、頻率和相位等〕，導(dǎo)致能量瞬間密集〔功率高〕、空間密集〔功率密度大〕束射。類似：大橋上一隊(duì)軍隊(duì)隊(duì)列行進(jìn)不得齊步走，以防引起橋梁共振垮塌〔他們推不倒橋梁〕……2、激光器產(chǎn)生激光的器件。由工作物質(zhì)、泵浦〔鼓勵〕源和光學(xué)諧振腔組成。.3、激光的特點(diǎn)〔1〕方向性好：激光束射到L=100m處，光點(diǎn)直徑0.5cm；20km處，光點(diǎn)直徑5～10cm?！?〕亮度高〔功密大〕：1mW氦氖激光器輸出亮度是地表太陽光亮的44倍；大功率激光器亮度可達(dá)幾億倍！〔3〕單色性好：紅光包括0.63～O.67μm范圍各波長光；這個范圍越窄，單色性越好。普通氖燈發(fā)光譜寬4.7×10-3nm,是氦氖激光器10-9nm的幾十萬倍?！?〕相干性好①相干的概念：同頻、同向、相差恒定含同相〔一個班的同學(xué)活動規(guī)律相同〕的2列〔或以上〕光波在空間交會且波前匹配，重疊區(qū)波前光強(qiáng)分布，出現(xiàn)明暗相間的穩(wěn)定圖紋。相應(yīng)光源稱相干光源。

②激光相干性：激光完全滿足上述相干條件，是極好的相干源。.4.2

激光測距機(jī)－－脈沖型，*連續(xù)波型。1、測距原理：發(fā)射激光〔脈沖串－脈寬≦50ns〕束，到達(dá)目標(biāo)反射，接收反射脈沖，記錄往返時間差取半，乘以光速C的距離?！才c射頻/微波脈沖雷達(dá)測距原理同〕②軍用測距機(jī)：小型化、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化〔固件〕。

③多功能：激光測距、跟蹤、指示、夜視、潛望等功能一體化。2、特點(diǎn)①測距精度高：距離30km，誤差5～10m，最小0.15m3、應(yīng)用－－陸軍、地炮〔坦克、高炮、艦/潛艇載、機(jī)載等〕測距機(jī)為例〔1〕效用：對目標(biāo)位置估計(jì)精度，人眼±500m，激光±25m；使火炮射擊精度從250m提到100m。手持腳架式：.①測定目標(biāo)距離或位置；②測定炸點(diǎn)偏差校正炮瞄準(zhǔn)星位置；③為火力發(fā)射裝置指示目標(biāo)位置－照射－反射－接收—制導(dǎo)依據(jù)。(2〕舉例－美軍AN/GVQ-10→AN/GVSQ-184改進(jìn)型、由激光測距機(jī)、微光夜視儀和雙目望遠(yuǎn)鏡組成的多功能綜合系統(tǒng)。用于固定陣地晝夜觀察、測距和指示目標(biāo)?？勺R別8km外的人，星光下可觀察1.5km的目標(biāo)；全重170kg，三角架支撐，2人20′架設(shè)完畢。后者測30km目標(biāo)，測量精度5m。

4、開展1969年－第一代激光測距機(jī)列裝。現(xiàn)在已開展出第三代產(chǎn)品－CO2氣體、二極管泵浦固體、新型固體材料作工質(zhì)、喇曼頻移型激光測距機(jī)。.〔2〕激光雷達(dá)：與射頻雷達(dá)原理近似。相干單脈沖CO2激光雷達(dá)圖示如右。美軍“火池〞如ppt此頁。>4.3激光雷達(dá)1、工作原理〔1〕射頻/微波雷達(dá)：向空中發(fā)射電磁波束，經(jīng)目標(biāo)反射，被雷達(dá)接收、處理、顯示，判定空中目標(biāo)的存在與否、定位〔方位、距離、高度〕、識別〔型別等〕?！伯嬙砜驁D〕↓激光器.2、特點(diǎn)〔1〕定位精度比射頻雷達(dá)高幾個數(shù)量級；〔2〕分辨率高，能獲動目標(biāo)清晰圖像，便于識別；〔3〕抗電磁干擾能力強(qiáng)；〔4〕比射頻雷達(dá)體積小、重量輕〔大型相控陣射頻雷達(dá)天線可占一座山〕；〔5〕保密性好，反偵察性能強(qiáng)；〔6〕缺點(diǎn)：易受大氣影響；波束窄，難于搜索捕獲目標(biāo)。.4.4應(yīng)用〔如右表〕〔神8與天宮1號對接〕〔利比亞戰(zhàn)事〕〔數(shù)據(jù)鏈〕.*非合作目標(biāo)識別〔還有合作目標(biāo)識別〕目標(biāo)識別是當(dāng)今戰(zhàn)場一大難題。近幾場局部戰(zhàn)爭北約－美軍自傷、誤傷很多。過去利用射頻雷達(dá)回波提取目標(biāo)特征信息，與預(yù)知模型比對求得識別結(jié)果。建模、運(yùn)算量大等阻礙其獲得實(shí)質(zhì)性突破?，F(xiàn)在美軍采用激光雷達(dá)照射、掃描目標(biāo)，對目標(biāo)成像，通過模式識別技術(shù)獲得突破。.〔7〕化學(xué)、生物毒劑鑒定和利用目標(biāo)尾氣識別①利用各種氣體、懸浮物對激光吸收、反射譜段不同鑒別它們；②不同類型飛行器發(fā)動機(jī)、結(jié)構(gòu)不同，尾氣對激光吸收、反射譜段不同，尾部渦流分布不同，可識別目標(biāo)?！?〕飛行器地形匹配制導(dǎo)和障礙物回避①盲目著陸激光雷達(dá)②地形匹配制導(dǎo).

作業(yè)：4.1激光有哪些特點(diǎn)？4.2激光的大量應(yīng)用，是基于其信息特征，還是基于其能量特征？舉例說明。4.3