¿Cuál es el "ojo deslumbrante" de la tecnología contemporánea?

La resolución de un radar está estrechamente relacionada con la frecuencia que utiliza. Cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será la resolución. La resolución se refiere a la capacidad de distinguir objetivos adyacentes en la parte delantera, trasera, izquierda y derecha a cierta distancia. Obviamente, cuanto mayor sea la resolución, mayor será la capacidad de reconocimiento del radar. También podríamos comparar el radar de microondas y el lidar de mejor rendimiento actuales, y no es difícil descubrir por qué la gente está tan interesada en el lidar. Por lo general, el radar de microondas solo puede detectar objetivos grandes, como edificios altos, aviones y barcos, mientras que el lidar puede identificar obstáculos pequeños, como postes telefónicos, cables aéreos y chimeneas. A las 10:40 am del 5 de noviembre de 1992, en el condado de Yuanyang, provincia de Henan, un helicóptero Milimi-17 de fabricación soviética valorado en 6 millones de dólares e importado por un corto período de tiempo promovió los productos de la fábrica de cosméticos Harbin Youyi y realizó una -El mostrador, realizando una misión a baja altura para difundir productos publicitarios, desafortunadamente chocó contra un edificio y cayó al suelo. El incendio duró tres horas y mató a 33 personas en el lugar (incluidas siete a bordo) e hirió a otras 46. Más tarde se determinó que la razón principal fue que el avión chocó contra una tubería de acero de madera durante el vuelo. Hace unos años, un pequeño helicóptero enviado por una cadena de televisión estadounidense para rescatar a los trabajadores en peligro en una obra de gran altura también se estrelló después de que su rotor tocara un tubo de acero del andamio. Todo el proceso fue grabado simultáneamente por varias cámaras. tiempo. Existen innumerables ejemplos de este tipo y estos problemas no pueden resolverse con un radar de microondas.

Las naves espaciales se persiguen y se encuentran en el espacio a decenas de miles de kilómetros sobre la tierra. Sus posiciones mutuas y velocidades deben determinarse con precisión para evitar colisiones y desorbitaciones. Esto es difícil de hacer usando un radar de radio. Y usar lidar puede hacer este trabajo muy bien. Se informa que la estación orbital CIS Mir utiliza un avanzado sistema de radar de alcance láser, que ha resultado eficaz en decenas de acoplamientos con otras naves y vehículos espaciales.

Otra medida para mejorar la resolución es mantener pequeña la divergencia del haz del radar para que la energía se concentre. El ángulo de divergencia del haz de un radar de microondas ordinario suele ser de aproximadamente 1 grado, y lo mejor es de varias centésimas de grado. El ángulo de divergencia del rayo láser también es muy pequeño después de la corrección mediante el telescopio transmisor, el ángulo de divergencia puede ser tan pequeño como una milésima de grado. Si se ilumina un radar de microondas aerotransportado con un ángulo de divergencia del haz de 1 grado desde una altitud de 1.500 metros sobre el suelo, puede formar un círculo con un diámetro de aproximadamente 26 metros. El relieve del terreno dentro de este círculo es difícil de distinguir; Usando LIDAR para detectar el punto altamente iluminado, el diámetro del punto del suelo es de solo una docena de centímetros, por lo que se pueden distinguir los detalles del terreno.

Además de los requisitos de resolución del radar, la antiinterferencia también es un tema importante que el radar debe resolver; de lo contrario, no será efectivo por muy alta que sea la resolución. Por ejemplo, cuando se utiliza un radar de microondas para detectar objetivos terrestres o de baja altitud, las señales de eco a menudo quedan sumergidas por las ondas reflejadas desde el suelo, lo que da como resultado una zona ciega que no se puede detectar. El uso de lidar, debido a la buena monocromaticidad del láser, el gran ancho de pulso y la alta resolución, puede eliminar la interferencia del fondo o el desorden del suelo, de modo que se puedan observar objetivos de altitud ultrabaja, lo cual es muy importante para el La observación inicial de los lanzamientos de misiles y el seguimiento en tierra de los misiles de crucero planeadores es extremadamente importante. En el combate real, las partes en conflicto a menudo utilizan el método de liberar objetos o señales de interferencia para actuar como objetivos falsos. En particular, las explosiones nucleares producen reflejos artificiales en la ionosfera de microondas. En este caso, el radar de microondas falla a menudo. Sin embargo, esto no interfiere mucho con el lidar y aún puede funcionar como de costumbre. Por eso, al lidar también se le llama "el ojo deslumbrante de la tecnología contemporánea".

La tecnología Lidar ha hecho la contribución más destacada en el campo de la cartografía de alta resolución a larga distancia. Un representante destacado entre ellos es el radar de seguimiento láser de precisión a gran escala FIREPOND (transcrito como "Firepond") del Laboratorio Lincoln en los Estados Unidos.

Con el fin de adaptarse al desarrollo de sistemas de armas antimisiles láser de alta energía, con financiación de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de EE. UU., el Laboratorio Lincoln comenzó a implementar láser de alta precisión con el nombre en código "FIREPOND " a principios de la década de 1970. Plan de desarrollo de radar para desarrollar tecnología de seguimiento de misiles de largo alcance y orientación por rayo láser. Después de que Estados Unidos lanzara el "Proyecto Star Wars" en 1984, el Laboratorio Lincoln recibió más financiación y avanzó en una serie de experimentos.

El lidar "Fire Pond" utiliza un telescopio transmisor/receptor gigante con un diámetro de 1,2 metros, un láser de gas de dióxido de carbono de onda continua con una potencia de transmisión promedio de kilovatios, una longitud de onda operativa de 10,6 micrones, un modo de detección diferencial y un alcance de 1000 kilómetros, la precisión de seguimiento es de 1 microsegundo de arco (0,2 segundo de arco). ).

Ya en la década de 1970, el Laboratorio Lincoln utilizó el "Firepit" para demostrar la capacidad de rastrear y obtener con precisión imágenes satelitales Doppler, y en 1976 logró la capacidad de detectar satélites desde 1100 a 1200 metros de altura. La precisión del seguimiento del giro del satélite LAGEOS alcanza los 0,1 Hz por kilómetros. En 1990, después de mejorar el "pozo de fuego", el "pozo de fuego" se utilizó para rastrear y adquirir imágenes Doppler satelitales. Firepool fue modificado en 1990 para proporcionar capacidad de banda ancha de alta potencia para identificar señuelos y ojivas de misiles balísticos de reentrada. En marzo de 1990, Firepool adquirió imágenes Doppler de alcance de cohetes sondeos suborbitales y señuelos inflables de vehículos de reentrada lanzados desde 800 kilómetros de distancia. Imágenes Doppler de rango. También se ha logrado con éxito un seguimiento preciso de los cohetes utilizando un lidar de iones de argón incoherente.

El lidar "Huotang" logró por primera vez con éxito un seguimiento de alta precisión y larga distancia. Sin embargo, su propio equipamiento no es muy ideal y todavía está lejos de los requisitos del programa "Star Wars" en términos de precisión y fiabilidad.

Mientras el "Firepit" intensificaba mejoras y pruebas, Hughes Aircraft Company invirtió mucho en desarrollar un dispositivo telescópico experimental gigante para el proyecto "Star Wars", que, según afirmaba, era el telescopio más avanzado jamás desarrollado en el mundo.Control del rayo láser y sistema de orientación/seguimiento. Aunque aún se desconocen sus especificaciones tácticas, se puede ver en las fotos publicadas que su volumen es mucho mayor que el del "Fire Pit", lo que sin duda llevará el desarrollo de lidar de seguimiento y medición precisa a gran escala a un nuevo nivel.