-
رادار لیزری
رادار لیزری
لادار یا رادار لیزری
لادار يا رادار ليزري، به عبارت ساده نوعی رادار است که با استفاده از پرتوی لیزر، اجسام پرنده را ردیابی کرده و فاصله و برخی دیگر از پارامترهای مربوط به حرکت آن را ارزیابی می کند.
شركت مهندسي نورآفرين شريف با استفاده از تجربه موفق خود در عرصه شبيه‌سازي سيستمهاي ليدار و كاربردهاي اين تكنيك در شناسايي، تعقيب و كنترل آتش، اقدام به تعريف پروژه‌اي بدين منظور نموده است كه مطالعات و شبيه‌سازي اوليه آن پايان پذيرفته است. جهت كسب اطلاعات بيشتر با ما تماس بگيريد.
جهت توصيف مختصر اين سيستمها نكات زير قابل بيان مي‌باشد:
الف) شرح سيستم لادار ( LADAR = Laser Detection And Ranging )
در سيستمهاي پدافندي، سيستم هاي ATP که مخفف (Aquisition , Tracking ,Pointing) است، از جايگاه ويژه‌اي برخوردار است. اين سيستمها وظيفه شناسايي، مسيريابي و تعقيب، نشانه‌روي هدف را بر عهده دارند. تكنولوژي متداولي كه امروزه از در اين زمينه مورد استفاده است، سيستمهاي رادار با امواج ماكروويو مي باشند.
اين تكنولوژي در اوايل قرن بيستم بسط و توسعه يافت، به گونه اي كه به پر اعتمادترين سيستمهاي PAT در سيستمهاي پدافندي تبدیل گرديد، اما در اواخر قرن بيستم با پيشرفته تجهيزات الكترونيك، گسترش تاكتيكهاي جنگ الكترونيك و پيشرفتهاي حاصل شده در تكنولوژي ساخت مواد و آلياژها و ساخت سطوح دقيق، ترديد در مورد اين سيستمها به شدت بالا گرفت. این تردید به خصوص با ساخت مواد جاذب امواج راديويي (Radio Absrption Material ) و سطوح پراكنده كننده اين امواج، بسط و گسترش هواپيماهاي بدون سرنشين، انواع موشكها با بردهاي مختلف و ساير پرنده هايي كه سطح مقطع راداري فوق العاده كمي دارند افزایش یافت. به اين ترتيب امروزه بسياري از موشكها ، هواپيماهاي بدون سرنشين يا حتي جنگنده هاي سرنشين دار و قايقهاي تندرو توسط رادارهاي معمولي قابل رويت نيستند. يكي از موانع استفاده از رادارها در دريا، سطح آب است كه به دليل انعكاس، مانع رويت جسم مورد نظر مي گردد. لادار به دليل داشتن پهناي اندك مي تواند بعضا به عنوان سيستم مكمل مورد استفاده قرار گيرد .
فرستنده هاي راداري عموما امواج ماكروويو ( ريز موج ) را در بازه فضايي گسترده اي انتشار مي دهند، بنابراين سطح مقطع موج فرستاده شده در هر لحظه بسيار گسترده است - به ويژه در فواصل طولاني. بنابراين :
1- با استفاده از لادار، تمام سطح هدف مورد تابش موج قرار مي گيرد، از جمله گيرنده هاي نصب شده روي آن كه باعث آشكارسازي موج فرستنده و استفاده از تاكتيكهاي جنگ الكترونيك و رهگيري منبع تابش موج مي گردد .
2- بازه فركانسي تابش موج ماكروويو بسيار پهن است، لذا شدت موج آن در واحد فركانس كم بوده و ايجاد اختلال در روي آن بيشتر امكان پذير است .
3- فركانس امواج ماكروويو در مقايسه با امواج مرئي بسيار كمتر است و باعث كاهش ضريب پراكندگي امواج توسط هدف مي گردد. بنابراين آشكار سازي در فواصل طولاني با مشكل صورت مي گيرد .
مجموعه مسائل فوق سبب مي گردد ميزان كمي از امواج توسط هدف دريافت و شناسايي و بازپراكنده شوند، بنابراين با انتخاب سطوح مناسب و مواد جاذب مي توان سطح مقطع راداري را به گونه اي پايين آورد كه امكان شناسايي محقق نگردد.
مجموعه اين اشكالات ، تكنولوژي دفاعي را به استفاده از فن آوري انرژي هدايت شده ( Directed Energy ) رهنمون ساخته است. تجهيزات در آن امواج در بازه فركانسي كوتاه تر ، زاويه فضايي انتشار كمتر و انرژي بيشتر منتشر مي شوند . به اين ترتيب انرژي در واحد زمان و در واحد سطح ( شدت موج ) در واحد فركانس به شدت افزايش مي يابد . تجهيزات انرژي هدايت شده در ناحيه UV-FIR از گذشته براي ما شناخته شده اند و آن LASER مي باشد . تلاش بشر براي ساختن ليزرهايي در طول موج راديويي Maser موفقيت آميز نبوده است ، البته تحقيقات بسياري در اين زمينه صورت مي گيرد .
امروزه بحث رادارهاي ليزري با جديت تمام در كشورهاي پيشرفته نظامي به دليل قابليتهاي فوق العاده زياد و مناسب، دنبال مي گردد. ليزر و انرژي هاي هدايت شده در سيستمهاي پدافندي و دفاعي از جايگاه ويژه اي برخوردار هستند. هم اكنون تعدادي از اين سيستمها بصورت عملياتي به عنوان مكمل سيستمهاي راداري به كار مي روند ، تا آسماني امن تر پديد آورند .
ليزر به دليل قابليت كوك پذيري فوق العاده زياد http://www.noorafareen.com/images/deltav.gif طول موج مناسب 1/. تا 20 ميكرو متر، زاويه تابش كم ( تك راستا ) حدود http://www.noorafareen.com/images/lmrad.gif پهناي پالس فوق العاده كم ( حدود 1fsec=10-15 sec) سرعت تكرار پالس زياد ( حدود 1GHz) و همچنين توان ماكزيمم پالس حدود 1TW-1012W ، از جايگاه ويژه اي برخوردار است. به اين ترتيب انرژي در واحد زمان در واحد فركانس در واحد سطح آن فوق العاده زياد بوده و سبب مي گردد در هر لحظه فقط سطح كمي از هدف مورد تابش قرار گيرد. به دليل آنكه توان فرودي به آن نقطه فوق العاده زياد است، حتي اگر درصد كمي از موج نيز بازپراكنده ( Back Scattering) شود، ميزان قابل توجهي از آن به آشكارساز رسيده و هدف شناسايي مي گردد . علاوه بر اين، به دليل سطح مقطع كم، احتمال شناسايي امواج فوق العاده كاهش مي يابد .
در اين سيستم، پرتو ليزر با طول موج مشخص http://www.noorafareen.com/images/landa0.gif پهناي طول موجي http://www.noorafareen.com/images/deltalanda.gif پهناي پالس http://www.noorafareen.com/images/noman.gif، سرعت تكرار پالس R، واگرايي زاويه اي http://www.noorafareen.com/images/tetta.gif ، قطبش P، قطر پرتو d، توان ماكزيمم پالس w و پروفايل جبهه موج ( شدت بر حسب مكان و زمان ) ( I(x,t توليد مي گردد. اين گونه پارامترها به گونه اي تعيين مي گردند كه امكان تعيين موقعيت، سرعت و پارامترهاي جوي پارامترهاي جسم وجود داشته باشد .
در قسمت هدايت پرتو، تغييراتي در قطر پرتو d، واگرايي http://www.noorafareen.com/images/tetta.gif و پروفايل شدت ( I(x,t به گونه اي داده مي شود كه برد رادار و دقت شناسايي در آن بالا رود. پرتو تصحيح شده توسط يك اسكنرفضايي ( رويشگر فضايي ) ليزري كه امكان رويش فضا ( فرستادن نور ليزر به نقاط مختلف فضا ) را دارد، فرستاده مي شود. ميزان كمي از پرتوها در اثر برخورد با جسم باز پراكنده مي شود، لذا پرتو بازپراكنده، حاوي اطلاعات زيادي از محيط انتشار جو و جسم خواهد بود، چرا كه جسم و محيط سبب تغييراتي در پارامترهاي اپتيكي نور مي گردند. نور بازپراكنده شده توسط جسم پس از حذف نويز آشكارسازي مي گردد و با اين آشكار سازي و با استفاده از روابط موجود در سيستم تحليل داده ها، پارامترهای موقعيت، سرعت و پارامترهاي جسم و جو استنتاج مي گردد و در نهايت اين اطلاعات در سيستم نمايش نشان داده مي شوند .
از مزایای اين سيستم به سيستم رادارهاي ماكروويو اين است كه نور بازپراكنده شده توسط جسم در طي عبور از اتمسفر، اطلاعات كاملي در مورد ساختار و پارامترهاي جوي و همچنين ساختار و مواد هدف مي دهد كه در هدايت آتش نقش فوق العاده زيادي دارد .
ب ) اهداف سيستمي پروژه :
اهدافي كه با انجام پروژه لادار محقق و راه را براي ساخت در آينده ميسر مي نمايد، به شرح زير است :
- طراحي سيستمهاي پدافندي ليزري براي اولين در كشور
- افزايش ميزان امنيت در سيستمهاي پدافندي و مقابله با اهداف موجود در آينده
- امكان رهگيري سيگنالهاي ناشناس در محدوده هاي خارج از ماكروويو
- آشكارسازي با دقت بالا در محدوده فركانسي مرئي
- دقت در هدايت آتش سيستمهاي پدافندي
- داشتن سيستمي با ابعاد كوچك، وزن كم و احتمال اختلال كم
- امكان شناسايي صحيح چنين هدف
- امنيت در شناسايي امواج در محدوده فوق
- داشتن سيستمي با SNR بالا
ج) اهداف استراتژيكي پروژه :
بايد توجه داشت از لحاظ استراتژيكي به دليل وجود تجهيزات نوين مخفي از ديد رادار و همچنين تجهيزات ليزري موجود در سطح منطقه، طراحي چنين سيستمهايي از اهميت شاياني برخوردار است. لذا با انجام اين پروژه ( با رعايت امنيت حفاظتي ) اهداف استراتژيكي زير محقق مي گردد :
- به روز كردن سيستمها جهت مقابله با سيستمهاي موجود در منطقه در مراحل بعد
- آينده نگري در جايگزيني سيستمهايي با دقت بالا به جاي سيستمهاي قديمي راداري
- وارد كردن سيتمهاي ليزري در بخشي از سيستمهاي موجود
- به دست آوردن تجربه و مهارت در فن آوري ليزر و فتونيك
