應(yīng)用現(xiàn)狀
在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，精確打擊和反精確打擊已成為重要的作戰(zhàn)模式，且貫穿于戰(zhàn)爭的全過程。精確打擊的方式常以激光精確制導(dǎo)炸彈為主，進(jìn)行突防方式作戰(zhàn)，其隱蔽性，攻擊性越來越強(qiáng)，攻擊精度也越來越高，直接威脅所攻擊的重要目標(biāo)，因此掌握了這類武器就掌握了這類戰(zhàn)爭的主動(dòng)權(quán)。
激光具有方向性好、單色性強(qiáng)和亮度高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)和軍事等方面，在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用尤其廣泛，特定波長的激光光源匹配相應(yīng)的VIGO碲鎘汞探測器，極大的提高了激光制導(dǎo)武器命中精度，借此大大加強(qiáng)了武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力，因而在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中得到了廣泛的應(yīng)用。
圖1-1
原理
激光制導(dǎo)一般采用紅外激光，在攻擊目標(biāo)時(shí)，采用激光目標(biāo)指示器短時(shí)間照射目標(biāo)，目標(biāo)反射的激光信號(hào)由激光制導(dǎo)武器上的尋的器進(jìn)行自動(dòng)跟蹤，并對(duì)其進(jìn)行鎖定；尋的器中的VIGO碲鎘汞探測器接收的信息經(jīng)過處理后控制武器的飛行控制系統(tǒng)，使其不斷的調(diào)整飛行線路，最后精確命中攻擊目標(biāo)。
火箭或?qū)椩诳罩酗w行時(shí)，其固體發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)噴射出羽毛狀的煙霧，這種煙霧被稱作羽煙。激光制導(dǎo)武器對(duì)火箭或?qū)椀母欀饕峭ㄟ^制導(dǎo)信號(hào)對(duì)火箭或?qū)椀挠馃熯M(jìn)行探測來完成的。當(dāng)外部激光束照射到羽煙上時(shí)，會(huì)有一部分激光被羽煙散射，制導(dǎo)武器一旦捕捉。到這部分被散射回來的激光信號(hào)，就會(huì)鎖定并跟蹤羽煙，從而打擊火箭或?qū)棥?/p>
激光制導(dǎo)一般采用的是紅外激光，而能夠透過大氣的紅外輻射基本上被分割成三個(gè)波段:1～2.5μm、3～5μm、8～13μm，與紅外激光光源對(duì)應(yīng)的探測系統(tǒng)一般選用碲鎘汞探測器作為光敏源，波蘭VIGO碲鎘汞探測器采用熱電制冷，響應(yīng)速度極快，探測率高，能夠?qū)t外激光信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確探測，可參考圖1-2。目前，深圳市唯銳科技有限公司作為波蘭VIGO碲鎘汞探測器的在國內(nèi)的優(yōu)質(zhì)代理，實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值的同時(shí)，在院校產(chǎn)學(xué)研的合作的帶動(dòng)下，充分提高了紅外制導(dǎo)應(yīng)用系統(tǒng)的的跟蹤精度和穩(wěn)定性，使得VIGO碲鎘汞探測器在國內(nèi)激光紅外制導(dǎo)應(yīng)用相當(dāng)廣泛。
圖1-2
光電信號(hào)的檢測與轉(zhuǎn)化
激光制導(dǎo)整個(gè)過程最重要的就是光電信號(hào)的檢測與轉(zhuǎn)化，由于要進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測，要求系統(tǒng)的響應(yīng)快，對(duì)光電傳感器的選擇以及它的放大和轉(zhuǎn)換電路的實(shí)驗(yàn)和調(diào)試也是系統(tǒng)研究的關(guān)鍵。
以10.6μm的激光光源為例，采用帶有電源內(nèi)調(diào)制的激光器，發(fā)出波長為10.6μm并經(jīng)過調(diào)制了的遠(yuǎn)紅外激光。激光束經(jīng)擴(kuò)束準(zhǔn)直后發(fā)射出去，當(dāng)穿過煙霧后由放置在煙霧另一側(cè)的聚焦系統(tǒng)送入VIGO碲鎘汞光伏探測器，光伏探測器接收并將與光強(qiáng)度信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)送給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后送入計(jì)算機(jī)，如圖1-3所示。
發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出的激光經(jīng)過羽煙時(shí)，光束會(huì)受到散射、吸收等作用，從而原準(zhǔn)直的激光光束會(huì)發(fā)散開來。但作為能量探測，必須盡可能使接收系統(tǒng)接收到更多的能量。碲鎘汞探測器放在出窗接收系統(tǒng)的能量匯聚點(diǎn)，用于把接收到的光能量轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之成比例的電信號(hào)，信號(hào)處理電路負(fù)責(zé)將VIGO碲鎘汞光伏探測器輸出的微弱電壓信號(hào)進(jìn)行放大、濾波。
圖1-3