наибольшую емкость полезной информации дают средства фоторазведки. Но им
присущи такие недостатки, как невозможность ведения скрытной разведки в
ночных условиях, а также длительные сроки обработки передачи и
предоставления материалов, несущих информацию. Передавать оперативно
информацию позволяют телевизионные системы, но они не позволяют работать
ночью и в сложных метеоусловиях. Радиосистемы позволяют работать ночью и в
плохих метеоусловиях, но они имеют относительно невысокую разрешающую
способность.
Принцип действия лазерной системы воздушной разведки заключается
в следующем. Излучение с бортового носителя облучает разведуемый участок
местности и расположенные на нем объекты по-разному отражают упавшее на
него излучение. Можно заметить, что один и тот же объект, в зависимости от
того, на каком фоне он расположен имеет различный коэффициент яркости,
следовательно, он имеет демаскирующие признаки. Его легко выделить на
окружающем фоне. Отраженный подстилающей поверхностью и объектами, на ней
расположенными, лазерное излучение собирается приемной оптической системой
и направляется на чувствительный элемент. Приемник преобразует отраженное
от поверхности излучение и электрический сигнал, который будет
промодулирован по амплитуде в зависимости от распределения яркости.
Поскольку в лазерных системах разведки реализуется, как правило, строчно-
кадровая развертка, то такая система близка к телевизионной.
Узконаправленный луч лазера развертывается перпендикулярно направлению
полета самолета. Одновременно с этим сканирует и диаграмма направленности
приемной системы. Это обеспечивает формирование строки изображения.
Развертка по кадру обеспечивается движением самолета. Изображение
регистрируется либо на фотопленку, либо может производиться на экране
электронно-лучевой трубки.
Голографические индикаторы на лобовом стекле. Для использования в
прицельно-навигационной системе ночного видения, предназначенной для
истребителя F-16 и штурмовика A-10 был разработан голографический индикатор
на лобовом стекле. В связи с тем, что габариты кабины самолетов невелики,
то с тем, чтобы получить большое мгновенное поле зрения индикатора
разработчиками было решено разместить коллимирующий элемент под приборной
доской. Оптическая система включает три раздельных элемента, каждый из
которых обладает свойствами дифракционных оптических систем: центральный
изогнутый элемент выполняет функции коллиматора, два других элемента служат
для изменения положения лучей. Разработан метод отображения на одном экране
объединенной информации: в форме растра и в штриховой форме, что
достигается благодаря использованию обратного хода луча при формировании
растра с интервалом времени 1.3мс, в течении которого на ТВ-экране
воспроизводится информация в буквенно-цифровой форме и в виде графических
данных, формируемых штриховым способом. Для экрана ТВ-трубки индикатора
используется узкополосный люминофор, благодаря чему обеспечивается хорошая
селективность голографической системы при воспроизведении изображений и
пропускание света без розового оттенка от внешней обстановки. В процессе
этой работы решалась проблема приведения наблюдаемого изображения в
соответствие с изображением на индикаторе при полетах на малых высотах в
ночное время (система ночного видения давала несколько увеличенное
изображение), которым летчик не мог пользоваться, поскольку при этом
несколько искажалась картина, которую можно бы было получить при визуальном
обзоре. Исследования показали, что в этих случаях летчик теряет
уверенность, стремится лететь с меньшей скоростью и на большой высоте.
Необходимо было создать систему, обеспечивающую получение действительного
изображения достаточно большого размера, чтобы летчик мог пилотировать
самолет визуально ночью и в сложных метеоусловиях, лишь изредка сверяясь с
приборами. Для этого потребовалось широкое поле индикатора, при котором
расширяются возможности летчика по пилотированию самолета, обнаружению
целей в стороне от маршрута и производству противозенитного маршрута и
маневра атаки целей. Для обеспечения этих маневров необходимо большое поле
зрения по углу места и азимуту. С увеличением угла крена самолета летчик
должен иметь широкое поле зрения во вертикали. Установка коллимирующего
элемента как можно выше и ближе к глазам летчика была достигнута за счет
применения голографических элементов в качестве зеркал для изменения
направления пучка лучей. Это хотя и усложнило конструкцию, однако дало
возможность использовать простые и дешевые голографические элементы с
высокой отдачей.
В США разрабатывается голографический координатор для распознавания и
сопровождения целей. Основным назначением такого коррелятора является
выработка и контроль сигналов управления наведения ракеты на среднем и
заключительном участках траектории полета. Это достигается путем
мгновенного сравнения изображений земной поверхности, находящейся в поле
зрения системы в нижней и передней полусфере, с изображением различных
участков земной поверхности по заданной траектории, хранимым в запоминающем
устройстве системы. Таким образом обеспечивается возможность непрерывного
определения местонахождения ракеты на траектории с использованием близко
лежащих участков поверхности, что позволяет проводить коррекцию курса в
условиях частичного затемнения местности облаками. Высокая точность на
заключительном этапе полета достигается с помощью сигналов коррекции с
частотой меньше 1 Гц. Для системы управления ракетой не требуется
инерциальная система координат и координаты точного положения цели. Как
сообщается, исходные данные для данной системы должны обеспечиваться
предварительной аэро- или космической разведкой и состоять из серии
последовательных кадров, представляющих собой Фурье-спектр изображения или
панорамные фотографии местности, как это делается при использовании
существующего площадного коррелятора местности. Применение этой схемы, как
утверждают специалисты, позволит производить пуски ракет с носителя,
находящегося вне зоны ПВО противника, с любой высоты и точки траектории,
при любом ракурсе, обеспечит высокую помехоустойчивость, наведения
управляемого оружия после пуска по заранее выбранным и хорошо
замаскированным стационарным целям. Образец аппаратуры включает в себя
входной объектив, устройство преобразования текущего изображения,
работающего в реальном масштабе времени, голографической линзовой матрицы,
согласованной с голографическим запоминающим устройством лазера, входного
фотодетектора и электронных блоков. Особенностью данной схемы является
использование линзовой матрицы из 100 элементов, имеющих формат 10x10.
Каждая элементарная линза обеспечивает обзор всей входной аппаратуры и,
следовательно, всего сигнала от поступающего на вход изображения местности
или цели. На заданной фокальной плоскости образуется соответственно 100
Фурье спектров этого входного сигнала. Таким образом, мгновенный входной
сигнал адресуется одновременно к 100 позициям памяти. В соответствии в
линзовой матрице изготавливается голографическая память большой емкости с
использованием согласованных фильтров и учетом необходимых условий
применения. Сообщается, что на этапе испытания системы был выявлен ряд ее
важных характеристик. Высокая обнаружительная способность как при низкой,
так и при высокой контрастности изображения, способность правильно опознать
входную
информацию, если даже имеется только часть ее. Возможность плавного
автоматического перехода сигналов сопровождения при смене одного
изображения местности другим, содержащимся в запоминающем устройстве.
Применение лазеров в компьютерной технике:
Основным примером работы полупроводниковых лазеров является магнитно-
оптический накопитель (МО).
МО накопитель построен на совмещении магнитного и оптического
принципа хранения информации. Записывание информации производится при
помощи луча лазера и магнитного поля, а считывание при помощи одного только
лазера.
В процессе записи на МО диск лазерный луч нагревает
определенные точки на диске, и под воздействием температуры
сопротивляемость изменению полярности, для нагретой точки, резко падает,
что позволяет магнитному полю изменить полярность точки. После окончания
нагрева сопротивляемость снова увеличивается но полярность нагретой точки
остается в соответствии с магнитным полем примененным к ней в
момент нагрева. В имеющихся на сегодняшний день МО накопителях для
записи информации применяются два цикла, цикл стирания и цикл записи. В
процессе стирания магнитное поле имеет одинаковую полярность,
соответствующую двоичным нулям. Лазерный луч нагревает последовательно
весь стираемый участок и таким образом записывает на диск
последовательность нулей. В цикле записи полярность магнитного поля
меняется на противоположную, что соответствует двоичной единице. В
этом цикле лазерный луч включается только на тех участках, которые
должны содержать двоичные единицы, и оставляя участки с двоичными нулями
без изменений.
В процессе чтения с МО диска используется эффект Керра,
заключающийся в изменении плоскости поляризации отраженного лазерного
луча, в зависимости от направления магнитного поля отражающего
элемента. Отражающим элементом в данном случае является намагниченная
при записи точка на поверхности диска, соответствующая одному биту
хранимой информации. При считывании используется лазерный луч небольшой
интенсивности, не приводящий к нагреву считываемого участка, таким
образом, при считывании хранимая информация не разрушается.
Такой способ в отличие от обычного применяемого в оптических дисках
не деформирует поверхность диска и позволяет повторную запись без
дополнительного оборудования. Этот способ также имеет преимущество перед
традиционной магнитной записью в плане надежности. Так как
перемагничеваниие участков диска возможно только под действием
высокой температуры, то вероятность случайного перемагничевания
очень низкая, в отличие от традиционной магнитной записи, к потери
