Laser rangefinder: "thước kẻ chính xác" trong các hệ thống chống UAV

Với việc phổ biến công nghệ máy bay không người lái, sự lạm dụng của việc trinh sát quân sự, xâm nhập bất hợp pháp, xâm phạm quyền riêng tư và thậm chí các cuộc tấn công khủng bố đã trở nên ngày càng nghiêm trọng, đặt ra một thách thức nghiêm trọng đối với an ninh không phận và bảo vệ các cơ sở quan trọng. Trong bối cảnh đó, các hệ thống chống Drone đã xuất hiện và máy đo độ rộng bằng laser, với những ưu điểm độc đáo của nó, đã trở thành một trong những cảm biến chính không thể thiếu trong hệ thống, cung cấp hỗ trợ dữ liệu cốt lõi cho các biện pháp đối phó chính xác đối với các mục tiêu không người lái.

Phân tích chức năng cốt lõi:

Chính xác vị trí mục tiêu và phép đo khoảng cách:

Chức năng cốt lõi: Nhiệm vụ cốt lõi của máy đo phạm vi laser là đo khoảng cách đường thẳng giữa hệ thống và phương tiện trên không của mục tiêu với độ chính xác cực cao. Nó đạt được điều này bằng cách phát ra một xung rất ngắn (hoặc sóng liên tục được điều chế) của laser và tính toán chính xác chênh lệch thời gian để laser đạt đến mục tiêu, phản xạ và quay lại máy thu. Bằng cách áp dụng nguyên tắc tốc độ ánh sáng không đổi (khoảng cách = tốc độ của ánh sáng × chênh lệch thời gian / 2), nó tính toán khoảng cách chính xác.

Tầm quan trọng của các hệ thống chống Drone: Thông tin khoảng cách chính xác là một trong những tọa độ cơ bản để thiết lập vị trí không gian của mục tiêu (kết hợp với góc phương vị và góc độ cao). Điều này là rất quan trọng đối với việc theo dõi mục tiêu liên tục tiếp theo, đánh giá mối đe dọa, nhằm mục đích của vũ khí đánh chặn (như vũ khí laser, đạn ròng, tên lửa đánh chặn năng lượng động học) và chỉ ra sự gây nhiễu điện tử chính xác. Đặc biệt là khi xử lý máy bay không người lái tốc độ cao hoặc nhỏ, độ chính xác của cấp độ centimet hoặc thậm chí là độ chính xác trong phạm vi cấp độ là chìa khóa để đảm bảo đánh chặn hiệu quả.

Nhận dạng và phân loại mục tiêu phụ trợ: Phân loại:

Hoạt động hợp tác: Các rangefinder laser thường được tích hợp chặt chẽ với các máy ảnh điện tử/hồng ngoại (EO/IR) hoặc hệ thống radar.

Nó cung cấp thông tin khoảng cách chính xác, kết hợp với hình ảnh mục tiêu/hình ảnh nhiệt và thông tin góc thu được từ máy ảnh, cho phép hệ thống ước tính chính xác hơn kích thước thực tế của mục tiêu. Ví dụ, bằng cách biết trường góc nhìn của máy ảnh và khoảng cách đo được, kích thước vật lý thực tế tương ứng với các pixel bị chiếm bởi mục tiêu trong hình ảnh có thể được tính toán.

Cải thiện độ chính xác nhận biết: Bằng cách so sánh thông tin kích thước ước tính với cơ sở dữ liệu đặt trước của các tính năng trên không (UAV) không người lái, khả năng nhận biết và phân loại các loại UAV của hệ thống (cấp độ tiêu dùng, cấp công nghiệp, tự tạo và sửa đổi) và thậm chí các mô hình cụ thể có thể được tăng cường đáng kể.

Đầu vào cốt lõi của hệ thống kiểm soát hỏa lực (Khóa cứng):

Nhắm vào nền tảng: Đối với các hệ thống chống Drone sử dụng giết người cứng có nghĩa là vũ khí laser năng lượng cao, súng net được hướng dẫn chính xác và súng chống máy bay, dữ liệu khoảng cách thời gian thực và độ chính xác cao được cung cấp bởi các máy bay laser là đầu vào cơ bản cho các giải pháp kiểm soát hỏa hoạn.

Cải thiện tốc độ tấn công: Hệ thống điều khiển hỏa lực sử dụng thông tin về khoảng cách, góc và mục tiêu (đôi khi kết hợp với các thông số môi trường như tốc độ gió), để tính toán chính xác chì và góc để bắn hoặc nhắm. Độ chính xác cao của máy đo phạm vi laser đảm bảo độ chính xác của các tính toán này, xác định trực tiếp xác suất và hiệu quả của vũ khí đánh chặn.

Hướng dẫn các cảm biến khác:

Tăng cường hiệp đồng: Trong các môi trường phức tạp hoặc các kịch bản đa mục tiêu, các vị trí mục tiêu chính xác thu được từ các rangefinder laser có thể đóng vai trò là tín hiệu hướng dẫn để nhắc hoặc hướng dẫn các phương pháp phát hiện khác (như các đơn vị phân biệt dữ liệu phân biệt rõ ràng nhưng phân biệt các ứng dụng phân giải, phân biệt phân biệt điện tử, tăng cường độ phân giải cao) Khả năng của toàn bộ hệ thống.

Khả năng chống can thiệp mạnh mẽ:

Lợi thế duy nhất: Phạm vi laser chủ yếu dựa vào các đường dẫn quang và dải tần số hoạt động của nó (thường là gần hồng ngoại) hoàn toàn khác với các dải tần số liên lạc thường được sử dụng bởi máy bay không người lái (như GPS, WiFi và truyền video). Điều này làm cho laser rangefinder miễn nhiễm với nhiễu vô tuyến chung. Ngay cả trong các môi trường có nhiễu điện từ mạnh, miễn là trường nhìn quang không bị cản trở, nó vẫn có thể cung cấp thông tin khoảng cách ổn định, đây là một lợi thế mà radar radio khó phù hợp.

Ưu điểm và hạn chế:

Thuận lợi:

Độ chính xác cực kỳ cao (mức centimet hoặc thậm chí cao hơn).

Nó có độ phân giải góc cao và có thể định vị chính xác các mục tiêu điểm.

Khả năng can thiệp chống điện cực mạnh.

Chúng thường có kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ và mức tiêu thụ năng lượng tương đối thấp.