Системы с использованием отражения или вторичного излучения электромагнитных волн, иных чем радиоволны: .системы лидаров(лазерных локаторов), специально предназначенные для особых применений – G01S 17/88

Устройство относится к системам видения объектов в мутных оптических средах, таких как вода или атмосфера при плохой погоде (дождь, снег, туман или пылевая дымка), и может быть использовано для получения изображений объектов с целью их обнаружения и идентификации. Устройство включает размещенные в герметичном корпусе с оптическими окнами передающий канал, образованный последовательно установленными в направлении к объекту источником лазерного излучения, телескопом, устройством сканирования лазерным лучом, выходной оптической системой, и ориентированный в направлении от объекта основной приемный канал, образованный входной оптической системой, содержащей поляризационный, интерференционный фильтры и линзу, фотоприемным устройством с узлом стробирования, усилителем и пиковым детектором, при этом передающий и основной приемный каналы подключены к автоматизированной системе управления и обработки информации. В устройство введен аналогичный по составу основному приемному каналу дополнительный приемный канал, причем поляризационные фильтры входной оптической системы основного и дополнительного приемного каналов вынесены в среду за пределы герметичного корпуса перед соответствующими каналам интерференционными фильтрами, при этом плоскость поляризации поляризационного фильтра дополнительного приемного канала повернута относительно плоскости поляризации поляризационного фильтра основного приемного канала. Кроме этого, в устройстве плоскость поляризации поляризационного фильтра дополнительного приемного канала установлена ортогонально плоскости поляризации поляризационного фильтра в основном приемном канале. Техническим результатом изобретения является увеличение дальности видения, улучшение контрастности и разрешающей способности изображения, упрощение работы оператора, конструкции герметичного корпуса. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ включает серию из N циклов зондирования. В каждом цикле зондирования производят посылку зондирующего светового импульса S₀(t,t₀), квантуют время на отдельные дискреты длительностью Т. В каждой из дискрет времени осуществляют прием отраженного сигнала S(t,t_D) и определяют его значение S_jm. Накапливают значения S_jm в каждой j-й ячейке дальности путем формирования их сумм По массиву сумм {S_j} судят о задержке принятого сигнала относительно зондирующего импульса =t_D-t₀ и определяют дальность до цели D=с /2. Устанавливают длительность t_и зондирующего импульса. Предварительно производят оцифровку зондирующего импульса, определяя его выборочные значения S_0j с периодом выборок, равным тактовому периоду Т, и регистрируя массив {S_0j } этих выборочных значений. По завершении накопления пошагово сдвигают массив {S_j} относительно {S_0j}, на каждом шаге р=1, 2, Р_max проверяя степень их совпадения по установленному критерию, например, по коэффициенту корреляции Определяют порядковый номер шага Р, на котором степень совпадения массивов {S_j} и {S_0j} оптимально соответствует принятому критерию, и определяют дальность D до цели по формуле D=cPT/2. Устанавливают порог накопления C _N=Q _S+M_S. Технический результат - достижение максимально возможной оперативности измерения дальности при максимальной дальности действия и минимальных энергетических затратах. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Оптический локатор со сканирующим устройством в виде полого цилиндра, являющегося ротором электродвигателя, с отверстиями на обоих торцах и двумя оптическими люками. Канал для приема оптического излучения от объекта, имеющего температурный контраст, использует один люк. Приемопередающий канал со встроенным телевизионным сенсором и сенсорами для приема отраженного от объекта излучения лазера использует другой люк. На образующей цилиндра сканирующего устройства закреплены два люка с прозрачностью на различные диапазоны оптических длин волн. Внутри цилиндра против каждого люка закреплено по сканирующему глухому зеркалу. Сканирующее глухое зеркало приемопередающего канала в режиме встроенного контроля оптического локатора в динамике отражает излучение лазера. Излучение лазера включается в момент совпадения визирной оси сканирующего устройства с координатами заданными процессором и, попадая на зеркальный объектив блока встроенного контроля (БВК), делится на две части. Одна часть излучения фокусируется на мишени блока встроенного контроля. Другая часть излучения лазера через отверстие в зеркальном объективе попадает в оптическую линию задержки, где задерживается по времени и возвращается обратно строго в том же направлении. Технический результат - реализация динамического контроля оптических локаторов с универсальным устройством задержки оптического излучения, расширение оптического диапазона. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство содержит азимутальную платформу с приводом и блоком управления приводом, оптическую систему и МФПУ. Оптическая система установлена на азимутальной платформе. МФПУ установлен в фокальной плоскости оптической системы. Оптический компенсатор установлен перед МФПУ на поворотной платформе с датчиком угла поворота и выполнен в виде преломляющей призмы с четным числом N граней. Вход блока формирования синхросигналов соединен с датчиком угла, а выход - со входом кадровой синхронизации МФПУ. Ось поворотной платформы соединена с осью азимутальной платформы мультипликатором с коэффициентом передачи Км, равным Км=2 / ·N. Технический результат - получение качественных видеокадров с помощью МФПУ при круговом обзоре окружающего пространства с постоянной скоростью сканирования. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области построения доплеровских лидаров, предназначенных для измерения скорости ветра и выявления турбулентных процессов в атмосфере. Преимущество заявленного способа особенно проявляется, когда используются импульсные лазеры с длительностью импульса менее одной наносекунды. Способ заключается в формировании непрерывного опорного сигнала путем использования рассеянного назад света, который выделяется с помощью направленного ответвителя, при распространении входного импульса света в кольцевой оптоволоконной линии задержки с повторяющимся циклом формирования и регенерации последовательности таких входных импульсов света. Достигаемый технический результат - повышение точности и помехоустойчивости измерения доплеровских сигналов, а также расширение функциональных возможностей. Предлагаемый способ не имеет ограничений при использования лазеров с короткими импульсами зондирования атмосферы. Это существенно упрощает и удешевляет оптическую и электронную части устройства 2 ил.

Способ видения подводных объектов включает автоматически управляемые сканирование подводных объектов лазерным излучением с узкой диаграммой направленности, подавление помехи обратного рассеяния и регистрацию интенсивности излучения, отраженного от различных точек поверхности объекта. Поверхность объекта сканируют попиксельно по двум координатам импульсно-периодическим лазерным излучением. Помеху обратного рассеяния подавляют оптической поляризационной фильтрацией полезного сигнала и стробированием фотоприемного устройства. При предварительной обработке зарегистрированного отраженного сигнала дополнительно снижают влияние прямого рассеяния. Источником лазерного излучения служит оптоволоконный лазер с диодной накачкой, а устройство сканирования выполнено в виде двух взаимно ортогональных акустооптических дефлекторов. Выходная оптическая система снабжена фокусирующим объективом-трансфокатором. Приемный канал в виде входной оптической системы содержит поляризационный фильтр, фотоприемное устройство с узлом стробирования и усилитель, причем за усилителем размещен пиковый детектор с регулируемым устройством задержки. Технический результат заключается в повышении надежности, в увеличении дальности видения и улучшении качества изображения. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к лазерной технике, а именно к лазерной импульсной локационной дальнометрии. Способ светолокационного определения дальности методом некогерентного накопления включает в себя серию циклов зондирования, в каждом из которых на цель посылают лазерный зондирующий импульс. После излучения зондирующего импульса квантуют время на дискреты, принимают отраженный целью импульс и вырабатывают в каждой из дискрет времени гипотезу об отсутствии или наличии сигнала путем порогового преобразования принятой смеси сигнала и шума. Формируют соответствующее гипотезе число и накапливают формируемые числа в виде сумм для каждой дискреты времени. По завершении накопления выделяют те дискреты времени, где накопленная в течение серии циклов зондирования сумма превышает заданное число, и по этим накопленным суммам судят о дальности до цели. Заявленное техническое решение направлено на увеличение максимальной дальности и точности измерения дальности без увеличения требуемой тактовой частоты и количества независимых каналов накопления с целью создания портативной аппаратуры в высокой дальностью действия. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к технике оценки условий полета летательного аппарата. Предложены способ и устройство для измерения турбулентности воздуха вокруг летательного аппарата. Устройство содержит систему измерения, включающую в себя лидары, установленные на летательном аппарате с возможностью осуществления в полете двенадцати измерений аэродинамической скорости вокруг летательного аппарата. Система измерения выполняет упомянутые двенадцать измерений в четырех разных точках измерения, всякий раз по трем заданным осям. Имеется центральный блок, который при помощи измерений, выполняемых упомянутой системой измерения, и заданной математической модели первого порядка, описывающей поле аэродинамической скорости на основании двенадцати переменных, определяет поле аэродинамической скорости вокруг летательного аппарата. Данное поле характеризует турбулентность воздуха вокруг летательного аппарата. Группа изобретений обеспечивает измерение турбулентности с повышенными точностью и надежностью. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к лазерной импульсной локационной дальнометрии. Способ светолокационного определения дальности до цели методом некогерентного накопления, включающий серию циклов, в каждом из которых на цель посылают лазерный зондирующий импульс, квантуют время на дискреты, принимают отраженный целью импульс, вырабатывают в каждой из дискрет времени гипотезу об отсутствии или наличии сигнала путем порогового преобразования принятой смеси сигнала и шума, формирования соответствующего гипотезе числа и накопления формируемых чисел в виде сумм для каждой дискреты времени, по завершении серии циклов выделяют те дискреты времени, в которых накопленная сумма превышает заданное число, по этим накопленным суммам формируют оценку дальности до цели, предварительно проводят калибровку. Технический результат изобретения заключается в обеспечении более высокой точности измерения дальности в широком диапазоне амплитуд принимаемых сигналов. 2 ил.

Изобретение относится к лазерной импульсной локационной дальнометрии. Способ светолокационного определения дальности до цели методом некогерентного накопления, включающий серию циклов, в каждом из которых на цель посылают лазерный зондирующий импульс, квантуют время на дискреты, принимают отраженный целью импульс, вырабатывают в каждой из дискрет времени гипотезу об отсутствии или наличии сигнала путем порогового преобразования принятой смеси сигнала и шума, формирования соответствующего гипотезе числа и накопления формируемых чисел в виде сумм для каждой дискреты времени, по завершении серии циклов выделяют те дискреты времени, в которых накопленная сумма превышает заданное число, по этим накопленным суммам формируют оценку дальности до цели. При этом предварительно проводят калибровку. Технический результат изобретения заключается в увеличении точности измерения дальности в широком диапазоне амплитуд принимаемых сигналов. 2 ил.

Способ некогерентного накопления светолокационных сигналов включает серию циклов зондирования. При этом в каждом цикле зондирования производят прием отраженного сигнала, сравнение принятого сигнала с несколькими аналоговыми пороговыми уровнями, накопление суммы превышений аналоговых пороговых уровней, по которой судят о наличии сигнала путем сравнения суммы превышений с пороговым числом. Аналоговые пороговые уровни располагают по обе стороны относительно нулевого уровня, причем абсолютные превышения положительных пороговых уровней накапливают со знаком плюс, а абсолютные превышения отрицательных пороговых уровней - со знаком минус так, чтобы среднее суммарное количество превышений уровней шумом в отсутствие сигнала было минимальным, а вероятность правильного обнаружения сигналов при заданной вероятности ложных тревог была максимальной. Технический результат: обеспечение максимальной вероятности обнаружения сигналов при минимальном объеме аппаратуры. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Заявляемая группа изобретений относится к способам и устройствам преобразования когерентных свойств оптического излучения, обеспечивающих возможность его гетеродинирования, и может применяться, в частности, в лазерной доплеровской анемометрии пространственно распределенных рассеивающих/отражающих объектов, в когерентных доплеровских лидарах. Когерентную волну преобразуют во множество пространственно разделенных внутриволоконных волновых компонент, подвергают последовательным преобразованиям мультиплицирования, в процессе которых им придают временные сдвиги, возрастающие в арифметической прогрессии, и объединяют в составные волны, а общее число мультиплицирующих преобразований внутриволоконных волн и суммарный временной сдвиг волнового фронта исходной волны задают с учетом достижения им значения не ниже заданного предела, при этом шаги арифметических прогрессий преобразований образуют возрастающую последовательность, в которой наименьший ее член не превосходит длительности когерентного цуга источника волны, а каждый последующий равен максимальному временному сдвигу волнового фронта в преобразовании, соответствующем предыдущему члену последовательности, причем в зависимости от невозможности или возможности равномерного распределения мощности исходной волны между пространственно разделенными внутриволоконными волновыми компонентами дополнительно применяют или не применяют сглаживающие последовательные преобразования мультиплицирования, совпадающие по составу операций с остальными преобразованиями, и в которых реализуют относительный временной сдвиг внутриволоконных волновых компонент на половину масштаба неравномерности временного распределения их мощности. Устройство для осуществления способа состоит из последовательно соединенных источника волны, устройства оптического сопряжения, входного оптоволоконного разветвителя, схем мультиплицирования, сглаживающих схем мультиплицирования. Все схемы мультиплицирования имеют однотипную структуру и состоят из параллельных оптоволоконных линий задержки и связанного с ними через входные порты портового оптоволоконного разветвителя. При этом в устройстве для увеличения предела пропускной мощности предусматривается исполнение каналов входного оптоволоконного разветвителя в виде многоволоконных кабелей, отдельные волокна которого подключены к входным портам первых схем мультиплицирования. Технический результат - обеспечение трансформации когерентных свойств оптического излучения, создающих возможность гетеродинирования сформированных из него волн при их относительном временном сдвиге, многократно превышающем время когерентности источника излучения; управление длиной мультиплицированной временной когерентности трансформированного излучения и длительностью его импульсов. 2 н. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Лидар для контроля состояния атмосферы предназначен по первому варианту в режиме дифференциального поглощения для дистанционного измерения параметров различных атмосферных загрязнений и по второму варианту, в режиме измерения частоты доплеровского сдвига, для измерения скорости ветра. Лидар содержит одинаковую для обоих вариантов оптическую схему. Схема включает приемо-передающий зеркальный телескоп, систему формирования и вывода лазерного излучения, блок подстройки частоты излучения, систему синхронизации и систему приема рассеянного, отраженного объектом излучения с матричным фотоприемником. Для каждого из вариантов лидар имеет свой блок обработки сигнала и блок регистрации. Техническим результатом является увеличение дальности действия и расширение функциональных возможностей. 2 н.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Устройство для маскировки включает оптическую кювету, содержащую элемент с частичным отражением лоцирующего излучения, в качестве которого использовано частично отражающее зеркало, установленное внутри дополнительной составной светоделительной призмы или выполненное на ее внутренней поверхности под углом к оптической оси входной оптики от 12° до 45°, а на пути отражения лоцирующего излучения от вышеуказанного зеркала установлены световые ловушки. Световые ловушки могут быть выполнены в виде светопоглощающих покрытий, нанесенных на поверхность кюветы или на боковые поверхности составной призмы, или в виде абсолютно черных тел. Зеркальное покрытие частично отражающего зеркала может быть выполнено с коэффициентом пропускания от 6 до 60%. Обеспечивается эффективная маскировка оптической системы от лоцирующего излучения за счет высокой или требуемой по условиям работы степени подавления отраженного лоцирующего излучения. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

Устройство содержит передающий и приемный каналы, мультиплексор, устройство кадровой памяти, вычитатель изображений, пороговое устройство, систему синхронизации и монитор, а также введены аналого-цифровой преобразователь (АЦП), пространственный селектор, выполненный с возможностью приравнивать к нулю уровень сигнала от протяженных объектов, размеры которых больше заданных, а уровень сигнала от объектов, размеры которых не превышают заданные, приравнивать к максимально возможному уровню сигнала, и трехканальный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Первый выход мультиплексора соединен со входом устройства кадровой памяти, второй - с первым входом вычитателя изображений, второй вход которого соединен с выходом устройства кадровой памяти. Выход системы синхронизации соединен с первым входом мультиплексора, входом электронного блока питания источника излучения подсвета передающего канала и регистром накопления ПЗС-матрицы приемного канала, видеовыход которой соединен со входом АЦП, выход которого соединен со вторым входом мультиплексора. Вход пространственного селектора соединен с выходом вычитателя изображений, а выход - со входом порогового устройства. Три входа трехканального ЦАП соединены с выходом устройства кадровой памяти, а один из входов ЦАП дополнительно соединен с выходом порогового устройства, причем каждый из трех выходов трехканального ЦАП соединен с одним из RGB входов монитора. Технический результат - увеличение диапазона дальности обнаружения систем скрытого видеонаблюдения, в том числе имеющих коэффициент световозвращения порядка 10^-4 м²/с·рад. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для контроля шумности подводных объектов на сверхнизких частотах. Внутри подводного объекта установлены источник когерентного света, передающая оптическая система, расщепитель, два оптических окна, приемная оптическая система, оптический пространственный модулятор, фотоприемная система, генератор светорассеивающих частиц с инжектором, блок управления, блок обработки, два оптических тубуса, два поворотных светоотражателя. Оптические тубусы установлены один за другим в направлении движения подводного объекта ортогонально обшивке корпуса. Светоотражатели установлены в каждом из тубусов. Оптические окна установлены в тубусах напротив друг друга. Оптическая система выполнена в виде пары коллиматорных цилиндрических линз. Расщепитель выполнен в виде формирователя двух плоских зондирующих лучей. Приемная оптическая система выполнена в виде двух непрозрачных экранов и фокусирующего объектива. Оптический пространственный модулятор выполнен в виде двух щелей. Технический результат - получение на выходе лазерного векторного приемника времяпролетного сигнала. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство может быть использовано, в частности, для обеспечения информационной безопасности служебных помещений организаций, офисов фирм и банковских учреждений. Устройство содержит излучающий канал, включающий линзу и источник видимого излучения, устройство наблюдения, включающее объектив, блок совмещения оптических осей излучающего канала и объектива устройства наблюдения, включающий зеркально отражающий участок, расположенный под углом 45° к оптическим осям объектива и излучающего канала, и блок питания с выключателем. В устройство наблюдения введены призма ВкР-45° и окуляр, выполненный с возможностью осевого перемещения. Блок совмещения оптических осей установлен либо перед объективом, либо за ним и выполнен в виде склеенной из двух частей прозрачной плоскопараллельной пластины, склеенные грани которой выполнены под углом 45°, а зеркально отражающий участок выполнен на одной из них, причем противоположный зеркально отражающему участку торец плоскопараллельной пластины выполнен полированным. Технический результат - создание портативного устройства, обеспечивающего обнаружение миниатюрных оптоэлектронных объектов, например систем скрытого видеонаблюдения (видеозаписи), замаскированных в деталях интерьера, помещений, одежде, личных вещах. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

Устройство обнаружения оптоэлектронных объектов может быть использовано, в частности, для обеспечения информационной безопасности служебных помещений организаций, офисов фирм и банковских учреждений. Устройство содержит излучающий и приемный каналы. Излучающий (ИЗК) канал включает источник оптического излучения, линзу и отражающую призму. Приемный канал по первому варианту включает объектив, либо оптический компонент, объектив и фотоприемное устройство. Оптическая призма приклеена к внутренней поверхности объектива или оптического компонента приемного канала. Оптические оси излучающего канала и объектива приемного канала пересекаются на отражающей поверхности призмы под одинаковым к ней углом и расположены в плоскости, перпендикулярной указанной отражающей поверхности призмы. Технический результат - создание устройства, обеспечивающего обнаружение миниатюрных оптоэлектронных объектов, например систем скрытого видеонаблюдения (видеозаписи), замаскированных в деталях интерьера, помещений, одежде, личных вещах. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к лазерным локационным системам. Способ включает формирование серии из m импульсов лазерного излучения. Первый импульс длительностью