CC BY
37УДК 623.62 ГРНТИ 78.25.41
ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ПАРАМЕТРЫ СПОСОБА ЗАЩИТЫ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ ОТ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПОРАЖЕНИЯ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛОЖНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЦЕЛЕЙ
В.Д. ПОПЕЛО, доктор технических наук, старший научный сотрудник П.Е. КУЛЕШОВ, кандидат технических наук, доцент
В статье на основе использования математического аппарата матричной оптики применительно к одномодовому гауссовому пучку зондирующего излучения разработана модель пространственного разрешения ложных оптических целей и оптико-электронного средства лазерным локатором лазерного комплекса функционального поражения с учетом их параметров отражения. Получены зависимости пространственного разрешения ложной оптической цели и оптико-электронного средства от дальности, а также значений расстояния между ложной оптической целью и оптико-электронным средством, характеризующие пространственное распределение лазерного излучения при наведении поражающего канала лазерного комплекса функционального поражения на ложную оптическую цель. Исследованы пространственные параметры способа защиты оптико-электронного средства от лазерного комплекса функционального поражения, с использованием близких по отражательным характеристикам ложных оптических целей, устанавливаемых относительно оптико-электронного средства на расстояние, обеспечивающее их разрешение лазерным локатором и непоражение оптико-электронного средства при наведении поражающего канала на ложную оптическую цель.
Ключевые слова: лазерный комплекс функционального поражения, оптико-электронное средство, мощное лазерное излучение, разрешение, ложная оптическая цель, матрица передачи, отраженное излучение.
Введение. Возросшие возможности комплексов лазерного воздействия (лазерных комплексов функционального поражения (ЛКФП)), обусловленные, прежде всего, совершенством характеристик современной элементной базы лазерной техники и оптоэлектроники, выдвигают лазерное оружие в число эффективных средств ведения вооруженной борьбы, особенно для решения задач тактического уровня [1-5].
Наиболее уязвимыми для поражения направленным пучком лазерного излучения являются оптико-электронные средства (ОЭС), формирующие и анализирующие проективные изображения объектов и фоновых образований в оптическом диапазоне электромагнитного спектра. При применении ЛКФП за счет фокусирующего действия объективов достигается высокая концентрация энергии воздействующего лазерного излучения на поверхности фоточувствительных элементов ОЭС. Вследствие этого поражение ОЭС будет достигаться на больших дистанциях, чем дистанции поражения объекта-носителя. Это обстоятельство обуславливает актуальность поиска и совершенствования способов и средств защиты ОЭС от поражения лазерным излучением, как важнейшего аспекта борьбы с лазерным оружием.
Актуальность. Большинство существующих ОЭС обладают недостаточным уровнем защиты от поражающего воздействия лазерного излучения [6]. Установлена закономерность: ОЭС, способные формировать более качественное изображение обладают большей уязвимостью
к воздействию поражающего лазерного излучения (ПЛИ) [7, 8]. В настоящее время предложен ряд мер (способов), направленных на повышение защищенности ОЭС в условиях воздействия ЛКФП [9-14]. Основным принципом, положенным в основу этих способов, является снижение мощности (потока) оптического излучения, падающего на «уязвимый» элемент. Особенностью этих способов является то, что решение задачи управления уровнем оптического излучения на уязвимых элементах ОЭС требует введения в структуру оптической системы дополнительных элементов. С одной стороны, это приводит к усложнению конструкции ОЭС, снижению надежности и эффективности их функционирования по основному назначению, повышению их стоимости, а с другой стороны, оставляет «беззащитными» для ЛКФП большое число уже созданных и используемых на практике ОЭС.
Важным обстоятельством для дальнейшего развития мер защиты ОЭС от поражающего воздействия ПЛИ является то, что большинство ОЭС представляют собой пассивные приборы. Поэтому их обнаружение и координатометрия могут осуществляться исключительно активными методами [7, 15]. Вследствие этого непременным элементом в составе ЛКФП являются средства активной лазерной локации ОЭС. В этих условиях эффективным методом обеспечения защиты ОЭС от поражающего воздействия ПЛИ может стать применение ложных оптических целей (ЛОЦ), обладающих оптико-локационными характеристиками близкими к характеристикам защищаемых ОЭС [7, 16, 17]. На рисунке 1 представлена схема, поясняющая сущность защиты ОЭС от ЛКФП с использованием ЛОЦ.
Рисунок 1 - Схема защиты ОЭС от ЛКФП с использованием ЛОЦ
Наличие в окрестности ОЭС N ЛОЦ позволяет снизить вероятность правильного выбора
ОЭС из совокупности целей до значения Рв = ^ +1) 1, а тем самым существенно снизить
вероятность поражения ОЭС. При этом эффективность применения ЛОЦ для защиты от поражающего воздействия ПЛИ будет определяться характеристиками пространственного расположения ложных целей в окрестности ОЭС. Очевидно, что оценки взаимных расстояний
(фактически представляющих пространственные параметры предлагаемого способа защиты ОЭС от воздействия ПЛИ) будут зависеть от дистанции поражения, свойств объектов локации и характеристик лазерно-локационного средства и средства генерации ПЛИ ЛКФП. Однако, в любом случае, эти расстояния должны удовлетворять следующим требованиям:
- быть достаточно большими для того, чтобы лазерный локатор ЛКФП мог различать их как отдельные цели, а наведение ПЛИ на любую ЛОЦ не приводило к поражению ОЭС периферией лазерного пучка;
- быть достаточно малыми для компактного размещения ЛОЦ вблизи ОЭС, в частности, на борту одного носителя.
Цель работы - разработка модели пространственного разрешения ЛОЦ и ОЭС лазерным локатором ЛКФП и исследование условий пространственного размещения ЛОЦ относительно ОЭС, удовлетворяющих сформулированным требованиям.
1. Способность средства лазерной локации ЛКФП различать как отдельные точечные цели с одинаковыми отражающими свойствами. В условиях активного лазерного зондирования ОЭС и близкие к ним по характеру отражения ЛОЦ представляют собой малоразмерные (точечные) цели с высоким блеском [7].
Поэтому задача различения, как отдельных целей защищаемого ОЭС и ЛОЦ, сводится к пространственному разрешению изображений двух точечных объектов в фокальной плоскости объектива приемного устройства лазерного локатора. Для принятия решения о разрешении отдельных изображений целесообразно использовать классический критерий Рэлея [18], применение которого требует оценки размеров сформированных изображений.
Рассмотрим размер изображения, создаваемого отраженным от ЛОЦ (или ОЭС) излучением в плоскости чувствительного элемента приемного устройства лазерного локатора ЛКФП. Свойства этого изображения будут определяться параметрами источника зондирующего излучения подсистемы разведки ЛКФП, параметрами среды распространения зондирующего и отраженного излучения, оптической системы ЛОЦ (или ОЭС), параметрами приемного устройства лазерного локатора. Из многообразия сочетаний этих параметров рассмотрим следующую типовую ситуацию:
- источник - лазер, формирующий одномодовый гауссов пучок зондирующего монохроматического излучения с длиной волны Я, начальным радиусом сечения г0, радиусом
волнового фронта в начальном сечении ;
- среда на трассе распространения протяженностью Ь однородная;
- в оптической системе ЛОЦ (или ОЭС) отсутствуют шероховатые поверхности с диффузным отражением;
- оптическая система (объектив) приемного устройства лазерного локатора ЛКФП с радиусом апертуры а и фокусным расстоянием / формирует качественное (безаберрационное) изображение объекта, размытие которого ограничено только дифракционными эффектами.
Распространение излучения от лазерного локатора к ЛОЦ (или ОЭС) и обратно будет определяться матрицей передачи следующего вида [19]
[М ] =
Шц Ш12 1 Ь А в 1 1
_ Ш21 Ш22 0 1 С А 0 1
(1)
Здесь матрица передачи
1
определяет преобразование параметров
гомоцентрического пучка зондирующего излучения на трассе длиной Ь , лежащей в свободном пространстве, где ¥ь - радиус кривизны волнового фронта зондирующего излучения вблизи ЛОЦ (или ОЭС).
Величина ЪЬ удовлетворяет соотношению [20]
Ъ = Ь
1 + Ф2(1 + Ь/Ъ0)2 1+Ф02(1+ь/ъ0)(
(2)
где Ф0 = кг02/Ь - параметр Френеля для зондирующего излучения; к = 0^/Л, - волновое число. Для расходящегося в начальном сечении пучка зондирующего излучения - Ъ0 > 0, для сходящегося - Ъ0 < 0, для коллимированного - Ъ0 = да .
Очевидно, что в дальней зоне локации, когда Ь ^ да, ЪЬ « Ь. Соотношение ЪЬ « Ь справедливо также еще в двух случаях:
- если параметр Френеля Ф0 << 1, то есть источник излучения является практически точечным (локация осуществляется в дальней зоне зондирующего излучения) вследствие большого значения Ь или малого значения г0;
- если зондирующее излучение сфокусировано на объекте локации, то есть Ъ0 = —Ь.
Во всех других случаях ЪЬ = Ь + Ь .
'А В .
описывает преобразование параметров луча в оптической
Матрица передачи
С А
системе ЛОЦ (или ОЭС). Если опорную плоскость анализа выбрать в передней фокальной плоскости объектива ЛОЦ (или ОЭС), матрица передачи объекта локации может быть записана в следующем виде [21]
[м ]
ОЭС
—1 0
—л— —1
(3)
где = Д0 - радиус кривизны волнового фронта отраженного от ЛОЦ (или ОЭС) излучения при условии облучения плоской волной; /0 - фокусное расстояние объектива ЛОЦ (или ОЭС); Д0 - смещение плоскости отражающего элемента ЛОЦ (или ОЭС) относительно задней фокальной плоскости объектива.
1 Ь
характеризует прохождение отраженным от ЛОЦ (или ОЭС)
Матрица передачи
0 1
излучением трассы длиной Ь в обратном направлении до плоскости апертуры приемного устройства лазерного локатора ЛКФП. Перемножая матрицы в (1) получим
[м ] =
—1—ЬКда — Ь — Ъ —ЬЪь/ЯК
— VКда — 1 —^да
(4)
В отсутствие в оптической системе ЛОЦ (или ОЭС) диффузно рассеивающих поверхностей, а также рассеивающих частиц в среде распространения, в плоскости апертуры приемного устройства лазерного локатора будет формироваться сферическая волна с радиусом кривизны волнового фронта, связанного с параметрами задачи соотношением
К =
щЛ + т
тоЛ + то
= ь+-
1 + Ъь/Кда
(5)
В дальней зоне локации, когда р « Ь, радиус кривизны отраженного излучения имеет значение
Я = Ь
Г2 + Ь/Я^
V1+
(6)
После прохождения объектива приемного устройства локатора с фокусным расстоянием / и радиусом а апертуры размер пучка вблизи фокальной плоскости (размер изображения) определяется соотношением
аг = (1 -
7(1 -1 / Р )2 +12/ к2 а4
(7)
где I = / + А - расстояние от объектива приемного устройства лазерного локатора до изображения; А - возможное смещение плоскости чувствительного элемента относительно задней фокальной плоскости объектива приемного устройства лазерного локатора ( А > 0, если чувствительный элемент смещен за заднюю фокальную плоскость объектива, А < 0, если чувствительный элемент смещен вперед и расположен ближе к объективу, чем задняя фокальная
/
плоскость); Р = — -
—/ (1 + //Я) - радиус кривизны волнового фронта отраженного
1—/Я
излучения сразу после прохождения объектива приемного устройства лазерного локатора (знак «-» в формуле означает, что после прохождения объектива формируется сходящийся пучок излучения).
При условии А = 0, то есть в задней фокальной плоскости объектива, в которой предположительно расположена поверхность чувствительного элемента приемного устройства лазерного локатора, радиус пучка составит значение
аг = а/\ ТГ +
1
Я2 кга
2 4
(8)
Величина а/ определяет размер изображения ЛОЦ (или ОЭС), формируемого приемным
устройством лазерного локатора.
Для того чтобы лазерный локатор формировал безаберрационные изображения ОЭС и ЛОЦ, необходимо знать параметры оптической системы приемного устройства лазерного локатора, при которых может быть достигнуто дифракционное разрешение. Эти параметры могут быть определены из условия, что продольная аберрация объектива будет меньше, чем продольные размеры дифракционного пятна рассеяния. В соответствии с [22] данное условие может быть формализовано как
0_< /
2/
а
(9)
Из (9) следует, что
а =
ф!?
(10)
В соответствии с критерием Рэлея два близко расположенных изображения малоразмерных объектов могут надежно различаться, если максимум одного изображения совпадает с границей
другого. Для изображения в виде кружка Эйри его размер определяется положением первого минимума дифракционной картины [18]. В случае гауссовой аппроксимации распределения поля в фокальном пятне этому размеру примерно соответствует расстояние между максимумами двух наблюдаемых раздельно изображений равное а/ .
Условие раздельного наблюдения двух изображений точечных объектов с близкими отражательными (ЛОЦ и ОЭС) характеристиками будет выполняться, если объекты, расположенные на дальности Ь , смещены друг относительно друга на расстояние
ОЭС-ЛОЦ
Ь т 1 1
= — а, = аЬл—г +
f
'Л к2 а
0 4
(11)
2. Минимальное расстояние между ЛОЦ и ОЭС для обеспечения эффективной защиты ОЭС. Дисперсия суммарной ошибки наведения поражающего канала ЛКФП на ОЭС может быть представлена как [03]
до
о 2 , иЛОЦ
а =ар+-
3
(12)
где ар — дисперсия угловой случайной ошибки наведения (целеуказания) поражающего канала ЛКФП;
@лоц — систематическая ошибка, обусловленная наведением поражающего канала на
ЛОЦ.
Тогда на этапе поражения (для одномодового гауссового распределения интенсивности ПЛИ ЛКФП и релеевского закона ошибок наведения поражающего канала [24]) минимальное расстояние между ЛОЦ и ОЭС, характеризующее пространственное распределение ПЛИ при наведении поражающего канала ЛКФП на ЛОЦ, может быть представлено в виде [25, 26]
А1 = 10 092--3^П
^'оэс-лоц^
х/зпов Ьп ( Р3)
(«ь -1)- ьар,
(13)
где Ь — дистанция «ЛОЦ(ОЭС)-ЛКФП»; « — суммарный показатель энергетического
ослабления ПЛИ в атмосфере; Щ1 — мощность излучения поражающего канала ЛКФП;
1З — пороговое значение интенсивности ПЛИ на входе ОЭС, при котором ОЭС сохраняет
работоспособность; Р3 — пороговая (заданная) вероятность защиты ОЭС от ПЛИ.
3. Результаты расчета пространственных параметров способа защиты ОЭС от ЛКФП путем применения ЛОЦ. На рисунке 2 в соответствии с выражениями (11) и (13) представлены
графики зависимостей Д/оэс-лоц^ и ^сэс-ло^ а также их отношения К = МОЭС-ЛОЦ™/ ¿ОЭС-ЛО^ от
Ь для заданных значений Р3 = 0,95, Жп = 30 Вт, ар= 5 х10-5 рад, «= 0 м-1, f = 1м, Л=10~6 м, Л = 50м, /^ = 104Вт/м2, ^ = 5х104Вт/м2. Из графиков следует, что пространственное
пор2
размещение ОЭС и ЛОЦ определяется условиями взаимодействия ЛКФП и ЛОЦ (ОЭС) как на этапе локации, так и на этапе поражения ПЛИ ЛКФП. Так при высоких значениях /З для
заданного значения пороговой вероятности Р3 расстояние между ЛОЦ и ОЭС может
определяться только разрешением объектов локации лазерным локатором подсистемы разведки ЛКФП, обеспечивающим целеуказание подсистеме поражения ЛКФП (рисунок 2а,
/3 = 5 х104 Вт/м2). Это условие также определяет взаимное размещение ОЭС и ЛОЦ
пор2
при низкой разрешающей способности лазерного локатора (рисунок 2а, 2<
ОЭС-ЛОЦ
С уменьшением /3 (рисунок 2а, /3 = 104 Вт/м2) расстояние между ЛОЦ и ОЭС,
характеризующее пространственное распределение ПЛИ при наведении поражающего канала ЛКФП на ЛОЦ Д/оэс_Лоц , начинает преобладать над разрешающей способностью лазерного
локатора <
ОЭС-ЛОЦ
. Следовательно, необходимо определить «рубеж» перехода от Д/
ОЭС-ЛОЦтп
ОЭС-ЛОЦ •
На рисунке 2б продемонстрировано графическое условие этого перехода, через отношение
К = Д1,
/<О
ОЭС-ЛОЦ^ / ОЭС-ЛОЦ
(для заданных параметров, представленных на рисунке 2б, К = 1
(Д/ОЖ ЛОЦт = <оэс лоц) соответствует дистанции Ь«1235 м, характеризующее переход
размещения ЛОЦ относительно ОЭС от расстояния Д/оэс-лоц,, к расстоянию <0эслоц). Если
К > 1 (на дистанции 0 < Ь < 1235 м), то расстояние удаления ЛОЦ от ОЭС будет определяться в соответствии с выражением (13), если К < 1 (на дистанции Ь > 1235 м) - расстояние удаления ЛОЦ от ОЭС будет определяться в соответствии с выражением (11).
Зависимости, представленные на рисунке 2, демонстрируют важное значение для эффективной реализации способа защиты ОЭС, опирающегося на использование ЛОЦ (близких по отражательным характеристикам с ОЭС), априорной информации о характеристиках ЛКФП (разрешающей способности, точности целеуказания подсистемы разведки и наведения поражающего канала, мощности поражающего канала ЛКФП и т.д.).
= 104Вт/мг / = 1м и'п = 30Вт Я=10"4м аг = Ом 1 Я, = 50м />=0,95
ов - 5х10"5рад
600 800 1000 1200 1400 ¿.м 600 800 1000 1200
а) б)
1400 £,м
Рисунок 2 - Зависимости Д/
Д/
ОЭС-ЛОЦ^ , <ОЭС-ЛОЦ и К ,
(л.
ОЭС-ЛОЦт,, _ Ь
ОЭС-ЛОЦ
от
При этом вероятность выбора ОЭС, как цели поражения ЛКФП, предлагаемым способом, достаточно низка. Так на площадке носителя ОЭС площадью 1 м2 при среднем расстоянии между ЛОЦ и ОЭС 0,05 м вероятность правильного выбора ОЭС из совокупности целей составит Рв » 400 1 » 0,0025.
Выводы. С использованием математического аппарата матричной оптики применительно к одномодовому гауссовому пучку зондирующего излучения разработана модель
к
пространственного разрешения ЛОЦ и ОЭС лазерным локатором ЛКФП при условии идентичности их параметров отражения. Получены зависимости пространственного разрешения ЛОЦ и ОЭС от дальности, а также значений расстояния между ЛОЦ и ОЭС от дальности, характеризующие пространственное распределение ПЛИ при наведении поражающего канала ЛКФП на ЛОЦ. Из зависимости следует, что пространственное размещение ОЭС и ЛОЦ определяется условиями взаимодействия ЛКФП и ЛОЦ (ОЭС) как на этапе локации, так и на этапе поражения ПЛИ ЛКФП. При высоких пороговых значениях интенсивности ПЛИ на входе ОЭС для заданного значения пороговой вероятности защиты ОЭС от ПЛИ расстояние между ЛОЦ и ОЭС может определяться только разрешением объектов локации лазерным локатором ЛКФП. С уменьшением пороговых значений интенсивности ПЛИ на входе ОЭС расстояние между ЛОЦ и ОЭС, характеризующее пространственное распределение ПЛИ при наведении поражающего канала ЛКФП на ЛОЦ, на начальных дальностях начинает преобладать над разрешающей способностью лазерного локатора.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аполлонов В.В. Лазерное оружие: проблемы и перспективы // Научное обозрение. № 2 (24). 2016. С. 33-41.
2. Макаренко С.И. Анализ средств и способов противодействия беспилотным летательным аппаратам. Часть 4. Функциональное поражение сверхвысокочастотным и лазерным излучениями // Системы управления, связи и безопасности. № 3. 2020. С. 122-157.
3. Фомкин Н.В. Разработка в США комплексов лазерного оружия // Зарубежное военное обозрение. № 4. 2017. С. 34-37.
4. Шенцев Н.И., Ютилов Е.Н. О возможности использования лазерного оружия для решения задач ПВО // Стратегическая стабильность. № 50 (1). 2010. С. 31-39.
5. Михайлов Р.Л. Радиоэлектронная борьба в Вооруженных силах США: военно-теоретический труд. СПб.: Наукоемкие технологии, 2018. 131 с.
6. Кулешов П.Е., Глушков А.Н., Марченко А.В. Классификация технических методов (способов) защиты оптико-электронных средств от лазерного комплекса функционального поражения // Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2019. № 10. С. 72-80. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://academy-vvs.ru/docs/editions/VKS/zhurnal_vks/10-2019Z72-80.pdf (дата обращения 01.12.2021).
7. Козирацкий Ю.Л., Афанасьева А.И., Гревцев А.И. и др. Обнаружение и координатометрия оптико-электронных средств, оценка параметров их сигналов / под ред. Ю.Л. Козирацкого. М.: «ЗАО «Издательство «Радиотехника», 2015. 456 с.
8. Кулешов П.Е., Попело В.Д., Проскурин Д.К. Способ защиты информационных средств оптического диапазона от воздействия лазерного излучения путем локального экранирования падающего потока вблизи фокальной плоскости объектива // Телекоммуникации. 2021. № 9. С. 15-24.
9. Никитин В.М., Гаранин С.Г., Фомин В.Н. Адаптивная помехозащита оптико-электронных датчиков (для систем управления и навигации). М.: Издательство Московского университета, 2011. 336 с.
10. Якушенков Ю.Г., Луканцев В.Н., Колосов М.П. Методы борьбы с помехами в оптико-электронных приборах. М.: Радио и связь, 1981. 180 с.
11. Пат. 23630^и, МПК H04N 5/238, Н01Ь 31/0232. Способ защиты приемника оптического излучения / Козирацкий Ю.Л., Козирацкий А.Ю., Кулешов П.Е. и др.; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж). № 2016107511; заявл. 01.03.16; опубл. 16.11.17, Бюл. № 32.
12. Пат. 2215970 RU, МПК F41G 1/32. Защитное устройство входной оптики оптических и оптико-электронных приборов / Козирацкий Ю.Л., Крутов Н.Г., Молохина Л.А. и др.;
заявитель и патентообладатель НПО «Астрофизика». № 2002102506; заявл. 01.02.2002; опубл. 10.11.2003, Бюл. № 31.
13. Чесноков В.В., Чесноков Д.В., Шлишевский В.Б. Пленочные пассивные оптические затворы для защиты приемников изображения от ослепления // Оптический журнал. 2011. № 78,6. С. 39-46.
14. Пат. 2363017 RU, H04N5/238, H01L31/0232. Способ защиты ОЭС от мощного лазерного излучения / П.Е. Кулешов, А.Н. Глушков, А.В. Алабовский и др.; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА им. проф. НЕ. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж). № 2019104733; заявл. 19.02.2019; опубл. 17.12.2019, Бюл. № 35.
15. Козирацкий Ю.Л., Козирацкий А.Ю., Иванцов А.В. и др. Модели информационного конфликта средств поиска и обнаружения: Монография / под ред. Ю.Л. Козирацкого. М.: «ЗАО «Издательство «Радиотехника», 2013. 232 с.
16. Пат. 2712940 RU, МПК G01S017/02. Способ имитации оптико-электронного средства / Ю.Л. Козирацкий, А.Н. Глушков, П.Е. Кулешов и др.; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж). № 2018146920; заявл. 04.12.2018; опубл. 03.02.2020, Бюл. № 4.
17. Пат. 2698466 RU, МПК G01S7/40. Способ формирования ложной оптической цели / Козирацкий Ю.Л., Глушков А.Н., П.Е. Кулешов и др.; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж). № 2018142951; заявл. 26.12.2018; опубл. 27.08.2019, Бюл. № 24.
18. Born M., Wolf E. Principles of optics. Cambridge: Cambridge University Press, 1999. 952 p.
19. Джеррард А., Бёрч Д.М. Введение в матричную оптику. М.: Мир, 1978. 341 с.
20. Гончаренко А.М. Гауссовы пучки света. Мн.: Наука и техника, 1977. 144 с.
21. Попело В.Д. Модель оптико-электронного средства как объекта оптической локации // Радиотехника, 2005, № 7. С. 102-104.
22. Кравцов Ю.А., Орлов Ю.И. Геометрическая оптика неоднородных сред. М.: Наука, 1980. 304 с.
23. Ванеева М.В., Попело В.Д. Теория математической обработки геодезических измерений. Часть 2. Воронеж: ВГАУ, 2015. 138 с.
24. Козирацкий Ю.Л. Оптимизация угла расходимости излучения лазерной локационной системы в условиях помех // Радиотехника. 1994. № 3. С. 6-10.
25. Кулешов П.Е., Глушков А.Н., Марченко А.В. и др. Способ защиты оптико-электронного средства от мощного лазерного излучения на основе смещения точки наведения передающего канала лазерного комплекса функционального поражения за счет использования вынесенных элементов формирующей оптики // Сборник докладов I Всероссийской НИК. «Радиоэлектронная борьба в современном мире», 1-2 октября 2019 г. Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж). 2019. С. 17-19.
26. Пат. 2744507 RU, МПК G01S7/00. Способ защиты оптико-электронных средств от мощных лазерных комплексов / Кулешов П.Е., Глушков А.Н., Писаревский Н.А. и др.; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж). № 2020102175; заявл. 20.01.2020; опубл. 11.03.2021, Бюл. № 8.
REFERENCES
1. Apollonov V.V. Lazernoe oruzhie: problemy i perspektivy // Nauchnoe obozrenie. № 2 (24). 2016. pp. 33-41.
2. Makarenko S.I. Analiz sredstv i sposobov protivodejstviya bespilotnym letatel'nym apparatam. Chast' 4. Funkcional'noe porazhenie sverhvysokochastotnym i lazernym izlucheniyami // Sistemy upravleniya, svyazi i bezopasnosti. № 3. 2020. pp. 122-157.
3. Fomkin N.V. Razrabotka v SShA kompleksov lazernogo oruzhiya // Zarubezhnoe voennoe obozrenie. № 4. 2017. pp. 34-37.
4. Shencev N.I., Yutilov E.N. O vozmozhnosti ispol'zovaniya lazernogo oruzhiya dlya resheniya zadach PVO // Strategicheskaya stabil'nost'. № 50 (1). 2010. pp. 31-39.
5. Mihajlov R.L. Radio'elektronnaya bor'ba v Vooruzhennyh silah SShA: voenno-teoreticheskij trud. SPb.: Naukoemkie tehnologii, 2018. 131 p.
6. Kuleshov P.E., Glushkov A.N., Marchenko A.V. Klassifikaciya tehnicheskih metodov (sposobov) zaschity optiko-'elektronnyh sredstv ot lazernogo kompleksa funkcional'nogo porazheniya // Vozdushno-kosmicheskie sily. Teoriya i praktika. 2019. № 10. pp. 72-80. ['Elektronnyj resurs]. Rezhim dostupa: http://academy-vvs.ru/docs/editions/VKS/zhurnal_vks/10-2019/72-80.pdf (data obrascheniya 01.12.2021).
7. Kozirackij Yu.L., Afanas'eva A.I., Grevcev A.I. i dr. Obnaruzhenie i koordinatometriya optiko-'elektronnyh sredstv, ocenka parametrov ih signalov / pod red. Yu.L. Kozirackogo. M.: «ZAO «Izdatel'stvo «Radiotehnika», 2015. 456 p.
8. Kuleshov P.E., Popelo V.D., Proskurin D.K. Sposob zaschity informacionnyh sredstv opticheskogo diapazona ot vozdejstviya lazernogo izlucheniya putem lokal'nogo ' ekranirovaniya padayuschego potoka vblizi fokal'noj ploskosti ob'ektiva // Telekommunikacii. 2021. № 9. pp. 15-24.
9. Nikitin V.M., Garanin S.G., Fomin V.N. Adaptivnaya pomehozaschita optiko-'elektronnyh datchikov (dlya sistem upravleniya i navigacii). M.: Izdatel'stvo Moskovskogo universiteta, 2011. 336 p.
10. Yakushenkov Yu.G., Lukancev V.N., Kolosov M.P. Metody bor'by s pomehami v optiko-'elektronnyh priborah. M.: Radio i svyaz', 1981. 180 p.
11. Pat. 2363017RU, MPK H04N 5/238, H01L 31/0232. Sposob zaschity priemnika opticheskogo izlucheniya / Kozirackij Yu.L., Kozirackij A.Yu., Kuleshov P.E. i dr.; zayavitel' i patentoobladatel' VUNC VVS «VVA im. prof. N.E. Zhukovskogo i Yu.A. Gagarina» (g. Voronezh). № 2016107511; zayavl. 01.03.16; opubl. 16.11.17, Byul. № 32.
12. Pat. 2215970 RU, MPK F41G 1/32. Zaschitnoe ustrojstvo vhodnoj optiki opticheskih i optiko-'elektronnyh priborov / Kozirackij Yu.L., Krutov N.G., Molohina L.A. i dr.; zayavitel' i patentoobladatel' NPO «Astrofizika». № 2002102506; zayavl. 01.02.2002; opubl. 10.11.2003, Byul. № 31.
13. Chesnokov V.V., Chesnokov D.V., Shlishevskij V.B. Plenochnye passivnye opticheskie zatvory dlya zaschity priemnikov izobrazheniya ot oslepleniya // Opticheskij zhurnal. 2011. № 78,6. pp. 39-46.
14. Pat. 2363017 RU, H04N5/238, H01L31/0232. Sposob zaschity O'ES ot moschnogo lazernogo izlucheniya / P.E. Kuleshov, A.N. Glushkov, A.V. Alabovskij i dr.; zayavitel' i patentoobladatel' VUNC VVS «VVA im. prof. N.E. Zhukovskogo i Yu.A. Gagarina» (g. Voronezh). № 2019104733; zayavl. 19.02.2019; opubl. 17.12.2019, Byul. № 35.
15. Kozirackij Yu.L., Kozirackij A.Yu., Ivancov A.V. i dr. Modeli informacionnogo konflikta sredstv poiska i obnaruzheniya: Monografiya / pod red. Yu.L. Kozirackogo. M.: «ZAO «Izdatel'stvo «Radiotehnika», 2013. 232 p.
16. Pat. 2712940 RU, MPK G01S017/02. Sposob imitacii optiko-'elektronnogo sredstva / Kozirackij Yu.L., Glushkov A.N., Kuleshov P.E. i dr.; zayavitel' i patentoobladatel' VUNC VVS «VVA im. prof. N.E. Zhukovskogo i Yu.A. Gagarina» (g. Voronezh). № 2018146920; zayavl. 04.12.2018; opubl. 03.02.2020, Byul. № 4.
17. Pat. 2698466 RU, MPK G01S7/40. Sposob formirovaniya lozhnoj opticheskoj celi / Yu.L. Kozirackij, A.N. Glushkov, P.E. Kuleshov i dr.; zayavitel' i patentoobladatel' VUNC VVS «VVA im. prof. N.E. Zhukovskogo i Yu.A. Gagarina» (g. Voronezh). № 2018142951; zayavl. 26.12.2018; opubl. 27.08.2019, Byul. № 24.
18. Born M., Wolf E. Principles of optics. Cambridge: Cambridge University Press, 1999. 952 p.
19. Dzherrard A., Berch D.M. Vvedenie v matrichnuyu optiku. M.: Mir, 1978. 341 p.
20. Goncharenko A.M. Gaussovy puchki sveta. Mn.: Nauka i tehnika, 1977. 144 p.
21.Popelo V.D. Model' optiko-'elektronnogo sredstva kak ob'ekta opticheskoj lokacii // Radiotehnika, 2005, № 7. pp. 102-104.
22. Kravcov Yu.A., Orlov Yu.I. Geometricheskaya optika neodnorodnyh sred. M.: Nauka, 1980. 304 p.
23. Vaneeva M.V., Popelo V.D. Teoriya matematicheskoj obrabotki geodezicheskih izmerenij. Chast' 2. Voronezh: VGAU, 2015. 138 p.
24. Kozirackij Yu.L. Optimizaciya ugla rashodimosti izlucheniya lazernoj lokacionnoj sistemy v usloviyah pomeh // Radiotehnika. 1994. № 3. pp. 6-10.
25. Kuleshov P.E., Glushkov A.N., Marchenko A.V. i dr. Sposob zaschity optiko-'elektronnogo sredstva ot moschnogo lazernogo izlucheniya na osnove smescheniya tochki navedeniya peredayuschego kanala lazernogo kompleksa funkcional'nogo porazheniya za schet ispol'zovaniya vynesennyh 'elementov formiruyuschej optiki // Sbornik dokladov I Vserossijskoj NPK. «Radioelektronnaya bor'ba v sovremennom mire», 1-2 oktyabrya 2019 g. Voronezh: VUNC VVS «VVA» (g. Voronezh). 2019. pp. 17-19.
26. Pat. 2744507 RU, MPK G01S7/00. Sposob zaschity optiko-'elektronnyh sredstv ot moschnyh lazernyh kompleksov / Kuleshov P.E., Glushkov A.N., Pisarevskij N.A. i dr.; zayavitel' i patentoobladatel' VUNC VVS «VVA im. prof. N.E. Zhukovskogo i Yu.A. Gagarina» (g. Voronezh). № 2020102175; zayavl. 20.01.2020; opubl. 11.03.2021, Byul. № 8.
© Попело В.Д., Кулешов П.Е., 2022
UDK 623.62 GRNTI 78.25.41
spatial parameters of a method for protecting optoelectronic devices from functional damage by laser radiation using false optical targets
V.D. POPELO, Doctor of Technical Sciences, Senior Researcher P.E. KULESHOV, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor
A model of spatial resolution of false optical targets and optoelectronic means by a laser locator of a laser complex of functional damage, taking into account their reflection parameters, is developed in the article based on the use of the mathematical apparatus of matrix optics in relation to a single-mode Gaussian beam of probing radiation. The dependences of the spatial resolution of the false optical target and the optoelectronic means on the range, as well as the values of the distance between the false optical target and the optoelectronic means, characterizing the spatial distribution of laser radiation when pointing the damaging channel of the laser complex of functional damage at the false optical target, are obtained. The spatial parameters of the method of protecting an optoelectronic device from a laser complex of functional damage, using false optical targets with similar reflective characteristics, set relative to the optoelectronic device at a distance that ensures their resolution by a laser locator and non-reflection of the optoelectronic device when pointing the damaging channel at a false optical target, are investigated.
Keywords: functional damage laser complex, optoelectronic means, powerful laser radiation, resolution, false optical target, transmission matrix, reflected radiation.
