Пассивные тепловые визиры.

Тепловые визиры используют собственное излучение цели в инфракрасном диапазоне волн. В зависимости от длины волны различают:

• горячие цели (длина волны 1,5÷5 микрон);

• холодные цели (8÷13 микрон).

Характер излучения в инфракрасном диапазоне определяет принцип действия пассивных тепловых визиров.

Для поршневых самолетов основной излучающий элемент – выхлопные патрубки двигателей 35-40% общей энергии излучения самолетов – капот двигателей. Для реактивных самолетов основной источник энергии – выходное сопло двигателя и струя раскаленных газов. Для сверхзвуковых летательных аппаратов – необходимо учитывать в качестве источника лучистой энергии их обшивку. Головки баллистических ракет при входе в тепловые слои атмосферы раскаляются до красного или белого коленья. Все связанное выше позволяет считать, что аэродинамические цели в инфракрасном диапазоне волн являются точечными излучателями.

Изучение внешней среды.

Прием тепловой энергии сопровождается фоновым излучением. Фоновое излучение внешней среды обусловлено земной поверхностью, атмосферой, космическим пространством. Чтобы построить тепловую головку, были проведены эксперименты по изучению спектрального состава внешней среды. Все эти эксперименты служили только одной цели: необходимо было найти способы уменьшить фоновое излучение. Спектральный состав излучения некоторых объектов можно охарактеризовать следующими графиками:

Первый график – спектральное распределение солнечной энергии у поверхности земли; второй – спектральная плотность отраженной облаками солнечной энергии.

При наведении в объектив тепловой головки самонаведения будут попадать сигналы, отраженные точечными источниками, то есть нашими целями и фоновым излучением. Графики позволяют в первом приближении считать фоновое излучение имеющим равномерную спектральную плотность. Это позволяет реализовать тепловые головки самонаведения.

Обобщенная схема оптико-электронных систем самонаведения.

ЛЦ – ложные цели;

ПЦ – побочные цели;

Фоны – в объективе есть фоновое излучение;

ОЭПС – оптико-электрический прибор самонаведения;

Усил. пр. – усилитель и привод рулей;

АС – автопилот снаряд;

КЗ – кинематическое звено.

Информационная связь цели и прямого самонаведения осуществляется лучистым потоком пассивного излучения цели. Оптико-электронный прибор самонаведения выдает на усилитель информацию управляющего сигнала, независимо от типа траектории управляющего объекта. Ось оптической системы должна все время стремиться к совмещению с целью. Простейший пеленгатор определяет положение цели в системе координат, связанной с корпусом снаряда. То есть продольная ось пеленгатора жестко связана с продольной осью управляемого объекта. Такие пеленгаторы используются при стрельбе по неподвижным (малоподвижным) целям. При использовании следящего пеленгатора его продольная ось стабилизируется в пространстве и в процессе управления может отклоняться на значительную величину от продольной оси снаряда. Прибор самонаведения состоит из двух основных частей:

• Система обнаружения и сопровождения целей;

• Преобразователь управляемых сигналов.

Главным элементом системы обнаружения является оптико-электронная система. Ее назначение: прием лучистой энергии; выделение излучения цели путем формирования и анализа изображения пространства предмета. Необходимо вырабатывать электрический сигнал, в котором заложена информация о месте положения цели относительно управляемого объекта в какой-то системе координат.