Dalnomerlar Ozbek tiliga tarjoma qilingan shakli СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ кафедра радиоэлектроники. - презентация

1 Dalnomerlar Ozbek tiliga tarjoma qilingan shakli СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ кафедра радиоэлектроники

2 Plan: 1. Asosiy ta'riflar. 2. Ish printsipi. 3. Dalomer haqida umumiy ma'lumot.

3 Dalnomer - kuzatuvchidan ob'ektga masofani aniqlash uchun mo'ljallangan qurilma. Kuzatuv tizimlarida, qurol-aslahalar, bombardimon tizimlari va boshqalarda qo'llaniladi. Lazer Dalnomer - lazer nurlari yordamida masofani o'lchash uchun qurilma. Dalnomerо turlari: Dalnomer qurilmalari faol va passiv bo'linadi: Faol : –ovozli Dalnomer; –engil Dalnomer; –dalnomer lazer va boshqalar. Passiv : –Dalnomer optik parallax yordamida (masalan. Dalnomer kamera); –Ob'ektni har qanday namunaga taqqoslashni ishlatadigan dalnomerlar boshqalar

4 RadioDalnomer radio to'lqinlari yordamida kontaktsiz usul bilan masofani aniqlash vositasi. Faoliyat printsipi Operatsion printsipi radio to'lqinining radiodalnomyerdan har qanday ob'ektga va orqaga o'tish vaqtini aniqlashdir, bu masofa bu vaqtga bevosita proportsional bo'ladi. Aksettiruvchi ob'ekt qabul qilingan signalning qayta chiqarilishi bilan passiv yoki faol bo'lishi mumkin. Passiv aks ettirish dalnomerlardan foydalanadi, ular masofalarni o'zboshimchalik bilan tanlangan maqsadlarga, masalan, harbiy ishlarda o'lchash uchun mo'ljallangan. Faol usulda oldindan biron-bir nuqtada joylashgan maxsus qayta chiqaradigan qurilmalar yoki dalnomer radio signallari (radionavigatsiya tizimlarida) ishlatiladi. O'lchov usullari : -impuls (qabul qilingan aks ettirilgan signalning kechikish vaqtini bevosita o'lchash); -- o'zgarishlar (signal uzatish yo'liga mos keladigan to'lqin uzunliklarining sonini aniqlash).

5 IZCHIL NUR. Lazer (eng. lazer, ingliz tilidagi qisqartma. radiatsiyaning stimulyatsiyalangan emissiyasi bilan nurli amplifikatsiya) - majburiy nurlanish orqali yorug'likni kuchaytirish. Optik kvant generatori-nasos energiyasini (yorug'lik, elektr, issiqlik, kimyoviy va boshqalar) izchil, monoxromatik, polarizatsiyalangan va tor yo'naltirilgan radiatsiya oqimiga aylantiradigan qurilma. Kogoret nur - ulkan miqdordagi emissiya atomlarining izchil yoritilishi - natijada ichki tartibli yorug'lik oqimi paydo bo'ladi. Nokogoret nur -nur oqimi qayerda, har bir atom-emitter boshqa emitentlarning atomlari bilan izchil emas, ko'rsatilgan, shuning uchun umuman, u ichki tartibsiz, xaotik (cho'g'lanma chiroq) deb atash mumkin nur oqimini, o'girsa. Lazer nurlari yorug'lik energiyasining majburiy uzluksiz oqimi deb o'ylamasligimiz kerak. Ko'pgina hollarda, lazerlar doimiy yorug'lik nurini emas, balki yorug'lik pulslarini ishlab chiqaradi.

6 Lazerlar nafaqat ular yaratgan nurlanishning xususiyatlari, balki tashqi ko'rinishi, o'lchamlari, dizayn xususiyatlari bilan ham farqlanadi. Lazerlarni ajratish (faol element bilan) : -Solid State-silindrsimon shakldagi Kristal yoki shisha rod; - - gaz-maxsus tanlangan gaz aralashmasi bo'lgan muhrlangan shisha quvur; -- maxsus suyuqlik bilan suyuqlik.

7 Gaz tushirish lazer - chiqarish gaz aralashmalari (aralashmasi bosimi 1-10mm Sim.u) mustaqil elektr oqimi bilan hayajonlangan. Gaz chiqarish lazerlarining uchta guruhi mavjud: ishlab chiqariladigan radiatsiya erkin ionlarning energiya darajalari ("ion lazerlari"atamasi qo'llaniladi) o'rtasidagi o'tishlarda tug'ilgan lazerlar. lazerlar erkin atomlar darajalari orasidagi o'tishlarda hosil bo'ladi;molekulalar darajalari (molekulyar lazerlar deb ataladigan) orasidagi o'tishlarda hosil bo'lgan lazerlar. Ko'p sonli gaz deşarj lazerlaridan uchtasi ajralib turadi: geliy-neon (atomlardagi o'tishlarda hosil bo'lgan lazerning misoli sifatida), argon (ion lazer) va CO2 lazer (molekulyar lazer)

8 Lazer ishining jismoniy asoslari majburiy (indikatsiyalangan) radiatsiya fenomeni hisoblanadi.gonovy (ion lazer) va CO2 lazer (molekulyar lazer) Hodisaning mohiyati: atomning energiyasi radiatsiyadan oldin va keyin atom darajasining energiyasidagi farqga teng bo'lsa, atom boshqa foton ta'sirida fotonni chiqarib yuborishi mumkin;shu bilan birga, chiqarilgan foton radiatsiyaga olib keladigan fotonga mos keladi (uning " aniq nusxasi»); nurning kuchayishi mavjud. Bu hodisa tarqaladigan fotonlarning tasodifiy tarqalish yo'nalishlari, polarizatsiya va fazaga ega bo'lgan spontan nurlanishdan farq qiladi. Geliy-neon lazer. Markazdagi yorqin nur aslida lazer nuri emas, balki neon chiroqlarida bo'lgani kabi, porlashni keltirib chiqaradigan elektr oqimi. Nur o'ngdagi ekranga yorqin qizil nuqta shaklida prognoz qilinadi.

9 Hayajonlangan atomning tasodifiy foton bilan indikatsiyalangan nurlanishini chaqirish ehtimoli ushbu fotonni kutilmagan holatda bo'lgan atom tomonidan so'rilish ehtimoli bilan tengdir. Shuning uchun, yorug'likni kuchaytirish uchun, atrof-muhitdagi qo'zg'aluvchan atomlar kutilmagan narsalardan ko'proq bo'lishi kerak. Termodinamik muvozanat holatida bu holat bajarilmaydi, shuning uchun faol lazer muhitini (optik, elektr, kimyoviy va boshqalar) nasosning turli tizimlari qo'llaniladi. Faol lazer muhiti optik rezonatorga joylashtiriladi. Eng oddiy holatda, u ikkita nometall bo'lib, ulardan biri shaffof - lazer nurlari qisman rezonatordan chiqadi. Ko'zgulardan aks ettirilgan radiatsiya nurlari rezonator orqali bir necha marta o'tib, unda induktsiya qilingan o'tishlarni keltirib chiqaradi. Radiatsiya ham doimiy, ham zarba bo'lishi mumkin. Shu bilan birga, tez o'chirish va fikr-mulohazalarni yoqish va shu bilan impuls davrini kamaytirish uchun turli xil asboblardan foydalanib, juda yuqori quvvatli radiatsiya (ulkan impulslar deb ataladi) yaratish uchun sharoit yaratish mumkin. 1-faol muhit; 2-lazer nasos energiyasi; 3-shaffof oyna; 4-shaffof oyna; 5-lazer nuri.

10 Barcha lazerlar uchta asosiy qismdan iborat: faol (ish) muhit; nasos tizimlari (energiya manbai); optik rezonator (lazer kuchaytirgich rejimida ishlayotgan bo'lsa, yo'qolgan bo'lishi mumkin). Ularning har biri lazerning ishlashi uchun o'ziga xos funktsiyalarni bajarilishini ta'minlaydi.

11 Faol muhit hozirgi vaqtda barcha agregat moddalar lazer ish muhiti sifatida ishlatiladi: qattiq, suyuq, gazsimon va hatto plazma. 1. Oddiy holatda, hayajonlangan energiya darajasida bo'lgan atomlarning soni Boltzmanning taqsimlanishi bilan belgilanadi: energiya e bilan hayajonlangan holatda bo'lgan atomlar soni, N 0 - asosiy holatdagi atomlar soni, K-Boltzman sobit, t-muhit harorati. 2. Moddalar orqali o'tadigan elektromagnit to'lqin atomlarni qo'zg'atish uchun energiyasini iste'mol qiladi. Shu bilan birga, radiatsiya intensivligi Bugerning qonuniga muvofiq tushadi: l 0 - boshlang'ich intensivligi, I l -nurlanish intensivligi, moddaning masofa l o'tgan, a 1 -modda yutilish koeffitsienti. 3. Agar hayajonlangan atomlarning soni kutilmagan atomlardan kattaroq bo'lsa, majburiy radiatsiya aktlari emlovdan ustun turadi va radiatsiya qonun bilan kuchayadi (naz. aholi inversiyasi): a 2 - kvant daromad omili Haqiqiy lazerlarda daromad keladigan energiya miqdori rezonatorda yo'qolgan energiya qiymatiga teng bo'lgunga qadar sodir bo'ladi. Bu yo'qotishlar energiya nasos faqat uning isitish, shuningdek, boshqa omillar mavjudligi (tarqalishi, iflosliklarni singishi, Ko'zgularni aks neidealnost, atrof-muhit uchun foydali va kiruvchi nurlanish, va hokazo) uchun ketadi, shundan keyin ish moddalar metastabil darajasini to'ldirish bilan bog'liq.

12 Nasos tizimi lazer muhitining teskari aholisini yaratish uchun turli mexanizmlar qo'llaniladi. Qattiq davlat lazerlari Kuchli gaz deşarj lampalar nurlanishi tufayli-chiroqlar, yo'naltirilgan quyosh nuri (optik nasos) va boshqa lazer nurlanish (xususan, yarim o'tkazgich)) Shu bilan birga, faqat zarba rejimida ishlash mumkin, chunki nasos energiyasining juda katta zichligi talab qilinadi, bu esa uzoq vaqt davomida kuchli issiqlik va ishchi moddaning barini yo'q qilishga olib keladi Gaz va suyuq lazerlar Elektr toki bilan nasos ishlatiladi Lazerlar doimiy rejimda ishlaydi yarim o'tkazgich lazerlari P-n o'tish orqali kuchli to'g'ridan-to'g'ri oqim ta'sirida, shuningdek, elektronlar to'plami bilan sodir bo'ladi

13 Optik rezonator Rasmda yashil rangda tasvirlangan spektral chiziqning kengligi rezonatorning uchta chastotasiga mos keladi. Bunday holda, lazer tomonidan ishlab chiqarilgan radiatsiya uch rejimli bo'ladi. Binafsha chiziq uchun radiatsiya butunlay monoxromatik bo'ladi. Lazer nometall nafaqat ijobiy geribildirim mavjudligini ta'minlash, balki rezonator sifatida ham ishlaydi, bu rezonatorning doimiy to'lqinlariga mos keladigan lazer tomonidan ishlab chiqarilgan modani kuchaytiradi va boshqalarni zaiflashtiradi. Bundan tashqari, turli xil diafragma, iplarni tarqatish va turli xil optik rezonator davrlari qo'llaniladi.

14 Dalnomer lazer harakati sxemasi Активный элемент Лампа накачки Выходное зеркало Вращающееся зеркало Призма Dalnomerning lazer ishlash printsipi quyidagilardan iborat: qurilma tomonidan yuborilgan lazer nurlari ko'zga ko'rinmas, maqsaddan aks etadi va qaytib keladi. Bundan tashqari, o'rnatilgan mikrokontrolör, lazer puls yuborilgan vaqtdan boshlab, aks ettirilgandan keyin qabul qilingan vaqtga bog'liq bo'lgan masofani hisoblab chiqadi. Dalnomerlarda o'rnatilgan lazerlar infraqizil to'lqin uzunligi oralig'ida ishlaydi va ularning radiatsiyasi ko'zga ko'rinmaydi.

15 Faol turdagi dalnomerlarning ishlash printsipi dalnomer tomonidan yuborilgan signalni ob'ektga masofani bosib o'tish uchun sarflaydigan vaqtni o'lchashdan iborat. Signalning tarqalishi tezligi (yorug'lik yoki tovush tezligi) ma'lum hisoblanadi.

16 Elektromagnit nurlanishning doimiy tezlikda tarqalishi qobiliyati ob'ektga masofani aniqlash imkonini beradi. Shunday qilib, impuls dalnometrirovaniya usuli bilan quyidagi nisbat qo'llaniladi: Ushbu nisbatni ko'rib chiqish masofani o'lchashning mumkin bo'lgan aniqligi energiya momentumining ob'ektga va orqaga o'tish vaqtini o'lchashning aniqligi bilan belgilanadi. Ko'rinib turibdiki, momentum qanchalik qisqa bo'lsa, shuncha yaxshi bo'ladi. bu yerda l-ob'ektga masofa, C-vakuumdagi yorug'lik tezligi, n-radiatsiya tarqaladigan muhitning sinishi indeksi, t-impulsning maqsadga o'tish vaqti va orqaga.

17 Lazerlarning turlari Luminesans qattiq muhitlarda (dielektrik kristallar va shisha) qattiq davlat lazerlari. Aktivator sifatida Nodir tuproq elementlarining ionlari yoki Fe temir guruhining ionlari keng tarqalgan. Yarim o'tkazgich lazerlari. Rasmiy ravishda, ular ham qattiq holatda, lekin an'anaviy ravishda alohida guruhga ajratiladi, chunki ular boshqa nasos mexanizmiga ega (p-n o'tish yoki heterojen orqali ortiqcha zaryadlovchilarni in'ektsiya qilish, kuchli maydonda elektr parchalanishi, tez elektronlar bilan bombardimon qilish) va kvant o'tishlari ruxsat etilgan energiya zonalari o'rtasida emas, balki alohida energiya darajalari o'rtasida sodir bo'ladi. Spektroskopiyada, boshqa lazerlarni nasos tizimlarida, shuningdek tibbiyotda qo'llaniladi. Bo'yoq lazerlari. Organik bo'yoqlarning keng spektrlarini hosil qilish uchun faol vosita sifatida floresan eritmani ishlatadigan lazerlarning turi. Lazer o'tishlari birinchi qo'zg'aluvchan va asosiy elektron sharoitlarning turli salınımlı pastki darajalari o'rtasida amalga oshiriladi. Nasos optik, doimiy va puls rejimida ishlashi mumkin. Asosiy xususiyat- keng diapazonda radiatsiya to'lqin uzunligini qayta qurish qobiliyati. Spektroskopik tadqiqotlarda qo'llaniladi. Gaz lazerlari -faol muhit gazlar va bug ' aralashmasi bo'lgan lazerlar. Ular yuqori quvvat, monoxromatik va nurlanishning tor yo'nalishi bilan ajralib turadi. Uzluksiz va impuls rejimida ishlaydi. Nasos tizimiga qarab, gaz lazerlari gaz tushirish lazerlariga, optik qo'zg'alish va zaryadlangan zarralar bilan ishlaydigan gaz lazerlariga bo'linadi (masalan, yadro pompalanadigan lazerlar, 80-x boshida raketaga qarshi mudofaa tizimlarini sinovdan o'tkazdi, ammo ular juda ko'p muvaffaqiyatsiz), gazodinamik va kimyoviy lazerlar.

18 Dalnomerda lazer nurlanishining modulyatsiyasi xarakteriga qarab, masofani o'lchashning uchta usuli mavjud : Impuls; Faza; faza- Impuls.

19 Impuls usulining mohiyati shundan iboratki, ob'ektga sensing puls yuboriladi, shuningdek dalnomer-da vaqt hisoblagichini ishga tushiradi. Ob'ekt tomonidan aks ettirilgan impuls Dalnomerga kelganda, u taymer ishini to'xtatadi. Vaqt oralig'ida operatorga ob'ektga masofa avtomatik ravishda ko'rsatiladi. Sensing va aks ettirilgan signallar orasidagi vaqt oralig'ini o'lchashning aniqligi 10-9 s ga to'g'ri kelishi ma'lum. chunki yorug'lik tezligi 3·1010 sm/s ga teng deb hisoblashimiz mumkin, biz taxminan 30 sm masofani o'lchashda xato qilamiz. Mutaxassislarning fikricha, bu bir qator amaliy muammolarni hal qilish uchun etarli.

20 Dalnometrirovaniya fazali usuli bilan lazer nurlanishi sinusoidal qonun bilan modulyator (elektr signalining ta'siri ostida parametrlarini o'zgartiradigan elektrooptik Kristal) yordamida modulyatsiya qilinadi. Odatda 10 chastotali sinusoidal signal ishlatiladi MGts (o'lchov chastotasi). Yansıtılan radiatsiya qabul qiluvchi optikaga va fotopriyemnikka kiradi, bu erda modulyatsion signal chiqariladi. Ob'ektga masofaga qarab, modulyatordagi signal fazasiga nisbatan aks ettirilgan signalning fazasi o'zgaradi. O'zgarishlar farqini o'lchab, ob'ektga masofani aniqlang. Mutaxassislarning ta'kidlashicha, operator (juda malakali askar emas) bir darajadan oshmagan xato bilan fazani aniqlash qiyin emas. Agar lazer nurlanishining modulyatsiya chastotasi 10 MGts bo'lsa, masofani o'lchash xatosi 5 sm atrofida bo'ladi.

21 Dalnomerlarning xususiyatlarini belgilovchi omillar 1.Faol muhit turi. 2.Qabul qiluvchining fotodiodlarining sezuvchanligi. 3.Turli xil ichki va tashqi shovqinlarning ta'siri.

22 Er osti lazer dalnomerlari Hozirgi vaqtda tanklar va g'arbiy ishlab chiqarish BMPLARIDA o'rnatilgan dalnomer lazer faol elementlarining aksariyati neodimiyum (faol element - yttriy- alyuminiy anorli kristall Y3A15O3, neodimiyum ionlari faol markazlar sifatida kiritilgan) neodimiyum kristallari asosida yaratilgan. Ushbu lazerlar 1,06 mm to'lqin uzunligida radiatsiya hosil qiladi. Bundan tashqari, faol element pushti yaqut kristallari bo'lgan lazer dalnomerlar ham mavjud. Bu erda alyuminiy oksidi A12O3 kristalining asoslari va xrom ionlarining faol elementlari Sg3 hisoblanadi. Yaqutdagi lazerlar 0,69 mm to'lqin uzunligida radiatsiya hosil qiladi. Yaqinda xorijiy jangovar texnika karbonat angidridda lazer Dalnomerlaridan foydalanishni boshladi. CO2 lazerida gaz chiqarish trubkasida karbonat angidrid (CO2), molekulyar azot (N,) va geliy, suv bug'lari va boshqalar kabi turli xil kichik qo'shimchalardan tashkil topgan aralash mavjud. Karbon dioksid lazerining afzalligi shundaki, uning emissiyasi (to'lqin uzunligi 10,6 mm) ko'rish uchun nisbatan xavfsizdir va tutun va tuman orqali yaxshi penetrasyon beradi. Bundan tashqari, ushbu to'lqin uzunligida ishlaydigan doimiy radiatsiya lazeri termal ko'rish bilan ishlashda maqsadni ta'kidlash uchun ishlatilishi mumkin.

23 Harbiy ishlarda lazer Dalnomerlarini qo'llash Birinchi dalnomer xm-23 lazer Vyetnamda sinovdan o'tdi va AQSh armiyasida xizmat qilish uchun qabul qilindi. U quruqlik kuchlarining ilg'or kuzatuv punktlaridan foydalanish uchun mo'ljallangan. Unda radiatsiya manbai 2.5 Vt chiqish quvvati va 30ns impulsining davomiyligi bo'lgan lazer edi. Dalnomer dizaynida integral mikrosxemalar keng tarqalgan. Emitter, qabul qiluvchi va optik elementlar monoblokka o'rnatiladi, bu aniq azimut mos yozuvlar miqdori va maqsad joyining burchagiga ega. Dalnomerning kuchi 24V kuchlanishli nikel-kadmiyum batareyalari tomonidan amalga oshirildi, bu esa zaryadsiz 100 masofa o'lchovlarini ta'minlaydi.

24

25 3r89 "palash" jangovar moduli boekomplekt va zur 9M337 bilan 3P89 jangovar modulining 3C89 o'rnatish tarkibi 2 olti burchakli 30 mm avtomat AO- 18KD, raketaning boshlang'ich tezligi va 2M4 raketalari uchun "Pine-P" 9m337 bloklarini o'z ichiga oladi. Avto-ishlab chiqarish bo'yicha maqsadlarni olish oralig'i: -samolyot km - vertolyot km - Kr-8-12 km - yer osti zirhli ob'ekti -8 kmMaksimal o'lchov oralig'i-20 km.

26 Zur boshqaruv tizimi