[科普中國(guó)]-瞄準(zhǔn)光束

概述

空間鏈路中一個(gè)典型光束的角度寬度可以被限制在1弧度以?xún)?nèi)。如果接收機(jī)要對(duì)這個(gè)光束進(jìn)行探測(cè)，那么該光束必須對(duì)準(zhǔn)到這一束寬的一小部分之內(nèi)。或者說(shuō)，如果光束只能以 弧度的精度對(duì)準(zhǔn)一所期望的接收機(jī)（當(dāng)作一個(gè)點(diǎn)），那么束寬至少應(yīng)為 ，以確保接收機(jī)對(duì)光場(chǎng)的吸收。

為了用具體數(shù)值強(qiáng)調(diào)這一結(jié)果，假定該光束是從高度為22000英里的一顆衛(wèi)星上指向地球的。從這一高度發(fā)出的一個(gè)50 的光束在地球上照亮的范圍直徑為英里。這表示，這一發(fā)自衛(wèi)星的光束的中心必須被對(duì)準(zhǔn)到距位于地球上的接收機(jī)半英里以?xún)?nèi)。將對(duì)這一結(jié)果與束寬約10°、地面覆蓋區(qū)域約4000英里的RF衛(wèi)星天線相比較，RF僅需對(duì)準(zhǔn)到2000英里以?xún)?nèi)。這在相當(dāng)大程度上降低了所要求的對(duì)準(zhǔn)精度。1

基本原理將瞄準(zhǔn)光束始終對(duì)準(zhǔn)彈上直角棱鏡，使豎立在場(chǎng)坪上的導(dǎo)彈遇風(fēng)搖擺時(shí)仍能實(shí)施瞄準(zhǔn)的技術(shù)。其途徑較多，一般可采取加大光電瞄準(zhǔn)儀口徑或加寬彈上直角棱鏡，在光電瞄準(zhǔn)儀物鏡口套上擴(kuò)束裝置，以及隨風(fēng)搖擺跟蹤或步進(jìn)跟蹤(采樣記憶)等方案。

通常，風(fēng)擺量不大時(shí)，使用前兩種方案；風(fēng)擺量大時(shí)則采用后兩種方案。有的導(dǎo)彈在條件允許時(shí)則不用風(fēng)擺跟蹤。當(dāng)使用風(fēng)擺跟蹤時(shí)，其裝置主要由光電準(zhǔn)直管、風(fēng)擺跟蹤電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。使用時(shí)，向彈上直角棱鏡發(fā)出一束掃描式調(diào)制平行光束，并接收返回的光信號(hào)，這樣，既獲得了瞄準(zhǔn)信息，又獲取了直角棱鏡平移信息，然后，通過(guò)風(fēng)擺跟蹤電路將平移的光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換、放大處理，最后控制伺服機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，使瞄準(zhǔn)儀主機(jī)沿軌道橫移，以對(duì)準(zhǔn)不斷搖擺的彈上直角棱鏡，從而實(shí)現(xiàn)瞄準(zhǔn)風(fēng)擺跟蹤。2