مهندسان : دنیای مکانیک و مکاترونیک

فعالیت در حوزه مهندسی مکانیک ومکاترونیک وامور وابسته

مهندسان : دنیای مکانیک و مکاترونیک

فعالیت در حوزه مهندسی مکانیک ومکاترونیک وامور وابسته

از جمله تهدیدات نظامی سنگین برای کشورهای که نیروی هوایی ضعیف دارند استفاده از سلاح های لیزری وجنگ الکترونیکی ضد انهاست

هدف از این پست اشنایی با این سلاح ها و کارکرد تخریباتی ان هاست:

این گونه سلاح ها با توجه به مزایایی چون   دقت بسیار بالا، سادگی ساختار، قیمت تمام‌شده پایین و مقاومت بالا در برابر اخلال، تحقیق و توسعه تسلیحات هدایت‌شونده‌ی لیزری در کشورهای مختلف جهان مورد توجه قرار گرفته‌ا‌ست.با توجه به این تعداد این سلاح هاسال به سال در حال افزایش است. توسعه تسلیحات لیزری با سرعتی چشمگیر در سراسر جهان دیده می‌شود به عنوان مثال موشک هلفایر آمریکایی از سال 1974 تا کنون در حال تولید بوده و در اختیار 25 کشور جهان قرار دارد. این امر نیروهای زمینی، دریایی و هوایی را در معرض خطری جدی قرار داده است.


چگونگی هدایت لیزری:هدایت لیزری روشی است که در آن از پرتو لیزری برای هدایت تسلیحات استفاده می‌شود. این روش که آنرا می‌توان زیرمجموعه‌ی روش های هدایت سوار بر پرتو دانست معمولاً به صورت نیمه فعال به کار گرفته می‌شود و در آن هدف مورد نظر توسط یک علامت‌گذار زمینی یا هوایی علامت گذاری می‌شود. علامت گذاری هدف توسط پالس‌های لیزری صورت می‌گیرد، شایان ذکر است پالس‌های ارسالی توسط واحد علامت گذار کدگذاری می‌شوند تا بدین وسیله امکان اخلال در هدایت موشک به حداقل ممکن برسد. پردازشگر مستقر در موشک، بمب یا گلوله با دریافت امواج بازتاب شده از هدف به کمک حسگر و پردازش آن دستورات لازم را به باله‌ها اعمال کرده مسیر حرکت را تصحیح می‌کند. این روش هدایت سبب می‌شود بتوان اهداف ثابت یا متحرک را به صورت شبانه روزی مورد هدف قرار داد. البته این روش علیرغم مزایای فراوان مشکلات خاصی نیز دارد. کارایی این روش در آب‌وهوای نامناسب کاهش پیدا می‌کند، برد آن محدود است، واحد علامت گذار ممکن است شناسایی شود، انتشار مسقیم پرتو لیزر یک محدودیت مکانی برای علامت‌گذار ایجاد می‌کند، در صورت کافی نبودن انرژی پرتو بازتاب شده ماژول هدایت کننده دچار خطا می‌شود.

تصویر


روش‌های اخلال تسلیحات لیزری
اخلال غیرفعال
به دام انداختن پرتو لیزر
تکنیک‌های به دام انداختن یا پنهان کردن پرتو لیزر در اصل توسط واحدهای نظامی جهت پنهان شدن از دید فاصله‌یاب‌های لیزری، علامت‌گذارهای لیزری و لیدار (سامانه اکتشاف لیزری) مستقر در هواپیماها، شناورهای رزمی، موشک‌ها و واحدهای زمینی، بکار می‌رود. هدف اصلی این روش کاهش هرچه بیشتر پرتو لیزر بازتابی به سمت واحد متخاصم است. دو روش عمده به دام انداختن پرتو که معمولا در واحدهای زرهی زمینی بکار می‌روند عبارت‌اند از:
1) کاهش پرتو بازتابی و افزایش میزان پراکندگی آن. معمولاً بدنه‌ی تانک‌ها با موادی خاص و ویژه رنگ‌آمیزی می‌شود و این امر سطح فلزی براق تانک را به سطحی کدر و پخش کننده پرتو لیزر تبدیل می‌کند. در نتیجه تراکم انرژی پرتو بازتابی کاهش پیدا می‌کند.
2) استفاده از تور استتاری جاذب پرتو لیزر. تور را می‌توان توسط رنگ‌های ویژه جاذب پرتو لیزر رنگ‌آمیزی کرد علاوه بر این ساختار آن را می‌توان جاذب لایه لایه ساندویچی طراحی کرد و یا با استفاده از مواد کامپوزیتی از ساختار لانه‌زنبوری در آن استفاده کرد. در صورت استفاده از ساختار لانه زنبوری پرتور پیش از بازگشت، درون ساختار چندین بار شکسته می‌شود و این امر علاوه بر کاهش انرژی پرتو بازگشتی زمان بازتاب و رسیدن به گیرنده را افزایش داده با ایجاد خطا تجهیزاتی مانند فاصله‌یاب‌های لیزری را به اشتباه می‌اندازد.

 


اخلال به کمک لایه دود
استفاده از لایه دود از گذشته‌های دور مورد توجه نظامیان بوده است. دود در نبردهای زمینی و دریایی مکرراً مورد استفاده قرار گرفته است. در گذشته از دود برای محدود کردن دید بصری دشمن استفاده می‌شده‌است در جنگ‌های جهانی اوّل و دوّم، این ابزار ساده بارها و بارها کارایی خود را نشان داده است. حتی با پیشرفت تسلحات و بکارگیری روش‌های متعدد الکترونیکی باز هم این ابزار کارایی مناسبی از خود نشان می‌دهد، چرا که علاوه بر محدود کردن دید دشمن، می‌تواند از عبور امواج مادون قرمز و پرتوهای لیزری جلوگیری کند! اما سابقه‌ی استفاده‌ی اختصاصی از دود در برابر تسلیحات لیزری به جنگ ویتنام باز می‌گردد. زمانی که نیروی هوایی ایالات متحده نیروگاه فوان در هونای را با استفاده از تسلیحات لیزری مورد هدف قرار داد ویتنامی‌ها به خود آمده و با بکارگیری گسترده‌ی دود تعداد زیادی از بمب‌های لیزری پرتاب شده توسط هواپیماهای آمریکایی را منحرف کردند.

اخلال فعال
سامانه اخلال فعال فریب‌دهنده
اخلال لیزری فعّال نوعی از اخلال است که به وسیله آن می‌توان تسلیحات هدایت شونده لیزری و همچنین فاصله‌یاب‌های لیزری دشمن را به واسطه تجهیزات مورد استفاده دشمن فریب داد و یا در آن اخلال ایجاد کرد. در این نوع اخلال دو راهکار کلی وجود دارد: در راهکار اوّل هنگامی که مدافع توسط فاصله یاب‌های دشمن مورد تابش لیزر قرار گرفت -یا پرتو در حال شلیک به سمت مدافع است و یا اینکه پرتو در حال منعکس شدن از به سمت مبدا است- با تاخیری بسیار کوتاه، سیگنالی دقیقاً با طول موج و زمان پالس فاصله‌یاب دشمن، به طرف فاصله یاب شلیک شود. با این کار واحد متخاصم یک هدف را با دو هدف همزمان اشتباه گرفته و اقدام به اندازه‌گیری مجدد فاصله می‌کند و همین امر باعث می‌شود زمان درگیری طلایی از دست برود. در رویکرد دوم زمانی که واحد متخاصم به سمت مدافع پرتویی شلیک می‌کند، مدافع نیز با تاخیری بسیار اندک پالسی را همانند پالس فاصله‌یاب دشمن ارسال کرده سبب افزایش خطای اندازه‌گیری فاصله‌یاب دشمن می‌شود.

انتظار مدافع از فریب لیزری فعال این است که با گمراه کردن و فریب دادن تسلیحات هدایت لیزری، هدفی کاذب برای آن ایجاد کرده، هدف اصلی را از چشم این تسلیحات پنهان کند. با توجه به انواع تکنیک‌های اخلال فعال اخلال فریب را می‌توان در دو دسته اخلال تابش مجدد (retransmission) و اخلال واکنش (response jamming) دسته‌بندی کرد.
اخلال تابش مجدد: تقویت سیگنال پالس لیزری به صورت خودکار و به واسطه سامانه هشدار لیزری و سپس تابش مجدد این سیگنال توسط اخلال‌گرهای لیزری به منظور ایجاد سیگنال فریب.
اخلال واکنش: ذخیره‌ی سیگنال پالس لیزری و سپس تکثیر دقیق این سیگنال‌ها به منظور ایجاد سیگنال‌های فریب.

اساساً یک سامانه فریب شامل یک زیرسامانه‌ی پیش‌اخطار، زیرسامانه اخلال فعال، لیزر تابش اخلال و زیر سامانه‌ای برای منتشر کردن اهداف کاذب است. سامانه پیش اخطار، وظیفه کشف سیگنال لیزر و زاویه دید در زمان دریافت سیگنال و همچنین محدوده‌ی موج کاری آن را به عهده دارد. در حالیکه سامانه اخلال فعال از مرتب کننده سیگنالی (signal sorter)، سامانه اندازه‌گیری فرکانس تکرار پالس، پردازنده سامانه شناسایی کدهای لیزر و هماهنگ ساز سامانه بازتابش لیزری تشکیل شده‌است. طراحی این زیر سامانه‌ها می‌تواند به صورت یک مینی‌کامپیوتر و با یکپارچه‌سازی مدارها انجام شود.


سامانه‌های اخلال‌گر کورکننده
تسلیحات لیزری کورکننده
تسلیحات لیزری کورکننده می‌توانند با ایجاد آسیب در پریسکوپ‌ها، دستگاه‌های نشانه‌روی، دوربین‌های دید در شبی که در نور کم کار می‌کنند، تصویرسازهای مادون قرمز، فاصله یاب های لیزری، سامانه‌های نشانه گذار لیزری و جستجوگرها، باعث اخلال در آنها شوند. همچنین به کمک این نوع تسلیحات می‌توان مستقیماً جستجوگرهای سامانه‌ی هدایت لیزری را از کار انداخت و یا سربازان دشمن را کور کرد. تکنیک کور کردن یکی از روش‌های بسیار موثر در سامانه‌های دفاع لیزری است.

در جنگ خلیج فارس، نیروهای آمریکایی دو نوع تسلیحات کور کننده‌ی لیزری را مورد استفاده قرار دادند، سامانه دفاعی AN/VLQ-7 Stingray و سامانه دفاع لیزری AN/PLQ-5 (اختصاراً LCMS).
سامانه AN/VLQ-7 Stingray که ساخت شرکت مارتین ماریتا است بر روی خودروهای زرهی برادلی نصب شده بودند. این سامانه با استفاده از تکنیکی که اثر چشم گربه نامیده می‌شود، اهداف خود را رهگیری و به وسیله یک لیزر گازی CO2 با توان خروجی 1 کیلووات، یک لیزر Nd:YAG و لیزرNd:YAG فرکانس چندگانه با توان خروجی 100 میلی ژول سامانه‌های الکترواپتیکال را تا فاصله 8 کیلومتری از کار می‌انداخت، البته این سامانه توانایی کور کردن سربازان در بردی بیش از این نیز دارا بود.

دیگر سامانه کور کننده لیزری با نامAN/PLQ-5 توسط صنایع راکفیلد ساندرز ساخته شده‌ و یک سامانه‌ی کورکننده‌ی لیزری قابل حمل است که بر روی سلاح M16A2 نصب شده است و می‌توان از آن برای مقابله با سامانه‌های اپتیکی و حسگرهای الکترواپتیکال دشمن استفاده کرد. همچنین این سامانه می‌تواند به بالگردها در یافتن محیطی مناسب برای فرود کمک کند. این سامانه از یک منبع لیزری و یک سامانه‌ی نشانه روی با قابلیت کار کردن در روز و شب تشکیل شده‌است. این دو قطعه بر روی خود سلاح ام16 قرار می‌گیرند، اما باتری سامانه که می تواند تا 3000 شلیک به صورت مفید مورد استفاده قرار گیرد، در لباس کاربر قرار می‌گیرد. همچنین این سامانه توانایی نصب بر روی خودروها، هواگرد‌ها و قایق های کوچک را داراست.

ایالات متحده همچنین یک سلاح لیزری هواپایه به نام شاهزاده کورولا را بر اساس تکنولوژی سلاح Stingray توسعه داده که از دو نظر برتر از پدر خود است، یکی به جهت برد عملیاتی و دیگری از نظر توان خروجی. این سامانه در واقع جهت از کار انداختن سامانه‌های رهگیری الکترواپتیکی و فوتوالکتورنیکی زمینی ساخته شد.
بریتانیا نیز یک سامانه گیج‌کننده را بر اساس لیزرهای تجاری توسعه داده است. این سامانه‌های قابل نصب در شناورهای رزمی، دارای نشانه روی‌دستی و یک لیزر پالسی با برد موثر 5 کیلومتر است و در جنگ فالکلند بکارگرفته شده که باعث کور شدن موقتی 3 خلبان آرژانتی شد. در اثر این کوری موقت، هر سه هواگرد آرژانتینی سقوط کرده و از بین رفتندتصویر

منابع:


-مقاله عزیزان حامد فاتحی و محمدمهدی محمدی

-مطالعات شخصی+گوگل

نظرات  (۰)

هیچ نظری هنوز ثبت نشده است

ارسال نظر

ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
<b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">