پاورپوینت لنز چشم ماهی در سیستم های هشداردهنده لیزری

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

لنز چشم ماهی در سیستم های هشداردهنده لیزری

بسمه تعالی

اسلاید 2 :

فهرست
مرکز تحقیقات نانوپترونیکس

اسلاید 3 :

مقدمه
در جنگ های مدرن امروز، اپلیکیشن های هشدار دهنده لیزری (بعلت دقت بالای خود در حمله به اهداف) علاقمندی زیادی را به خود جلب کرده اند.
با افزایش تهدید روز افزون سلاح های هدایت شونده لیزری، لازم است که تکنولوژی های هشدار لیزری موثر جدیدی توسعه یابند.
استفاده از تجهیزات پرتو لیزری، اهداف نظامی را تا حد زیادی تهدید می کند.
چنین سیستم هایی، یک ابزار اقدام متقابل به حساب می آیند که بعد از تشخیص خطر، هشداری را به صورت شنیداری یا دیداری تولید می کنند.
بطور کلی، سیستم های هشدار دهنده لیزری بر روی اشیائی نصب می شوند که نیاز به محافظت دارند. همچون : مخازن، ماشین های زره پوش، هواپیماها، کشتی های نیروی دریایی و .

اسلاید 4 :

مقدمه
اهداف طراحی چنین سیستم هایی:
کنترل کردن موقعیت بطور دقیق
مدوله کردن طول موج، فرکانس و توان لیزر
افزایش وضوح و سرعت تشخیص موقعیت
تشخیص طول موج
داشتن حداقل توان الکتریکی تشخیصی

این سیستم باید از لیزری استفاده کند که حداقل قادر به کنترل نرخ تکرار پالس ها و انرژی پالس ها باشیم.
این هشداردهنده یک روش شناسایی ویژه ای است که در محیط های جنگی واقعی مورد استفاده واقع می شود برای کشف هدایت کننده یا گسیل کننده سیگنال لیزری، که سطح خطر را تخمین زده و هشداری را تولید میکند.

اسلاید 5 :

مقدمه

یک قطعه هشدار دهنده

اسلاید 6 :

مقدمه
مرکز تحقیقات نانوپترونیکس
هشدار شعاع لیزری یک روش منحصر به فردی است که قطعا در جنگ واقعی برای کشف سیگنال های مختلف لیزر، سطح تهدید را تخمین می زند و هشداری را تولید می کند.
سیگنال دریافتی توسط این سیستم ها معمولا شامل: تابش مستقیم لیزر ورودی، پراکنش مولکولی و پراکنش آئروسل است.
در این سیستم ها نویزهایی وجود دارند که ناشی از نور بایاسی و آشکارسازها می باشند.
نور بایاسی که سبب تولید نویز در سیستم می شود، ناشی از موارد زیر می باشد:

اسلاید 7 :

مقدمه
در این بین نور خورشید بیشترین نقش را ایفا می کند. ( با طول موجی در حدود )
خورشید بعنوان جسم سیاه در نظر گرفته می شود.
در مقایسه با اشعه خورشید، تاثیر تشعشع حرارتی زمین و و نور بازتابی منتشره باید نادیده گرفته شوند.
نویزهای زیر معمولا در آشکارسازها وجود دارند:
مرکز تحقیقات نانوپترونیکس
تحت تاثیر نویز محیطی، سیستم های هشداردهنده لیزری قادر به دریافت سیگنالهایی با SNR پایین می باشند. در نتیجه، مشکلاتی در استخراج و پردازش دقیق سیگنال ایجاد می شود.

اسلاید 8 :

مقدمه
اهداف طراحی چنین سیستم هایی:

اسلاید 9 :

محاسبه شعاع هشدار منتشره از سیستم لیزری مبتنی بر لنز چشم ماهی

اسلاید 10 :

بازتاب منتشره از سیستم هشداردهنده لیزری چند جهته (omni-directional) مبتنی بر لنز چشم ماهی، روز به روز مهم تر می گردد.
میدان فوق بزرگ لنز چشم ماهی، این امکان را فراهم می آورد که سیستم هشدار دهنده، به خوبی فوکوس کرده و تشخیص دهد.
بعنوان یکی از پارامترهای کلیدی سیستم هشداردهنده، شعاع هشدار باید مورد مطالعه قرار گرفته و در محاسبات و بررسی ها لحاظ شود.
حداقل انرژی قابل تشخیص توسط هر تک پیکسل از سیستم، تحت شرایط حساسیت آشکارساز، نویز سیستم و مینیمم SNR محاسبه می شود. پس از آن، توسط مقایسه بین انرژی آشکار شده توسط تک پیکسل و حداقل انرژی قابل تشخیص، شعاع هشدار بدست می آید.
مقادیر تجربی شعاع هشدار همیشه کمتر از مقادیر تئوری است. این تفاوت ناشی از عوامل انحراف نوری لنز چشم ماهی، انتقال از فیلتر باند باریک و نسبت بسته بندی آشکارساز است.

اسلاید 12 :

حداقل انرژی قابل آشکارسازی:
حساسیت آشکارساز
نویز سیستم
حداقل SNR
حداقل انرژی که توسط سیستم هشداردهنده قابل پاسخ دهی است، توسط موارد زیر تعیین می شود:

اسلاید 13 :

شعاع هشدار در سیستم هشداردهنده:
بررسی انواع پارامترهای ناشناخته در مدل BRDF برای اشیا مختلف
در سیستم های هشدار دهنده مبتنی بر لنزهای چشم ماهی، انرژی دریافتی توسط تک پیکسل آشکارساز، مبتنی بر رابطه زیر می باشد:

اسلاید 14 :

شعاع هشدار در سیستم هشداردهنده:
رابطه بین شعاع هشدار و (a) فاصله پراکندگی (b) زاویه خروجی لیزر برای اهدافی با مواد مختلف

اسلاید 15 :

شعاع هشدار در سیستم هشداردهنده:
شعاع هشدار نسبت حساسیت های مختلف آشکار ساز برای فاصله 1km و زاویه تابش 0 درجه ( برای مواد مختلف)

اسلاید 16 :

زاویه تابش
فاصله پراکندگی
با توجه به این نمودارها، شعاع هشدار نسبت به اهداف مختلف بسیار متغیر می باشد. همچنین با افزایش پارامترهای زیر، شعاع کاهش می یابد :
از طرف دیگر، با افزایش حساسیت آشکارساز، شعاع هشدار افزایش می یابد.

اسلاید 17 :

زاویه تابش
فاصله پراکندگی
مرکز تحقیقات نانوپترونیکس
این آزمایش در یک بعد از ظهر آفتابی انجام شده است.

Setup ی را همانند شکل روبه رو می چینیم.
یک منبع لیزری پالسی را اعمال می کنیم.
لنزی را به صورت عمود بر روی هدف قرار می دهیم.
فاصله H را مقداری ثابت در نظر می گیریم.