3.1.5. Голографические индикаторы на лобовом стекле

Для использования в прицельно-навигационной системе ночного, видения «Лантирн», предназначенной для истребителя и штурмовика разрабатывается голографический индикатор на лобовом стекле. В связи с тем, что габариты кабины самолетов невелики, то с тем чтобы получить большое мгновенное поле зрения индикатора (30° по горизонтали и 18° по вертикали) разработчиками фирмы «Маркони Эйвионикс» (Англия) было решено разместить коллимирующий элемент ИЛС над приборной доской. Оптическая система включает три раздельных элемента, каждый из которых обладает свойствами дифракционных оптических систем: центральный изогнутый элемент выполняет функции коллиматора, два других элемента служат для изменения направления лучей. Разработан метод отображения на одном экране объединенной информации: в форме растра и в штриховой форме, что достигается благодаря использованию обратного хода луча при формировании растра с интервалом времени 1,3 мс, в течение которого на ТВ-экране воспроизводится информация в буквенно-цифровой форме и в виде графических данных, формируемых штриховым способом. Для экрана ТВ-трубки индикатора используется узкополосный люминофор, благодаря чему обеспечивается хорошая селективность голографической

системы при воспроизведении изображении и пропускание света без розового оттенка от внешней обстановки В процессе этой работы решалась проблема приведения наблюдаемого изображения в соответствие с изображением на индикаторе при полетах на малых высотах в ночное время (система ночного видения давала несколько увеличенное изображение), которым летчик не мог пользоваться, поскольку при этом как бы искажалась картина, которую можно было бы получать при визуальном обзоре. Исследования показали, что в этих случаях летчик теряет уверенность, стремится лететь с меньшей скоростью и на большей высоте. Необходимо было создать систему, обеспечивающую получение действительного изображения достаточно большого размера, чтобы летчик мог пилотировать самолет визуально ночью и в сложных метеоусловиях, лишь изредка сверяясь с приборами. Для этого потребовалось широкое поле индикатора, при котором расширяются возможности летчика по пилотированию самолета, обнаружению целей в стороне от маршрута и производству противозенитного маневра или маневра атаки целей. Для обеспечения этих маневров необходимо большое поле зрения по углу места и азимуту. С увеличением угла крена самолета летчик должен иметь широкое поле зрения по вертикали. Установка коллимирующего элемента как можно выше и ближе к глазам летчика была достигнута за счет применения голографических элементов в качестве зеркал для изменения направления хода пучка лучей. Это хотя и усложнило конструкцию системы, однако дало возможность использовать простые и дешевые голографические элементы с высокой отдачей.

В США разрабатывается [47] топографический координатор для распознавания и сопровождения целей. Основным назначением такого коррелятора является выработка и контроль сигналов управления наведения ракеты на среднем и заключительном участках траектории полета. Это достигается путем мгновенного сравнения изображений земной поверхности, находящейся в поле зрения системы в нижней и передней полусфере, с изображением различных участков земной поверхности по заданной траектории, хранимым в запоминающем устройстве системы. Таким образом обеспечивается возможность непрерывного определения местонахождения ракеты на траектории с использованием близко лежащих

астков поверхности, что позволяет проводить коррекцию курса в условиях частичного затемнения местности облаками. Высокая точность на заключительном этапе полета достигается с помощью сигналов коррекции с частотой меньше 1 Гц. Для системы управления ракетой не требуется инерциальная система координат и знание координаты точного (абсолютного) положения цели. Как сообщается, исходные данные для данной системы должны обеспечиваться предварительной аэро- или космической разведкой и состоять из серии последовательных кадров, представляющих собой Фурье-спектр изображения или панорамные фотографии местности, как это делается при использовании существующего площадного коррелятора местности. Применение этой системы, как утверждают зарубежные специалисты, позволит производить пуски ракет с носителя, находящегося вне зоны действия ПВО противника, с любой высоты и точки траектории, при любом ракурсе, обеспечит высокую помехоустойчивость (система пассивна), наведения управляемого оружия после пуска по заранее выбранным и хорошо замаскированным стационарным целям. Образен аппаратуры включает в себя входной объектив, устройство преобразования текущего изображения, работающего в реальном масштабе времени, голографической линзовой матрицы, согласованной с голографическим запоминающим устройством, лазера, выходного фотодетектора и электронных блоков. Принцип действия такого Фурье-анализатора был рассмотрен нами ранее. Особенностью данной схемы является использование линзовой матрицы из 100 элементов, имеющей формат . Каждая элементарная линза обеспечивает обзор всей входной аппаратуры и, следовательно, всего сигнала от поступающего на вход изображения местности или цели. На задней фокальной плоскости образуется соответственно 100 Фурье-спектров этого входного сигнала. Таким образом, мгновенный входной сигнал адресуется одновременно к 100 позициям памяти. Соответственно в линзовой матрице изготовляется голографическая память большой емкости с использованием согласованных фильтров и с учетом необходимых условий применения. Сообщается, что на этапе испытаний системы был выявлен ряд ее важных характеристик.

1. Высокая обнаружительная способность как при низкой, так и при высокой контрастности изображения,

сцособность правильно опознать входную информацию, если даже имеется только часть ее (например, менее 50% при частичном затемнении облаками).

2. Возможность плавного автоматического перехода сигналов сопровождения при смене одного изображения местности другим, содержащимся в запоминающем устройстве.

3. Возможность расширения зоны пуска ракеты путем запоминания нескольких близко расположенных участков местности, из которых каждая имеет соответствующую ориентацию на цель. В процессе полета ракета может быть быстро переведена на заданную траекторию, зависящую от динамики ракеты.