ГЛАВА XI. ЛАЗЕРНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Лазерные измерительные устройства (ЛИУ) предназначены для обнаружения и определения пространственного положения различных неподвижных или движущихся объектов и принадлежат к классу активных систем измерения, в которых используется подсветка этих объектов источниками когерентного оптического излучения — лазерами. За короткое время лазеры нашли широкое применение в медицине и приборостроении, системах связи и телевидении, спектроскопии и фотографии, металлургии и в целом ряде других областей. В нашей стране и за рубежом разработано большое количество различных типов лазеров. Одним из перспективных направлений применения лазеров является лазерная измерительная техника. По аналогии с измерительными устройствами радиодиапазона при определении пространственного положения объекта ЛИУ наиболее широко применима сферическая система координат. За начало отсчета принимается место расположения лазерного измерительного устройства, которое определяет наклонную дальность, угол места и азимут объекта и получило название лазерного оптического локатора (светолокатора). Лазерные измерительные устройства, определяющие только одну координату — наклонную дальность называются лазерными дальномерами. В зависимости от режима работы различают ЛИУ непрерывного действия и импульсные ЛИУ. Можно классифицировать ЛИУ по типу используемого передатчика — лазера, который может быть на твердом теле, полупроводниковым, газовым и жидкостным, а также по длине волны излучения — ЛИУ видимого, инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов.
Основным направлением в развитии измерительных устройств пространственной ориентации является повышение их разрешающей способности. В измерительных устройствах радиодиапазона это приводит к большим трудностям, связанным со значительным усложнением аппаратуры и увеличением ее габаритов. В связи с переходом в диапазон более коротких длин волн основной особенностью лазерных измерительных устройств является потенциальная возможность значительного повышения разрешающей способности и пространственной направленности излучения. Существенное уменьшение длины волны излучения по сравнению с радиодиапазоном
(на 4—5 порядков) позволяет при лучшей фокусировке создать ЛИУ со сверхузкими диаграммами направленности при малых габаритах антенных устройств.
Точность измерения их на 2—3 порядка выше, чем точность соответствующих устройств радиодиапазона [10], [181. Высокая точность и разрешающая способность свидетельствуют о перспективности применения ЛИУ при решении ряда практических задач автоматического управления. Влияние атмосферы значительно снижает возможности систем оптического диапазона, при использовании ЛИУ в космических системах управления их преимущества неоспоримы.
В связи с тем, что ЛИУ по принципу действия имеют много общего с радиолокационными измерительными устройствами, в данной главе рассмотрены лишь основные специфические особенности построения лазерных измерительных устройств, которые могут быть использованы в качестве чувствительного элемента пространственной ориентации систем автоматического управления.
