Способ наведения излучения на движущийся объект и устройство для его осуществления

Способ наведения излучения на движущийся объект и устройство для его осуществления

Реферат

 

Изобретение относится к области лазерной локации. Достигаемый технический результат - повышение точности наведения излучения на движущиеся объекты. Согласно предлагаемому способу после спектральной селекции сигналов определяют доплеровский сдвиг частоты, осуществляют коррекцию частоты вспомогательного лазерного излучения на величину имеющегося доплеровского сдвига частоты и подсвечивают объект вторым импульсом вспомогательного лазерного излучения со смещенной частотой, а формирование лазерного излучения осуществляют с временной задержкой, меньшей времени замороженности атмосферы относительно момента времени приема второго импульса, отраженного от объекта излучения. Предложенное устройство, реализуя указанный способ, позволяет реализовать указанный технический результат. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области лазерной локации, в частности к лазерным системам связи с космическими объектами, а также к системам для доставки излучения на космические и воздушные объекты.

Известен способ наведения излучения на объект [1], заключающийся в формировании изображения объекта, определении его координат, определении наиболее яркой точки объекта и наведении на нее рабочего лазерного излучения.

К недостаткам известного способа следует отнести невысокую точность наведения, вследствие получения изображения объекта и формирования рабочего лазерного излучения на различных длинах волн, что приводит, в силу наличия дисперсии, к ошибке наведения , вызванной рассогласованием спектров приемного и передающего каналов. Дополнительная ошибка наведения в известном способе [1] обусловлена отсутствием возможности селекции изображения объекта от окружающего фона (фон неба, звезд и т.д.).

В качестве прототипа выбран способ наведения излучения на объект [2], заключающийся в формировании изображения объекта, определении его угловых координат ₀, формировании вспомогательного лазерного излучения, оптически связанного с диаграммой направленности рабочего лазерного излучения, определении координат энергетического центра _ц вспомогательного лазерного излучения, формировании в момент времени t₁ рабочего лазерного излучения в направлении ₀-_ц, причем формирование вспомогательного лазерного излучения осуществляют непрерывно в видимом диапазоне спектра, например, на длине волны _раб = 0,63 мкм, отличной от рабочей длины волны, а формирование изображения объекта осуществляют в видимом диапазоне.

К недостаткам известного способа относится невысокая точность наведения, обусловленная различием длин волн рабочего и вспомогательного лазерных излучений, что приводит, вследствие атмосферной дисперсии канала распространения, к ошибкам наведения излучения на объект.

Кроме того, при осуществлении наведения лазерного излучения на движущийся космический объект необходимо обеспечить прием отраженного сигнала в широкой полосе, включающей возможный доплеровский сдвиг сигнала Y_{доп max}. Это приводит к существенному снижению эффективности и помехозащищенности приема вследствие регистрации и накопления шумов в широкой полосе по сравнению с узкополосным приемом сигналов от неподвижного или медленно движущегося объекта. При этом, вследствие влияния шумов, ухудшается точность определения координат объекта и точность наведения лазерного излучения на движущийся объект.

Достигаемым техническим результатом является повышение точности наведения лазерного излучения на движущиеся космические и воздушные объекты.

Новый технический результат достигается тем, что: 1. В известном способе, заключающемся в формировании вспомогательного лазерного излучения, подсвете им объекта, приеме, формировании изображения объекта, определении его угловых координат ₀ и формировании в направлении ₀ рабочего лазерного излучения на длине волны _раб, после приема отраженного от объекта излучения осуществляют его спектральную селекцию на рабочей длине волны _раб, осуществляют определение доплеровского сдвига частоты Y_доп, отраженного от объекта излучения, осуществляют коррекцию частоты вспомогательного лазерного излучения на величину доплеровского сдвига частоты -Y_доп и подсвечивают объект вторым импульсом вспомогательного лазерного излучения со смещенной частотой излучения, а формирование рабочего лазерного излучения осуществляют с временной задержкой, меньшей времени замороженности атмосферы относительно момента времени приема второго импульса, отраженного от объекта излучения.

2. Определение доплеровского сдвига частоты Y_доп, отраженного от объекта излучения осуществляют путем формирования последовательности импульсов вспомогательного лазерного излучения, подсвета объекта последовательностью сформированных импульсов излучения, осуществляют дискретный сдвиг частоты Y_i каждого последующего импульса вспомогательного лазерного излучения относительно частоты излучения Y_i-1 предыдущего импульса лазерного излучения, осуществляют прием, спектральную селекцию отраженного от объекта излучения на рабочей длине волны _раб, определяют амплитуду A_i отселектированного сигнала каждого отраженного от объекта импульса лазерного излучения и определяют лазерный импульс с наибольшей амплитудой A_i=A_m отселектированного на рабочей длине волны _раб сигнала, при этом за величину доплеровского сдвига частоты Y_доп принимают разность Y_m-Y_p между частотой излучения Y_m лазерного импульса с наибольшей отселектированной амплитудой и частотой Y_p рабочего лазерного излучения, соответствующей длине волны _раб = 1/Y_p:Y_доп = Y_m-Y_p. 3. В известное устройство, содержащее установленные на первой оптической оси источник рабочего лазерного излучения с блоком накачки, первое поворотное зеркало с приводом зеркала и блоком управления приводом зеркала, расположенные на второй оптической оси, первую фотоприемную матрицу, первый световой затвор, объектив, первое светоделительное зеркало, лазерный усилитель с блоком накачки, телескопическую систему, а также задающий лазерный генератор с блоком накачки, матричный световой модулятор селектора угловых мод с блоком управления, блок обработки информации и формирователь временных интервалов, отличающееся тем, что введены первый и второй активные квантовые фильтры с блоками накачки, второй световой затвор, вторая фотоприемная матрица, отражательное вогнутое зеркало, второе светоделительное зеркало, блок смещения частоты задающего лазерного генератора, блок смещения частоты лазерного усилителя, второе поворотное зеркало с приводом зеркала и блоком управления приводом, расположенное на второй оптической оси, первый активный квантовый фильтр размещен между первым светоделительным зеркалом и лазерным усилителем, оптический вход источника рабочего лазерного излучения посредством отражательного вогнутого зеркала связан с оптическим входом второго активного квантового фильтра, оптический выход которого через второе светоделительное зеркало связан с матричным световым модулятором селектора угловых мод, а через второй световой затвор - с фоточувствительной площадкой второй фотоприемной матрицы, выход задающего лазерного генератора через первое светоделительное зеркало связан с оптическим входом лазерного усилителя, оптический вход телескопической системы оптически сопряжен с установленным на второй оптической оси вторым поворотным зеркалом, при этом блоки смещения частоты задающего лазерного генератора и лазерного усилителя подключены к блоку обработки информации, управляющие входы блоков накачки лазерного задающего генератора и лазерного усилителя, первого и второго активных квантовых фильтров, первого и второго световых затворов попарно подключены к соответствующим выходам формирователя временных интервалов, выходы первой и второй фотоприемных матриц подключены к блоку обработки информации, выходы которого подсоединены к блоку накачки источника рабочего лазерного излучения и к блоку управления матричным световым модулятором селектора угловых мод, блоки управления приводами первого и второго поворотных зеркал подсоединены к источнику внешнего целеуказания, выход которого подсоединен к блоку обработки информации, причем блок смещения частоты задающего лазерного генератора и блок смещения частоты лазерного усилителя выполнены в виде снабженных источниками тока соленоидов, внутри которых расположены соответственно задающий лазерный генератор и лазерный усилитель.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего предложенный способ, где введены следующие обозначения: 1. Источник рабочего лазерного излучения с блоком накачки 2; 3. Поворотное зеркало; 4. Привод поворотного зеркала; 5. Блок управления приводом поворотного зеркала; 6. Отражательное вогнутое зеркало; 7. Второе поворотное зеркало (ПЗ); 8. Привод второго ПЗ; 9. Блок управления приводом второго ПЗ; 10. Телескопическая система; 11. Задающий лазерный генератор с блоком накачки 12; 13. Лазерный усилитель с блоком накачки 14; 15. Первый активный квантовый фильтр с блоком накачки 16; 17. Первое светоделительное зеркало; 18. Объектив; 19. Первый световой затвор; 20. Первая фотоприемная матрица (ФПМ); 21. Второй активный квантовый фильтр с блоком накачки 22; 23. Второе светоделительное зеркало; 24. Второй световой затвор; 25. Вторая фотоприемная матрица; 26. Матричный световой модулятор селектора угловых мод с блоком управления 27; 28. Блок обработки информации; 29. Формирователь временных интервалов; 30. Блок смещения частоты задающего лазерного генератора; 31. Блок смещения частоты лазерного усилителя; 32. Блок-распределитель сигналов внешнего целеуказания (в состав устройства не входит).

Высокоточное наведение лазерного излучения на объект осуществляют с помощью предложенного способа.

Устройство, реализующее предложенный способ, функционирует следующим образом.

По данным внешнего целеуказания (ВЦУ) ожидаемые координаты объекта поступают в блоки управления приводами 5 и 9 первого и второго поворотных зеркал 3 и 7. Блоки управления приводами 5 и 9 вырабатывают управляющие воздействия на привод поворотных зеркал 4 и 8. В результате поворотные зеркала 3 и 7 ориентируют таким образом, чтобы линии визирования канала рабочего лазерного излучения (поворотное зеркало 3) и приемопередающего канала вспомогательного лазерного излучения (поворотное зеркало 7) были направлены на точку ожидания объекта. При дальнейшем функционировании устройства поворотными зеркалами 3 и 7 управляют синхронно по данным ВЦУ и ориентируют в одном и том же направлении в пространстве.

Информация об ожидаемых координатах объекта по данным внешнего целеуказания поступает также в блок обработки информации 28, осуществляющий управление работой всего устройства. При этом информация поступает как об ожидаемых угловых координатах объекта _ox, так и о наклонной дальности до объекта R_x. По полученным значениям дальности R_x блок обработки информации 28 вырабатывает строб-импульс по дальности, который поступает на управляющие входы первой и второй фотоприемных матриц 20, 25, и обеспечивает синхронное открытие ФПМ с временем ожидаемого момента прихода отраженного от объекта зондирующего сигнала.

Поворотные зеркала 3 и 7 имеют большую инерционность, поэтому высокоточное наведение рабочего лазерного излучения на объект осуществляют с помощью предложенного способа и его конкретной реализации, изложенной ниже.

Для высокоточного определения координат объекта в системах приемопередающего канала и канала рабочего лазерного излучения осуществляют подсвет объекта вспомогательным лазерным излучением в форме последовательности коротких импульсов.

Данное лазерное излучение формируют с помощью задающего лазерного генератора 11 и лазерного усилителя 13. Накачку активной среды задающего лазерного генератора 11 и лазерного усилителя 13 осуществляют с помощью блоков накачки 12, 14, в качестве которых могут быть использованы, например, батареи конденсаторов, разряд которых происходит от электронного ключа, управляемого формирователем временных импульсов 33. В качестве задающего лазерного генератора 11 и лазерного усилителя 13 могут быть использованы фотодиссоционные лазеры высокой импульсной мощности. Телескопической системой 10 обеспечивают как формирование пучка светового излучения с малой расходимостью, направляемого для облучения объекта, так и прием излучения, отраженного от объекта. Отраженное от объекта излучение принимают телескопической системой 10. Излучение проходит через лазерный усилитель 13 и поступает на вход активного квантового фильтра 15, накачка которого с помощью блока накачки 16, аналогичного блокам накачки 12, 14, осуществляется после формирования и излучения в ЗГ 11 и ЛУ 13 лазерного импульса для подсвета объекта. Таким образом, к моменту приема отраженного от объекта оптического импульса обеспечивают возбужденное состояние активной среды АКФ 15. При проходе через первый АКФ 15 оптического импульса, отраженного от объекта, осуществляют его усиление и спектральную селекцию. Активная среда в лазерном усилителе 13 к приходу отраженного от объекта импульса находится в невозбужденном состоянии и не оказывает воздействия на приходящий слабый оптический импульс.

Далее осуществляют формирование изображения объекта в плоскости фоточувствительной площадки фотоприемной матрицы 20 с помощью объектива 18. При этом оптический затвор 19 находится в открытом состоянии по управляющему сигналу с блока формирования временных интервалов 29. Оптический затвор 19 находится в закрытом состоянии в момент формирования в ЗГ 11 и ЛУ 13 мощного лазерного импульса подсвета объекта и служит для защиты матричного фотоприемника 20 от помехи обратного рассеивания, возникающей при прохождении мощного лазерного импульса через приемопередающий канал. Информация с выхода фотоприемной матрицы 20 поступает в блок обработки информации 28. Блоком обработки информации 28 реализуют операцию определения координат ₀ наиболее яркой точки объекта путем разделения потока излучения от изображения объекта на N парциальных потоков по числу фоточувствительных элементов в фотоприемной матрице 20 и выделения максимального из них.

Таким образом, за один цикл приема и обработки первого импульса вспомогательного лазерного излучения, отраженного от объекта осуществляют спектральную селекцию и усиление излучения, формирование изображения объекта, определение угловых координат ₀. Вследствие быстрого движения наблюдаемого объекта отраженное от объекта лазерное излучение приобретает доплеровское смещение частоты, обусловленное величиной радиальной скорости объекта V_R по линии визирования Y_доп = 2V_R/_раб. Для космических объектов величина скорости V_R может достигать нескольких километров в секунду, соответственно, доплеровский сдвиг частоты может достигать величины Y_доп = 1,5-2 ГГц на _раб, при полосе спектральной селекции Y = 300 МГц, что приводит к существенному снижению эффективности спектральной фильтрации и усиления отраженного от объекта сигнала и снижению точности определения координат объекта и точности наведения рабочего лазерного излучения. Для предотвращения этого явления в предлагаемом способе осуществляют определение доплеровского сдвига частоты Y_доп, отраженного от объекта вспомогательного лазерного излучения.

Далее осуществляют коррекцию частоты излучения _i вспомогательного лазерного излучения на величину измеренного доплеровского сдвига частоты -Y_доп. Коррекцию осуществляют путем сдвига частоты вспомогательного лазерного излучения, формируемого в лазерном ЗГ 11 и лазерном усилителе 13 на величину -Y_доп. Смещение частоты формируемого вспомогательного лазерного излучения осуществляют одновременно в лазерном ЗГ 11 и лазерном усилителе 13 с помощью блоков смещения частоты 30, 31, на которые поступают одинаковые управляющие сигналы с выхода блока обработки информации 28, который вырабатывает сигнал управления, пропорциональный измеренному доплеровскому сдвигу частоты _доп. В результате частота Y_i вспомогательного лазерного излучения оказывается скорректированной (смещенной) на величину -Y_доп относительно исходной частоты Y_p, соответствующей рабочей длине волны _раб рабочего лазерного излучения: Y_i = Y_p-Y_доп. Второй импульс вспомогательного лазерного излучения с частотой Y_i = Y_p-Y_доп. излучают в сторону объекта через телескопическую систему 10 и поворотное зеркало 7.

Отраженное от объекта излучение вследствие доплеровского сдвига частоты Y_доп будет иметь частоту Y_отр = Y_i+Y_доп = (Y_p-Y_доп)+Y_доп = Y_p, точно совпадающую с частотой рабочего лазерного перехода в активном квантовом фильтре (АКФ) 15 и соответствующую рабочей длине волны _раб рабочего лазерного излучения. При этом спектральная селекция и усиление данного отраженного от объекта лазерного излучения в активном квантовом фильтре 15 осуществляются с наибольшей эффективностью в узкой спектральной полосе, что обусловливает высокую точность определения текущих угловых координат объекта _ot. Определение доплеровского сдвига частоты Y_доп, отраженного от объекта вспомогательного лазерного излучения, осуществляют следующим образом (п. 2 формулы изобретения).

Осуществляют формирование последовательности импульсов вспомогательного лазерного излучения и осуществляют подсвет объекта последовательностью сформированных импульсов.

При формировании импульсов вспомогательного лазерного излучения с помощью лазерного ЗГ 11 и лазерного усилителя 13 осуществляют дискретный сдвиг частоты Y_i каждого последующего i-го лазерного импульса относительно частоты Y_i-1 предыдущего излученного лазерного импульса на некоторую фиксированную величину Сдвиг частоты осуществляют с помощью блоков смещения частоты 30, 31 по управляющим сигналам, формируемым в блоке обработки информации 28. Прием, спектральную селекцию и усиление отраженного от объекта излучения осуществляют с помощью активного квантового фильтра 15 в системе источника вспомогательного лазерного излучения на рабочей длине волны _раб и, соответственно, на частоте спектральной селекции Y_p = 1/_раб, Частота спектральной селекции и усиления принимаемого (отраженного) лазерного сигнала Y_p определяется параметрами АКФ 15 и является постоянной величиной. Величину дискрета Y смещения частоты излучения выбирают из необходимости обеспечения точной настройки частоты принимаемого сигнала на центральную частоту Y_p полосы спектральной селекции сигналов в АКФ 15, что составляет, например, величину Y_L = 0,2Y_акф, где Y_акф - ширина полосы спектральной селекции АКФ 15 по уровню 0,5. При уменьшении величины дискрета Y_L - точность настройки частоты сигнала на центральную частоту приема АКФ Y_p может быть увеличена.

Частоту излучения Y_i вспомогательного лазерного зондирующего сигнала, формируемого лазерным ЗГ 11 и ЛУ 13 дискретно увеличивают от импульса к импульсу в некотором диапазоне [Y₁-Y₂], центральная частота которого Y₀=Y_p соответствует рабочей частоте АКФ 15. Границы этого диапазона Y₁, Y₂ изменения частоты вспомогательного лазерного сигнала определяют в блоке обработки информации 28 по данным предварительного внешнего целеуказания (ВЦУ), которые содержат данные о возможных ожидаемых скоростях движения наблюдаемого космического объекта v по линии визирования. В блоке обработки информации 28 по этой информации осуществляют вычисление величины возможного (ожидаемого) доплеровского сдвига частоты отраженного от объекта лазерного излучения Y_в по формуле Y_в = 2v_p/_раб. Диапазон изменения частот [Y₁-Y₂] выбирают таким, чтобы он перекрывал ожидаемый доплеровский сдвиг частоты: (Y₁-Y₂)/2 > Y_в. Каждый излученный импульс вспомогательного лазерного излучения имеет отличную от других импульсов частоту Y_i. Отраженный от движущегося объекта импульс приобретает доплеровский сдвиг частоты Y_{i доп} = 2v_pY_i/c, где v_p - скорость движения объекта по линии визирования (радиальная скорость), c - скорость света. Таким образом, частота принимаемого оптического сигнала равна Y_io = Y_i 2v_p/c, где знак "+" или "-" определяется направлением движения объекта. После осуществления операции спектральной селекции и усиления отраженного от объекта лазерного импульса с помощью АКФ 15 на рабочей длине волны _раб, соответствующей частоты Y_p, амплитуда отсепарированного импульса будет зависеть от точности совпадения частоты Y_io отраженного сигнала с частотой Y_p рабочего перехода активной среды в АКФ 15. Указанная амплитуда будет максимальной при совпадении частот Y_io = Y_p. Для фиксации этого момента совпадения частот осуществляют определение амплитуды каждого отселектированного и отраженного от объекта импульса вспомогательного лазерного излучения. Измерение амплитуды осуществляют с помощью фотоприемника 20 и блока обработки информации 28. Как было показано выше, блоком обработки информации 28 осуществляют определение координат ₀ наиболее яркой точки объекта путем разделения на N парциальных потоков сформированного изображения объекта в системе многоэлементного матричного фотоприемника 20 и определения элемента с наибольшей величиной зарегистрированной амплитуды (интенсивности). При этом измеренную величину амплитуды A_oi от наиболее яркой точки (элемента) изображения объекта оцифровывают и запоминают в блоке обработки 28, присваивают этой запомненной амплитуде номер i, соответствующий номеру i излученного лазерного импульса с частотой излучения Y_i. С помощью блока обработки информации 28 из всех зарегистрированных импульсов сигналов, отраженных от объекта, определяют лазерный импульс i=m с наибольшей амплитудой A_oi имеющий излученную частоту Y_i = Y_m (m - номер излученного импульса). При этом частота отраженного от объекта зондирующего сигнала соответствует рабочей частоте Y_p лазерного перехода в АКФ 15 Y_oi = Y_om = Y_раб, а за величину доплеровского сдвига частоты Y_доп принимают разность частот Y_доп = Y_m-Y_p. Далее в системе источника вспомогательного лазерного излучения (ЗГ 11 и ЛУ 13) осуществляют непрерывную коррекцию частоты излучения Y_i вспомогательного лазерного излучения на величину измеренного доплеровского сдвига -Y_доп. Блок обработки информации 28 вырабатывает управляющие сигналы, которые по системе обратной связи поступают на блоки 30, 31 смещения частоты излучения и обеспечивают смещение частоты Y_m вспомогательного лазерного излучения на величину доплеровского сдвига -Y_доп. При этом обеспечивают поддержание максимальной величины амплитуды A_oi отраженного от объекта вспомогательного лазерного излучения, а частота отраженного от объекта вспомогательного лазерного излучения Y_m = Y_p соответствует частоте Y_p рабочего лазерного перехода в активной среде АКФ 15. На этом операция определения величины доплеровского сдвига частоты Y_доп завершена.

Осуществляют подсвет объекта вторым импульсом вспомогательного лазерного излучения со смещенной частотой излучения.

Далее осуществляют прием отраженного от объекта второго импульса вспомогательного лазерного излучения, его спектральную селекцию и усиление на рабочей длине волны _раб в системе источника рабочего лазерного излучения поз. 3, 1, 6, 25, 27, 29. Спектральную селекцию и усиление отраженного от объекта вспомогательного излучения осуществляют с помощью второго активного квантового фильтра АКФ 21, который по своему устройству и характеристикам аналогичен АКФ 15. Вогнутое отражательное зеркало 6 выполняет функции фокусирующего элемента и формирует на фоточувствительной матрице 25 изображение объекта. Регистрацию сформированного после спектральной селекции в АКФ 21 изображения объекта осуществляют с помощью второй фотоприемной матрицы 25, также аналогичной по своим характеристикам и функции ФПМ 20. Блок обработки информации 28 осуществляет по сигналам, поступающим с выхода ФПМ 25 определение угловых координат объекта ₀ в системе источника рабочего лазерного излучения 1. При этом в отраженном от объекта лазерном излучении скомпенсирован доплеровский сдвиг частоты Y_доп, вызванный большой радиальной скоростью движения наблюдаемого космического объекта по направлению линии визирования (v_р). Принимаемое от объекта излучение, вследствие компенсации доплеровского сдвига имеет частоту Y, точно совпадающую с рабочей частотой Y_p лазерного перехода активной среды в активном квантовом фильтре 21. Это обуславливает наибольшую эффективность спектральной селекции в АКФ 21 принимаемого отраженного от объекта излучения и высокую точность определения угловых координат объекта ₀ в фотоприемной матрице 25. При этом измеренные в системе источника рабочего лазерного излучения угловые координаты ₀ содержат также информацию о фазовых неоднородностях (искажениях) турбулентной среды как по трассе распространения излучения по внешнему атмосферному каналу, так и по внутренней трассе распространения излучения внутри собственно системы формирования рабочего лазерного излучения поз. 3, 1, 6, 25. Каждому приемному элементу фотоприемной матрицы 25 соответствует определенный элемент в матричном световом модуляторе селектора угловых мод 26.

Разделение светового потока с выхода АКФ 21 на два геометрически идентичных световых потока, поступающих на фотоприемную матрицу 25 и матричный световой модулятор селектора угловых мод 26 осуществляется с помощью светоделительного полупрозрачного зеркала 23.

Момент времени приема t_пр отраженного от объекта импульса излучения в фотоприемной матрице 25 фиксируют в блоке обработки информации 28, куда с выхода ФПМ 25 поступает соответствующий импульсный сигнал, содержащий также информацию об угловых координатах объекта ₀ Блок обработки информации 28 определяет элемент в матрице модуляторов 26, соответствующий элементу в матрице фотоприемников 25 с угловыми координатами объекта ₀ и выдает управляющий сигнал, обеспечивающий открывание данного элемента матричного светового модулятора селектора угловых мод 26. Одновременно с блока обработки информации 28 на блок накачки 2 подают сигнал, обеспечивающий накачку активной среды источника рабочего лазерного излучения 1. Этим обеспечивают формирование рабочего лазерного излучения на длине волны _раб и его излучение в направлении ₀ точно соответствующем направлению прихода отраженного от движущегося объекта вспомогательного лазерного излучения также на длине волны _раб с измеренными угловыми координатами ₀. На этом операции наведения рабочего излучения на движущийся объект завершены.

Источник рабочего лазерного излучения 1 работает в режиме лазера-усилителя без второго отраженного полупрозрачного зеркала на выходе источника 1, что исключает потери мощного излучения при наличии такого полупрозрачного зеркала в обычных схемах лазерных генераторов. Основным и единственным отражательным зеркалом резонатора источника 1 является отражательное зеркало, образованное матрицей модуляторов-отражателей 30, управляемых по сигналам блока управления 31. Начальным возбудителем режима генерации в источнике 1 является спонтанное излучение, возникающее под воздействием блока накачки 2 в активном веществе источника излучения 1.

Генерация рабочего лазерного излучения на длине волны _раб в источнике излучения 1 приводит к формированию совокупности угловых мод внутри некоторого телесного угла . Вогнутое зеркало 6 и матричный модулятор 26 образуют селектор угловых мод, выделяющих угловую моду, соответствующую открытому элементу матричного модулятора, на который подано соответствующее управляющее воздействие от блока обработки информации 28. Вследствие различий в добротности резонатора для различных угловых направлений будет усиливаться только мода, соответствующая угловому направлению ₀, для которой модулятор 26 открыт и имеет высокий коэффициент отражения.

Активный квантовый фильтр 21 осуществляет дополнительное усиление лазерного излучения выделенной угловой моды после отражения от открытого элемента матричного модулятора 30, вследствие того, что в АКФ 21 и источнике рабочего излучения 1, используется одно и то же активное вещество и частоты рабочих лазерных переходов идентичны.

В момент времени генерации рабочего излучения в источнике 1 световой затвор 24 находится в закрытом состоянии для защиты высокочувствительной фотоприемной матрицы 25 от импульса рабочего лазерного излучения.

Момент времени излучения рабочего лазерного излучения t_изл имеет временную задержку t₃ относительно момента приема t_пр излучения от объекта, зафиксированного в блоке обработки информации 28 t₃ = t_изл-t_пр, не превышающую время замороженности атмосферы t_a:t₃ t_a. Это обеспечивается высокой скоростью срабатывания матричного светового модулятора селектора угловых мод 26 и высокой скоростью обработки информации и формирования управляющих сигналов в блоке обработки информации 28. Усиленное в источнике 1 рабочее лазерное излучение через поворотное зеркало 3 направляют на объект.

Вследствие малого интервала времени t₃ между приемом и определением координат объекта ₀ и формированием рабочего лазерного излучения в направлении ₀ меньшим времени замороженности атмосферы t_a, фазовые искажения излучения по трассе распространения сохраняются неизменными как во время приема, так и во время обратного прохождения рабочего лазерного излучения и не ухудшают точность наведения излучения на объект. Осуществление спектральной селекции, формирования изображения объекта и определение его угловых координат на длине волны _{раб u} независимо от скорости движения объекта по линии визирования обеспечивает высокую эффективность спектральной фильтрации и высокую точность определения угловых координат и наведения излучения на движущийся объект.

При этом осуществление компенсации доплеровского смещения частоты отраженного от объекта излучения позволяет осуществить измерение угловых координат объекта непосредственно в системе источника рабочего лазерного излучения на длине волны _раб, что исключает возможность появления дополнительных ошибок рассогласования приемного и передающего каналов, так как диаграммы направленности на прием и в режиме формирования рабочего излучения совпадают. Это обеспечивается совпадением (совмещением) полей зрения фотоприемной матрицы 25 и матричного светового модулятора селектора угловых мод 26 и исключает необходимость дополнительной операции определения угловых координат _ц центра диаграммы направленности рабочего лазерного излучения.

Применение предлагаемого способа и устройства для его осуществления в системах наведения излучения на движущиеся объекты позволяет получить следующие результаты: обеспечить повышение точности наведения рабочего лазерного излучения на движущийся объект, за счет исключения ошибок определения координат движущегося объекта, возникающих при отсутствии компенсации доплеровского сдвига и снижении эффективности спектральной фильтрации и квантового усиления в условиях увеличения влияния фоновых шумов и помех при приеме слабых оптических зондирующих сигналов от космического объекта; обеспечить повышение эффективности спектральной фильтрации и подавления фоновых помех, т.е. увеличить помехозащищенность локатора, вследствие компенсации доплеровского сдвига частоты и точной настройки отраженного от движущегося объекта и принимаемого излучения на весьма узкую частоту рабочего перехода активной среды активного квантового фильтра, соответствующую рабочей длине волны _раб источника рабочего лазерного излучения.

Устройство, реализующее предлагаемый способ выполнено на базе стандартных блоков и узлов.

Блоки смещения частоты излучения задающего лазерного генератора 30 и лазерного усилителя 31 представляют собой соленоиды, внутри которых расположены кюветы с активным веществом и блоками накачки. Соленоиды снабжены источниками тока, которые содержат э