Перспективы и возможности беспилотных аэростатов

И.Н.> Почему прям так уж будет гулять?
я с рук удерживал луч на опушке леса примерно в полукилометре. Так что насчет гуляния действительно загнули. Наверное, лазер самое оно и будет. Но даже не это главное. Но скорее всего, стоить зацепить лазером оптику, она скоропостижно скончается.

Ропот>> Нет конечно. Плотность мощности излучения у цели будет определяться, главным образом, расходимостью пучка.
Bredonosec> не-а.
Bredonosec> Расходимость пучка в формуле учитывается как коэффициент усиления антенны.
Но ты провел свой расчет буквально следуя формулеровке, как для изотропного излучателя. Что и вылилось в миллионные потери мощности, когда в реальности это далеко не так.

Bredonosec> Это линейный множитель. Хоть 40дБ, но линейный.
Я бы сказал децибел так более 100.
Почему не учитывал тогда? А произвел расчет для изотропного излучателя.
Правда такой параметр в характеристиках лазерного пучка поискать еще как следует надо.

Bredonosec> А расстояние - квадратично.
Не думал оспаривать, вообще-то.

Bredonosec> Так что, зависимость та же, как и указал.
Для лазерного излучения все сложнее.
И та формулировка без всяких оговорок в ряде случаев не применима.

Ропот>> На дальностях действия стрелковки, плотность мощности упадет в единицы, но никак не в миллионы раз.
Bredonosec> можно это имхо чем-нить обосновать?
Кытайский СО2 лазер 500$ за трубку 100 ватт в пучке порядка 5 мм диаметром. Угловая расходимость (без любых приспособ) примерно миллирады, реально же в дальней зоне большая часть мощности (для гаусового пучка) будет сосредоточена в нескольких десятых миллирад.
На дальности ведения огня из стрелкового оружия 500 м, пучек разойдется на несколько сантиметров, а не во всю сферу радиусом 500м, если считать по твоему.

Bredonosec> Мощности реально существующих систем даже ближнего радиуса действия как-то не подтверждают
Подтверждают...
У них расходимость пучка на уровне дифракционного предела и с оптическими системами измеряется уже в микрорадах...

s.t.> я с рук удерживал луч на опушке леса примерно в полукилометре. Так что насчет гуляния действительно загнули.
офигенская точность "на опушке леса" )))
Вероятно, это такой маленький предмет...
И то, что вы вообще видели луч на опушке, вас не наводит на мысли о размерах пятна?

Ропот> Но ты провел свой расчет буквально следуя формулеровке, как для изотропного излучателя. Что и вылилось в миллионные потери мощности, когда в реальности это далеко не так.
Ропот> Я бы сказал децибел так более 100.
Ропот> Почему не учитывал тогда? А произвел расчет для изотропного излучателя.
Потому что расходимость учитывается в общей формуле.
И лазер это или что - формула для всех едина.
Неприменимо только в случае абсолютно нерасходящегося пучка, что в реальности нашей не существует.

Ропот> Для лазерного излучения все сложнее.
Ропот> И та формулировка без всяких оговорок в ряде случаев не применима.
не-а. Неприменимо только для случая, когда размер пучка меньше размеров "приемной антенны".
поскольку у нас размер "приемника" строго говоря точка (нам важна энергия на единицу площади), то применимо без исключений.

Ропот> На дальности ведения огня из стрелкового оружия 500 м, пучек разойдется на несколько сантиметров, а не во всю сферу радиусом 500м, если считать по твоему.
если считать по общепринятой ф-ле, то моща получится именно соответствующая реальности.
На всю сферу излучение будет только если принять коэфф усиления антенны за 1.

По поводу сантиметров у китайца мне судить сложно, я игрался с лазерными диодами только малой можности - порядка 5 мвт (есть еще дома красный лазер советского производства, 20 мвт, с блоком питания, но его характеристики примерно близки)
проверил ща - расстояние 25 футов (7.5 метра), исходный пучок где-то 2 мм поперечником, итоговый - где-то порядка 7 мм. Визуально из места прицеливания та же точка, реально - размер иной.

Bredonosec>> Мощности реально существующих систем даже ближнего радиуса действия как-то не подтверждают
Ропот> Подтверждают...
Ропот> У них расходимость пучка на уровне дифракционного предела и с оптическими системами измеряется уже в микрорадах...
ээ.. там мощность сравнима с необходимой для того же действия со, скажем, 5 метров?

Кроме того, ты опять споришь про расходимость. А это опять же внесено в формулу в виде коэфф усиления антенны. О чем я и говорил. И указывал, что коэфф линеен, а расстояние квадратично.

Кроме того, мы здесь не учитываем влияния атмосферы (атмосферный пробой и т.д.), что собсно и похоронило проект ABL.

Bredonosec> офигенская точность "на опушке леса" )))
учитывая то, что я просто держал лазер в руке, и обеспечивал удержание пятна на характерном размере 15м, это именно что офигенная точность, т.е. при достаточной мощности вести шарик вручную нет проблем. Если лазер устанавливается в нормальную электрифицированную турель, то можешь дирижабль разрисовывать как хочешь. Впрочем, даже с сошника обычный марксмен сможет это сделать.

s.t.> учитывая то, что я просто держал лазер в руке, и обеспечивал удержание пятна на характерном размере 15м,
раскладываем мощность указки на размер пятна в 15 метров поперечником (176 кв. метров), или площадь, в 58 904 862 раз больше изначальной, расслабляемся, идем пить пиво.

>Если лазер устанавливается в нормальную электрифицированную турель, то можешь дирижабль разрисовывать как хочешь. Впрочем, даже с сошника обычный марксмен сможет это сделать.
Погуглите точность нахождения лучика на цели в прицеле систем наведения. На видеокадрах неплохо видно, как он дрожит и гуляет.

S.I.>> Военные всегда использовали водород. Причём получали на месте.
Balancer> Всё равно на руках не унесёшь.

УАЗ-борт.

Balancer>> И даже если нагреет — эффект от дырочки будет куда меньше, чем от автоматной пули
И.Н.> А сколько ватт надо, чтобы была не дырочка, а прорез от прохода луча?

это монстрик нужен. вроде израильского жел купола.
Лазер против артиллерии и КПВ пока что ничто.

И.Н.>> Почему прям так уж будет гулять?
s.t.> я с рук удерживал луч на опушке леса примерно в полукилометре. Так что насчет гуляния действительно загнули. Наверное, лазер самое оно и будет. Но даже не это главное. Но скорее всего, стоить зацепить лазером оптику, она скоропостижно скончается.

Никуда она не скончается. Линзам вообще по барабану. Матрице - если уж совсем не повезет. Если известен тип лазера, то защититься интерфереционным фильтром - как два пальца описать. Да и простую защиту легко сбацать - рядом к камерой фотоэлемент с линзой. Как мощный сигнал словили, быстро крышечкой прикрываемся - это можно сделать за 0.1 сек или даже быстрее. Если у нас фотокамера, то матрицу защищает еще и затвор.

И.Н.>> Почему прям так уж будет гулять?
s.t.> я с рук удерживал луч на опушке леса примерно в полукилометре.

Я с треноги по ЛПР-1 на дальности 12 км по вертолету, правда рывками (борт заходил не по нормали).

Ропот>> Почему не учитывал тогда? А произвел расчет для изотропного излучателя.
Bredonosec> Потому что расходимость учитывается в общей формуле.
Bredonosec> И лазер это или что - формула для всех едина.
Нет. Угловая расходимость пучка тобой нигде не учитывается. В общей формуле приведеной к изотропному излучателю - подавно.
А без этого расчет бесмысленнен.

Bredonosec> Неприменимо только в случае абсолютно нерасходящегося пучка, что в реальности нашей не существует.
И для сходящегося пучка... и еще в разных случаях.. Но речь сейчас не о том.

Ропот>> Для лазерного излучения все сложнее.
Ропот>> И та формулировка без всяких оговорок в ряде случаев не применима.
Bredonosec> не-а. Неприменимо только для случая, когда размер пучка меньше размеров "приемной антенны".
Не только. Выше я указал. Но не в том дело.
Сам расчет представленный тобой был выполнен в корне неверно. Как для изотропного излучателя или частного случая его... неважно.

Bredonosec> поскольку у нас размер "приемника" строго говоря точка (нам важна энергия на единицу площади), то применимо во всех случаях.
Bredonosec> если считать по общепринятой ф-ле, то моща получится именно соответствующая реальности.
Нет, падение средней плотности мощности (ведь о ней речь?) рассчитано неверно.

Пример расчета для лазеного пучка выходным диаметром 1 см и расходимостью 1 миллирад:
- на дистанции 1 м от лазера диаметр пучка 1,1см
- на дистанции 100 м диаметр 11 см
- следовательно падение средней плотности мощности между этими двумя отметками составило 100 раз.

По твоему же расчету выходит 10000 раз... как то так...
Причину ошибки указывал.

Bredonosec> По поводу сантиметров у китайца мне судить сложно, я игрался с лазерными диодами только малой можности - порядка 5 мвт (есть еще дома красный лазер советского производства, 20 мвт, с блоком питания, но его характеристики примерно близки)
Bredonosec> проверил ща - расстояние 25 футов (7.5 метра), исходный пучок где-то 2 мм поперечником, итоговый - где-то порядка 7 мм. Визуально из места прицеливания та же точка, реально - размер иной.
Лазеры они разные.
Угловая расходимость пучка в миллирад говорит о том что на каждый метр пути его диаметр прирастет на один мм. Расходимость в микрорад - приращение в мм, но уже на км пути...


Ропот>> У них расходимость пучка на уровне дифракционного предела и с оптическими системами измеряется уже в микрорадах...
Bredonosec> ээ.. там мощность сравнима с необходимой для того же действия со, скажем, 5 метров?
Зная расходимость пучка, легко оценить среднюю плотность мощности на любой дальности в свободном пространстве.

Bredonosec> Кроме того, ты опять споришь про расходимость. А это опять же внесено в формулу в виде коэфф усиления антенны. О чем я и говорил. И указывал, что коэфф линеен, а расстояние квадратично.
Нет там угловой расходимости пучка. Там Ку антенны (или аналочичный ему коэффициент ) это не одно и тоже. В этом впроятно и заключалась ошибка.

Bredonosec> Кроме того, мы здесь не учитываем влияния атмосферы (атмосферный пробой и т.д.), что собсно и похоронило проект ABL.
Не учитываем потому что в нашем случае не играет особой роли. Мощности и дальность небольшие.. ABL и пробой не наша забота.

я.у.> Никуда она не скончается. Линзам вообще по барабану. Матрице - если уж совсем не повезет.

Матрица сгорает только в путь. Мне попалась как-то в руки цифромыльница "Кодак", которую подсветили. Как ни странно, снимки она делает, но огромная площадь снимка покрыта разными "ворсистыми" и "линейными" артефактами.

я.у.> Как мощный сигнал словили, быстро крышечкой прикрываемся

Не успеешь.

Интерференционные LIF-фильтры работают от ненаправленных засветок.

Или, например, ими защищают ПНВ от стоящего впереди на ружье коллиматора - он светом своей прицельной метки может сжечь ЭОП. А тут про мощный лазер.

Ропот> Нет там угловой расходимости пучка. Там Ку антенны (или аналочичный ему коэффициент ) это не одно и тоже. В этом впроятно и заключалась ошибка.
А в чем меж ними разница?
Что там что там он характеризует концентрацию мощности в одном направлении.
И что там что там можно рассматривать пучок некоего угла, допустим, в полградуса (по уровню минус 3 децибелла) - тоже ведь можно сказать, что размер пятна увеличивается линейно с расстоянием.
Но формула говорит о квадратичном. потому что площадь соотносится как квадрат характерного линейного размера.

Ропот> Пример расчета для лазеного пучка выходным диаметром 1 см и расходимостью 1 миллирад:
Ропот> - на дистанции 1 м от лазера диаметр пучка 1,1см
Ропот> - на дистанции 100 м диаметр 11 см
Ропот> - следовательно падение средней плотности мощности между этими двумя отметками составило 100 раз.
пример некорректен ))
У тебя изначальный источник не является материальной точкой, соответственно, геометрия получается не евклидовой, а некоей икс ::)
Вот если считать пучок как:
1) у источника - материальная точка
2) допустим, на 10 метрах, - где 2см - имеем расходимость 1 см. И далее проецируем её подобием- 10 см на 100 метрах, 1 метр на километр, и т.д.

А у тебя должно получаться, что-де линейно - типа, на 100 метрах в сто раз, на 10 километров еще в 100 раз (размер пятна метр, да? ))

Сторонникам лазерного прожигания рекомендую вооружиться онным лазером, повесить где-то между деревьев, на расстоянии 3-5 км кусок полиэтилена и попрожигать его лазером. О результатах донести.

У меня с телескопа как-то слетел апертурный светофильтр, а он стоял наведенным на солнце. Так что вся моща пошла на матрицу. Я отвернул его. матрица была засвечена минимум полсекунды, а может и секунду. Ничего ей не сделалось.

Bredonosec> А в чем меж ними разница?
Bredonosec> Что там что там он характеризует концентрацию мощности в одном направлении.
Bredonosec> И что там что там можно рассматривать пучок некоего угла, допустим, в полградуса (по уровню минус 3 децибелла) - тоже ведь можно сказать, что размер пятна увеличивается линейно с расстоянием.
Bredonosec> Но формула говорит о квадратичном. потому что площадь соотносится как квадрат характерного линейного размера.
Все правильно говоришь, но не про наш случай.
Разница в том, что пучек на выходной апертуре лазера имеет свой диаметр и угловую расходимость.
А получилось так, что ты представил расчет как для изотропного излучателя на месте выходной апертуры лазера, приняв сначала за опорный уровень - плотность мощности в 1-5 метрах от источника. И уже неважно идет ли расчет для всей сферы или же в секторе (Ку).
Т.е. Ку роли в расчете никакой не играет, а сам практически не соответствует реальной угловой расходимости пучка. И чем ближе к лазеру ты возмешь точку отсчета, тем больше будет расхождение в результатах.

Bredonosec> пример некорректен ))
Bredonosec> У тебя изначальный источник не является материальной точкой, соответственно, геометрия получается не евклидовой, а некоей икс ::)
Наверно не материальной точкой, а точечным источником света = изотропный излучатель электромагнитной энергии?

Bredonosec> Вот если считать пучок как:
Bredonosec> 1) у источника - материальная точка
Нет, у источника выходная апертура и соответственно пучек уже имеет начальный диаметр.

Bredonosec> А у тебя должно получаться, что-де линейно - типа, на 100 метрах в сто раз, на 10 километров еще в 100 раз (размер пятна метр, да? ))
10м.
Так же квадратично все. Просто источник в метре от которого берется опорный уровень - не является точечным, отсюда и разница на порядки.

Ропот> Все правильно говоришь, но не про наш случай.
Ропот> Разница в том, что пучек на выходной апертуре лазера имеет свой диаметр и угловую расходимость.
так любой источник имеет ненулевую размерность пучка. Вон, у рлс размер антенн может быть и несколько квадратных километров (если это поля антенные), и всё равно это материальная точка в сравнении с расстояниями.
Просто для расчетов воспринимают её за нуль. Ибо размеры поперечника пучка в сравнении с расстояниями вполне можно считать материальной точкой.

Ропот> Т.е. Ку роли в расчете никакой не играет, а сам практически не соответствует реальной угловой расходимости пучка. И чем ближе к лазеру ты возмешь точку отсчета, тем больше будет расхождение в результатах.
Извини, не соглашусь.
Именно ку и играет.
А погрешность размеров пучка можно вписать:
как функцию не y=ax, a y=ax+const, где const<<a

Ропот> Наверно не материальной точкой, а точечным источником света = изотропный излучатель электромагнитной энергии?
да, можно и так назвать. Не претендую на точность терминологии

Ропот> Так же квадратично все.
о чем и говорю.

>Просто источник в метре от которого берется опорный уровень - не является точечным, отсюда и разница на порядки.
эээ.. можем сойтись на том, что границы применимости расчетов - насколько можно считать источник точечным. Для расстояния, на котором он не считается точечным (сравнимом с апертурой), вносим соотв поправки.

s.t.> я с рук удерживал луч на опушке леса примерно в полукилометре.

С точностью до миллиметра? Извини, но не поверю

А если хоты бы на метр размажется — всё, считай мощность на 2-3 порядка поднимать придётся. Смотри внимательно то же видео, где шарики лопают. Пол-секунды в одну точку светить с миллиметровой точностью придётся для тончайшего надувного шарика. Что значит десяток-другой секунд для более толстого аэростата. Только чтобы прошить дырочку. Так что см. выше грубую оценку по потребной мощности на практике.

Bredonosec> так любой источник имеет ненулевую размерность пучка. Вон, у рлс размер антенн может быть и несколько квадратных километров (если это поля антенные), и всё равно это материальная точка в сравнении с расстояниями.
В том то и дело, первоначально тобой лазер был принят за точечный источник. Тогда как на расстоянии в несколько метров такое допущение некорректно ( а точнее - на расстоянии, где площадь пучка не много много больше площади выходной аппертуры).
О том и говорю, что без всяких оговорок (указанием области применимости) формулировка исходя из которой произведен был расчет соответствовала модели с изотропным источником излучения.

Bredonosec> Извини, не соглашусь.
Bredonosec> Именно ку и играет.
Ну как же? Изменение ее значения на результат в определении отношения плотности мощности между двумя точками на разном расстоянии от изотропного источника, никак не влияет. Ку сокращается.

Bredonosec> эээ.. можем сойтись на том, что границы применимости расчетов - насколько можно считать источник точечным. Для расстояния, на котором он не считается точечным (сравнимом с апертурой), вносим соотв поправки.
Ну да.
Только не поправки высчитывать и вносить надо ( зачем лишние математические операции), сделать перерасчет самым простым образом, только зная (или взяв типовые) пару общеупотребимых параметров описывающих характеристики лазерного пучка. Начальный диаметр и угловую расходимость.

я.у.> У меня с телескопа как-то слетел апертурный светофильтр, а он стоял наведенным на солнце. Так что вся моща пошла на матрицу. Я отвернул его. матрица была засвечена минимум полсекунды, а может и секунду. Ничего ей не сделалось.

Насчет солнца не знаю, но лазеры их жгут. Погугли хотя б.

И.Н.> Кстате, если даже шарик не прорезать, то вывести оптику (ОЭС под аэростатом) из строя, наверное, получится.
Павлины Указкой говоришь? Хех!

Задачей лазерного комплекса было обеспечение противодействия оптико-электронным системам наблюдения и управления оружием поля боя

 

- такой можно.

И.Н.> Насчет солнца не знаю, но лазеры их жгут. Погугли хотя б.
Вряд ли кремниевая матрица слабее белковой сетчатки лётчиков. Указками их слепят - но не на долго. Не тот уровень мощности.