Urządzenia zwane radarami (radio detection and ranging), wiążą się z powszechnie rozpoznawalnym pod względem istoty działania standardem. Inaczej jest w przypadku optycznego odpowiednika radaru, czyli lidaru [1], którego zasada działania (choć analogiczna do radaru), a przede wszystkim możliwości pomiarowe owiane są mgiełką mistycyzmu. Po wynalezieniu laserów w umysłach wielu uczonych zrodziły się rozmaite pomysły, związane z wykorzystaniem "magicznych" wiązek skoncentrowanego światła. Jedną z takich idei, obok broni laserowej, syntezy mikrojądrowej, czy łączności kosmicznej, był właśnie lidar. Zbadanie cząsteczkowej struktury atmosfery, czy precyzyjny pomiar odległości do Księżyca, stało się technicznie osiągalne [2]. Należy podkreślić, że lidar jest pojęciem niejednoznacznym, odnoszącym się do dość szerokiej gamy urządzeń, które łączy jeden wykładnik - zdalny pomiar za pomocą lasera. Pomiar ten może dotyczyć natomiast rozmaitych wielkości, m.in.: odległości do obiektu makroskopowego, przestrzennego rozkładu koncentracji obiektów mikroskopowych (cząsteczek), wyznaczania kształtu i rozkładu wielkości cząsteczek, ich widm absorpcji, fluorescencji, współczynnika ekstynkcji atmosferycznej, temperatury. Z tego względu urządzenia lidarowe mogą się między sobą różnić diametralnie pod względem wyglądu, rozmiarów, ceny, ale przede wszystkim zastosowanego źródła laserowego i metodologii detekcji. W artykule omówiono podstawowe typy systemów lidarowych z uwzględnieniem zadań pomiarowych, jakie są przez nie realizowane i zjawisk fizycznych, na jakich bazują. Przedstawiono również system lidarowy, przeznaczony do zdalnej detekcji substancji biologicznych, jaki został skonstruowany w Instytucie Optoelektroniki Wojskowej Akademii Technicznej. W tym zakresie omówione zostaną również wyniki testów terenowych, jakim urządzenie zostało poddane na poligonie doświadczalnym DGP (Dugway Proving Ground) w Stanach Zjednoczonych. Podstawy konstrukc[...]

Podwodna teledetekcja laserowa, szczególnie realizowana za pomocą układu generacji i detekcji, umieszczonego ponad poziomem wody jest techniką pomiarową, której realna skuteczność uzależniona jest od wielu czynników, wynikających zarówno z charakterystyk wody morskiej, jak i aktualnych warunków atmosferycznych. Na rys. 1. przedstawiono schematycznie zjawiska, które zachodzą w obszarze propag[...]

  Aktualnie użytkowane optyczne systemy transmisji danych najczęściej, jako źródła promieniowania wykorzystują lasery pracujące w sposób ciągły. Lasery impulsowe ze względu na impulsowy charakter generowanego promieniowania w systemach transmisji danych praktycznie nie znalazły zastosowania. Ponieważ lasery impulsowe, w zależności od typu mogą generować impulsy o mocy wielokrotnie większej niż lasery CW, zatem bardzo atrakcyjna wydaje się możliwość wykorzystania ich w systemach transmisji danych. W Instytucie Optoelektroniki WAT opracowano metodę transmisji danych wykorzystującą, jako źródło promieniowania półprzewodnikowy laser impulsowy. W artykule przedstawiono opis opracowanej metody transmisji danych oraz analizę możliwej do uzyskania szybkości transmisji. Ponieważ, w celu weryfikacji założeń teoretycznych przedstawionej metody opracowane i wykonane zostały moduły umożliwiające transmisję mowy i danych użytkowych, praca zawiera również opis budowy wykonanych urządzeń oraz wyniki praktycznych testów zestawionego łącza optycznego, w tym badania elementowej stopy błędu oraz badania zasięgowe. Słowa kluczowe: transmisja danych, lasery impulsowe, łącze optoelektroniczne.W chwili obecnej, jako źródła promieniowania w laserowych systemach transmisji danych głównie wykorzystywane są lasery pracy ciągłej (ang. CW - Continous Wave). Wynika to z możliwej do uzyskania szybkości modulacji, oraz względnie prostego sposobu modulacji mocy optycznej lasera przez cyfrowy strumień transmitowanych danych, w najprostszej postaci poprzez zmianę prądu wzbudzającego laser. Lasery impulsowe powszechnie wykorzystywane w systemach militarnych, medycynie i przemyśle, w tego typu systemach wykorzystywane są w sposób marginalny. Możliwość wykorzystania ich w systemach transmisji danych jest bardzo interesująca z punktu widzenia zasięgu transmisji, ponieważ lasery impulsowe mogą generować w impulsie moce kilkadziesiąt razy większe niż lasery pracy ciągłej[...]

  Artykuł przedstawia istotne kwestie związane z opracowaniem sytemu laserowej transmisji danych. Omawia zasadę transmisji danych zarówno w kierunku od nadajnika laserowego, gdzie zastosowano modulację położenia impulsu, jak i w kierunku do nadajnika, gdzie następuje modulacja promieniowania odbitego. Wyniki przedstawionych w artykule badań terenowych potwierdzają możliwość zastosowania opracowanej metody, w obszarze cywilnym, do monitoringu i telemetrii urządzeń nieposiadających źródeł promieniowania. W zastosowaniach militarnych system może służyć do identyfikacji obiektów własnych na polu walki z wykorzystaniem impulsowego dalmierza laserowego w roli intrerogatora. Słowa kluczowe: laserowa transmisja danych w wolnej przestrzeni, identyfikacja swój - obcy, dalmierz laserowy.Prace prowadzone przez ostatnie lata w Zespole Laserowej Teledetekcji IOE WAT w dziedzinie impulsowych dalmierzy laserowych zaowocowały opracowaniem metody przetwarzania danych odbiciowych, która pozwala na wykorzystanie ich do transmisji danych z obiektu, posiadającego element o zmiennym współczynniku odbicia. W efekcie narodziła się idea zbudowania systemu, w którym dalmierz laserowy współpracuje z modulatorem współczynnika odbicia w celu realizacji systemu identyfikacji własnych obiektów na polu walki takich jak pojedynczy żołnierze, pojazdy oraz inne elementy. O ile systemy identyfikacji dla statków powietrznych istnieją od wielu lat, to z wyposażaniem w systemy tego typu obiektów lądowych są pewne problemy, a najtrudniejsze zagadnienie stanowi adaptacja elementów systemu identyfikacji do wyposażenia pojedynczego żołnierza, zarówno ze względu na masę poszczególnych elementów systemu, jak i kompatybilność elektromagnetyczną. Zaproponowany system wymiany danych opiera się w pełni na promieniowaniu optycznym, emitowanym i odbijanym kierunkowo, co stanowi jego zaletę zarówno pod względem bezpieczeństwa (możliwości ujawnienia) jak i zapotrzebowania na energ[...]

  Przedmiotem artykułu są rozwiązania ochronne systemów wentylacyjnych schronów. Systemy wentylacyjne należą do grupy podstawowych instalacji zapewniających bezpieczne funkcjonowanie schronów. W związku z tym podlegają one szczególnej ochronie przed czynnikami rażącymi, które stanowią zagrożenie dla całego schronu. W tradycyjnych systemach ochronnych praktycznie nie diagnozowano stanu zagrożenia środowiska zewnętrznego. Ochronę realizowano za pomocą zaworów przeciwwybuchowych typu mechanicznego. Natomiast nowoczesne systemy ochronne mogą zawierać elementy realizujące proces diagnostyki stanu otaczającego środowiska jak i środowiska wewnętrznego, a także stanu kompleksowo rozumianej techniki schronowej za pomocą układu elektronicznego. Odpowiednie rozwiązania należą do grupy zaworów typu automatycznego. W artykule zostanie przedstawione własne rozwiązanie zaworu automatycznego nowej generacji. W zaworze tym szeroko rozumianą diagnostykę realizuje układ zawierający zestaw detektorów określonych czynników rażących z układem analizy informacji, typowania decyzji i sterowania. Komplet rozwiązania omawianego zaworu dopełnia wielofunkcyjny, mechaniczny układ wykonawczy z osłoną antytermiczną. W wyniku analizy fizyki zjawisk stanowiących zbiór głównych czynników rażących, generowanych wybuchem nuklearnym wytypowano zestaw sensorów. Uwzględniono następujące zjawiska: promieniowanie kuli ognistej, impuls elektromagnetyczny i powietrzną falę podmuchu. Charakterystyka schronowego układu wentylacyjnego Do głównych elementów składowych schronów należy system wentylacji. System ten ewoluował stosownie do określonych faz rozwoju środków rażenia. Dostarczanie czystego powietrza i odprowadzanie zużytego musi odbywać się w sposób ciągły, co z kolei zapewnia się przez zachowanie odpowiedniej struktury i odporności systemu na założone czynniki rażące. W związku z tym stosowano różne koncepcje strukturalne polegające głównie na rozróżnianiu wenty[...]

Zadaniem lidara rozproszeniowego jest analiza sygnałów rozproszonych od obiektów znajdujących się na drodze promieniowania wiązki laserowej emitowanej przez układ nadawczy. Celem realizowanych prac naukowo-badawczych nad opracowaniem systemu zdalnego wykrywania aerozoli jest detekcja przez układ odbiorczy lidara sygnałów rozproszonych od sztucznych chmur aerozolowych, pozwalających na podsta[...]

  W artykule zaprezentowano konstrukcję laserowego miernika prędkości opracowaną w Instytucie Optoelektroniki Wojskowej Akademii Technicznej we współpracy ze spółką ZURAD z siedzibą w Ostrowi Mazowieckiej, w ramach projektu PBS1/B3/10/2012 "Ręczny fotoradar laserowy" finansowanego ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Przedstawiono zasadę działania, funkcjonalność oraz parametry zaprojektowanego miernika. Słowa kluczowe: Laserowy miernik prędkości, dalmierz laserowy, lidar, bezpieczeństwo ruchu drogowego.Rozwój infrastruktury drogowej, a w szczególności wzrastająca liczba odcinków dróg dwujezdniowych o dwu lub większej liczbie pasów ruchu w jednym kierunku, ogranicza możliwość stosowania przyrządów radarowy do kontroli prędkości poruszających się po nich pojazdów. Ograniczenie to bezpośrednio wynika z właściwości medium, które w przyrządzie radarowym jest nośnikiem informacji o prędkości. Rozbieżność emitowanej przez radary wiązki promieniowania elektromagnetycznego z zakresu fal radiowych jest znaczna, co może utrudniać jednoznaczne wskazanie zbyt szybko poruszającego się pojazdu. Fizyczne ograniczenie możliwości zawężenia wiązki radarowej powoduje, że w celu zapewnienia jednoznaczności pomiaru konieczne jest znaczne zmniejszenie długości fali emitowanego promieniowania. Promieniowanie optyczne, a zwłaszcza laserowe pozwala na uzyskiwanie rozbieżności wiązki pomiarowej rzędu pojedynczych milirdianów. W efekcie, nawet podczas pomiaru na znacznych odległościach, wiązka pomiarowa obejmuje jedynie pożądany pojazd. Właściwa, zapewniająca jednoznaczność pomiaru konstrukcja przyrządu nie gwarantuje, że przyrząd zostanie właściwie użyty. Użytkownicy dróg domagają się potwierdzenia, że to właśnie ich pojazd był obiektem pomiaru. Takie oczekiwania wymuszają, aby w urządzeniach najnowszej klasy instalowano rejestratory obrazu, co legło u podstaw powstan[...]

  Wielospektralny skaner laserowy jest urządzeniem optoelektronicznym, którego podstawa działania oparta jest na technice dalmierczej. W technice tej pomiarom podlega czas upływający pomiędzy momentem wyemitowania impulsu laserowego, a detekcją powracającego echa, będącego efektem odbicia wiązki laserowej od obiektu. Na tej podstawie wyznaczany jest profil terenu [1]. W skanerze zastosowano nie jedną, lecz trzy długości fali generowanego promieniowania, co powoduje wprowadzenie podstawowej techniki dalmierczej w obszar detekcji wielospektralnej. Dzięki zwielokrotnieniu liczby analizowanych długości fali promieniowania, możliwy jest nie tylko pomiar odległości od obiektu, ale także natężenia powracającego sygnału dla poszczególnych długości fal. Na tej podstawie możliwe staje się dokonanie analizy porównawczej echa optycznego dla poszczególnych długości fal oraz oszacowania ich wzajemnych relacji. Zarówno natężenie sygnału powrotnego dla wszystkich analizowanych długości fali, jak również wzajemne ich relacje, wynikają wprost ze spektralnych charakterystyk analizowanych substancji, a będąc ich unikatową cechą, stanowią podstawę do ich identyfikacji. W oparciu o taką zasadę działania, wielospektralny skaner laserowy jest urządzeniem umożliwiającym określenie rzeźby terenu wraz z naniesioną informacją dotyczącą identyfikacji oraz głębszej analizy elementów pokrycia terenu. Charakterystyka głównych elementów wielospektralnego skanera laserowego Wielospektralny skaner laserowy jest systemem, którego działanie opiera się na prawidłowej współpracy 5 podstawowych elementów: - optycznego układu nadawczego; - optycznego układu odbiorczego; - układu skanowania terenu; - elektronicznego układu przetwarzania sygnału i akwizycji danych; - systemu zasilnia. Otrzymywane w czasie lotu wyniki są porównywane z[...]

  Artykuł przedstawia istotne kwestie związane z opracowaniem sytemu laserowej transmisji danych. Omawia zasadę transmisji danych zarówno w kierunku od nadajnika laserowego, gdzie zastosowano modulację położenia impulsu, jak i w kierunku do nadajnika, gdzie następuje modulacja promieniowania odbitego. Wyniki przedstawionych w artykule badań terenowych potwierdzają możliwość zastosowania opracowanej metody, w obszarze cywilnym, do monitoringu i telemetrii urządzeń nieposiadających źródeł promieniowania. W zastosowaniach militarnych system może służyć do identyfikacji obiektów własnych na polu walki z wykorzystaniem impulsowego dalmierza laserowego w [...]