激光導彈防御系統(tǒng)
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2022-07-12
激光導彈防御系統(tǒng)的實例教程
以色列國防部宣布，以色列首次測試了一種新型激光導彈防御系統(tǒng)“鐵束”（Iron Beam），該系統(tǒng)成功攔截了無人機、反坦克導彈、迫擊炮彈和火箭彈等空中目標。
“鐵束”系統(tǒng)是由拉斐爾先進防御系統(tǒng)公司（the Rafael Advanced Defense Systems）開發(fā)的，使用了定向能武器系統(tǒng)，未來在加強以色列空中防御方面將大有作為。
以色列總理納夫塔利·貝內(nèi)特(Naftali Bennett)在推特上宣布此次測試取得了成功:“以色列成功測試了新的‘鐵束’激光攔截系統(tǒng)。這是世界上第一個使用激光擊落來襲無人機、火箭和迫擊炮的定向能武器系統(tǒng)，每次發(fā)射的成本為3.5美元?！盢aftali Bennett今年2月份表示，以色列將在一年內(nèi)開始使用該系統(tǒng)。與防空導彈相比，該系統(tǒng)每次發(fā)射的成本相當?shù)汀?目前，以色列已經(jīng)開發(fā)或部署了一系列系統(tǒng)（比如激光攔截器），旨在攔截從遠程導彈到幾公里外發(fā)射的火箭等一切東西。它還為坦克裝備了導彈防御系統(tǒng)。
“鐵束”系統(tǒng)是以色列目前多層空中和導彈防御系統(tǒng)的最新組成部分。據(jù)介紹，該系統(tǒng)還包括“鐵穹”（Iron Dome）系統(tǒng)、“大衛(wèi)的懸索”（David’s Sling）系統(tǒng)和“箭”（Arrow）系統(tǒng)。這種新武器技術已經(jīng)發(fā)展了一段時間，旨在融入以色列現(xiàn)有的防空網(wǎng)絡。
彌補導彈反導技術不足
上世紀90年代初，以色列與美國曾合作研制出“ywl”氟化氘化學激光武器試驗系統(tǒng)。2006年，雙方又合作開發(fā)“天空衛(wèi)士”氧碘化學激光武器試驗系統(tǒng)。2008年，以色列推出世界上首型固體激光器——反炮兵彈藥激光武器系統(tǒng)，但無論是化學激光武器還是固體激光武器，都存在體積大、散熱難、保障不易等問題。因此，以色列又開始發(fā)展新的激光武器技術。
展開 以色列國防部宣布，以色列首次測試了一種新型激光導彈防御系統(tǒng)“鐵束”（Iron Beam），該系統(tǒng)成功攔截了無人機、反坦克導彈、迫擊炮彈和火箭彈等空中目標。
“鐵束”系統(tǒng)是由拉斐爾先進防御系統(tǒng)公司（the Rafael Advanced Defense Systems）開發(fā)的，使用了定向能武器系統(tǒng)，未來在加強以色列空中防御方面將大有作為。
以色列總理納夫塔利·貝內(nèi)特(Naftali Bennett)在推特上宣布此次測試取得了成功:“以色列成功測試了新的‘鐵束’激光攔截系統(tǒng)。這是世界上第一個使用激光擊落來襲無人機、火箭和迫擊炮的定向能武器系統(tǒng)，每次發(fā)射的成本為3.5美元。”Naftali Bennett今年2月份表示，以色列將在一年內(nèi)開始使用該系統(tǒng)。與防空導彈相比，該系統(tǒng)每次發(fā)射的成本相當?shù)汀?目前，以色列已經(jīng)開發(fā)或部署了一系列系統(tǒng)（比如激光攔截器），旨在攔截從遠程導彈到幾公里外發(fā)射的火箭等一切東西。它還為坦克裝備了導彈防御系統(tǒng)。
“鐵束”系統(tǒng)是以色列目前多層空中和導彈防御系統(tǒng)的最新組成部分。據(jù)介紹，該系統(tǒng)還包括“鐵穹”（Iron Dome）系統(tǒng)、“大衛(wèi)的懸索”（David’s Sling）系統(tǒng)和“箭”（Arrow）系統(tǒng)。這種新武器技術已經(jīng)發(fā)展了一段時間，旨在融入以色列現(xiàn)有的防空網(wǎng)絡。
彌補導彈反導技術不足
上世紀90年代初，以色列與美國曾合作研制出氟化氘化學激光武器試驗系統(tǒng)。2006年，雙方又合作開發(fā)“天空衛(wèi)士”氧碘化學激光武器試驗系統(tǒng)。2008年，以色列推出世界上首型固體激光器——反炮兵彈藥激光武器系統(tǒng)，但無論是化學激光武器還是固體激光武器，都存在體積大、散熱難、保障不易等問題。因此，以色列又開始發(fā)展新的激光武器技術。
展開 在本屆珠海航展上，中國航天科工集團推出全球首款公開出現(xiàn)在國際軍火市場上的反艦彈道導彈——CM-401(如圖)。該導彈射程為290公里，采用臨近空間彈道，且能實現(xiàn)全程高超音速飛行，在飛行的末端還能采用“俯沖天頂”攻擊。這些獨特的性能讓它備受外界關注。
據(jù)介紹，這款導彈采用臨近空間彈道，意味著它的飛行高度超過絕大部分現(xiàn)役防空導彈的攻擊范圍。而且它還能實現(xiàn)全程高超音速飛行，進一步提高了導彈的突防和生存能力。此外，CM-401導彈在飛行末端采用“俯沖天頂”攻擊形式，由于高角度跟蹤是現(xiàn)役艦載防空武器系統(tǒng)的一塊“硬傷”和“盲區(qū)”，這使得現(xiàn)有的艦載防御系統(tǒng)對該類導彈的攻擊基本無解。
為滿足不同目標客戶的需求，這款導彈適應性很強，不僅可以放在岸上以車載的形式機動發(fā)射，還能將發(fā)射箱整體安裝在各種艦船上，別出心裁地改造為一款艦載反艦彈道導彈。
來源：環(huán)球時報
展開 作者：王衛(wèi)國 來源：軍鷹資訊
美國海軍《海上力量》期刊網(wǎng)站8月4日刊發(fā)題為《高功率激光提升反艦巡航導彈攔截能力》的文章稱，繼2014年~2017年在“龐塞”號兩棲運輸艦上進行30千瓦高能激光海上試驗后，2020年5月16日又在“波特蘭”號兩棲登陸艦上進行了150千瓦級高能激光系統(tǒng)試驗，成功摧毀了無人機目標。
圖1 安裝在“波特蘭”號兩棲登陸艦艦首的高能激光系統(tǒng)和海上試驗場景美國海軍水面戰(zhàn)中心激光武器
專家克里斯托弗·弗洛伊德對此表示，在高能激光武器研究與運用方面取得了相當大的進展，達到了可擊毀反艦巡航導彈的定向能系統(tǒng)研制要求。他說：“沒有人認為定向能武器可以解決所有問題，但它是我們能夠使用的另一種工具。尤其是在攔截反艦導彈這一關鍵任務中，應用激光武器的一大優(yōu)勢，是取代昂貴的防空導彈，進而擴大了水面艦艇的彈藥儲備”。
弗洛伊德沒有透露近期測試的激光系統(tǒng)功率有多強大，但他表示，似乎趨向于300千瓦級的水平。他還聲稱，參加試驗的“龐塞”號兩棲船塢運輸艦艦員認為，該激光系統(tǒng)的傳感器比其它系統(tǒng)的要好，既能夠?qū)崟r進行目標識別和意圖判斷，還能夠以光速精準接合目標，并有漸變效果。
展開 行業(yè)：國防
挑戰(zhàn)：如何減少高昂的樣機測試 費用
Altair 解決方案：在第一臺原型樣機制造前 使用HyperWorks進行仿真和分析
優(yōu)點：節(jié)約時間 ；優(yōu)化設計
背景介紹
Dynetics成立于1974年，目前擁有1,100多名員工，是彈道導彈防御領域的領導者，同時它也向防務集團提供雷達系統(tǒng)分析和工程支持。
Dynetics在亞拉巴馬洲亨茨維爾研究所開發(fā)彈頭并進行彈頭的場地測試。彈頭的主要 設計標準包括穿透目標后彈頭的完整性以及爆zha裝置的殺傷力，達到保護和支持軍隊的目的。Dynetics的導彈彈頭研發(fā)工程師通過對各種防御系統(tǒng)進行分析和測試來評估彈頭的設 計——從直升機攜帶的BorneHydra70導彈到從捕食者無人駕駛飛機發(fā)射的地獄火導彈。由 Altair公司提供的CAE虛擬測試解決方案HyperWorks已成為導彈彈頭研發(fā)中的重要組成部分。
挑戰(zhàn)
對這些裝置進行物理測試是非常昂貴的。一個簡單的彈頭穿甲能力測試需要花費 40,000美元，如果包含硬件和爆炸性彈藥，測試費用將高達50,000美元。最近幾年，Dynetics 一直是利用最佳的工程判斷和以往經(jīng)驗去設計和測試新裝置，但是這個過程時而成功時而失敗，像是在碰運氣。Dynetics的彈頭工程師DavidPugh說：“越來越高的測試費用讓人望而卻步，想要測試所有項目是不現(xiàn)實的，而且也是沒有效率的?！? 所以國防工業(yè)在第一個原型樣機制造之前開始使用計算機仿真和分析進行設計和測 試。
Dynetics幾年前開始將有限元仿真嵌入到彈頭設計流程中，但剛開始時使用的軟件的質(zhì)量無法令人滿意。
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激光導彈防御系統(tǒng)的相關專題、標簽、搜索
激光導彈防御系統(tǒng)的最新內(nèi)容
簡介
激光擴束準直系統(tǒng)是激光傳輸、激光加工、激光雷達及天文觀測等領域的核心光學組件，可按指定倍率擴大光束直徑、壓縮發(fā)散角，保障長距離傳輸時的高平行度與高能量密度。本案例依托 OAS 光學軟件，完成激光擴束準直系統(tǒng)的全流程建模、仿真、優(yōu)化與性能驗證，精準量化光束傳播特性、像差水平與準直性能，為工程化設計提供可靠數(shù)據(jù)支撐與優(yōu)化方向。
案例設置與操作
模型構建
采用 OAS 軟件序列光線追跡模式
[圖片]
用于光束切趾的圓形鋸齒光闌
VirtualLab Fusion獨特的模擬技術使用戶能夠?qū)V波進行詳細建模，從而評估對光學系統(tǒng)性能和特性的影響。
空間濾波是光學中的一項關鍵技術，用于細化激光束，提高其質(zhì)量，并最大限度地減少像差和不必要的衍射效應。通過采用透鏡和光闌的組合，空間濾波選擇性地從激光束中去除不想要的成分
空間濾波是光學中的一項關鍵技術，用于細化激光束，提高其質(zhì)量，并最大限度地減少像差和不必要的衍射效應。通過采用透鏡和光闌的組合，空間濾波選擇性地從激光束中去除不想要的成分，例如噪聲、衍射圖案和空間不規(guī)則性。這一過程確保了更均勻的強度分布，減少了發(fā)散，增強了相干性，從而提高了光束質(zhì)量。空間濾波在各種應用中是必不可少的，包括激光加工、全息技術、顯微鏡和通信領域，其中對光束特性的精確控制對于最佳性能和精度至關重要
摘要
在天文望遠鏡中，經(jīng)常使用激光導星來校正大氣畸變。這種人造恒星圖像通常由高功率激光束在幾十公里之外拍攝。為了精確設計產(chǎn)生甚至控制激光導星大小的光學系統(tǒng)，必須考慮激光束的衍射效應。在這個例子中，我們展示如何分析和設計一個激光導星的無焦系統(tǒng)。
走進VirtualLab Fusion
激光導星是幾十公里外的人造“恒星”圖像，對于天文望遠鏡的大氣扭曲校正非常重要。為了準確預測焦斑，必須仔細控制星體的大小，并在設計中考慮慢衍射效應。我們在VirtualLab Fusion中分析和設計了這樣的系統(tǒng)，并展示了如何為這些任務配置傅立葉變換設置。
激光導星無焦系統(tǒng)的分析與設計
在VirtualLab Fusion中，我們演示了如何分析無焦系統(tǒng)以生成激光導星
在天文望遠鏡中，經(jīng)常使用激光導星來校正大氣畸變。這種人造恒星圖像通常由高功率激光束在幾十公里之外拍攝。為了精確設計產(chǎn)生甚至控制激光導星大小的光學系統(tǒng)，必須考慮激光束的衍射效應。在這個例子中，我們展示如何分析和設計一個激光導星的無焦系統(tǒng)。
摘要
簡介：激光探測和測距系統(tǒng)(LIDAR)
以下四個示例設計演示了如何使用OptiSystem模擬光檢測和測距系統(tǒng)（LIDAR），具體如下：
?激光脈沖飛行時間測量
?相移測距
?調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）直接檢測測距和調(diào)頻連續(xù)波相干測距
圖1使用直接檢測的FMCW LIDAR OptiSystem模型示例視圖
1.測距(飛行時間)
1)原理簡介
?使用激光脈沖，飛行時間測距法測量發(fā)射脈沖從發(fā)射裝置行進到目標并返回接收器所花費的時間
簡介：激光探測和測距系統(tǒng)(LIDAR)
以下四個示例設計演示了如何使用OptiSystem模擬光檢測和測距系統(tǒng)（LIDAR），具體如下：
□ 激光脈沖飛行時間測量
□ 相移測距
□ 調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）直接檢測測距和調(diào)頻連續(xù)波相干測距
圖1.使用直接檢測的FMCW LIDAR OptiSystem模型示例視圖
1.測距(飛行時間
GLAD：地對空激光通訊系統(tǒng)10個月前
本例為一束激光從地基激光器出發(fā)傳輸?shù)浇剀壍郎系囊粋€轉(zhuǎn)換鏡上。轉(zhuǎn)換鏡將激光反射到一個聚焦鏡上，然后這束光打到大氣層內(nèi)部一個低海拔的目標上。根據(jù)Kolmogorov模型，假設目標值的半徑為10cm，就可以計算大氣像差。本例中包含了激光擴束器像差、轉(zhuǎn)換鏡上的像差以及聚焦鏡上的像差。
大氣模型假設的波陣面光譜功率為（忽略內(nèi)部和外部的尺寸限制）：
其中是波陣面的光譜功率，r0為可視參數(shù)，f
