一个探测隐身飞机的想法

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 13:27:49
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成本太高:handshake

想光会拐弯,得很强的引力。
原帖由 sol 于 2008-8-5 06:18 发表
以前小时候的一个想法,欢迎拍砖


最开始是想,隐身飞机既然是把电磁波散射掉,那如果有一种能自己拐弯回来的光束,它就没办法了(那时候比较幼稚啦)。


后来想到一个近似的办法,就是拿一个功率大点的激光器 ...

激光雷达,比你想得猛多了。人家是从上到下一竖溜红外光束,各扫一部分仰角,形成大空域高度,然后机械旋转方位扫描。就是距离有点近,几十公里。
To二楼:不要莫名其妙的回复你没看明白或没看懂的帖子

楼上的能否把激光雷达的原理说清楚点?反正都是为了学习提高。这个激光雷达莫非是部署在太空的?
激光雷达

laser radar

用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物 。由发射机 、天线 、接收机 、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等;天线是光学望远镜;接收机采用各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测与外差探测。

激光雷达在军事上可用于对各种飞行目标轨迹的测量。如对导弹和火箭初始段的跟踪与测量,对飞机和巡航导弹的低仰角跟踪测量,对卫星的精密定轨等。激光雷达与红外、电视等光电设备相结合,组成地面、舰载和机载的火力控制系统,对目标进行搜索、识别、跟踪和测量。由于激光雷达可以获取目标的三维图像及速度信息,有利于识别隐身目标。激光雷达可以对大气进行监测,遥测大气中的污染和毒剂,还可测量大气的温度、湿度、风速、能见度及云层高度。
百度来的[:a3:]
●激光雷达的妙用  

    激光雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的雷达系统,其原理和构造与激光测距仪极为相似。科学家把利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称为连续波激光雷达。激光雷达的作用是能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状,探测、识别、分辨和跟踪目标。经过多年努力,科学家们已研制出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。
   
●直升机障碍物规避激光雷达   

    目前,激光雷达在低空飞行直升机障碍物规避、化学/生物战剂探测和水下目标探测等方面已进入实用阶段,其它军事应用研究亦日趋成熟。  

    直升机在进行低空巡逻飞行时,极易与地面小山或建筑物相撞。为此,研制能规避地面障碍物的直升机机载雷达是人们梦寐以求的愿望。目前,这种雷达已在美国、德国和法国获得了成功。  

    美国研制的直升机超低空飞行障碍规避系统,使用固体激光二极管发射机和旋转全息扫描器可检测直升机前很宽的空域,地面障碍物信息实时显示在机载平视显示器或头盔显示器上,为安全飞行起了很大的保障作用。
   
    德国戴姆勒.奔驰宇航公司研制成功的Hel??las障碍探测激光雷达更高一筹,它是一种固体1.54微米成像激光雷达,视场为32度×32度,能探测300―500米距离内直径1厘米粗的电线,将装在新型EC―135和EC―155直升机上。   

    法国达索电子公司和英国马可尼公司联合研制的吊舱载CLARA激光雷达具有多种功能,采用CO2激光器。不但能探测标杆和电缆之类的障碍,还具有地形跟踪、目标测距和指示、活动目标指示等功能,适用于飞机和直升机。
   
●化学战剂探测激光雷达   

    传统的化学战剂探测装置由士兵肩负,一边探测一边前进,探测速度慢,且士兵容易中毒。
   
    俄罗斯研制成功的KDKhr―1N远距离地面激光毒气报警系统,可以实时地远距离探测化学毒剂攻击,确定毒剂气溶胶云的斜距、中心厚度、离地高度、中心角坐标以及毒剂相关参数,并可通过无线电通道或有线线路向部队自动控制系统发出报警信号,比传统探测前进了一大步。
   
    德国研制成功的VTB―1型遥测化学战剂传感器技术更加先进,它使用两台9― 11微米、可在40个频率上调节的连续波CO2激光器,利用微分吸收光谱学原理遥测化学战剂,既安全又准确。  

●机载海洋激光雷达   

    传统的水中目标探测装置是声纳。根据声波的发射和接收方式,声纳可分为主动式和被动式,可对水中目标进行警戒、搜索、定性和跟踪。但它体积很大,重量一般在600公斤以上,有的甚至达几十吨重。而激光雷达是利用机载蓝绿激光器发射和接收设备,通过发射大功率窄脉冲激光,探测海面下目标并进行分类,既简便,精度又高。   

    迄今,机载海洋激光雷达已发展了三代产品。20世纪90年代研制成功的第三代系统以第二代系统为基础,增加了GPS定位和定高功能,系统与自动导航仪接口,实现了航线和高度的自动控制。  

●成像激光雷达可水下探物   

    美国诺斯罗普公司为美国国防高级研究计划局研制的ALARMS机载水雷探测系统,具有自动、实时检测功能和三维定位能力,定位分辨率高,可以24小时工作,采用卵形扫描方式探测水下可疑目标。
   
    美国卡曼航天公司研制成功的机载水下成像激光雷达,最大特点是可对水下目标成像。由于成像激光雷达的每个激光脉冲覆盖面积大,因此其搜索效率远远高于非成像激光雷达。另外,成像激光雷达可以显示水下目标的形状等特征,更加便于识别目标,这已是成像激光雷达的一大优势。 来源:慧聪网
原帖由 sol 于 2008-8-5 08:21 发表
To二楼:不要莫名其妙的回复你没看明白或没看懂的帖子

楼上的能否把激光雷达的原理说清楚点?反正都是为了学习提高。这个激光雷达莫非是部署在太空的?

就在地面。一般的使用一个激光源和一个接受器,对反光斑进行测距。用透镜办法进行垂直方向的俯仰角扫描,用机械方位扫描。如今有用多个光源和接受器分段同时进行一定范围的俯仰角扫描,加快俯仰扫描,并且加大扫描密度。
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原帖由 sol 于 2008-8-5 09:12 发表
看明白了,传统的激光雷达仍是靠反光的,和我说的是两种东西,没有可比性。

别扯啦,你那也是反光
不是靠照到目标上,再由目标反射的光斑,要是那样我发这帖子干吗?是靠空气对光线的散射。
原帖由 sol 于 2008-8-5 09:26 发表
不是靠照到目标上,再由目标反射的光斑,要是那样我发这帖子干吗?是靠空气对光线的散射。

激光好像没有多少散射,照在目标上光斑小,强度高
你晚上用手电筒朝天上照,看见那条光柱了没,把手电竖到地上,你到三十米外看这个柱子,如果一只鸟从光柱中间飞过去,你会看见光柱被鸟截断了。这是最基本的模型。(我的口气怎么这么象民科啊?郁闷)
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原帖由 sol 于 2008-8-5 09:39 发表
你说的是用来做雷达,测距,做武器的激光,都是专门找的低散射率的波长,因为它们目的是在大气中传输能量,你听说过红外弹工作的三个大气窗口的说法吧,可以类比一下。而这个的目的正好相反,是为了在大气中散射能量 ...

那不用激光。用一大群大功率红外探照灯按不同高度扫就是
我怎么觉得LZ说的像是新世纪的防空探照灯…… = = 要是有大片云层从LZ的传感器上空飞过,不知道会是什么景象……
你这么说就算理解正确了,其实也行,就是探照灯功率肯定不够,没三万米就散射没了,还有就是发散性差,光束大于目标时就没意义了
那只能靠疯狂加大功率来穿透云层,云太厚了就真没办法了
原帖由 sol 于 2008-8-5 09:50 发表
那只能靠疯狂加大功率来穿透云层,云太厚了就真没办法了

机载合起来用
让我想起了ACE0的Excalibur……
原帖由 sol 于 2008-8-5 09:26 发表
不是靠照到目标上,再由目标反射的光斑,要是那样我发这帖子干吗?是靠空气对光线的散射。

那还不如靠反射呢。
首先,你一路散射下去,弄出一条光柱来,耗费的能量肯定要比不散射来的大,自然作用距离也就近了很多。很不经济。
而且照你的设想,n条光柱扫来扫去,极端情况下会怎样呢?
太阳的光线可以近似地视为平行光,而之所以地球的白昼是这个样子而不是黑白分明,则是因为大气以及大气中的尘埃的漫反射,或者说散射。
照这样看来,如果以散射的方式来扫描天空,可能出现的情况就是,在很近的距离内,可以看见光柱扫来扫去,但是天空由于光线的散射,而呈现出某种背景色(类似于城市夜晚的天空)。
也就是说,在一定的距离之外,所有的东西都被染成了同一种颜色。因此飞机自然也变得不可识别。
二十一楼的哥们,你还是好好学习吧,虽然我是在用中学的知识在说明,但不是说可以用中学的知识去理解和思考
原帖由 sol 于 2008-8-5 10:31 发表
二十一楼的哥们,你还是好好学习吧,虽然我是在用中学的知识在说明,但不是说可以用中学的知识去理解和思考

这么说吧,你这个设想,比起激光雷达有哪些优势?
两种不一样的东西怎么比较,你说普通雷达和激光雷达相比有什么优势呢


非要说优势的话,就是从原理上,所有使用反射探测的方案都可以发展对应的隐身技术,而散射探测的思路则有可能彻底堵死对应的隐身技术的发展空间。


当然实际上的问题是另一回事。
要破解很简单吧,飞机上带个能发射光柱的东西就行了。
散射回来那点信号强度。。。除非这光柱直接把飞机烤了
刚才想了想,楼主你的思路确实有问题。
首先,既然你这个是靠的是散射,那自己看得见,敌人也自然能看得见。看得见不就好办了么?不管是绕开还是摧毁都很方便的。雷达的发展趋势是让敌人不知道你的雷达在什么地方。f22的雷达有一点很NB就是它能让敌人察觉不到。楼主你倒好,大摇大摆的把光柱打到天上去,这不是给人家标定空袭目标么?那都用不着隐身了,直接防区外打击就是了。
所以,你的想法里面,光源是一个大问题。不用光源,被动的监视这种思路到是可行的。我记得正在发展的反隐身雷达里面就有利用背景电磁波的变化来监视的。
to25:我相信每个在这里写自己设想的作者,都能对自己的想法提出十个以上的缺陷和对应方法。不过很遗憾的告诉你你想的这个不在其中。


to26:你说的这个确实是问题之一,不过我没法证明它能导致整个系统失去可用性
我觉得楼主说的就是雷达,功率很大
原帖由 sol 于 2008-8-5 12:13 发表
to25:我相信每个在这里写自己设想的作者,都能对自己的想法提出十个以上的缺陷和对应方法。不过很遗憾的告诉你你想的这个不在其中。


to26:你说的这个确实是问题之一,不过我没法证明它能导致整个系统失去可用 ...

那你能说说你的结论的依据是什么么?为什么这不能成为对应的方法?
把中学知识学好再说!
浙大博士后揭示完美隐身衣的物理机制
论文在物理学顶级刊物《Physical Review Letters》发表


阅读次数:1633
来源:浙大新闻办 时间:2007-10-19 10:50:36


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    浙江大学国际电磁科学院浙江大学分院师资博士后陈红胜博士等完成的论文“电磁波与隐身衣的交互机理研究”,近日刊登在物理学顶级学术刊物《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。论文首次解释了隐身衣的物理机制,提出了对隐形效果定量分析的理论框架,这项成果将在隐身衣的设计中起到重要的指导作用。


    报道国际最新科研成果著称的知名科技网站PhysOrg以《科学家解释了隐身衣背后的物理机制》(Scientists interpret physics behind invisibility cloaks)为标题详细报道了浙大与麻省理工学院的这项研究成果,并对陈红胜博士进行了专访。


    人之所以能看到物体,是因为光射到物体上后,被物体阻挡并反射到人的眼睛。隐身技术通过改变电磁波在材料中的折射率,不但可以实现飞机、导弹、坦克等军事武器装备的隐形,也可以用在丑陋物体或建筑物包装,制作隐身衣物等民用领域。实现完美隐形的隐身衣一直是科学家、工程师以及科技爱好者梦寐以求的目标。但科学家一直没有找出隐身材料变化与隐形效果之间的关系。


    陈红胜等人的研究采用散射模型在理论上回答了完美隐身衣能否得到实现,以及是否可以应用到任意电磁波谱的问题;同时对非理想参数实现的隐身衣进行定量计算,由此可以定量的概括隐身衣的隐身效果。陈红胜说,我们由此可以计算出怎样的参数可以实现多少程度上的隐形。


    “完美的隐身衣,既不反射也不吸收电磁波,而是让电磁波“转弯”,绕着物体走,这样物体就能 ‘隐身’。”陈红胜解释,这就像小溪里的流水,经过一块石头时,溪流会绕过石头后再合拢了继续向前,就像没有遇到过石头一样。当然,隐身技术只能实现在某一个频率上隐形。比如肉眼见不到的隐身衣虽然在光波频率范围内能够实现隐形,但是用其他频段的电磁波还是可以探测到。同样道理,能逃过雷达监测的隐形飞机,用肉眼却是可见的,即在光频下没有隐形。


    隐身衣的研究在国外非常热,国内这两年也开始关注这个问题。去年美国北卡罗来纳杜克大学电子工程学系的一个研究小组在《科学》杂志上发表的有关隐身衣的论文,论证了使用能使光波以及电磁波发生扭曲的革命性新材料制造出真实世界中的隐身衣的可行性。


    据了解,目前国际电磁科学院浙江大学分院有一个12人团队正在开展隐形材料的研究。“知道了隐身衣背后的物理机制,研究出像哈利波特那样的魔法隐身斗篷就不再是梦想。” 陈红胜说。


    (涵冰)


相关新闻的英文网址:
http://www.physorg.com/news107011336.html
原帖由 sarajevo 于 2008-8-5 09:41 发表

那不用激光。用一大群大功率红外探照灯按不同高度扫就是

激光的单色性好,能量集中,对光电接收仪器有利,例如激光测距的原理,射出的激光束射到被测物体上,形成反射或漫反射,再由接收端的光电检测管检测到反射回来的激光,再计算出结果,而反射光在进入光电检测管前,都要经过一层以上的滤光膜,把该激光波长以外的其它光线全过滤掉,只让该波长的激光通过,这就能提高光电接收机的灵敏度和减少干扰,所以很明显,激光要比红外灯好。
QINGGENG:你在27楼里说的是比较靠谱的,确实容易被发现和攻击,但这种缺陷别的方式也同样的存在。25楼里说的办法,必须模拟出一条同样频率,强度,方向的光线,这种可能性有,但实际上却做不到。首先空中目标在功率上就达不到,这不是模拟自然光,而是武器级功率的激光。另外就算可以,如果地面上有十种不同频率的光源,就需要在一架航空器上带十种类似现在那种747上的激光发射装置,并且可调方向,这得多重啊,如果地面上有一百个,两百个光源呢?
原帖由 sol 于 2008-8-5 18:38 发表
QINGGENG:你在27楼里说的是比较靠谱的,确实容易被发现和攻击,但这种缺陷别的方式也同样的存在。25楼里说的办法,必须模拟出一条同样频率,强度,方向的光线,这种可能性有,但实际上却做不到。首先空中目标在功率 ...

别的方式当然有这种问题,因此别的方式就尽力避开这种问题。雷达的原理是利用反射,所以尽可能的减少散射并不影响它的功效,可是你的方法就是利用散射,那从原理上就和隐蔽自身是相矛盾的。
还有,既然是空对空,就不要轻易说不可能。你不能以现在的技术水平来说理论上可行的事情实际上做不到。你怎么知道将来技术的发展不能出现多光谱,多方向的激光器?你怎么知道将来技术的发展无法使得飞机能够携带能够模拟武器级激光的能源?毕竟在地面上你的光源需要持续的照射,而飞机上的光源也所需要的时间也只是被光束扫到的那一瞬间。
而且从理论上来说,只要让光线绕过飞行器,你的探测方法就完全失效了不是么?而这个在现有理论的框架内是允许的。
呵呵你说的也没什么不对的,明显比前几个回复多动脑子了