Кіріспе

Нысанның инфрақызыл сәулелерін пайдаланып, оны қадағалауға арналған қару-жарақ бағыт-бағдар жүйесі. Инфрақызыл бағыт-бағдар – нысанадан шығатын инфрақызыл (ИЖ) сәулелерді пайдаланып, оны үздіксіз қадағалап, еріп жүретін пассивті қару-жарақ бағыт-бағдар жүйесі. Инфрақызыл іздеуді қолданатын зымырандар көбінесе «жылу іздеушілер» деп аталады, себебі инфрақызыл сәулелер ыстық денелерден күшті таралады. Адамдар, көлік қозғалтқыштары және ұшақтар сияқты көптеген нысандар жылуды жасайды және шығарады, сондықтан инфрақызыл толқын ұзындығындағы жарықта айналадағы нысандарға қарағанда жақсы көрінеді. Инфрақызыл іздеушілер – пассивті құрылғылар, олар радардан айырмашылығы, нысананы қадағалап жүргенін көрсетпейді. Бұл оларды көзбен байқау кезінде немесе ұзақ қашықтықта, алдын ала инфрақызыл немесе ұқсас сигнал беру жүйесімен қолданғанда жасырын шабуылдар үшін қолайлы етеді. Жылу іздеушілер өте тиімді: 1984 және 2009 жылдар аралығында АҚШ-тың әуе шайқасындағы жоғалтулардың 90% инфрақызыл бағыттаушы зымырандардың салдары болды. Дегенмен, олар бірнеше қарапайым қарсы шараларға ұшырайды, ең бастысы – нысананың артынан жалған жылу көздерін беру үшін шашу шақырғыштарды тастау. Бұл тек егер ұшқыш зымыранды байқап, қарсы шараларды уақтылы қолданса ғана жұмыс істейді. Қазіргі іздеушілердің жетілдірілуі осы қарсы шараларды азайтып, тиімсіз етті. Алғашқы инфрақызыл құрылғылары Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде сынақтан өтті. Соғыс кезінде неміс инженерлері жылу іздейтін зымырандар мен жанама әсер ететін сақтандырғыштарды жасады, бірақ соғыс аяқталғанға дейін дамытуды аяқтауға үлкермеді. Нақты практикалық үлгілер соғыс кезінде конустық сканерлеу және миниатюралық вакуумдық түтікшелер енгізілгенге дейін мүмкін болмады. Ұшаққа қарсы инфрақызыл жүйелер 1940 жылдардың соңында басталды, бірақ электроника және ракеталық техниканың барлық саласы жаңа болғандықтан, алғашқы үлгілер 1950 жылдардың ортасында пайдалануға енгізілгенге дейін көп дамуды қажет етті. Алғашқы үлгілердің маңызды шектеулері болды және 1960 жылдары жауынгерлік жағдайда өте төмен нәтижелерге жетті. 1970-1980 жылдары дамыған жаңа буын үлкен жетістіктерге қол жеткізіп, олардың тиімділігін айтарлықтай арттырды. 1990 жылдардан бергі соңғы үлгілер нысананы көру сызығынан тыс (FOV) және тіпті жердегі көліктерге шабуыл жасауға қабілетті. ИК іздеушілер сондай-ақ көптеген жартылай автоматты нысанаға бағыттау (SACLOS) қаруларының негізін құрайды. Бұл жағдайда іздеуші ұшыру платформасына орнатылады және оператор оны қолмен, көбінесе кішкентай телескоп арқылы нысананың бағытына бағыттап отырады. Іздеуші нысананы емес, зымыранды қадағалайды, көбінесе таза сигнал беру үшін шашу шақырғыштармен көмектеседі. Осы бағыттау сигналдары жұқа сымдар немесе радиосигналдар арқылы зымыранға жіберіледі, зымыран оператордың телескобының ортасына бағытталады. SACLOS жүйелерінің осы түрі танкке қарсы зымырандарға, жер-әуе зымырандарына және басқа да мақсаттарға қолданылған. Жылу іздейтін зымыранның алдындағы инфрақызыл сенсор жиынтығы іздеуші бас деп аталады. Әуеден ауаға инфрақызыл бағыттағы зымыранды ұшырудың НАТО қысқа коды – Fox Two.

Алғашқы зерттеулер

Кейбір заттардың инфрақызыл сәулеге түскенде электрондарды шығара алатынын 1901 жылы әйгілі үнді ғалымы Джагадиш Чандра Боз ашқан. Ол кезде патент алу мүмкіндігі шектеулі болғандықтан, 1904 жылы ол патентінен бас тарды. 1917 жылы Теодор Кейс, болашақта Movietone дыбыс жүйесіне айналатын жұмысы барысында, таллий мен күкірт қоспасының әлдеқайда сезімтал екенін, бірақ электрлік тұрғыдан тұрақсыз және практикалық детектор ретінде тиімсіз екенін анықтады. Дегенмен, АҚШ Әскери-теңіз күштері оны біраз уақыт бойы қауіпсіз байланыс жүйесі ретінде пайдаланды. 1930 жылы Ag–O–Cs (күміс-оттек-цезий) фотомультипликаторының енгізілуі IR сәулесін анықтаудың алғашқы практикалық шешімін ұсынды, оны фотокатод ретінде галенамен (қазіргі кездегі қорғасын сульфиді, PbS) үйлестірді. Галенадан шығатын сигналды күшейтіп, фотомультипликатор қашықтықтан ыстық нысандарды анықтауға мүмкіндік берді. Бұл Ұлыбритания мен Германия сияқты бірнеше елде түнгі бомбалаушыларды анықтау мәселесін шешудің әлеуетті жолы ретінде қарастырылды. Ұлыбританиядағы зерттеулер баяу жүрді, тіпті Кавендиш зертханасының негізгі зерттеу тобы радар жақсырақ шешім болып көрінгеннен кейін басқа жобалармен айналысуға ниет білдірді. Дегенмен, Тизард комитетіндегі Уинстон Черчилльдің жақын серігі Фредерик Линдеман IR саласын қолдауын жалғастырды және радарды дамыруға бағытталған Комитеттің жұмысына кедергі келтірді. Соңында Комитет таратылып, қайта құрылды, Линдеман тізімнен шығарылып, оның орнына белгілі радио сарапшысы Эдвард Виктор Апплтон келді. Германияда радар зерттеулері Ұлыбританиядағыдай қолдау алмады және 1930 жылдар бойы IR дамуымен бәсекелестікке түсті. IR зерттеулерін негізінен Берлин университетіндегі Эдгар Кутшер AEG компаниясымен бірлесіп жүргізді. 1940 жылға қарай олар бір шешімді сәтті әзірледі: Spanner Anlage (шамамен "Тыңшылық жүйе") – пилоттың алдына орнатылған детекторлы фотомультипликатор және IR диапазонына сүзгіленген үлкен жарық шоғынан тұратын құрылғы. Бұл жарық нысананы жақын қашықтықта көруге жеткілікті болды, ал Spanner Anlage бірнеше Messerschmitt Bf 110 және Dornier Do 17 түнгі истребительдеріне орнатылды. Бірақ бұл жүйе практикада тиімсіз болып шықты, пилоттар нысананы көру үшін жақын қашықтыққа келгенде, оны көретінін айтты. Барлығы 15 дана ғана жасалды және 1942 жылы неміс әуе радар жүйелері жақсарғаннан кейін алынып тасталды. AEG осы жүйелерді танктерде де қолдану үшін жұмыс істеді және соғыс кезінде бірнеше модельдерді пайдаланды, 1943 жылы FG 1250 өндірісі шектеулі түрде басталды. Бұл жұмыстар Zielgerät 1229 Vampir атты мылтық көзқарабын жасаумен аяқталды, ол түнгі уақытта StG 44 автоматтарымен бірге қолданылды.

Неміс іздеушілер

Жоғарыда аталған құрылғылардың барлығы іздеуші емес, детекторлар еді. Олар нысананың жалпы бағытын көрсететін сигналды немесе кейінгі құрылғылар үшін – бейнені шығаратын. Басқару оператордың бейнені қарауы арқылы толық қолмен жүзеге асырылды. Соғыс кезінде Германияда әуе шабуылына қарсы және кемелерге қарсы автоматты іздеу жүйесін жасауға көп күш жұмсалды. Соғыс аяқталған кезде бұл құрылғылар әлі де дамырылып жатқан еді; кейбіреулері қолдануға дайын болғанымен, оларды зымыран корпусына енгізу жұмыстары жүргізілмеді және нақты қару қолдануға дайын болу үшін көп жұмыс жасау қажет еді. Дегенмен, 1944 жылғы жазғы есепте Германия Әуе министрлігіне бұл құрылғылар радар немесе акустикалық әдістерге негізделген бәсекелес жүйелерден әлдеқайда жетілгендігі айтылды. Пассивті ИК басқарудың артықшылықтарын білген зерттеу бағдарламасы нысаналардан шығатын сәулеленуді қарастыратын бірқатар теориялық зерттеулермен басталды. Бұл практикалық зерттеулерге әкеліп, поршеньді қозғалтқыштың ИК сәулесінің басым бөлігі 3 және 4,5 микрометр аралығында екенін анықтады. Қозғалтқыштан шығатын газдар да күшті сәулелену көзі болды, бірақ ауада тез суып, жалған нысананы көрсетпеді. Атмосфераның ИК сәулелерді жұту қасиеттері де зерттелді, нәтижесінде ауаның көрінетін жарыққа қарағанда ИК сәулелерге көбірек өткізгіш екені анықталды, бірақ су буы мен көмірқышқыл газының болуы өткізгіштікке кедергі келтіретін бірнеше күрт төмендеулерге әкелді. Сондай-ақ, бұлттардағы шағылыстар сияқты ИК сәулесінің сыртқы көздері мәселесі де қарастырылды, және аспандағы өте күшті өзгерістерге байланысты бұл мәселенің маңызды екені анықталды. Бұл зерттеулер ИК іздеушінің үш қозғалтқышты бомбалаушыны шамамен 1/10 градусқа дейін дәлдікпен анықтай алатынын көрсетті, бұл ИК іздеушіні өте құнды құрылғыға айналдырды. Кутшердің командасы Кильдегі Eletroacustic компаниясымен бірлесіп «Гамбург» деп аталатын жүйені жасады, ол Blohm & Voss BV 143 планерлік бомбасына орнатылып, автоматты түрде нысананы іздеп, шабуылдайтын кемеге қарсы зымыранды құруға арналған еді. Күрделірек нұсқасы бомбалаушыға іздеушіні нысанадан жаңғырықсыз бұруға мүмкіндік берді, тікелей соқпай, жанынан өтетін нысананы анықтауға болатын. Алайда, бомба алғашқыда шығарылғанда, аэродинамикалық беттер оны басқару үшін тым баяу болды және нысана кейде іздеушінің көзінен шығып кетті. Бұл мәселені шешу үшін тұрақтандырылған платформа жасалып жатты. Компания зымыранның орта сызығынан радиалды бағытта сыртқа қарай бағытталған қосымша детекторларды орналастыру арқылы инфрақызыл жақындық қысқышын да жасады, ол сигналдың күші төмендегенде, яғни зымыран нысанадан өткенде іске қосылды. Екі міндетті орындау үшін екі жеке сенсордың орнына бір сенсорды пайдалану жөніндегі жұмыстар да жүргізілді. Басқа компаниялар да Eletroacustic компаниясының жұмысын пайдаланып, өздерінің сканерлеу әдістерін жасады. Венадағы AEG және Kepka екі жылжымалы пластиналы жүйелерді пайдаланды, олар үнемі көлденең немесе тік сканерлеп, бейне жоғалған (AEG) немесе қайта пайда болған (Kepka) уақытын анықтау арқылы нысананың орнын анықтады. Kepka Madrid жүйесінің көру өрісі (IFOV) шамамен 1,8 градусқа тең болды және толық 20 градустық үлгіні сканерледі. Зымыран ішіндегі іздеушінің қозғалысымен бірге 100 градусқа дейін бұрыштап іздеуге мүмкіндік берді. Rheinmetall Borsig және AEG-дегі тағы бір команда айналмалы дискінің әртүрлі нұсқаларын жасады.

Соғыстан кейінгі үлгілер

Соғыстан кейінгі кезеңде неміс әзірлемелері жақсы танылған сайын, PbS сенсорына негізделген іздеушілерді дамытуға арналған түрлі зерттеу жобалары басталды. Бұлар соғыс кезінде дамытылған техникалармен үйлестірілді, бұл басқа жағдайда дәл емес радар жүйелерінің, әсіресе конустық сканерлеу жүйесінің дәлдігін арттыруға мүмкіндік берді. АҚШ Әскери-әуе күштері (АҚШӘӘК) әзірлеген осындай жүйелердің бірі "Күн іздеуші" деп аталды, ол континентаралық баллистикалық зымыран үшін мүмкін болатын бағытталмалы жүйе ретінде әзірленді. Бұл жүйені сынау 1948 жылы Мид көлінде Боинг В-29 ұшағының апатқа ұшырауына әкелді. USAAF жобасы MX 798 1946 жылы Hughes Aircraft компаниясына инфрақызыл іздену зымыраны үшін тапсырылды. Дизайнға қарапайым ретикул іздеуші және ұшу кезінде дөңгелекті басқаруға арналған белсенді жүйе қолданылды. Келесі жылы ол MX 904-ке алмастырылды, ол сонда да дыбыс жылдамдығынан асып түсуді талап етті. Бұл кезеңде ұшақтардың артқы жағындағы ұзын түтікшеден артқа қарай атылатын қорғаныс қаруы туралы идея болды. 1949 жылдың сәуір айында Firebird зымыран жобасы тоқтатылды және MX 904 алға бағытталған жауынгерлік қару ретінде қайта бағытталды. Алғашқы сынақтар 1949 жылы басталды, ол AAM A-2 (Ауадан ауаға зымыран, Әуе күштері, 2-үлгі) атауын және Falcon деген атты алды. IR және жартылай белсенді радарлық (SARH) нұсқалары 1956 жылы пайдалануға берілді, ал 1962 жылдан кейін AIM-4 Falcon деп аталды. Falcon – бұл күрделі жүйе, оның өнімділігі шектеулі, әсіресе жақындықтағы фиузелі болмағандықтан, және Вьетнам соғысындағы Rolling Thunder операциясы кезінде 54 атыста 9% өлтіруге қол жеткізді. Алайда, бұл сәл сәттілік деңгейін тікелей соққыға ұшыраған барлық соққылар контекстінде бағалау керек, бұл басқа американдық AAM-дердің барлық соққыларына қатысты емес. 1946 жылы, MX 798 бағдарламасымен бірге, Уильям Б. Маклин осыған ұқсас тұжырымдаманы зерттеуді бастады. Ол үш жыл бойы әртүрлі жобаларды қарастырып, содан кейін Falcon-ға қарағанда әлдеқайда күрделі емес жобаға қол жеткізді. Оның командасы жұмыс істей алатынына сенген дизайнға ие болғанда, оны жаңадан енгізілген 5 дюймдық Zuni зымыранына орналастыруға тырыса бастады. Олар оны 1951 жылы ұсынды, ал келесі жылы ресми жобаға айналды. Уолли Ширра зертханаға барып, іздеушінің өзінің темекісін ілесіп жүргенін көргенін еске алады. Зымыранға жергілікті жыланның атымен Sidewinder деген атау берілді; атаудың екінші мәні бар, өйткені Sidewinder – бұл шұңқыр жылан, ыстықпен аңшылық жасайды және зымыраннан айырмашылығы жоқ толқын үлгісінде қозғалады. 1957 жылы пайдалануға берілді, Вьетнам соғысы кезінде кеңінен қолданылды. Ол Falcon-нан жақсы қару екенін дәлелдеді: B модельдері 14% өлтіруді жүзеге асырды, ал D модельдері 19% өлтіруге қол жеткізді. Оның тиімділігі мен төмен құны Әуе күштеріне де пайдалы болды. АҚШ-тан тыс жерде жасалған алғашқы жылу іздеуші – Ұлыбританияның de Havilland Firestreak. Даму OR.1056 Red Hawk ретінде басталды, бірақ бұл тым озық деп саналды, ал 1951 жылы өзгертілген тұжырымдама OR.1117 ретінде шығарылды және Blue Jay кодтық атауы берілді. Бомбалаушы ұшаққа қарсы қару ретінде жасалған Blue Jay ұшағы АҚШ-тағы аналогтарына қарағанда үлкен, ауыр және жылдам ұшатын, бірақ бірдей қашықтықта ұшатын. Оның жұмыс істеуін жақсарту үшін сусыз аммиакпен -180 °C (-292,0 °F) дейін суытылған PbTe-ді қолдана отырып, ол неғұрлым озық іздеушіге ие болды. Бір ерекшелігі – оның беткілі мұрын конусы, ол әдеттегі жарты шарлық күмбезде мұз жинақталатынын анықтағаннан кейін таңдалды. Бірінші сынақ 1955 жылы жүргізілді және 1958 жылдың тамызында Корольдік әуе күштерімен қызметке кірді. Француздық R.510 жобасы Firestreak-тен кейін басталды және 1957 жылы тәжірибелік қызметке енгізілді, бірақ тез арада R.511 радиолокациялық нұсқасымен ауыстырылды. Екеуі де өте тиімді емес және 3 км-ге жуық қашықтықта болды. 1962 жылы екеуін де алғашқы тиімді француз дизайны R.530 алмастырды. Кеңес Одағы алғашқы инфрақызыл бағыттаушы зымыранын – Вымпель К-13 –ті 1961 жылы, 1958 жылы екінші Тайвань бұғазында болған дағдарыс кезінде қытайлық МиГ-17 ұшағының қанатына жабысып қалған Sidewinder-ді кері инжинирингтен кейін енгізді. К-13 кеңінен экспортталды және соғыс кезінде Вьетнамда өзінің туысына қарсы тұрды. Ол негіз болған AIM-9B-ге қарағанда әлдеқайда сенімді емес болып шықты, өйткені бағыттау жүйесі мен сақтандырғыш үнемі істен шығады. АҚШ-тың екі бағдарламасы, AIM-82 және AIM-95 Agile, ұқсас тағдырмен кездесті. 1970 жылдары жаңа іздеуші конструкциялары пайда бола бастады және олардан кейін бір қатар озық зымырандар пайда болды. Sidewinder-ге үлкен жаңарту жүргізілді, оған кез келген бұрыштан іздей алатын іздеуші берілді, бұл зымыранға алғаш рет барлық бұрыштан қабылдау мүмкіндігін берді. Бұл жаңа сканерлеу үлгісімен үйлестірілді, ол шатастыратын көздерді (мысалы, бұлттардан күннің шағылысуы) жоюға және нысанаға бағыттауды жақсартуға көмектесті. Нәтижесіндегі L модельдерінің шағын саны Фолкленд соғысына қатысу алдында Ұлыбританияға асығыс жеткізілді, онда олар 82% өлтіру көрсеткішін көрсетті, ал қателіктер көбінесе нысана ұшағының қашықтықтан шығуына байланысты болды. Аргентиналық ұшақтар, Sidewinder B және R.550 Magic зымырандарымен жабдықталған, тек артқы бұрыштан ғана атуға мүмкіндік алды, ал британдық ұшқыштар одан әрдайым тікелей ұшып өту арқылы қашқан. L үлгісі соншалықты тиімді болды, ұшақтар шағылыстыруға қарсы шараларды қосуға асықты, бұл M үлгісіне шағылыстыруға қарсы жақсырақ қарсы тұру үшін тағы бір шағын жаңартуға әкелді. L және M үлгілері Солтүстік Америкадағы суық соғыстың соңына дейін батыстық әуе күштерінің негізгі құрамы болды. Советтер одан да үлкен қадам жасады, олардың R-73 зымыраны К-13 және басқаларын күрт жақсартылған дизайнмен алмастырды. Бұл зымыран іздеушінің көрісінен толығымен жоғалған нысаналарға ату мүмкіндігін енгізді; атудан кейін зымыран ұшырғыш көрсеткен бағытта бағдарланады, содан кейін нысананы табуға тырысады. Шлемге орнатылған көру құралымен үйлестірілгенде, зымыранды нысанаға бағыттау үшін ұшақ алдымен нысанаға бағытталуының қажеті болмайды. Бұл жағдайда айқын артықшылықтар тудырып, батыстық күштерге үлкен алаңдау тудырды. R-73 мәселесіне шешім табу үшін бастапқыда ASRAAM, барлық Еуропалық дизайн, R-73 өнімділігін бейнелеу іздеушімен үйлестіру жоспарланған. Кең ауқымды келісім бойынша, АҚШ жаңа қысқа қашықтықтағы зымыраны үшін ASRAAM-ды қабылдауға келісті, ал еуропалықтар орта қашықтықтағы қару ретінде AMRAAM-ды қабылдайтын болды. Алайда, ASRAAM тез арада шешілмейтін кешігулерге тап болды, өйткені мүше елдердің әрқайсысы өнімділіктің әртүрлі көрсеткіштері маңыздырақ екенін шешті. АҚШ ақырында бағдарламадан бас тартты және ASRAAM үшін жаңа іздеушілерді пайдаланып Sidewinder-дің тағы бір нұсқасын жасады, AIM-9X. Бұл оның қызмет ету мерзімін осылай ұзартты, қазіргі ұшақтар қызметтен шыққанда ол шамамен бір ғасыр бойы қолданыста болады. ASRAAM ақырында бірқатар еуропалық күштер қабылдаған зымыранды жасады және осы технологиялардың көптеген түрлері қытайлық PL-10 және израильдік Python 5 зымырандарында пайда болды.

MANPAD құрылғылары

Бастапқы Sidewinder сияқты жалпы принциптерге негізделген, 1955 жылы Convair кішкентай, қолмен тасымалданатын зымыран (MANPADS) зерттеулерін бастады, ол FIM 43 Redeye ретінде пайда болды. 1961 жылы сынаққа түскен алғашқы жобаның өнімділігі нашар екені анықталды, содан кейін бірқатар маңызды жаңартулар жасалды. 1968 жылы ғана Block III нұсқасы өндіріске енгізілді. Кеңес Одағы 1964 жылы екі дерлік бірдей қаруды – "Стрела 1" және "Стрела 2" зымырандарын жасап шығара бастады. Бұл модельдердің дамуы әлдеқайда оңай болды, себебі 9K32 Strela 2, Redeye-ге қарағанда аз уақыттан кейін, 1968 жылы қолданысқа енгізілді. Бастапқыда бәсекелес жоба болған 9K31 Strela 1, көлік құралдарында пайдалану үшін едәуір үлкейтілді және шамамен сол уақытта қызметке түсті. Ұлыбритания 1975 жылы өзінің Blowpipe зымыранын әзірлеуді бастады, бірақ іздеу құрылғысын зымыранның өзіне емес, ұшыру қондырғысына орналастырды. Іздеу құрылғысы нысананы да, зымыранды да анықтап, радиобайланыс арқылы зымыранға түзетулер жіберді. Бұл алғашқы қарулар тиімсіз болып шықты, Blowpipe жауынгерлік қолданыста дерлік барлық жағдайда сәтсіз аяқталды, ал Redeye сәл жақсы нәтижелер көрсетті. "Стрела 2" жақсырақ жұмыс істеді және Таяу Шығыста және Вьетнамда бірнеше жеңіске жетті. 1967 жылы Redeye II ретінде Redeye-ді жаңарту бағдарламасы басталды. Сынақтар 1975 жылы ғана басталды, ал енді FIM 92 Stinger деп аталған алғашқы партиялар 1978 жылы жеткізіле бастады. 1983 жылы B үлгісіне жақсартылған "розетка" іздеу құрылғысы қосылды, содан кейін бірнеше қосымша жаңартулар жасалды. Совет-Ауған соғысына жіберілген олар советтік тікұшақтарына қарсы 79% сәттілік көрсетті, бірақ бұл көрсеткіш даулы. Кеңес Одағы да өз нұсқаларын жетілдіріп, 1974 жылы 9K34 Strela 3, ал 1983 жылы екі жиілікті 9K38 Igla және 2004 жылы Igla S зымырандарын енгізді.

Іздеушілердің түрлері

Инфрақызыл сенсорда қолданылатын үш негізгі материал – қорғасын(II) сульфиді (PbS), индий антимониді (InSb) және сынап кадмий теллуриді (HgCdTe). Ескі сенсорлар көбінесе PbS, ал жаңа сенсорлар InSb немесе HgCdTe қолданады. Олардың барлығы салқындатылғанда жақсы жұмыс істейді, себебі олар сезімталдығы артады және салқын нысаналарды анықтай алады. Алғашқы инфрақызыл іздеушілер реактивті қозғалтқыштың көмірқышқыл газы шығарылымының 4,2 микрометрлік сәулеленуі сияқты қысқа толқынды инфрақызыл сәулеленуді анықтауда тиімді болды. Бұл оларды негізінен «құйрық қуып шығу» сценарийлерінде пайдалы етті, онда зымыранның жақындауы ұшаққа қарай бағытталғанда, шығарындысы көрінетін. Соғыста олардың тиімділігі өте төмен болды, себебі ұшқыштар іздеуші нысананы көрген кезде, нысананың қозғалтқыштары тез жасырылатын немесе зымыранның көру бұрышынан шығып кететін бұрыштарда оқ атуға тырысты. Мұндай іздеушілер, 3-тен 5 микрометрге дейінгі диапазонға ең сезімтал, қазір «бір түсті іздеушілер» деп аталады. Бұл жаңа іздеушілердің пайда болуына әкелді, олар шығарындыдан бөлек, 8-ден 13 микрометрге дейінгі толқын ұзындығы диапазонына да сезімтал. Бұл диапазон атмосферамен аз сіңіріледі, соның арқасында фюзеляж сияқты әлсіз нысаналарды да анықтауға мүмкіндік береді. Мұндай конструкциялар «барлық аспектілі» зымырандар деп танылады. Қазіргі іздеушілер бірнеше детекторларды біріктіріп, «екі түсті жүйелер» деп аталады. Барлық аспектілі іздеушілерге ұшақтың алдыңғы және бүйірлі бөлігінен келетін төмен деңгейлі сигналдарды анықтау үшін қажетті жоғары сезімталдық беру үшін салқындату қажет. Сенсордың ішіндегі немесе аэродинамикалық қыздырылған сенсор терезесінің жылуы, нысанадан сенсорға кіретін әлсіз сигналды басып тастауы мүмкін. (Камералардағы CCD-лерде де ұқсас мәселелер бар; олар жоғары температурада әлдеқайда көп «шуға» ұшырайды.) Қазіргі заманғы AIM 9M Sidewinder және Stinger сияқты барлық аспектілі зымырандар сенсорларын салқындату үшін аргон сияқты қысылған газдарды қолданады, бұл нысананы ұзын қашықтықтан және барлық аспектілерден анықтауға мүмкіндік береді. (Аймақ 9J және R 60 алғашқы үлгілері сияқты кейбіреулері Пельтье термоэлектрлік салқындатқышын қолданды).

Сканерлеу үлгілері мен модуляциясы

Алғашқы іздеу құралдарындағы детектор бағытталғандыққа ие болмады, өте кең көру бұрышынан (FOV) жарық қабылдады, шамамен 100 градус немесе одан да көп. Осы FOV-тің кез келген нүктесінде орналасқан нысана бірдей сигналды шығарды. Іздеу құралының мақсаты нысананы жарылғыш бөлігінің тиімді радиусына жеткізу болғандықтан, детектор FOV-ті кішірек бұрышқа дейін тарылтуға мүмкіндік беретін жүйемен жабдылуы керек. Бұл әдетте детекторды қандай да бір телескоптың фокус нүктесіне орналастыру арқылы іске асырылады. Бұл қарама-қайшы талаптарға әкеледі. FOV азайған сайын іздеу құралының дәлдігі артады, бұл фондық кедергілерді жоюға және іздеуді жақсартуға көмектеседі. Дегенмен, оны тым шектеу нысананың FOV-тен шығып, іздеу құралынан жоғалуына мүмкіндік береді. Жарылғыш радиусқа бағыттау үшін шамамен бір градус бұрышты іздеу тиімді, бірақ нысананы үнемі қауіпсіз түрде қадағалау үшін 10 градус немесе одан да көп FOV қажет. Осы жағдай кең FOV-ты пайдаланатын, оңай қадағалауға мүмкіндік беретін және алынған сигналды өңдеу арқылы бағыттау үшін қосымша дәлдікке қол жеткізетін бірнеше конструкциялардың пайда болуына әкелді. Әдетте, іздеу құралының барлық жиынтығы гимбалдық жүйеге орнатылады, ол нысананы кең бұрыштарда қадағалауға мүмкіндік береді, ал іздеу құралы мен зымыран арасындағы бұрыш бағыттауды түзету үшін қолданылады. Бұл миға шақырғыш көру бұрышы (IFOV) тұжырымдамасына әкеледі, бұл детектор көретін бұрыш, және жалпы көру бұрышы, сондай-ақ, бағытталған бұрыш немесе бағытталмаған көру мүмкіндігі деп аталады, ол іздеу құралының толық қозғалысын қамтиды. Жинастырма бірден қозғала алмайтындықтан, зымыранның ұшу бағыты бойынша жылдам қозғалатын нысана IFOV-тен жоғалуы мүмкін, бұл іздеу жылдамдығы тұжырымдамасына әкеледі, ол әдетте секундтық градустармен өрнектеледі.

Сызықтық сканерлеу

Кейбір алғашқы неміс іздеу құрылғылары сызықтық сканерлеу әдісін қолданды, онда тік және көлденең жарықтар детектордың алдында алға-артқа жылжытылды, ал Мадридтегідей екі металл тіреуіш сигналдың көбірек немесе азырақ бөлігін кесу үшін бұрылды. Импульс қабылданған уақытты сол кездегі сканердің орнымен салыстыру арқылы вертикальді және горизонтальді бұрыштар анықталды. Дегенмен, мұндай іздеу құрылғыларының маңызды кемшілігі бар: олардың көру бұрышы (FOV) жарықтың (немесе жарық өткізбейтін таяқшаның) физикалық өлшемімен анықталады. Егер бұл өлшем тым кішкентай болса, нысаннан алынған кескін пайдалы сигналды жасау үшін тым кішкентай болады, ал өлшемді тым үлкен етіп қойса, нәтиже дәл болмайды. Осы себепті сызықтық сканерлердің дәлдігі шектеулі. Сонымен қатар, екі бағыттағы қозғалыс күрделі және механикалық тұрғыдан сенімсіз, сондықтан көбінесе екі жеке детектор қолдануға тура келеді.

Спин-сканерлеу

Алғашқы іздеушілердің көпшілігі спин-сканерлеу, кескіш немесе ретикул іздеушілерін қолданды. Бұл инфрақызыл (IR) детекторының алдына орналастырылған, сызықтың үзіліс-кескіш бөліктері салынған мөлдір пластинадан тұратын құрылғылар еді. Пластина белгілі бір жылдамдықпен айналып, нысананың бейнесін уақыт-уақытпен тоқтата немесе бөліп тұратын еді.

Гамбург жүйесі

Соғыс кезінде жасалған Гамбург жүйесі ең қарапайым және түсінуге оңай жүйе болып табылады. Оның жартысы қара түске боялып, екінші жартысы мөлдір қалды. Бұл сипаттама үшін сенсордан көрінетін сағат жүрісімен айналатын дискіні қарастырамыз; қараңғы және ашық жартылар арасындағы сызық көлденең, ал мөлдір жағы жоғарғы жағында болған кезде айналу нүктесін сағат 12-де орналасқан деп атаймыз. Фотоэлемент дискінің артында сағат 12-де орналасады. Зымыранның үстіне нысана орналасқан. Сенсор нысананы диск сағат 9-да болған кезде көре бастайды, өйткені вертолеттің мөлдір бөлігі сағат 12-де нысанаға тік орналасады. Сенсорлар 3 сағатқа дейін нысананы көреді. Сигнал генераторы дискінің айналу жылдамдығымен бірдей жиіліктегі АЖ толқын түрін шығарады. Ол толқын формасы сағат 12-де мүмкін болатын оң кернеудің ең жоғары нүктесіне жетуі үшін уақытпен белгіленеді. Осылайша, нысана сенсорға көрінетін кезеңде, АЖ толқын пішіні оң кернеу кезеңінде болады, нөлден ең жоғары деңгейіне дейін және нөлге дейін өзгереді. Нысана жоғалғанда, сенсор ауыспалы сигналдың шығысын теріске шығаратын түрлендіргішті іске қосады. Мысалы, диск сағат 3-ке жеткенде және нысана жоғалғанда, түрлендіргіш іске қосылады. Бұл бастапқы АЖ толқынының толқын түрінің теріс кернеу бөлігін бастаған сәт, сондықтан коммутатор оны оңға кері айналдырады. Диск сағат 9-ға жеткенде, ұяшық қайтадан ауысады, бұл сигналды бұрамайды, ол енді оң фазаға қайта кіреді. Бұл ұяшықтан шығатын нәтиже әрқашан оң жарым синустық толқындар сериясы болып табылады. Бұл сигнал бірден шығатын токқа теңестіріледі, ол басқару жүйесіне жіберіледі және зымыранға бұрылуға бұйрық береді. Сағат 3-те орналастырылған екінші ұяшық жүйеді толықтырады. Бұл жағдайда сағат 9-да және 3-де емес, 12-де және 6-да ауыстырылады. Осы нысананы ескере отырып, бұл жағдайда толқын формасы оң нүктесіне жеткенде сағат 12-де теріс нүктеге ауысады. Осы үрдістен кейін айналу оң және теріс синустық толқындардың сериясын тудырады. Бұл тегістеу жүйесі арқылы өткенде, шығыс нөлге тең болады. Бұл дегеніміз, зымыран оңға да, солға да түзетуді қажет етпейді. Егер нысана оңға қарай қозғалса, мысалы, сигнал оңға қарай оңтайлы болып, оңға қарай түзетуді көрсетеді. Іс жүзінде екінші фотоэлемент қажет емес, керісінше, екі сигналды да электрлік кідіртулерді немесе біріншісімен 90 градус фазадан тыс екінші эталондық сигналды қолдану арқылы бір фотоэлементтен алуға болады. Бұл жүйе сағат бетінің айналасындағы бұрышты, подшипникті, бірақ нысана мен зымыранның орта сызығы арасындағы бұрышты, бұрышты (немесе бұрыштық қате) сезімтал сигнал береді. Бұл кемеге қарсы ракеталар үшін қажет емес, онда нысана ракетаға қатысты өте баяу қозғалады және ракета тез нысанаға сәйкес келеді. Ол жылдамдықтар жоғары және басқару қозғалысының тегіс болуы қажет болған жағдайда ауадан ауаға қолдануға жарамсыз. Бұл жағдайда жүйе сәл ғана өзгертілді, сондықтан модуляциялық диск кардиоидқа үлгіленді, ол орталық сызықтан қаншалықты алыс екеніне байланысты сигналды көп немесе аз уақытқа қалдырды. Басқа жүйелер радиалды ойықтары бар екінші сканерлеу дискісін пайдаланып, екінші шығыс контурдан бірдей нәтиже берді.

Кейінгі ұғымдар

AEG соғыс кезінде әлдеқайда жетілдірілген жүйені әзірледі, және осы жүйе соғыстан кейінгі көптеген тәжірибелердің негізін құрады. Бұл жағдайда дискіге бірнеше мөлдір емес аймақтар, көбінесе пицца тілімі тәрізді радиалды жолақтар сериясы салынған. Гамбургтағыдай, дискінің айналу жиілігіне сәйкес келетін айнымалы ток сигналы тудырылды. Бірақ, бұл жағдайда сигнал бұрышқа қарай қосылып-өшпейді, керісінше, үнемі өте жылдам түрде іске қосылады. Бұл сынақ сигналымен бірдей жиіліктегі екінші айнымалы сигналды жасау үшін тегістелетін импульстар тізбесін құрайды, бірақ оның фазасы нысананың дискіге қатысты нақты орнына байланысты реттеледі. Екі сигналдың фазасын салыстыру арқылы, бір сигналдан тік және көлденең түзетулерді анықтауға болады. Sidewinder бағдарламасы аясында үлкен жетістіктерге қол жеткізілді, шығыс сигналы пилоттың құлаққаптарына беріліп, нысана іздеушіге көрінетінін көрсететін, зымыран тоны деп аталатын құрқыраған дыбыс тудырады. Алғашқы жүйелерде бұл сигнал басқару беттеріне тікелей беріліп, зымыранды қайта бағыттау үшін жылдам қозғалыстар жасады, бұл басқару жүйесі "банг-банг" деп аталды. "Банг-банг" басқару жүйелері аэродинамикалық тұрғыдан өте тиімсіз, әсіресе нысана орталық сызыққа жақындағанда және басқару элементтері нақты әсер етпей, үнемі алға-артқа қозғалады. Бұл осы шығыстарды тегістеуге немесе бұрышты өлшеп, оны басқаруға беруге деген қажеттілікке әкелді. Бұл бір дискіні және оптикалық құрылғылардың физикалық орналасуы бойынша жұмыс істеу арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Радиалды жолақтар арасындағы физикалық қашықтық дискінің сыртқы бөлігінде үлкен болғандықтан, фотоэлементтегі нысананың бейнесі де үлкен болады, демек, шығысы да жоғары болады. Оптиканы дискінің ортасына жақындата отырып, сигналдың күші азаяды, нәтижесінде шығатын сигналдың амплитудасы бұрышқа қарай өзгереді. Бірақ, зымыран нысанаға жақындағанда амплитудасы да өзгереді, сондықтан бұл толыққанды жүйе емес және автоматты күшейтуді басқару қажет болуы мүмкін. Айналуға негізделген жүйелер бұлттардан немесе ыстық шөл құмынан шағылысқан күн сәулесі сияқты кеңейтілген көздерден келетін сигналдарды жоюға болады. Мұны істеу үшін ретикулдің жартысы жолақтармен емес, 50% өткізгіштігі бар түспен жабылады. Мұндай жүйеден шығатын сигнал айналудың жартысында синусоидалық толқын, ал екінші жартысында тұрақты сигнал болып табылады. Тұрақты шығыс сигнал аспанның жалпы жарықтығына байланысты өзгереді. Бұлт сияқты бірнеше сегментке созылған кеңейтілген нысана да тұрақты сигнал тудырады, ал тұрақты сигналға жақын сигнал сүзгіден өтеді. Айналуға негізделген жүйенің маңызды мәселесі - нысана ортаға жақын болғанда сигналдың нөлге төмендеуі. Себебі оның тіпті кішкентай бейнесі де ортада тарылғанда бірнеше сегменттерді қамтиды, кеңейтілген көзден келетін сигналға ұқсас сигнал тудырады, ол сүзгіден өтеді. Бұл мұндай іздеушілерді ұшақтан алыстап, ұшақ аз немесе мүлдем сигнал бермейтін жалынға өте сезімтал етеді. Сонымен қатар, зымыран нысанаға жақындағанда, салыстырмалы бұрыштың кішкентай өзгерістері оны осы орталық нөлдік аймақтан шығарып, басқару сигналдарын қайта бастауға жеткілікті. "Банг-банг" басқаруы бар мұндай конструкциялар жақындаудың соңғы сәттерінде шамадан тыс реакция жасай бастайды, үлкен қашықтықты жіберіп алуға және үлкен жарылғыш заттарды қажет етеді.

Конустық сканерлеу

Конустық сканер немесе консканер – спин сканерінің негізгі принципінен үлкен жетістік. Бұл құрылымда бекітілген тор детектордың алдына орналастырылады, екеуі де шағын Кассегрен рефлекторлы телескоптың фокус нүктесінде болады. Телескоптың екінші айнасы шамалы бұрышта орнатылып, айналады. Бұл нысананың бейнесін тордың айналуына себеп болады, ал емес тордың өзінің айналуына. Мысал ретінде іздеушінің айнасы 5 градусқа еңкейген және зымыран қазіргі уақытта зымыранның алдында орналасқан нысананы қадағалап жүрген жүйені қарастырайық. Айна айналғанда, нысананың бейнесі кері бағытта бейнеленеді, сондықтан бұл жағдайда бейне тордың орта сызығынан 5 градусқа қашықтықта шеңбер бойымен қозғалады. Яғни, тіпті ортаға келген нысана да тордың үстінен өтетін кезде өзгеше сигнал береді. Осы сәтте спин сканерлеу жүйесі ортасындағы нөлдік шығыс береді. Консканер іздеуші жарықтарды да көреді және олар шатасуға себеп болуы мүмкін, бірақ олар енді спин сканерлеудегідей жарық нөлдік нүктеден шыққан кездегідей нысана сигналын басып кетпейді. Нысананың бағытын анықтау спин сканерлеу жүйесі сияқты жүзеге асырылады, шығыс сигналы айнаны айналдыратын қозғалтқыштардан туындаған эталондық сигналмен салыстырылады. Дегенмен, бұрышты анықтау біршама күрделі. Спин сканерлеу жүйесінде бұрыш шығыс сигналының күшін арттыру немесе азайту арқылы импульстар арасындағы уақыттың ұзақтығымен кодталады. Бұл консканерлік жүйеде болмайды, онда бейне әрқашан торға шамалы ортақтасады. Керісінше, бұрыш бір сканерлеу циклы ішінде импульстардың өзгеру жолымен анықталады. Орта сызықтан сол жаққа 10 градусқа бұрышпен орналасқан нысананы қарастырайық. Айна сол жаққа бағытталғанда, нысана айнаның ортасына жақын болып көрінеді, сондықтан бейне тордың орта сызығынан сол жаққа 5 градусқа қарай проекцияланады. Егер ол тік жоғарыға бұрылса, нысананың салыстырмалы бұрышы нөлге тең, сондықтан бейне орта сызықтан 5 градус төмен көрінеді, ал оңға бұрылса, солға 15 градусқа қарай. Тордағы бұрыш шығыс импульсінің ұзақтығын өзгертеді, сондықтан бұл сигналдың қоспалаушыға жіберілуі жиілік модуляциясын (FM) тудырады, айналу циклы бойынша көтеріліп және төмендейді. Бұл ақпарат басқару жүйесінде бағыттау үшін қолданылады. Консканерлік жүйенің маңызды артықшылығы – FM сигналының бұрышқа пропорционалды болуы, бұл басқару беттерін тегіс қозғауға қарапайым шешім ұсынады, нәтижесінде аэродинамикалық тиімділік артады. Бұл дәлдікті де жақсартады: нысанаға жақындаған спин сканерлік зымыран нысананың орта сызығынан кіргені мен шыққанына байланысты үздіксіз сигналдарға ұшырайды, бұл зымыранды кездейсоқ түзетулерге бағыттайды, ал консканердің FM сигналы бұл әсерді жояды және шеңберлік қателікті (CEP) бір метрге дейін азайтады. Көптеген консканерлік жүйелер нысананың бейнесін тордың шетіне мүмкіндігінше жақын ұстауға тырысады, себебі нысана қозғалғанда бұл шығыс сигналының ең үлкен өзгеруіне әкеледі. Алайда, бұл айнаны нысанадан алыстатқанда нысананың толығымен тордан шығуына себеп болуы мүмкін. Бұл мәселені шешу үшін тордың ортасы 50% трансляциялық үлгімен боялған, сондықтан бейне оны кесіп өткенде шығыс белгіленеді. Бірақ айна жылжығандықтан, бұл кезең қысқа болады және айна қайтадан нысанаға қарай бағыттала бастағанда қалыпты үзілісті сканерлеу басталады. Издеуші бейне осы аймақта екенін анықтай алады, себебі ол бейне іздеушіден шығып, сигнал жоғалған кездегі нүктеге тура қарама-қарсы орналасқан. Сигналдың осы нүктеден өтіп жатқаны белгілі болған кезде тексеру арқылы спин сканерлеу іздеушісіне ұқсас АМ сигналы туындайды. Осылайша, қосымша электроника мен таймерлердің құны үшін консканерлік жүйе нысана осінен ауытққан кезде де ізденуді сақтай алады, бұл спин сканерлік жүйелердің шектеулі көрініс өрісіне қарағанда тағы бір маңызды артықшылық.

Қиылысқан матрица іздеуші

Крес-массивтік іздеуші, детекторлардың физикалық орналасуы арқылы кон-сканерлеу жүйесіндегі ретикулдің әрекетін симуляциялайды. Классикалық фотоэлементтер әдетте дөңгелек болады, бірақ құрылыс техникасының жетілдірілуі, әсіресе қатты күйдегі өндіріс, оларды кез келген пішінде жасауға мүмкіндік береді. Крес-массивтік жүйеде (әдетте) төрт тікбұрышты детекторлар крест пішіндесінде (+) орналасады. Сканерлеу кон-сканерлеу сияқты бірдей жүргізіледі, бұл нысананың бейнесін детекторлардың әрқайсысы бойынша кезекпен сканерлеуге алып келеді. Көру бұрышының (FOV) ортасында орналасқан нысана үшін бейне детекторлардың айналасында айналып, оларды бірдей салыстырмалы нүктеде кесіп өтеді. Бұл әрбір детектордан белгілі бір уақытта бірдей импульстар шығуына себеп болады. Дегенмен, егер нысана орталанбаған болса, бейне жолы бұрынғыдай сменалы болады. Бұл жағдайда, бөлінген детекторлар арасындағы қашықтық сигналдың қайта пайда болу арасындағы кешігудің өзгеруіне әкеледі – орталық сызықтан алыс нысаналар үшін кешігу ұзақ, ал жақын нысаналар үшін қысқа болады. Айналарға қосылған тізбектер осы күтілетін сигналды басқару ретінде шығарады, кон-сканерлеу сияқты. Детектор сигналын басқару сигналымен салыстыру қажетті түзетулерді жүзеге асырады. Бұл конструкцияның артықшылығы – ол жарық шашырауын тиімді жоюға мүмкіндік береді. Детекторлардың бүйірлерінен жұқа болуына байланысты, олар телескоп айналарының орналасуына тәуелсіз өте тар көру бұрышына ие. Іске қосылған кезде нысананың орналасқан жері іздеушінің жадына кодталады, және іздеуші сол сигналдың детекторларды кесіп өтетінін қашан күтетінін анықтайды. Содан кейін басқару сигналымен анықталған қысқа мерзімнен тыс келген кез келген сигналдар қабылданып тасталмайды. Жарық шашырауы босатылғаннан кейін бірден ауада тоқтатылады, сондықтан олар сканер қақпасынан жылдам жоғалады. Мұндай жүйені бұрмалаудың жалғыз жолы – ұшаққа жақын болуын қамтамасыз ету үшін жарық шашырағыштарды үнемі босату немесе сүйретілетін жарық шашырағыштарды пайдалану.

Розетка іздеуші

Розетка іздеуші, сондай-ақ псевдоизобразшы деп аталады, консканер жүйесінің механикалық құрылымының көп бөлігін пайдаланады, бірақ розетканы жасау үшін тағы бір айна немесе призма қосылады, бұл оны күрделірек етеді. Консканның белгілі бір бұрышына қарағанда, розетка үлгісі кескінді үлкен бұрыштарға сканерлеуге мүмкіндік береді. Жетек біліктеріндегі сенсорлар FM сигналын жасайтын араластырғышқа жіберіледі. Бұл сигналды іздеушіден алынған сигналмен қосу қозғалысты жояды, нәтижесінде консканнан алынған сигналға ұқсас шығыс сигналы пайда болады. Розетка іздеушінің басты артықшылығы – аспанның кеңірек бөлігін сканерлеуі, бұл нысананың көру аумағынан шығуына кедерес жасайды. Розеткалық сканердің кемшілігі – ол өте күрделі шығыс береді. Іздеушінің көру аумағындағы объектілер аспанды сканерлеген кезде толыққандай бөлек сигналдар тудырады; жүйе нысананы, жарықшаңдарды, күн мен жерді әртүрлі уақытта көруі мүмкін. Бұл ақпаратты өңдеу және нысананы анықтау үшін жеке сигналдар компьютер жадына жіберіледі. Толық сканерлеу кезеңінде бұл 2D кескінді құрайды, содан кейін ол псевдоизобразшы деп аталады. Бұл жүйені күрделендіргенімен, алынған кескін көбірек ақпарат ұсынады. Жарықшаңдар кішкентай өлшемдерімен, ал бұлттар үлкен өлшемдерімен танылып, қабылдамауға болады.

Бейнелеу жүйелері

Қазіргі заманғы жылу іздейтін зымырандар бейнелеу инфрақызылын (IIR) пайдаланады, онда IR/UV сенсоры инфрақызыл сәуледе бейне жасайтын фокустық жазықтық массиві болып табылады, бұл цифрлық камерадағы CCD сияқты. Бұл күшті сигналды өңдеуді қажет етеді, бірақ оның дәлдігі жоғары және оны алдаушы құралдармен шатастыру қиын. Жарықшаштарға төзімді болумен қатар, жаңа іздеушілер күнге бағытталу мүмкіндігі де аз, бұл жылу іздейтін зымырандардан қашудың тағы бір кең таралған тәсілі. Күрделі бейне өңдеу техникаларын қолдану арқылы нысананың пішіні оның ең осал жерін анықтау үшін пайдаланылады, содан кейін зымыран сол жерге бағытталады. AIM 9X Sidewinder және ASRAAM сияқты барлық батыс жақын қашықтықтағы әуеден әуеге зымырандар, сондай-ақ қытайлық PL 10 SRAAM, тайвандық TC 1, израильдік Python 5 және ресейлік R 74M/M2 бейнелеу инфрақызыл іздеушілерді қолданады.

Қарсы шаралар

Инфрақызыл іздеушілерді жеңудің екі негізгі жолы бар: шағылыстырушылар немесе инфрақызыл кедергі жасайтын құрылғыларды қолдану.

Жарық шамы

Алғашқы іздеушілер нысананы бейнелеуге ұмтылмады, ал олардың көру аумағында (FOV) кез келген нәрсе сигнал тудыратын. Нысанадан босатылған жарқырау көру аумағында (FOV) екінші сигналдың пайда болуына себеп болады, екінші бұрыш бойынша сигнал шығады және іздеуші жарқырауға бағытталмауы мүмкін. Бұл алғашқы айналмалы сканерлеу іздеушілеріне қарсы өте тиімді болды, себебі нысанадан келетін сигнал траекториясының ортасымен азайтылды, сондықтан жарқыраудың әлсіз сигналы да көрініп, қадағалануы мүмкін. Әрине, егер мұндай жағдай туса, жарқырау көзден жоғалып, ұшақ қайтадан көрінеді. Бірақ, егер ұшақ осы уақыт ішінде көру аумағынан (FOV) шығып кетсе, бұл жылдам болады, зымыран нысананы қайта табуға шамасы келмейді. Жарқырау мәселесін шешудің бір жолы – екі жиілікті іздеуді пайдалану. Алғашқы іздеушілер ұшақтың өте ыстық бөліктеріне және реактивті қозғалтқыш газына сезімтал бір детекторды қолданды, бұл оларды құйрықпен қуу сценарийлері үшін қолайлы етті. Зымыран кез келген бұрыштан нысананы қадағалай алуы үшін, басқа жиіліктерде де әлдеқайда сезімтал жаңа детекторлар қосылды. Бұл жарқырауды ажыратуға мүмкіндік берді; екі іздеуші де нысана ұшақтың орнын әртүрлі көрсетті – ұшақтың өзі және оның қозғалтқыш газы, ал жарқырау екі жиілікте де бірдей нүктеде пайда болды. Оларды жоюға болады. Күрделі жүйелер, әсіресе қиылысқан массивтер мен розетка іздеушілерімен цифрлық өңдеу қолданылды. Олардың өте тар көру аумағы (IFOV) болды, оларды үстел сканері сияқты бейнелеу үшін өңдеуге болады. Нысананың орнын сканерден сканерге есте сақтау арқылы, нысанаға қатысты жоғары жылдамдықпен қозғалатын объектілерді жоюға болады. Бұл кинематографиялық сүзгілеу деп аталады. Осы процесті бейнелеу жүйелері де қолданады, олар сканерлеудің орнына тікелей бейнелейді және нысаналардың бұрыштық мөлшерін тікелей өлшеу арқылы кіші нысаналарды жою қабілетіне ие.

Жапқыштар

Алғашқы іздеу жүйелері нысанаға бағытты анықтау үшін сигналды қабылдау уақытын пайдаланды. Бұл оларды кедергіге ұшыратуға бейім етеді, себебі олар сенсорды жасырып тұрған іздеуші торшасы көрінетіндей күшті жалған сигналдарды жібереді. AN/ALQ 144 сияқты ертедегі кедергі таратқыштар инфрақызыл сәуле көзі ретінде қыздырылған кремний карбиді блогын пайдаланып, оны айналмалы линзалар жиынтығымен қоршап, аспандағы нүктелер сериясы түрінде кескінді жіберетін. Қазіргі заманғы үлгілер көбінесе жылдам айналатын айнаға инфрақызыл лазер сәулесін бағыттайды. Лазер іздеушіні «жабатын» кезде, ол ретсіз пайда болатын жарқырауға себеп болады, бұл бұрышты есептеу үшін қолданылатын уақыт схемасын бұзады. Сәтті болған жағдайда, инфрақызыл кедергі зымыранды кездейсоқ траекториямен ұшыруға әкеледі. ИК кедергілері қазіргі заманғы бейнелеу іздеушілеріне қарсы тиімділігі төмен, себебі олар өлшемдер үшін уақытқа сүйенбейді. Мұндай жағдайларда кедергі зиянды болуы мүмкін, өйткені ол нысанамен бірдей орналасқан қосымша сигналды қамтамасыз етеді. Кейбір заманауи жүйелер кедергі таратқыштарды сүйретілетін қарсы шаралар контейнерлерінде орналастырады, бірақ қазіргі заманғы бейне өңдеу жүйелері бұл әдісті тиімсіз етеді және контейнердің түпнұсқа ұшаққа ең ұқсас болуын талап етеді, бұл конструкцияны одан әрі күрделендіреді. Көбірек заманауи лазерлік технология немесе сканилеуді жояды, орнына зымыранды анықтау және лазерді тікелей оған бағыттау үшін басқа бір әдіс қолданылады. Бұл іздеушіні үздіріссіз «соқыр» етеді және тіпті қазіргі заманғы бейнелеу іздеушілеріне қарсы да тиімді. Бұл бағытталған инфрақызыл қарсы шаралар (DIRCM) өте тиімді, бірақ сонымен қатар өте қымбат және көбінесе жүк ұшақтары және тікұшақтар сияқты маневр жасамайтын ұшақтар үшін ғана қолайлы. Оларды жүзеге асыру бейнелеу құрылғысының алдына кез келген жиілікті сигналдарды жою үшін сүзгілерді орналастыру арқылы қиындатылады, бұл лазердің іздеушінің жиілігіне немесе диапазонына сәйкес келуін немесе оны сканерлеуін талап етеді. Зымыранның мұрындық бөлігіне немесе оның ішіндегі сүзгілерге оптикалық зақым келтіруге жеткілікті қуатқа ие жүйелерді жасауға да әрекеттер жасалды, бірақ бұл қазіргі мүмкіндіктерден асып түседі.

Трекерлеу

Инфрақызыл басқарылатын зымырандардың көпшілігі іздеу құрылғыларын гимбалға орнатады. Бұл сенсорға зымыран нысанаға бағытталмаған кезде нысанаға қарауға мүмкіндік береді. Мұның екі маңызды себебі бар. Біріншіден, зымыранды ұшыру алдында және ұшыру кезінде оны әрқашан нысанаға бағыттау мүмкін болмайды. Керісінше, ұшқыш немесе оператор іздеу құрылғысын радар, каскаға орнатылған көру құралы, оптикалық көру құралы немесе мүмкін, ұшақ немесе зымыран ұңғысының мұрын бөлігін тікелей нысанаға бағыттау арқылы нысанаға бағыттайды. Іздеу құрылғысы нысананы көріп, танығаннан кейін, ол операторға хабарлайды, ол әдетте іздеу құрылғысын "босатады" (нысананы қадағалауға рұқсат береді). Осыдан кейін іздеу құрылғысы ұшақ немесе ұшыру платформасы қозғалса да нысананы қадағалауын жалғастырады. Қару ұшырылғанда, қозғалтқыш іске қосылып, оның қанаттары жылдамдығын басқаруға жеткілікті деңгейге жеткенше, бағытын басқара алмайды. Осыған дейін гимбалға орнатылған іздеу құрылғысы нысананы дербес қадағалай білуі керек. Соңында, тіпті қадағалауда және нысананы ұстап алуға ұмтылғанда да, ол тікелей нысанаға бағытталмайды; нысана ұшыру платформасына тікелей жақындамаса немесе алыстамаса, нысананы ұстап алудың ең қысқа жолы тікелей бағытталған жол болмайды, себебі ол зымыранның көру бұрышына қатысты бүйінен қозғалады. Алғашқы жылу іздейтін зымырандар жай ғана нысанаға қарап, оны қуатын; бұл тиімсіз болды. Жаңа зымырандар ақылдырақ және тербелісті болдырмау үшін пропорционалды басқару деп аталатын жүйемен біріктірілген гимбалға орнатылған іздеу басын пайдаланады, сондай-ақ тиімді ұстау жолын қамтамасыз етеді.