A medida que la guerra se vuelve más asimétrica, los civiles y otros no combatientes se convierten en un porcentaje mayor de las bajas, junto con los daños materiales no intencionales.Los militares, por supuesto, esperan evitar este tipo de bajas y destrucción.Con tecnologías avanzadas que permiten una mayor precisión de sus armas, también necesitan mejores capacidades de apuntar y apuntar, mientras permanecen encubiertos.También se necesitan tecnologías de focalización mejoradas que permitan la detección e identificación a distancias más largas de los designadores.Por ejemplo, los láseres son excelentes para apuntar con precisión, pero es importante que otros también puedan captar imágenes de la escena de forma encubierta.
Para hacer frente a estos desafíos de selección de objetivos, los militares han desplegado láseres que les permiten no solo designar el objetivo donde deben impactar las municiones, sino también usar estos mismos láseres para medir la distancia al objetivo, iluminar el área circundante o señalar algo a otros. de interés.Visualizar hacia dónde apuntan los láseres, rastrear objetivos en movimiento y minimizar el daño colateral requiere sistemas de imágenes que vean los láseres activos utilizados en el campo.Las cámaras de arseniuro de indio y galio a temperatura ambiente (InGaAs) brindan a los usuarios esta capacidad en condiciones diurnas o nocturnas.
La mayoría de las municiones guiadas por láser están dirigidas por láseres con una longitud de onda de 1,06 μm.Estos láseres son muy potentes y se pueden usar para apuntar a objetos a muchos kilómetros de distancia.La distancia está limitada en gran medida por la precisión con la que el usuario puede ver lo que está designando.Esto incluye el punto láser, el objetivo y los objetos alrededor del objetivo.Actualmente, la mayoría de los sistemas utilizan una matriz de detectores de antimoniuro de indio (InSb) para obtener imágenes del punto.Estos sistemas de InSb están reducidos para permitir una respuesta hasta la longitud de onda del láser de 1,0 μm, que está muy por debajo del rango normal de sensibilidad máxima de InSb (entre 3 y 5 μm).Ese rango se utiliza para su aplicación principal como detector térmico IR de onda media.
Las cámaras InSb permiten ver el láser infrarrojo y proporcionan conocimiento de la situación alrededor del punto láser debido a las emisiones térmicas de la escena.La desventaja de estos sistemas es que el detector necesita un enfriamiento significativo (hasta 77 K) y su sensibilidad a los láseres de 1,06 μm es baja, debido al 70 % ya la temperatura ambiente.Permiten obtener imágenes de puntos láser a una mayor distancia de separación con un sistema mucho más ligero.
FIGURA 1
Los láseres no solo se utilizan para guiar las municiones hacia su objetivo, sino que también pueden proporcionar al combatiente información sobre el objetivo y sus alrededores.Los telémetros láser permiten al usuario determinar la distancia al objetivo.Estos láseres ahora usan una longitud de onda aproximada de 1,5 μm.Esta longitud de onda se considera “segura para los ojos” porque la energía no se enfoca en la retina del ojo y la potencia óptica necesaria para cegar a alguien golpeado por el láser es muy alta.Estos láseres son invisibles para las gafas de visión nocturna (NVG), así como para el ojo, lo que los hace convenientemente encubiertos.La ventaja es que el objetivo no se da cuenta de que está siendo marcado por el láser;la desventaja es que el combatiente también tiene problemas para saber si está apuntando correctamente al objetivo.Debido a que InGaAs también es muy sensible a los láseres seguros para los ojos, las cámaras SWIR Imaging InGaAs se están desplegando para que los combatientes puedan verificar que su sistema de puntería todavía está apuntando correctamente, incluso si el sistema ha sido golpeado en el campo.
El láser más común en el campo de batalla es el que está conectado al rifle del soldado y, por lo general, usa una longitud de onda de alrededor de 850 nm.Los soldados utilizan este puntero láser para señalar objetivos entre sí, así como para ayudar a apuntar sus rifles por la noche cuando usan NVG.Estos láseres son invisibles para los humanos, pero visibles para las gafas.Los láseres de rifle no son seguros para los ojos y se pueden detectar utilizando muchos otros tipos de tecnologías de detección, antiguas y nuevas.El mayor problema es que, si bien el combatiente necesita las mejores NVG para ver más lejos y en los momentos más oscuros durante la noche, el enemigo puede detectar fácilmente los láseres con tecnología de gafas de visión nocturna antigua y económica.Los generadores de imágenes InGaAs tienen la clara ventaja de ser compatibles con versiones anteriores, ya que generan imágenes de los láseres más antiguos utilizados con las NVG, además de que pueden generar imágenes "seguras para los ojos" y los sistemas láser de próxima generación.
Una cámara SWIR que se desarrolló específicamente para el sistema de orientación de rifle y movilidad de soldados del Ejército de EE. UU., la cámara KTX de SUI presenta alta sensibilidad en el rango de longitud de onda de 900 a 1700 nm y se puede usar en una variedad de tareas de imágenes de bajo nivel de luz, incluido el láser detección.Con imágenes de amplio rango dinámico con luz parcial de las estrellas o iluminación directa del sol, el generador de imágenes SWIR es ideal para la vigilancia encubierta y se puede integrar fácilmente en UAV, vehículos terrestres no tripulados u otros dispositivos robóticos o portátiles donde el tamaño y el peso son críticos.
En los sistemas de imágenes de próxima generación, los láseres no solo determinarán la distancia del objetivo, es decir, los telémetros láser, sino que también permitirán imágenes de largo alcance a través de la niebla, la neblina y el polvo.Las imágenes LADAR y de rango controlado utilizan un láser para iluminar un objetivo a largas distancias.Esta larga distancia de separación permite al combatiente identificar objetivos a larga distancia en cualquier condición de luz e incluso a través de la niebla y el humo.
La mayoría de los sistemas que se encuentran actualmente en desarrollo utilizan láseres de 1,5 μm por razones de seguridad ocular y porque también están encubiertos a la tecnología NVG actual, que ha proliferado en manos enemigas.Muchos de estos sistemas de próxima generación se están desarrollando con matrices de InGaAs a temperatura ambiente para conservar el peso, la potencia y el tamaño del sistema.Estos desarrollos se combinan con las características de alta sensibilidad de los detectores InGaAs-SWIR, que ofrecen un rendimiento mejorado con condiciones más seguras para el usuario final y los transeúntes inocentes.
Este artículo fue escrito por el Dr. Martin H. Ettenberg, Director, Imaging Products, y Doug Malchow, Gerente, Commercial Business Development en SUI (Sensors Unlimited, Inc.), parte de Goodrich Corporation, Princeton, NJ.
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Hora de actualización: 01-abr-2022
