機載雷射探雷系統是裝在反水雷直升機上的雷射雷達搜尋水雷的探測系統。由雷射器、掃描器、具有電子圖像增強的高靈敏度攝像機和精確定時脈衝發生器組成。
美國在20世紀90年代初首先開發成功“魔燈”機載雷射探雷系統，並在海灣戰爭中試用，現正開發各種改進型，提高其自動識別目標的能力。“魔燈”系統質量約540 kg，飛行高度120～450m，搜尋速度15.5 km2/h，據稱探測深度可達數十米。機載雷射探雷系統的優點是搜尋速度快，但在渾濁水中性能會嚴重下降。
基本介紹
- 中文名：機載雷射探雷系統
- 外文名：airborne laser mine—detection system
- 類型：水雷探測系統
- 組成：雷射器、掃描器等
- 型號舉例：魔燈
- 主要研發國家：美國
研發歷程,工作原理,系統組成,目的,
研發歷程
美國諾斯羅普·格魯門公司提供機載雷射水雷探測系統(ALMDS)。由MH-60S直升機控制的ALMDS，利用一種光探測和測距的藍一綠雷射器，探測、定位和區分沉底雷、錨雷和漂雷。海軍在2005年至2011年之間購買57套ALMDS吊艙，整個項目總價值大約是2億美元。ALMDS提供控制瀕海的複雜、高速作戰環境所必須具備的機動力量，ALMDS是為瀕海戰鬥艦艇設計的水雷戰任務包的重要部分。2007年1月29日，該公司已經向美國海軍交付了首套機載雷射水雷探測系統(ALMDS)，用於搜尋移動的、水面和接近水面的水雷。ALMDS還計畫安裝在瀕海作戰艦(LCS)上；海軍計畫於2018年前購買45套此系統，預計項目費用總值將近2.55億美元。
全天候ALMDS系統是利用雷射探測艦船龍骨線(大約12.2 m深)以下水域的水雷。蒐集到的信息將很快傳送到“海岸戰場偵察與分析系統”(COBRA)或進人“快速機載掃雷系統”(RAMIC)。
裝備藍綠雷射的美國海軍直升機將很快能夠以60節的速度，探測到水深超過40英尺(1ft=0.3048 m)的水雷。根據掠掃所收集到的數據，直升機返回到該領域，運用二級聚焦雷射瞄準水雷，然後用專門設計的30 mm超空泡射彈將其摧毀。
新型機載雷射探雷系統(ALMDS)及其伴侶機載快速水雷清除系統(RAMICS)將大幅度提高探測和清除漂雷和淺水水雷的速度，同時保證工作過程的安全性。
該探測水雷雷射裝在一個8英尺的吊艙，掛於MH-60S直升機的一側。每秒向水中發射數以百計的雷射脈衝。吊艙內的照相機以數字格式捕獲其反射信息。直升機返回到母艦後，該數據傳輸到計算機，分析員藉此鑑定水雷，該系統的運算處理能力要求很高。一旦鑑定出水雷，直升機就會配備RAMICS系統，配備RAMICS系統耗時約4 h。RAMICS採用同一種藍綠雷射，但其對焦更精細。利用全球定位系統，直升機返回到雷場，重新定位並導向水雷。然後該系統開火，其子彈是由氣泡或者“氣泡膜”包裹，而不是像普通子彈在飛行過程由水來包裹。
機載雷射探雷系統是直升機所裝載的空對海雷射探雷系統．它能利用綠波段的雷射雷達進行高效率的海面掃描、搜尋、探測，發現水雷，定位水雷，報告水雷的分布情況。
工作原理
機載雷射探雷系統的核心是機載雷射探雷吊艙。在艦載設備系統、機載設備系統和保障系統的配合下，完成海上探雷任務。雷射探雷吊艙由雷射雷達系統、慣導/GPS、環控系統、吊艙增壓系統、吊艙殼體等組成，其核心是雷射雷達系統。
雷射雷達系統包括：雷射發射機、發射光學、雷射電子單元、雷射接收光學、雷射探測器、信息處理及通信和雷射電源，雷射發射及電子組件。雷射發射機出射的雷射束經過擴束，使系統出射的光束成為“扇形”光，在海面形成一窄光帶，光帶的長和寬應滿足系統大面積搜尋和無漏檢的需求。
雷射接收系統應是一個狹長方形視場的光學結構，視場與發射光學匹配，焦面與條紋管探測器匹配，解析度應滿足系統探雷需求。
當脈衝雷射束照射海面，由海面及近海面的似雷物體反射或散射的雷射脈衝在不同的時刻返回。這樣就把景物的空間距離信息轉變成返回光脈衝的時間信息。條紋管探測器的雷射接收狹縫與發射扇形雷射束平行條紋管將返回光脈衝的時問信息再轉變成空間信息，就得到了扇面內景物的二維空間信息。條紋管探測的光雷達系統可提供四維(俯仰角度一方位角度一距離一對比度)成像，條紋管探測器隨系統裝在直升機上，利用直升機向前的飛行，進行“推掃”，系統不斷發射脈衝雷射束，每一個雷射脈衝均能得到一幅垂直海面的水下二維條紋圖像，所有脈衝形成的圖像按空間位置組合，即可構成搜尋水域的三維圖像，從而實現對水下目標的探測、識別與定位。
系統組成
機載雷射探雷系統由雷射器、掃描器、具有電子圖像增強的高靈敏度攝像機和精確定時脈衝發生器組成。
整套系統裝在直升機前部下方的導流罩中。由於光波中藍綠光對海水的穿透能力最強，故使用藍綠雷射器為光源。掃描器為光學系統，雷射器產生的高能脈衝雷射波束，經掃描器向下方水中發射並進行掃描，水中目標產生的回波由攝像機接收，形成相應圖像。精確定時脈衝發聲器則控制攝像機的快門，以接收從預定水深返回的雷射回波。打開快門的延時時間取決於探測距離．持續時間小於或等於雷射脈寬。這種距離選通技術剔除了水面及其他水層強烈反向散射造成的背景干擾，增大了探測距離。
目的
ALMDS是一個用於檢測、分類和定位漂浮物或者附近區域水雷的感測器系統，其工作原理與雷達類似：向水中發射一束雷射，然後接收雷射遇到障礙物而反射回來的反射波，再對返回來的信息進行存儲並生成視頻圖像以便技術人員確定該物體是否為水雷。它可由MH-60S“海鷹”直升機進行部署，幫助美國海軍將反水雷技術套用到以前無法靠近的區域，可提供快速、廣泛的偵察，能有效排除存在於沿海、海峽和咽喉要道的水雷威脅。
