청록색 레이저 수중 탐지 기술이 바다 탐사의 마법 바늘을 달성하는 방법

청록색 레이저 수중 탐지 기술로 포세이돈 탐사 바늘 구현

중국이 개발한 강력한 레이저를 탑재한 위성이 이를 이용해 해저 500m 위치를 정확하게 찾아낼 수 있기를 바라고 있다. 바다 표면. 칭다오 해양과학기술시범국립연구소는 중국의 글로벌 해양 모니터링 활동을 강화하기 위해 '관란(Guanlan)' 해양과학 위성 프로젝트가 2023년 5월 연구소에서 공식 출범했다고 밝혔다.

이 프로젝트에 참여한 연구원 송샤오취안(Song Xiaoquan)은 만약 성공한다면 이 기술은 바다의 상층수를 '거의 투명하게' 만들 것이라고 말했다. 이와 관련하여 많은 사람들은 이것이 중국의 대잠수함 기술에 큰 진전을 가져올 것이라고 기쁘게 믿고 있습니다.

심해의 청록색 레이저 탐사

1963년 Duntley S Q, Gilbert G D 등이 바다에서 광파의 전파 특성을 연구하던 중 그들은 바닷물이 0.47~0.58μm의 파장 범위에 강한 영향을 미칩니다. 청록색 빛의 감쇠는 다른 빛 대역의 감쇠보다 훨씬 작으며 바다에도 빛 투과 창이 있음을 확인합니다. 대기. 이러한 현상에 따르면 청록색 빛을 방출하는 레이저는 수중 표적 탐지, 제어, 통신 및 기타 분야에서 큰 응용 가능성을 보여줍니다.

청록색 레이저 수중 표적 탐지 장치의 기본 원리는 수중 음파탐지기와 유사하다. 플랫폼에 탑재된 레이저 송신기는 스캐닝 거울을 통해 청록색 레이저와 적외선을 해수면으로 방출한다. 청록색 레이저는 바닷물을 투과하는 능력이 강해 잠수함 등 수중 표적을 만나면 다시 반사되는 능력이 강하다. 이 두 부분에서 반사된 레이저 빔은 광전 수신기에 의해 수신되고 스캐닝 미러와 광학 시스템을 통해 해당 전기 신호로 변환됩니다.

컴퓨터 시스템은 레이저 빔 전송의 두 부분 사이의 시간차를 기반으로 특정 좌표점의 수심을 결정한 다음 이를 위치 신호, 플랫폼 동작 자세 정보, 조석 데이터와 통합합니다. , 등. 이 시스템은 스캐닝 거울을 사용하여 펄스 레이저 빔이 해수면을 측면으로 스캔하여 특정 해수면 폭에서 다중 지점 감지를 보장합니다.

동시에 해당 플랫폼의 전진 이동과 연동하여 컴퓨터 시스템이 거짓을 제거하고 실제 수중 측정값을 보존한 후 특정 해역에 대한 다중 지점 탐지가 완료될 수 있습니다. 표면을 화면에서 시뮬레이션할 수 있습니다. 대상의 3차원 이미지, 윤곽선 크기 및 프로파일 분포는 심해의 "투명한 눈"으로 설명할 수 있습니다.

강력한 대잠 도구

위의 장점을 바탕으로 청록색 레이저 수중 표적 탐지 기술은 해수 수로 측량, 수중 잠수함 탐지, 지뢰 탐지, 어류 탐지, 해양 환경 오염 모니터링 및 기타 여러 군사 및 민간 분야. 많은 국가에서는 해군 장비에 청록색 레이저를 적용하는 데 특별한 중요성을 부여하고 이와 관련하여 많은 인력과 물적 자원을 투자해 왔습니다.

예를 들어, 1980년대 초 구소련에서는 레이저 스캐닝 기술을 사용해 시속 160km의 속도로 비행하는 저고도 항공기의 수중 표적을 탐지할 수 있었습니다. 스웨덴 회사 Saab과 Canadian Optical Technology Company는 1980년대 후반에 "Eagle Eye" 공중 레이저 잠수함 탐사 시스템을 공동으로 개발했습니다. 다이빙과 수심측량의 이중 기능을 갖고 있으며 1994년 스웨덴 해군에 인도되어 발트해에서 테스트되었습니다.

미국은 걸프전 당시 지뢰 제거 임무를 수행하기 위해 '매직 랜턴 ML-30' 레이저 탐지 시스템을 광범위하게 사용했다. 동시에 최근에는 NASA와 국방고등연구계획국(Defense Advanced Research Projects Agency)이 함께했다. (DARPA)는 연구 프로젝트에 자금을 지원하여 탐지 깊이를 높였습니다. DARPA는 약 200미터 깊이에서 지뢰만큼 작은 표적을 안정적으로 탐지할 수 있는 정찰 항공기에 장착되는 장치를 개발했습니다.

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중국의 새로운 장치는 다양한 색상이나 주파수의 고출력 레이저 빔 펄스를 생성할 수 있어 민감한 수신기가 수역에서 더 많은 정보를 수집할 수 있습니다. 정보의 깊이가 다릅니다. 이 레이저 빔은 최대 100km 너비의 영역을 스캔하거나 단 1km 너비의 지점에 초점을 맞출 수 있습니다. 또한 이 장치는 위성에 설치된 마이크로파 레이더와 함께 사용되어 표적을 더 잘 식별할 수 있습니다.

레이더 파동은 수역을 관통할 수 없지만 매우 높은 정확도로 수면 움직임을 측정할 수 있습니다. 따라서 움직이는 수중 목표로 인해 작은 표면 교란이 발생하는 경우 레이더는 위성에 레이저 빔을 투사할 위치를 알려줄 수 있습니다. "관란(Guanlan)"의 개발은 중국의 청록색 레이저 수중 탐지 기술이 더욱 성숙해졌다는 것을 의미할 뿐만 아니라 이 기술과 위성 플랫폼의 결합은 중국이 전 세계 수역에 대한 수중 탐지를 수행할 수 있는 능력을 갖게 된다는 것을 의미합니다. 미래.