À mesure que la guerre devient plus asymétrique, les civils et les autres non-combattants deviennent un pourcentage plus élevé des victimes, ainsi que des dommages matériels involontaires.L'armée, bien sûr, espère éviter ce genre de pertes et de destructions.Avec des technologies avancées qui permettent une plus grande précision de leurs armes, ils ont également besoin de meilleures capacités de pointage et de ciblage, tout en restant discrets.Des technologies de ciblage améliorées qui permettent la détection et l'identification à des distances plus longues des désignateurs sont également nécessaires.Par exemple, les lasers sont excellents pour le pointage de précision, mais il est important que d'autres puissent également imager secrètement la scène.
Pour relever ces défis de ciblage, l'armée a déployé des lasers qui leur permettent non seulement de désigner la cible où les munitions doivent frapper, mais d'utiliser ces mêmes lasers pour mesurer la distance à la cible, éclairer la zone environnante ou signaler aux autres quelque chose. d'intérêt.Visualiser où pointent les lasers, suivre les cibles en mouvement et minimiser les dommages collatéraux nécessitent des systèmes d'imagerie qui voient les lasers actifs utilisés sur le terrain.Les caméras à température ambiante à l'arséniure d'indium et de gallium (InGaAs) offrent aux utilisateurs cette capacité de jour comme de nuit.
La plupart des munitions à guidage laser sont dirigées par des lasers d'une longueur d'onde de 1,06 μm.Ces lasers sont très puissants et peuvent être utilisés pour pointer des objets à plusieurs kilomètres de distance.La distance est largement limitée par la précision avec laquelle l'utilisateur peut voir ce qu'il désigne.Cela inclut le point laser, la cible et les objets autour de la cible.Actuellement, la plupart des systèmes utilisent un réseau de détecteurs à l'antimoniure d'indium (InSb) pour imager le spot.Ces systèmes InSb sont amincis pour permettre une réponse jusqu'à la longueur d'onde laser de 1,0 μm, ce qui est bien en dessous de la plage de sensibilité de crête InSb normale (entre 3 et 5 μm).Cette gamme est utilisée pour son application principale en tant que détecteur thermique IR à ondes moyennes.
Les caméras InSb permettent de voir le laser infrarouge et fournissent une connaissance de la situation autour du point laser en raison des émissions thermiques de la scène.L'inconvénient de ces systèmes est que le détecteur a besoin d'un refroidissement important (jusqu'à 77K) et que leur sensibilité aux lasers de 1,06 μm est médiocre, en raison d'un fonctionnement à 70% et à température ambiante.Ils permettent d' imager des spots laser à une plus grande distance de sécurité avec un système beaucoup plus léger .
FIGURE 1
Les lasers ne sont pas seulement utilisés pour guider les munitions vers leur cible, mais peuvent également fournir au combattant des informations sur la cible et ses environs.Les télémètres laser permettent à l'utilisateur de déterminer la distance à la cible.Ces lasers utilisent maintenant une longueur d'onde d'environ 1,5 μm.Cette longueur d'onde est considérée comme "sans danger pour les yeux" car l'énergie ne se concentre pas sur la rétine de l'œil et la puissance optique nécessaire pour aveugler une personne touchée par le laser est très élevée.Ces lasers sont invisibles pour les lunettes de vision nocturne (NVG) ainsi que pour les yeux, ce qui les rend suffisamment discrets.L'avantage est que la cible ignore qu'elle est marquée par le laser ;l'inconvénient est que le combattant a également du mal à savoir s'il vise correctement la cible.Parce qu'InGaAs est également très sensible aux lasers à sécurité oculaire, les caméras InGaAs d'imagerie SWIR sont déployées afin que les combattants puissent vérifier que leur système de ciblage est toujours correctement orienté, même si le système a été endommagé sur le terrain.
Le laser le plus courant sur le champ de bataille est celui attaché au fusil du soldat et utilise généralement une longueur d'onde d'environ 850 nm.Ce pointeur laser est utilisé par les soldats pour pointer des cibles les unes vers les autres, ainsi que pour aider à viser leurs fusils la nuit lorsqu'ils portent des NVG.Ces lasers sont invisibles pour les humains, mais visibles pour les lunettes.Les lasers de fusil ne sont pas sûrs pour les yeux et ils sont détectables à l'aide de nombreux autres types de technologies de détection, anciennes et nouvelles.Le plus gros problème est que si le combattant a besoin des meilleurs NVG pour voir plus loin et à des moments plus sombres de la nuit, l'ennemi peut facilement détecter les lasers avec une technologie de lunettes de vision nocturne ancienne et peu coûteuse.Les imageurs InGaAs ont l'avantage distinct d'être à la fois rétrocompatibles, car ils imagent les lasers plus anciens utilisés avec les NVG, et ils sont capables d'imager les systèmes laser « sans danger pour les yeux » et de nouvelle génération.
Une caméra SWIR qui a été développée spécifiquement pour le système de ciblage de la mobilité et des fusils des soldats de l'armée américaine, la caméra KTX de SUI présente une sensibilité élevée dans la plage de longueurs d'onde de 900 à 1700 nm et peut être utilisée dans une variété de tâches d'imagerie à faible niveau de lumière, y compris le laser détection.Avec une imagerie à large plage dynamique de la lumière partielle des étoiles à l'éclairage direct du soleil, l'imageur SWIR est idéal pour la surveillance secrète et peut être facilement intégré dans les drones, les véhicules terrestres sans pilote ou d'autres appareils robotiques ou portables où la taille et le poids sont critiques.
Dans les systèmes d'imagerie de nouvelle génération, non seulement les lasers détermineront la distance de la cible, c'est-à-dire les télémètres laser, mais ils permettront également une imagerie à longue portée en obscurcissant la brume, la brume et la poussière.L'imagerie LADAR et à distance contrôlée utilisent un laser pour illuminer une cible à de longues distances.Cette longue distance de sécurité permet au combattant d'identifier des cibles à longue distance dans toutes les conditions d'éclairage et même à travers le brouillard et la fumée.
La plupart des systèmes en cours de développement utilisent des lasers de 1,5 μm pour des raisons de sécurité oculaire et parce qu'ils sont également cachés par la technologie NVG actuelle, qui a proliféré entre les mains de l'ennemi.Beaucoup de ces systèmes de nouvelle génération sont développés avec des matrices InGaAs à température ambiante pour économiser le poids, la puissance et la taille du système.Ces développements se combinent avec les caractéristiques de haute sensibilité des détecteurs InGaAs-SWIR, offrant des performances améliorées avec des conditions plus sûres pour l'utilisateur final et les passants innocents.
Cet article a été rédigé par le Dr Martin H. Ettenberg, directeur, Produits d'imagerie, et Doug Malchow, directeur, Développement commercial chez SUI (Sensors Unlimited, Inc.), filiale de Goodrich Corporation, Princeton, NJ.
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Heure de mise à jour : 01-avril-2022
