книги / Твердотельная фотоэлектроника. Физические основы

И, безусловно, фотоэлектроника работает в системе сигнальных огней. На­ глядный пример — морской транспорт, лазеры устанавливаются на маяках и даже бакенах, а фотоприемники — на судне.

Промышленность. Фотоэлектроника представлена в промышленности практически всеми своими направлениями. Примером простой аппаратуры яв­ ляются автоматические приборы на основе пары «излучатель-фотоприемник», такие, как счетчики продукции на конвейере (принцип турникета, пересече­ ния луча). Пример более сложных приборов — пирометр на основе ИК-ФП для дистанционного измерения температуры в производственных процессах. И другая, более сложная, тепловизионная аппаратура, с помощью которой можно, например, выявлять повреждения тепловых магистралей, контролировать утеч­ ки тепла в зданиях. Тепловизоры вообще являются действенным инструментом контроля: используются для отбраковки микросхем (по перегреву дефектных элементов), для выявления дефектных изоляторов высоковольтных линий элек­ тропередач (опять-таки по их перегреву из-за утечек тока) и ненадежных узлов в механизмах и машинах.

Тепловизоры применяются не только в промышленности, но и в самых раз­ личных областях. Так, все чаще в портативном исполнении они используются для охраны объектов и помещений(наряду с видеокамерами). Они же помога­ ют пожарным своевременно регистрировать возгорания, при тушении пожаров ориентироваться в сложной дымовой обстановке и находить людей по их тепло­ вому изображению. Все большее распространение получают тепловизоры для пограничных и правоохранительных служб.

Наука. Астрономия. Спектральный анализ — едва ли не первое значи­ тельное приложение фотоприемников — стал одним из важнейших методов физико-химических исследований. Совершенствование ФП дает возможность расширять спектральный диапазон, повышать разрешение, что позволяет не только идентифицировать большое число примесей, но и определить их кон­ центрации, вплоть до предельно низких. С помощью высокочастотных фото­ приемников исследуют быстропротекающие нано- и пикосекундные процессы. Исследования флуоресценции, люминесценции, оптических свойств, в том чис­ ле нелинейных, — само собой разумеется, что все, связанное с излучением, не обходится без фотоэлектроники. Это, естественно, относится и к астрономии. Фотоэлектроника позволила исследовать инфракрасное излучение космических объектов, выделять спектральные линии элементов(все тот же спектральный анализ). Накопление сигнала в течение длительного времени позволяет на­ блюдать звезды малых величин. Фотоприемниками вооружен также полевой инструментарий практической астрономии. Только один пример: замена глаза на фотоприемник исключила личностную ошибку наблюдателя, за счет этого повысилась точность определения азимутальных и долготных координат — при сопровождении звезды она достигла значения ~ 0,2 угловых секунды.

Но и фотоэлектроника в свою очередь должна быть благодарна астрономии. Именно в интересах астрономии фирма Philips Imaging Technology разработа­ ла в 2003 году фоточувствительную микросхему ПЗС на едином кристалле уникальной площади. Она заслуживает того, чтобы воспроизвести здесь ее габариты в реальном масштабе:

размеры кристалла 110 х 86 мм2 формат 9 000 х 7 000 пикселов общее число ячеек 66 106 размер элемента 12 х 12 мкм2

Это абсолютный рекорд для микросхем и по площади, и по числу элементов не только в фотоэлектронике, но и в микроэлектронике в целом. Прежний рекорд принадлежал фирме Кобак, и это был тоже фото ПЗС: прибор имел формат 5440 х 4080 и размер кристалла 50 х 38,8 мм2 Новый рекорд поражает воображение, это действительно достижение технологии XXI века. Формальная классификация заканчивается на ультрасверхбольших интегральных схемах с числом элементов, равным одному миллиону. Так что новая схема сразу на полтора порядка вышла за эти границы!

Генерировать носители в фотоприемнике могут не только фотоны, но и дру­ гие частицы — электроны, а-частицы, рентгеновское излучение. Конечно, по определению детекторы таких частиц уже не являются фотоприемниками, но конструкция и технология и для фотоприемников, и для таких детекторов иден­ тичны. Неудивительно, что разработку детекторов частиц обычно поручают специалистам по фотоэлектронике. Так, модифицируя технологию, фото-ПЗС «очувствляют» к рентгеновскому излучению. Детекторы — кремниевые фото­ диоды способны считать единичные электроны с энергией ^ 1000 эВ, посколь­ ку при таких энергиях генерируются тысячи пар носителей. Применение таких «квазифотоприемников» и в ядерной физике, и в других научных направлениях

очевидны. А о применении полупроводниковых мишеней как детекторов элек­ тронов в электровакуумных фоточувствительных приборах уже говорилось в подразделе 1.3.3.

Медицина, биофизика. Благодаря гуманности решаемых задач примене­ ние в медицинской аппаратуре приобретает особое значение. Фотоэлектроника проявила себя прежде всего в диагностике. На основе пары «лазер-фотодиод» разработан ряд приборов; среди них есть и весьма неожиданные для неспеци­ алистов. Это, например, пульсометр. При его разработке использован большой экспериментальный материал, позволяющий определять стрессовое состояние человека и степень риска заболеваний (особенно сердечно-сосудистых) не про­ сто по частоте пульса, а по временному поведению его частотного спектра. Можно также назвать прибор для контроля кровотока в артериях головного мозга, что необходимо при операциях на открытом сердце.

В клиническую практику вошел оптический эндоскоп — зонд из гибкого регулярного жгута световолокон. По одному из волокон подается подсветка, по остальным изображение выводится на внешний конец зонда и с помощью фотоПЗС воспроизводится на дисплее. Врач в прямом смысле видит внутренние органы пациента.

Среди самых действенных диагностических методов — томография и рент­ генография. И здесь используются фотоприемники и рентгеночувствительные ПЗС. Их высокая чувствительность позволила на порядки снизить дозу рент­ геновского облучения. Исключается дорогостоящий и трудоемкий процесс по­ лучения изображения на пленке, рентгенограмма сразу выводится на дисплей, она может храниться в памяти и передаваться по Internet в любые медицинские учреждения.

Спектральный анализ опухолей. Генный анализ с использованием флуорес­ ценции, лазерной развертки и фото-ПЗС. Тепловизионный, в том числе дина­ мический, контроль для ранней диагностики воспалительных процессов и он­ кологических заболеваний. Применения фотоэлектроники в научной медицине, физиологии и биофизике столь многочисленны, что им посвящен специальный журнал Biophotonics (Биофотоника: фотоника для медицины и биотехнологии). Одна из публикаций этого журнала (на рубеже XX и XXI веков — в 2000 году) представляется знаковой. Три десятилетия усилий ученых увенчались создани­ ем прибора, который можно назвать искусственным глазом. Очки с фото-ПЗС вместо обычных стекол, спецвычислитель, блок питания, укрепленный на по­ ясе. Электроды, вживленные в определенные участки коры головного мозга. Пациент воспринимает световую информацию, ориентируется в пространстве. Прибор заменяет собаку-проводника. ТВ, аудиотехника, кинофототехника — это для сотен миллионов человек. Искусственный глаз пока еще для сотен человек. Но это приложение поражает наше воображение не в меньшей степе­ ни — поражает гуманностью, неисчерпаемыми возможностями фотоэлектрони­ ки и науки в целом.

оценки эффективности «обычных» боеприпасов тех лет. В годы войны СССР

выпустил 775 миллионов снарядов. Германия потеряла на Восточном фронте порядка 485000 единиц боевой техники (от самолетов и танков до минометов, по данным military www.lup.ru). Получается, что на каждую выведенную из строя единицу техники пришлось произвести порядка 1600 снарядов. Даже ес­ ли учесть общие потери и в живой силе, и в технике — а потери убитыми стран Германского блока на Восточном фронте оцениваются в 4,1 миллиона че­ ловек — даже если постулировать невероятное — что только снаряды привели к этим потерям — то все равно получим удивительно низкую по современным по­ нятиям эффективность: на 170 произведенных снарядов приходится лишь одна пораженная цель! Эффективность боевых операций достигалась, когда возмож­ но было вести массированные удары, стрельбу прямой наводкой. А появление реактивной авиации практически свело к нулю эффективность зенитной артил­ лерии.

Теперь на этом фоне приведем вероятность поражения цели для современ­ ных управляемых и самонаводящихся снарядов (ракет, авиабомб): она состав­ ляет 0,5 -ь0,7, а для некоторых типов указываются значения, близкие к едини­ це. Практически один снаряд — одна пораженная цель! Так что управляемые и самонаводящиеся снаряды стали таким же переворотом в военной технике, как в свое время порох, как замена конницы на танки. Совершить этот переворот удалось именно потому, что снаряды (ракеты, авиабомбы) стали управляемы­ ми — в них введены органы корректировки траектории. Сигналы управления на них подаются извне и (или) от встроенной головки самонаведения — ГСН. Для нас важно, что по какому бы принципу ни строились системы управления и ГСН, в главной роли почти всегда выступают фотоприемники.

Тепловые ГСН. Это едва ли не пионеры среди ГСН. Как указывалось в раз­ деле «Страницы истории», первые тепловые ГСН разрабатывались в Германии во время Второй мировой войны. Там же мы писали о применении США ракет «воздух-воздух» с такими ГСН в 1958 году. Через несколько лет в США и

СССР был разработан ряд модификаций носимых ракет с тепловыми ГСН типа «земля-воздух» (подобные ракеты серий «Стрела», «Стингер» и «Игла» до сих пор популярны на рынке вооружения). ГСН захватывает цель по собственно­ му тепловому излучению сопла и факела двигателей и нагретой от трения о воздух обшивки (подробнее об излучении целей см. гл. 2). Удаленную цель по сравнению с протяженными облаками можно считать точечной, что и поз­ воляет осуществить ее пространственную селекцию с помощью механической модуляции, применяя одноили малоэлементные ФП.

Стали применять многоцветные (более строгие термины многоспектраль­ ные, или многодиапазонные) ГСН: фотоприемники, чувствительные в различ­ ных спектральных диапазонах, позволяют селектировать цель не только по ин­

тегральному излучению, но и по его спектру. Термин «тепловая» стал не совсем точным: кроме ИК-диапазонов 2ч-3 и Зч-5 мкм, могут применяться фотопри­ емники на видимый диапазон (для регистрации отраженного от цели дневного света) и ультрафиолетовый (0,25 ч-0,35 мкм). Последний диапазон считается перспективным, так как слой озона на высоте 20 км ослабляет солнечный фон при А < 0,3 мкм, и поэтому шумы от этого фона уменьшаются. В то же время факел двигателя излучает в диапазоне 0,25 —0,3 мкм за счет ионизованных радикалов(излучение короче 0,25 мкм поглощается кислородом атмосферы). Как видим, в создании ГСН «соучаствуют» разработчики различных типов фото­ приемников — от ультрафиолетовых до инфракрасных.

Системы лазерного наведения. На рубеже 1960-1970 годов промышлен­ ность освоила лазеры на основе стекла и гранатов с неодимом, и вскоре США уже применили их во Вьетнаме в полуактивных лазерных системах наведе­ ния ракет и авиабомб. При бомбометании использовались два самолета: пер­ вый подсвечивал цель, второй сбрасывал авиабомбу с ГСН. Эффективность впечатляла: за короткий период были разрушены мосты вьетнамской стороны, парализован наземный транспорт.

Для новых систем было развернуто производство лазерных кремниевых pin- ФД. Обычно применялся четырехэлементный ФД с большой площадкой диа­ метром до 10 ч-15 мм, разделенной на четыре сектора (так называемый квад­ рантный ФД). Если изображение цели (лазерное пятно) отклоняется от центра площадки, вырабатываются сигналы управления. Системы лазерного наведения совершенствовались, потребовались ФД с большим числом площадок, а затем и чувствительные к излучению 1,55 мкм (это, в свою, очередь потребовало заменить Si на Ge или InGaAs).

Лазерное наведение широко применяется и для ракет типа «земля-земля», например, в противотанковых комплексах. Так называемые полуактивные си­ стемы по своему принципу аналогичны описанным. Подсветка цели лазерным лучом и пуск противотанковых управляемых ракет (ПТУР) также могут про­ изводиться с разный позиций, причем пуск — из-за укрытия.

В системах телеориентирования заложен иной принцип: излучение лазер­ ного луча закодировано по сечению, ракета летит на цель в этом луче, так что излучение попадает в ее хвостовую часть. Поэтому и оптико-электронный модуль располагается в хвостовой части: образно говоря, это уже не головка, а «хвост» самонаведения. Ракета по кодировке луча определяет свое отклонение от оптической оси (от направления на цель).

Системы лазерного наведения обеспечили практически прямое попадание в цель с невиданной ранее для обычных снарядов и авиабомб точностью ~1ч-5 м.

Системы астроориентации и астрокоррекции. В 50-е годы (напомним, что мы указываем десятилетия двадцатого века) фотоприемники стали рабо­ тать в системах навигации — в астрономических компасах. Первые такие при­

76 ВВЕДЕНИЕ В ТВЕРДОТЕЛЬНУЮ ФОТОЭЛЕКТРОНИКУ Гл. 1

боры автоматически измеряли курс только по Солнцу (с погрешностью 2-г 4°), а последующие — и по звездам (с погрешностью ~1-;-20). Такие системы поз­ воляли работать в любое время суток, в любых районах Земли, в том числе на магнитных и географических полюсах.

Шестидесятые годы стали годами стремительного и приоритетного развития ракетного оружия. Ракетам стали служить и звезды. Были разработаны систе­ мы, которые корректировали стартовые координаты баллистических и крыла­ тых ракет, запускаемых с подвижной базы (с подводных лодок). Фон звездного ночного неба и, соответственно, его шумы пренебрежимо малы, поэтому и соб­ ственные шумы ФПУ должны и могут быть очень малыми. Это дает возмож­ ность проводить ориентацию по большему количеству звезд малой величины. Современная астрокоррекция повысила точность наведения ракет до единиц угловых минут.

Инерциальные системы навигации. Эти полностью автономные системы способны вести ракету по заданной траектории и не подвержены внешним воз­ действиям. Бортовой вычислитель проводит расчет траектории по датчикам ли­ нейного ускорения (по акселерометру) и угловой скорости (по гироскопу). Где же здесь фотоприемник? В акселерометре его нет, но зато он есть в гироско­ пе. Гироскопы выпускаются двух типов: механические и лазерные. А там, где лазер, там и фотоприемник. Интерес к лазерным гироскопам определяется их эксплуатационными и техническими преимуществами перед механическими: отсутствием вращающихся механических деталей, надежностью, малым вре­ менем выхода на рабочий режим, большим динамическим диапазоном. Лазер­ ные гироскопы являются кольцевыми, при повороте ракеты возникает разность частот (фаз) между прямым и обратным лучом (эффект Саньяка), которая и фиксируется фазовым методом в частотном диапазоне до 1-=-5 МГц с помо­ щью кремниевого двухплощадочного фотоприемника. В лазерных гироскопах для точной навигации скорость дрейфа менее 0,1 град/час. Есть сведения о достижении значений указанной скорости до 0,01 град/час, и это уже близ­ ко к теоретическому пределу, который равен 0,006 град/час (или 4 - 10-4 от угловой скорости суточного вращения Земли). Инерциальные системы с таким гироскопом обеспечивают отклонение траектории порядка одной мили за час полета.

Естественно, оптические гироскопы могут применяться не только для на­ ведения ракет, но и для навигации самолетов, подводных лодок и кораблей, причем как военных, так и гражданских. Это еще один пример двойного на­ значения.

Корреляционные ГСН. Применяются для поражения неподвижных целей, например, крылатыми ракетами. В память бортового вычислителя закладыва­ ются изображения цели и ее окрестностей. С помощью матрицы ограниченного формата формируются сигналы изображения, которое «видит» под собой раке­ та. Бортовой вычислитель определяет отклонение ракеты от направления на

цель. Для этого он рассчитывает функцию корреляции двух указанных изоб­ ражений. Эта функция максимальна при отсутствии отклонения, то есть при совмещении изображений.

Тепловизионная ГСН. В таких головках, как следует из названия, применя­ ется ИК-матрица, причем с высоким пространственным разрешением. Это поз­ воляет бортовому вычислителю использовать более сложные программы рас­ познавания цели.

Говоря о тепловизионных системах, нельзя не отметить, что в настоящее время они массово применяются не только в системах управления ракетами, но практически в технике всех родов войск. Тепловизионные системы прямого видения и прицелы устанавливают на самолетах и вертолетах, тепловизионные средства вождения и опять-таки прицелы — на современных судах, танках и бронемашинах. Малогабаритные приборы ночного видения, в том числе тепло­ визионные, стали неотъемлемой частью экипировки бойца.

Системы внешнего управления. Рассмотрим два примера систем, в которых сигналы управления подаются на ракету извне.

1)Система командного или телеуправления противотанковых комплексов (ПТК). Такие системы были разработаны еще до эпохи лазеров. Стрелок обя­ зан и после выстрела в течение всего времени полета ракеты удерживать цель

воптическом прицеле на линии визирования ПТК. В ПТК находится и коорди­ натор с ФП; оптические оси координатора и оптического прицела совмещены.

Вхвосте ПТУР находится импульсный излучатель. Его излучение попадает на координатор,который и вырабатывает сигнал рассогласования для передачи с ПТК на управляемую ракету. Это делается или с помощью радио или — второе решение поражает своей необычностью — по проводам, которые разматываются при полете ракеты.

2)Система управления из Центра для ракет дальнего действия, например, крылатых. В системах управления из Центра осуществляется двухсторонняя связь между ракетой и Центром. Такая связь может существовать в разных комбинациях, когда на ракете, например, используется тепловизионная или на­ вигационная система или когда наблюдение за траекторией ракеты происходит извне (со спутника).

Видеосигнал сбрасывается в Центр управления, откуда после его анализа на ракету поступают сигналы для корректировки ее траектории. Из Центра можно также направить ракету на другую цель. В такой модификации систему следует отнести к системам внешнего управления.

Центр может базироваться вдали от поля боя на земле или на борту специ­ ального командного самолета.

Рассмотрим еще две системы, в которых значительную роль играет фо­ тоэлектроника. Эти системы хотя и не управляют ракетой в течение всего времени ее полета, но работают на важных точках траектории — начальной и конечной, при пуске и при подрыве ракеты.

ивают своеобразные очки — миниатюрные жидкокристаллические дисплеи. В название системы входит слово «индикация»: на дисплеях высвечивается изоб­ ражение от широкопольной системы технического зрения (соответствующее естественному углу зрения глаза) для пилотирования самолета в любое вре­ мя суток и пилотажно-навигационная информация в символьном или цифровом виде. Это показания приборов. В название также входит слово «целеуказание»: на дисплее высвечивается изображение от узкопольной системы технического зрения (подобная сильному биноклю), а также линия визира. Совмещая вы­ бранный объект (цель) с визиром, летчик может навести дальномер, нажать гашетку пушки, запустить самонаводящуюся ракету.

В последние годы большое число работ посвящено комбинированным си­ стемам технического зрения для использования в нашлемном прицеле. В них синтезируется видеосигналы с ИК-матрицы и с кремниевого ПЗС. Это позво­ ляет добиться всесуточности, улучшает качество изображения и помехоустой­ чивость.

Но не только матрицы применяются в нашлемных системах. Положение головы летчика и, стало быть, его шлема в кабине не фиксировано, и це­ леуказание как раз и основано на поворотах головы летчика, на принципе: «увидел-победил». Достаточно «увидеть» противника (повернуть голову в сто­ рону цели), и тот «взглядом побежден». В такой ситуаций особое значение для точности наведения приобретает так называемое устройство измерения ориен­ тации и линии визирования (проще говоря, положения шлема относительно кабины). Вот здесь тоже применяются ФП: три модуля с ФП располагаются в кабине, три излучателя — на шлеме (или наоборот).

Нашлемные прицелы находят применение не только в авиации, но и в на­ земных системах. Правда, есть и свои проблемы при внедрении: летчик (опе­ ратор) должен адаптироваться к новой среде с большим потоком информации, непрерывно принимать ответственные решения.

Конечно, нашлемные системы выходят за рамки рассматриваемой техники управления ракетами. Здесь отражается современная тенденция создавать во­ оружение, которое решает комплекс боевых задач. Такое вооружение может одновременно требовать от фотоэлектроники фотоприемников самых разных типов. В нашем примере это были и матрицы различных форматов и спек­ тральных диапазонов, и лазерные фотодиоды.

Бесконтактный оптический взрыватель. Читатель по зтому названию может сам воспроизвести блок-схему такого взрывателя: на ракете стоят излу­ чающий и фотоприемный блоки. При отражении излучения от цели возникает фотосигнал, который и управляет подрывом ракеты. В третий раз вспомним 1958 год, ракету «Сайдуинтер»: в ней впервые были применены не только теп­ ловые ГСН, но и оптические взрыватели. В долазерную эпоху использовали

1.5 МЕСТО И ЗНАЧЕНИЕ ФОТОЭЛЕКТРОНИКИ В ЖИЗНИ 79

импульсные лампы-вспышки, затем, естественно, они были заменены на кван­ товые излучатели, так что потребовались соответствующие фотоприемники.

В одной ракете могут одновременно применяться несколько систем управ­ ления. В военной литературе 2004 года сообщается о разработке ракеты Таурус КЕРО-350 для удара по особо важным сильно защищенным целям. Подобные ракеты называют оружием XXI века. В них использованы последние дости­ жения техники, в том числе фотоэлектроники. Ракеты этого типа содержат тепловизионную, инерциальную, космическую и корреляционную системы на­ ведения, их можно переориентировать на другую цель. Они могут даже бар­ ражировать над полем боя, ожидая команду из Центра, могут поражать цель под заданными углами (например, поражать танк сверху, где броня слабее). Значимость фотоэлектроники в таком вооружении значительно возрастает.

Практически 100% вероятность попадания в цель дала право журналистам называть новое поколение оружия высокоточным оружием — ВТО. Этот термин стал известен всем благодаря его употреблению политиками, он стал приме­ няться и военными применительно к селективным средствам поражения целей, не наносящим ущерба окружающим объектам.

Вот, например, сопоставление баллистического ВТО с предыдущими поко­ лениями ракет:

1)прежние баллистические ракеты большой дальности (~2500 км) имели расчетную точность попадания порядка l-f2 км: естественно, при такой низкой точности задача поражения цели возлагалась на ядерную боеголовку;

2)крылатые ракеты типа «Томагавк» и другие современные ракеты имеют

точность попадания на три порядка выше (~ 2 м), что исключает необходимость в ядерном оружии.

Создание ВТО позволило ядерным державам кардинально изменить свою военную доктрину: на смену ядерному пришло высокоточное оружие. Побе­ дителю не нужны руины, ему нужно сохранить инфраструктуру побежденной стороны.

Средства обороны. Развитие военной техники — это вечная борьба щита и меча, тезы и антитезы. Мы уже говорили о неуязвимости появившейся реак­ тивной авиации. Но вот появляются управляемые самонаводящиеся ракеты, и что же: все цели — не только воздушные, но и надводные, наземные — стано­ вятся беззащитными? Это не праздный вопрос: считают, что советский руково­ дитель Н. С. Хрущев нанес серьезный вред отечественному флоту и авиации, полагаясь исключительно на ракетное вооружение. Конечно же, вскоре разра­ батываются средства противоракетной защиты: против тепловых ГСН самолеты ставят тепловые помехи. Теперь следующий ход — за головками самонаведения. Разрабатываются, как мы видели, многоцветные ГСН, которые осуществляют селекцию цели от помех по их температуре(по спектрам излучения). Танки также ответили на появление ПТУР с лазерными системами наведения: на танках появились лазерные обнаружители. Обнаружив луч, танки используют

80 ВВЕДЕНИЕ В ТВЕРДОТЕЛЬНУЮ ФОТОЭЛЕКТРОНИКУ Гл. 1

различные системы постановки завес и/или оптико-электронного подавления: ложными командами уводят ПТУР в сторону.

Самолеты оснастились тепловизионными системами защиты от нападающих ракет противника. Фотоэлектроника всегда работает на обе стороны: на меч (лазерная система наведения ПТУР) и на щит (лазерный обнаружитель).

Важнейшим средством обнаружения противника стали наземные, морские, авиационные системы пассивной и активной оптической локации. Основными являются пассивные системы, фиксирующие излучение объектов (целей). Они обладают относительно высокой дальностью ~ 104-30 км и более, позволяют обнаруживать и сопровождать большое число целей. Так, система IRSAN ко­ рабельного либо берегового базирования способна сопровождать одновременно порядка 500 целей (в активных системах — и радиолокационных, и оптиче­ ских — заметное увеличение числа N сопровождаемых целей часто сталкива­ ется с нерешаемыми проблемами: ведь активная система облучает цель, по­ этому с ростом N растут ее энергопотребление и соответственно, габариты). Пассивные оптические локационные системы обеспечивают круговой обзор и высокую угловую точность обнаружения цели — не хуже миллирадиана.

Однако пассивные оптические локационные системы не вытеснили полно­ стью активные системы, работающие с подсветкой (лазерной). Последние, хотя имеют относительно меньшую дальность, находят применение для выделения цели из помех, для определения расстояния до цели и ее скорости (эту инфор­ мацию сложно получить в пассивных ЛС).

Высокие параметры современных оптических локаторов позволила полу­ чить фотоэлектроника: она поставляет для них смотрящие и сканирующие ИК-матрицы больших форматов. Так, в названном локаторе IRSAN исполь­ зована сканирующая KPT-матрица с числом элементов в ряду 1024. И каждый год приносит новые достижения.

Национальной задачей становится создание сил противовоздушной оборо­ ны (ПВО) крупных объектов, регионов, всей страны, в том числе и от тер­ рористической угрозы. Первая задача сил ПВО — своевременно обнаружить угрозу нападения. Военные аналитики считают системы обнаружения цели (ракеты, самолета) ключевым элементом современного оружия, а его разра­ ботку более сложной задачей, чем даже разработку средств поражения (про­ тиворакет). Получили развитие инфракрасные космические системы раннего предупреждения пуска ракет. Оптимальным признано сочетание радиолока­ ционных систем с оптическими, причем на несколько спектральных диапазо­ нов — например 34-5 мкм и 84-14 мкм. Перспективным считается также и освоение УФ-диапазона по причинам, указанным в разделе о тепловых ГСН. Такая многоспектральность — от ультрафиолета до радиодиапазона — повы­ шает эффективность обнаружения и распознавания целей в сложных условиях фоновых засветок и искусственных помех, обеспечивает Всесуточность. Мала также вероятность возникновения плохих погодных условий одновременно для всех диапазонов.