Un sistema de Medidas Directas Contra la IR, DIRCM (10) que comprende:

medios de detección (30) para detectar un barco (35) que puede poseer una amenaza para una plataforma móvil (20) a la cual está unido dicho sistema; medios de alerta (30) para generar una alerta cuando se detecta un barco que representa una amenaza; medios de adquisición (40) para generar la adquisición de datos de dicho que se aproxima mientras calcula una posición actualizada de dicho barco que constituye una amenaza en tiempo real; medios de láser de fibra (50) para generar un haz láser (70); un medio móvil de torreta (60), acoplado con dicho medio de láser de fibra para dirigir dicho haz láser hacia dicho barco; medios de procesamiento (80) que están asociados con dichos medios de detección, dichos medios de adquisición, dichos medios láser de fibra y dichos medios de torreta móvil; caracterizado porque dichos medios láser de fibra a. están generando dicho haz de láser como un haz estrecho de SW y LW - de longitud de onda dual, alta luminosidad, potencia promedio, adecuado para interferir dicho barco; y b. para proporcionar dicho haz SW, es un láser de fibra ZBLAN dopado con Tm/Ho, un láser de fibra de Sílice dopado con Tm o un láser a granel de holmio bombeado por un láser de fibra de sílice dopado con Tm; y c. para proporcionar dicho haz LW, es un Niobato de Litio Polarizado Periódicamente, PPLN, o Tantalita de Litio Estequiométrica Polarizada Periódicamente, PPSLT, Oscilador paramétrico Óptico, OPO, bombeado por un láser de fibra de sílice dopado con Yb o un Fosfuro de Germanio y Zinc, ZGP, OPO bombeado por un láser de Ho a granel bombeado por un láser de fibra de sílice dopado con Tm. d. están generando dichas longitudes de onda duales - haz SW y LW, como haces de radiación dentro de la banda I y la banda IV respectivamente

La presente invención se relaciona con el campo de sistemas de interferencia que son utilizados contra misiles guiados térmicamente, en general, y más directamente con sistemas y métodos conocidos como Medidas Directas Contra la IR (las DIRCM) en particular.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El continuo desarrollo de cabezas buscadoras de blancos, cada vez más letales y sofisticadas confían en la recepción de la radiación de calor emanada por plataformas móviles motorizadas (por ejemplo, aeronaves, vehículos, vehículos blindados, barcos, etc.) poniendo en alto riesgo estos medios de transporte que están expuestos a misiles buscadores de blancos sensibles al calor, ya que todos estos medios son fuentes inherentes de calor irradiado.

En respuesta a la formación y desarrollo de los peligros y de lo dicho anteriormente, se han desarrollado y mejorado sistemas de interferencia y de otros sistemas, con el ánimo de interferir y de desviar la cabeza buscadora de blancos de su objetivo y desviarlo fuera de su ruta.

Por lo tanto, por ejemplo, se conocen y operan algunos sistemas de interferencia instalados en aeronaves contra misiles tierra -aire. Estos sistemas pueden detectar y localizar en tiempo real el lanzamiento de un misil desde tierra, por ejemplo, que cuenta con un sistema térmico que escanea continuamente la superficie del suelo desde el aire, descubre la firma térmica de un misil que ha sido lanzado, y, como los objetivos generan por si mismos una radiación IR típica, pueden activarse contra la cabeza buscadora de blancos que viene en camino, interfiriendo medios que están destinados a desviar el misil de su ruta. Por ejemplo, pueden enviarse bengalas desde el objetivo atacado, y pueden ser repartidos alrededor del objetivo atacado de tal manera que se dice que el calor emanado desde el objetivo “confunde” a la cabeza buscadora de blancos del misil que se aproxima y provoca que el misil haga un viraje de su ruta original, que originalmente conducía hacia el calor irradiado desde los motores del objetivo.

Otros ejemplo, bien conocidos y reconocidos, son los “sistemas de interferencia direccional”, por ejemplo, sistemas que activan un medio de interferencia direccional contra el misil que viene en camino, tal como un rayo láser o una luz intensa que tiene como objetivo perturbar la operación de la cabeza buscadora de blancos. Tales sistemas son conocidos como Medidas Directas Contra el IR (de ahora en adelante “DIRCM”).

Los sistemas DIRCM con base en apuntar un rayo láser hacia el misil que se aproxima, están descritos, entre otros, en DE 4402855, en la patente estadounidense No. 5.600.434 de Warm y colaboradores, y en la patente estadounidense No. 6.369.885 de Brown y colaboradores. Los sistemas DIRCM conocidos hoy en día tienen muchas desventajas que pueden ser el resultado de las restricciones inherentes debidas a las limitaciones de plataformas, es decir, de espacio, peso, y condiciones ambientales dictadas por la plataforma sobre la cual se instala el sistema. Debe entenderse que el sistema rastrea continuamente el misil que se aproxima, y debe apuntar rápidamente el haz radiado hacia el misil que se aproxima mientras que la plataforma que alberga la fuente generadora del haz se está moviendo, y puede localizarse sobre una plataforma que puede no ser estable ni constante. En otras palabras, el sistema DIRCM está a menudo integrado en una estructura cerrada que puede estar expuesta a condiciones ambientales probablemente muy desfavorables, que pueden estar lejos del óptimo para llevar a cabo exitosamente la misión designada.

Así, por ejemplo, integrando un sistema DIRCM en una plataforma tal como un avión de línea, puede requerir llevar a cabo modificaciones del cuerpo de la aeronave. Por ejemplo, tales modificaciones pueden incluir la adición de una torreta móvil en alguna parte por fuera de su fuselaje exterior, de tal manera que sea posible desviarla de lado así como cambiar sus ángulos de elevación para rastrear misiles amenazantes dirigidos a la nave. Tal torreta, para permitir el rastreo del misil que se aproxima, puede estar sometida a perturbaciones y fuerzas, tales como el movimiento de la nave, incluido el cambio de curso, golpes, vibraciones, etc., haciendo bastante tediosas las medidas óptimas de rastreo, si es que puede ejecutarse. Además, los alojamientos confinados en una nave de pasajeros puede requerir de un sistema con requerimientos de acomodamiento limitados, dispositivos y módulos en miniatura, y todo esto con interferencia mínima para llevar a cabo las labores originales de la nave: volar con seguridad y eficiencia.

Los sistemas DIRCM que se conocen hoy en día pueden implementar láseres de estado sólido que requieren que el haz sea transferido desde la fuente del láser a través de cavidades óptico mecánicas (es decir, codos) con espejos en cardán. Naturalmente, tales elementos son complejos y sensibles a golpes y vibraciones, de tal forma que pueden provocar que se pierda la intensidad y calidad del haz.

Por lo tanto, existe la necesidad por un sistema DIRCM que pueda proporcionar una propuesta de instalación fácil y conveniente, sobre una gran cantidad de diferentes plataformas móviles, por ejemplo aeronaves, tanques o barcos etc. Tal sistema puede requerir tener la capacidad de explotar espacios libres con disponibilidad y accesibilidad limitados en plataformas de transporte. Además, tales sistemas puede requerir de montajes dinámicos con módulos de peso y volúmenes mínimos que puedan ser movidos en múltiples direcciones con el propósito de llevar a cabo el rastro requerido del misil que se aproxima, para permitir un rastreo preciso y estabilizado del misil. Puede requerirse además que tal sistema DIRCM sea un sistema robusto diseñado de tal manera que su estructura pueda contener un número limitado de módulos y componentes que sean sensibles o susceptibles a condiciones ambientales duras. RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La presente invención puede incluir características que proporcionen soluciones que ayuden a aliviar al menos las dificultades inherentes en los citados sistemas DIRCM discutidos anteriormente. Esto se puede lograr, de acuerdo con algunas modalidades de la presente invención, implementando un medio de Láser de Fibra en el sistema DIRCM.

El uso de un medio de láser de fibra, de acuerdo con algunas modalidades de la presente invención, puede permitir características de operación mejoradas para la tarea de rastreo e interferencia. Por ejemplo, el medio de láser de fibra puede proporcionar una alta eficiencia del sistema mientras se reducen las pérdidas de energía en la plataforma móvil en la cual está instalado, lo cual puede facilitar la faena de empaquetado del sistema dentro del espacio libre de disponibilidad limitada en la plataforma móvil que puede transportarlo, puede facilitar los ajustes de los componentes ópticos en el sistema de enrutamiento del rayo láser, puede evitar la exposición a problemas ópticos que en otros sistemas pueden ser el resultado de movimientos de las plataformas y las consiguientes vibraciones y golpes, puede requerir de relativamente pocos componentes ópticos comparado con los sistemas láser existentes que no son de fibra, y/o pueden proporcionar una unidad óptica más rígida y estable y menos requerimientos de enfriamiento y de potencia eléctrica, debido a la mayor eficiencia de los láseres de fibra.

En una modalidad de la presente invención, el medio de láser de fibra puede incluir un medio de láser de fibra SW ZBLAN para proporcionar un primer haz de longitud de onda; y un láser de fibra de sílice LW que bombea directamente un arreglo OPO (Oscilador Paramétrico Óptico) de ZGP (Fosfuro de Germanio Zinc) para proporcionar un segundo haz de longitud de onda. En una modalidad adicional de la presente invención, el OPO bombeado de fibra de sílice anteriormente mencionado, es independiente de la polarización de la bomba.

Además, algunas modalidades de la presente solicitud describen medios láser adicionales basados en fibra, aplicables al sistema DIRCM, por ejemplo generadores con base en fibra de Yb y Er/Yb de una variedad de longitudes de onda.

Además, algunas modalidades de la presente solicitud describen una fuente colineal multiespectral de alta luminosidad compuesta de una o más bandas de radiación láser producida por el medio de láser de fibra de DIRCM como el haz de interferencia del sistema.

Adicionalmente, algunas modalidades de la presente solicitud pueden proporcionar la implementación de una pluralidad de bandas... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de Medidas Directas Contra la IR, DIRCM (10) que comprende: medios de detección (30) para detectar un barco (35) que puede poseer una amenaza para una plataforma móvil (20) a la cual está unido dicho sistema; medios de alerta (30) para generar una alerta cuando se detecta un barco que representa una amenaza; medios de adquisición (40) para generar la adquisición de datos de dicho que se aproxima mientras calcula una posición actualizada de dicho barco que constituye una amenaza en tiempo real; medios de láser de fibra (50) para generar un haz láser (70); un medio móvil de torreta (60), acoplado con dicho medio de láser de fibra para dirigir dicho haz láser hacia dicho barco; medios de procesamiento (80) que están asociados con dichos medios de detección, dichos medios de adquisición, dichos medios láser de fibra y dichos medios de torreta móvil;

caracterizado porque dichos medios láser de fibra

a. están generando dicho haz de láser como un haz estrecho de SW y LW - de longitud de onda dual, alta luminosidad, potencia promedio, adecuado para interferir dicho barco; y

b. para proporcionar dicho haz SW, es un láser de fibra ZBLAN dopado con Tm/Ho, un láser de fibra de Sílice dopado con Tm o un láser a granel de holmio bombeado por un láser de fibra de sílice dopado con Tm; y

c. para proporcionar dicho haz LW, es un Niobato de Litio Polarizado Periódicamente, PPLN, o Tantalita de Litio Estequiométrica Polarizada Periódicamente, PPSLT, Oscilador paramétrico Óptico, OPO, bombeado por un láser de fibra de sílice dopado con Yb o un Fosfuro de Germanio y Zinc, ZGP, OPO bombeado por un láser de Ho a granel bombeado por un láser de fibra de sílice dopado con Tm.

d. están generando dichas longitudes de onda duales - haz SW y LW, como haces de radiación dentro de la banda I y la banda IV respectivamente.

2. Un sistema DIRCM (10) de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicha plataforma (20) a la cual está asignado dicho sistema se selecciona del grupo que consiste de una aeronave, vehículo, vehículo blindado, tanque, o barco.

3. Un sistema DIRCM (10) de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho sistema puede ser montado sobre dicha plataforma (20).

4. Un sistema DIRCM (10) de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho medio de alerta incluye un sensor que es un sensor de IR, UV, luz visible o sensor de radar, o cualquier combinación de dichos sensores.

5. Un sistema DIRCM (10) de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho medio de adquisición (40) incluye un dispositivo FLIR (440, 570, 640, 670).

6. Un sistema DIRCM (10) de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho medio de láser de fibra (50) incluye un medio de telescopio (730) para formar un haz colimado a partir de dichos haces láser SW y LW.

7. Un sistema DIRCM (10) de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho medio de láser de fibra (50) incluye un material dopado con holmio que cuando es bombeado por dicho medio de láser de fibra es capaz de generar dicho haz láser SW y LW.

8. Un sistema DIRCM (10) de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho OPO depende de la polarización de la bomba.

9. Un sistema DIRCM (10) de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho medio láser de fibra

(50) es pulsado y la velocidad del pulso, duración del pulso y longitud de onda del pulso son fijados por al menos un diodo de inyección (810, 910) que está conectado a una fibra.

10. Un sistema DIRCM (10) de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho medio de láser de fibra (50) está polarizado ya sea en forma simple o en forma aleatoria.