The Impact of Atmosphere Turbulence on Guidance Parameters in the Tracking Coordinator

El impacto de la turbulencia atmosférica en los parámetros de orientación del coordinador de seguimiento

La turbulencia de la atmósfera puede cambiar el tamaño y la forma del objetivo de la imagen, provocar una fluctuación de la amplitud del impacto de la radiación en el modulador o el fotodetector, provocar un cambio aleatorio de la posición del objetivo y, por lo tanto, causar un error aleatorio en la orientación del objetivo y en la posición del ángulo de medición del objetivo, posiblemente la velocidad angular, e influir en el rango de coordinación. En este artículo se analiza el impacto de la atmósfera real en la señal de salida del coordinador de seguimiento optoelectrónico.

1. Introducción

En los cohetes de rastreo VSHORAD y SHORAD los coordinadores de rastreo optoelectrónicos (OE) con mecanismo de actuación de rastreo de un solo giroscopio son los que más se usan [1] que se colocan en el tablero de una raqueta de rastreo.  La posición del eje óptico del coordinador se controla para seguir el objetivo todo el tiempo. Esto permite obtener los parámetros necesarios para la realización del método de orientación utilizado (ángulo de puntería y velocidad angular del objetivo). El gráfico de funciones del OE TC con el mecanismo de actuación de seguimiento del giroscopio para el plano vertical se encuentra en la figura 1.

La medición de los parámetros deseados se basa en la detección de la radiación óptica que se propaga en la atmósfera desde el objetivo de interés hasta el OE TC. La atmósfera tiene un impacto no despreciable en la radiación propagada (Figura 2). En condiciones atmosféricas ideales no se supone el efecto de la atenuación (absorción, dispersión) y la turbulencia sobre la calidad de la imagen. Las tareas de alcance de los TC de la OE se resuelven sólo según fórmulas geométricas (criterio de Johnson). El efecto de la atenuación y la turbulencia tiene que ser analizado cuando investigamos el alcance y la precisión de la medición de los TC del equipo original en la atmósfera real. Pero de acuerdo con la tarea de resolver la necesidad, los tres fenómenos ópticos de la atmósfera no necesitan resolverse.

El impacto de la atenuación y la dispersión de la radiación óptica en la imagen resultante creada por el sistema óptico o de equipo original se expresa especialmente en la disminución de la intensidad de la radiación óptica durante la propagación en la atmósfera y en la disminución del contraste entre el blanco y el fondo. Disminuye el alcance de los aparatos de equipo original en el objetivo dado. Ni la absorción ni la dispersión causan un error angular de puntería. Además, podemos compensar suficientemente la dispersión durante la medición de una distancia.

Turbulencia de la atmósfera - el cambio caótico del índice de refracción del aire puede cambiar la dimensión y la forma de la imagen del objetivo, producir una fluctuación de la amplitud de la radiación que impacta en el modulador o el fotodetector, producir cambios aleatorios de la posición de la imagen del objetivo y causar un error aleatorio al apuntar el objetivo y al medir la posición angular del objetivo, posiblemente la velocidad angular, y al final influir en el alcance de la TC [2, 3].