BRPI0709486A2

BRPI0709486A2 - sistema de transmissor eletrÈnico de interferência distribuìdo

Info

Publication number: BRPI0709486A2
Application number: BRPI0709486-8A
Authority: BR
Inventors: Ori Aphek; Gil Tidhar; Tal Goichman
Original assignee: Elta Systems Ltd; Optigo Systems Ltd
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2011-07-19
Also published as: IL217452A; EP2013639A2; US20090224958A1; AU2007237067B2; IL194649A; IL217452A0; US20110188031A1; US8279429B2; KR20090031346A; AU2007237067A1; EP2442131A1; CA2648755A1; US7920255B2; WO2007116403A2; WO2007116403A3; AU2007237067C1

Abstract

SISTEMA DE TRANSMISSOR ELETRÈNICO DE INTERFERêNCIA DISTRIBUìDO. De acordo com algumas realizações da invenção, é apresentado um sistema de contramedidas infravermelho dirigido a laser (daqui por diante: "sistema de LDIRCM") montável em uma plataforma. De acordo com algumas realizações da invenção, um sistema de LDIRCM pode incluir uma pluralidade de unidades de setor. Cada unidade de setor pode incluir pelo menos uma unidade laser e um módulo de orientação a laser. A unidade laser pode ser adaptada para gerar um feixe laser ou energia do laser que é destinada a bloquear um sistema de orientação contra uma ameaça. A unidade laser pode ser acoplada ao módulo de orientação a laser. O módulo de orientação a laser pode ser adaptado para direcionar pelo menos um feixe laser gerado pela unidade laser para uma ameaça. De acordo com um aspecto da invenção, cada unidade da pluralidade de unidades de setor é configurável para prover, quando montada na plataforma, uma capacidade de interferência no que diz respeito a uma ameaça localizada dentro de um setor que está substancialmente a menos de 180 graus na horizontal. A pluralidade de unidades de setor pode ser montada na plataforma de maneira tal que cada das unidades de setor é configurável para prover uma capacidade de interferência no que diz respeito a uma ameaça localizada dentro de um setor diferente em relação à plataforma. Desse modo, a capacidade de interferência contra a ameaça do sistema de LDIRCM é definida pelo agregado dos setores diferentes cobertos por cada unidade da pluralidade de unidades de setor.

Description

SISTEMA DE CONTRAMEDIDAS INFRAVERMELHO DIRIGIDO ALASER QUE PODE SER MONTADO EM UMA PLATAFORMA

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se ao campo de sistemasde contramedidas infravermelhos dirigidos a laser.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOAs forças armadas dos Estados Unidos reconheceram aameaça crescente às suas aeronaves táticas por mísseisguiados (IR) infravermelhos antiaéreos. Por uma estimativa,existem mais de 500.000 mísseis terra-ar disparados sobre oombro existem e eles estão disponíveis no mercado em todo oj,bundo. A letalidade e a proliferação dos mísseis terra-ar(SAMS) IV}R foram demonstradas durante o conflito DesertStorm. Aproximadamente 8 0% de perdas de aeronaves de asasfixas dos Estados Unidos no Desert Storm eram dos sistemasdefensivos iraquianos baseados em terra utilizando SAMS IR.Os SAMS IR e os mísseis ar-ar IR têm rastreadores comcapacidades Contra-Contramedidas (CCM) incrementadas quedegradam seriamente a eficácia das atuais iscas consumíveis.

Normalmente, quando uma plataforma alvo édetectada, visada, travada, e um míssil é disparado, o míssilem vôo precisa ser bloqueado eletronicamente a fim de evitaro impacto. Muitos mísseis rastreadores IR requerem umseguimento antes do lançamento e não têm a capacidade dereaquisição autônoma. Quando se tem um sistema de advertênciade míssil hemisférico adequado (tal como aquele emdesenvolvimento), é completamente concebível que o míssilpode ser derrubado no vôo. Uma vez que o míssil é detectado,alguma forma de técnica de interferência precisa serimplementada a fim de interromper a perseguição do míssilapós a plataforma alvo. Uma abordagem consiste em utilizaruma arma de RF (dirigida da aeronave sob ataque, ou contra-lançada) para anular a eletrônica de orientação. Para osrastreadores ópticos ou de IR que não estão "em-banda" com asarmas de RF, deve ser utilizado um meio de "back door"" deacoplar a energia de RF no míssil de ataque. Tais mecanismosde "back door" existem; no entanto, eles são normalmenteconsiderados imprevisíveis e estatisticamente diversos,diferindo por ordens da magnitude de míssil a míssil, atémesmo aqueles da mesma classe, dependendo do histórico demanutenção do míssil.

Os sistemas de contramedidas infravermelhosdirigidos [DIRCM] utilizam feixes de luz, produzidos por umavariedade de meios tais como lâmpadas de flash, para exploraro conhecimento sobre o desenho de rastreadores de varredurade retícula para anular seus mecanismos de recalada ousistemas de orientação. Em muitos mísseis IR, uma retículadentro do rastreador (ou sistema de orientação) fazem com quepulsos de luz da aeronave alvo "brilhem" no detectorinfravermelho do míssil. O detector IR detecta a radiação IRe emite um sinal elétrico ao pacote de orientação, quedetermina a posição do alvo e permite que o míssil rastreie alocalização da aeronave alvo e o movimento através do céu.Com o brilho de uma luz modulada para o rastreador, umsistema de IRCM fornece ao detector infravermelho dados"falsos" extras, que enganam ou "bloqueiam eletronicamente" omíssil, fazendo com que ele não atinja a sua vítimapretendida.

Há mais de 3.000 sistemas de IRCM instalados emtodo o mundo que protegem contra as ameaças guiadasinfravermelhas. Apesar das vantagens que os sistemas de DIRCMtêm, estes sistemas têm limitações que estimularam ummovimento na direção de sistemas baseados em laser, tais comoo sistema TADIRCM da marinha e o novo sistema LAIRCM da forçaaérea. 0 LAIRCM é construído sobre a plataforma NEMESIS DIRCMamplamente utilizada da Northrop Grumman mas substitui afonte de lâmpada de flash da radiação IR por uma fonte delaser.

Um conjunto de proteção baseado em DIRCM a laser(LDIRCM) contra MANPADs e outras ameaças guiadas IR incluitipicamente: um Sistema de Advertência de Míssil (MWS) e umaunidade de Contramedida Infravermelha Dirigivel a Laser(LDIRCM), a ser descrita mais adiante.

O MWS é tipicamente um sistema óptico na faixa decomprimento de onda UV ou infravermelho. Ele consistetipicamente em um jogo de quatro a seis detectores demanipulação de imagens (módulos sensores de MWS), cada umdeles cobrindo um setor em torno da plataforma. O dispositivode manipulação de imagens é conectado tipicamente a umaunidade de processamento de sinais que analisa as imagensrecebidas dos manipuladores de imagens, e decide se a imageminclui a assinatura de um míssil. Ele também pode rastrear omíssil e fornecer informações dependentes do tempo sobre asua posição, e pode até mesmo sugerir o tipo do míssil.

Tipicamente, o MWS consiste em um jogo dedetectores de disposição de sondagem radial que sãodistribuídos em torno da plataforma e propiciam uma coberturade 360 graus em torno da aeronave, e dezenas de graus acima eabaixo do horizonte. Estes detectores de disposição desondagem radial operam normalmente no comprimento de onda UVde Cortina Solar (SBUV) ou no comprimento de onda médio-infravermelho. Também há sistemas de radar Doppler, que sãomuito eficazes em termos de baixo alarme falso, mas provêmuma precisão que é tipicamente demasiadamente baixa paradirigir um DIRCM rumo ao míssil.

A unidade laser inclui tipicamente: uma unidadelaser na faixa de comprimento de onda da Banda IV (3-5 μm) ,uma unidade laser na Banda I (1,5-2,5 μm) (necessáriaprincipalmente para mísseis de antigas gerações produzidosalgum tempo simultaneamente pelo mesmo laser que aqueleutilizado para a Banda IV), ratreador: um sistema térmico demanipulação de imagens na Banda IV, baseado em uma detecçãocriogenicamente refrigerada (tipicamente disposição dedetectores InSb ou MCT), e mecanismo de direcionamento defeixe, por exemplo um cardan: um sistema de dois (ou mais)eixos que direciona a direção do laser e do rastreador para omíssil, ao dirigir o próprio laser e o próprio rastreador, ouao dirigir um espelho que direciona o feixe (este último énormalmente conhecido como um "cardan de espelho").

O laser é normalmente uma peça cara do sistema.Tipicamente, o laser utilizado é um laser de estado sólido dealta potência ou um laser de fibra, que emite um feixe delaser pulsado no comprimento de onda tipicamente de 1 μπι, quetem então o comprimento de onda alterado para a região docomprimento de onda da Banda IV ao utilizar um osciladorparamétrico óptico (OPO). Tais lasers são tipicamentegrandes, caros e de baixa potência. Desse modo, o LDIRCM é baseado tipicamente em uma única unidade centralizada, onde aradiação do laser é emitida de uma única posição na aeronave.Em alguns casos extremos (por exemplo, os jatos de combateque requerem a proteção de todas as direções, ou as aeronavesonde as obscurações são demasiadamente elevadas, ou aeronaves grandes onde os motores ficam tão afastados um do outro querequerem um LDIRCM separado para cada asa), dois sistemas sãoinstalados, mas a sua estrutura é praticamente similar a essada unidade central.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

De acordo com algumas realizações da invenção, éapresentado um sistema de contramedidas infravermelhodirigido a laser (daqui por diante: 11 sistema de LDIRCM")montável em uma plataforma. Um sistema de LDIRCM, eparticularmente o sistema de LDIRCM da presente invenção, édestinado a propiciar proteção contra armas dirigidas porinfravermelho (IR). Um sistema de LDIRCM, e particularmente osistema de LDIRCM da presente invenção, pode fazer parte deum conjunto de proteção que se destina a propiciar proteçãocontra uma variedade de ameaças incluindo armas dirigidas porIR. No entanto, um sistema de LDIRCM de acordo com a presenteinvenção pode operar como um sistema autônomo que seja capazde propiciar vários graus de proteção contra uma ameaçadirigida para uma plataforma na qual o sistema de LDIRCM émontado, e particularmente proteção contra uma ameaça queutiliza um sistema de orientação IR para visar a plataformaprotegida.

De acordo com algumas realizações da invenção, umsistema de LDIRCM pode incluir uma pluralidade de unidades desetor, por exemplo, três ou mais unidades de setor. Cadaunidade de setor pode incluir pelo menos uma unidade laser eum módulo de orientação a laser. A unidade laser pode seradaptada para gerar um feixe de laser ou energia laser que sedestina a interferir eletronicamente em um sistema deorientação contra uma ameaça. A unidade laser pode seracoplada ao módulo de orientação a laser. 0 módulo deorientação a laser pode ser adaptado para dirigir pelo menosum feixe de laser gerado pela unidade laser na direção de umaameaça.

De acordo com um aspecto da invenção, cada unidadeda pluralidade de unidades de setor é configurável paraprover, quando montado na plataforma, uma capacidade deinterferência com respeito a uma ameaça localizada dentro deum setor que esteja substancialmente menos de 180 graus nahorizontal. Por exemplo, cada unidade da pluralidade deunidades de setor é configurável para prover, quando montadana plataforma, uma capacidade de interferência com respeito auma ameaça localizada dentro de um setor que estejasubstancialmente a menos de 180 graus na horizontal paradezenas de graus na vertical. A pluralidade de unidades desetor é montável na plataforma de maneira tal que cada dasunidades de setor é configurável para prover uma capacidadede interferência com respeito a uma ameaça localizada dentrode um setor diferente em relação à plataforma. Desse modo, acapacidade de interferência da ameaça do sistema de LDIRCM édefinida pelo agregado dos setores diferentes cobertos porcada unidade da pluralidade de unidades de setor.

De acordo com algumas realizações da invenção, umapluralidade de unidades de setor de um sistema de LDIRCM podeser montada em uma plataforma de maneira tal que cada uma dasunidades de setor seja configurável para prover umacapacidade de interferência com respeito a uma ameaçalocalizada dentro de um setor diferente em relação àplataforma, em que cada setor que é substancialmente menor de180 graus na horizontal, desse modo causando uma capacidadede interferência coletiva que cobre substancialmente todo operímetro da plataforma.

De acordo com um outro aspecto da invenção, omódulo de orientação de uma unidade de setor pode incluir umou mais elementos de direcionamento de feixe girável em tornode um primeiro e um segundo eixo. A rotação do feixe do(s)elemento(s) de direcionamento de feixe em torno do primeiro edo segundo eixo pode permitir o direcionamento de pelo menosum feixe de laser gerado pela unidade laser que também fazparte da unidade de setor frente a uma ameaça. 0(s)elemento(s) de direcionamento de feixe pode(m) serconfigurado(s) de modo que uma rotação do(s) elemento(s) dedirecionamento de feixe em torno de um primeiro eixo não façacom que a orientação do segundo eixo seja alterada.

De acordo com algumas realizações da invenção, umaunidade de setor do sistema de LDIRCM pode ser montada em umaplataforma de maneira tal que um movimento do(s) elemento(s)de direcionamento de feixe de um módulo de orientação a laserda unidade de setor em torno do primeiro eixo não faça comque a orientação do segundo eixo do(s) elemento(s) dedirecionamento de feixe com respeito da plataforma sejaalterada. De acordo com outras realizações da invenção, apluralidade de unidades de setor do sistema de LDIRCM tambémé configurável de maneira tal que, quando montada naplataforma, cada unidade da pluralidade de unidades de setorprovê uma capacidade de interferência com respeito a umaameaça localizada dentro de um setor diferente em relação àplataforma. De acordo ainda com outras realizações dainvenção, uma unidade de setor do sistema de LDIRCM pode serconfigurável de maneira tal que, quando montada naplataforma, um movimento do(s) elemento(s) de direcionamentode feixe de um módulo de orientação a laser das unidades desetor provê uma capacidade de interferência com respeito auma ameaça localizada dentro de um setor em relação àplataforma que é substancialmente menor de 180 graus nahorizontal.

De acordo com outras realizações da invenção, umsistema de LDIRCM montável em uma plataforma também podeincluir um módulo rastreador de ameaça. O módulo rastreador de ameaça pode ser montado na plataforma de maneira tal que,ao ser montado na plataforma, o módulo rastreador de ameaçaseja configurado para rastrear uma ameaça detectada sem semover com respeito à plataforma, enquanto a ameaça estiverdentro de um setor específico em relação à plataforma. Omódulo rastreador de ameaça pode ser fixado rigidamente àplataforma, e o módulo rastreador de ameaça pode ser adaptadode maneira tal que, ao ser fixado rigidamente à plataforma, omódulo rastreador de ameaça seja configurado para rastrearuma ameaça detectada, enquanto a ameaça estiver dentro de umsetor específico em relação à plataforma. Deve ser apreciadoque ser fixado rigidamente à plataforma significa que omódulo rastreador não se move com respeito à plataformadurante a operação. O módulo rastreador de ameaça pode seradaptado para fornecer a uma unidade de setor os dados derastreamento com respeito a uma ameaça detectada sem quetenha que ser movido com respeito à plataforma.

De acordo com outras realizações da invenção, comopartes de um sistema de LDIRCM, uma unidade de setor e ummódulo rastreador de ameaça podem ser montados em umaplataforma. A unidade de setor pode ser montada na plataformade maneira tal que seja configurada para prover umacapacidade de interferência contra ameaça com respeito a umaameaça localizada dentro de um setor específico em relação àplataforma. 0 módulo rastreador de ameaça pode ser montado naplataforma de maneira tal que seja fixado rigidamente àplataforma, e de maneira tal que, ao ser fixado rigidamente àplataforma (e desse modo, não podendo se mover com respeito àplataforma), o módulo rastreador de ameaça é adaptado pararastrear uma ameaça detectada dentro de um setor específicoem relação à plataforma, onde o setor de cobertura do módulorastreador se sobrepõe, pelo menos em parte, com o setor decobertura da unidade de setor.

De acordo com outras realizações da invenção, ummódulo rastreador de ameaça pode ser montado em umaplataforma de maneira tal que, além de ser fixado rigidamenteà plataforma, o módulo rastreador de ameaça é fixadorigidamente a uma unidade de setor (que também é montada naplataforma). O módulo rastreador de ameaça pode ser fixadorigidamente a uma unidade de setor cujo setor de cobertura sesobrepõe, pelo menos em parte, com o setor de cobertura domódulo rastreador de ameaça. O termo "fixado rigidamente",tal como aqui utilizado e por todo o relatório descritivo eas reivindicações, refere-se a um acessório que eliminasubstancialmente os erros de desalinhamento que podemresultar da torção e da flexão do corpo da plataforma em queum LDIRCM de acordo com algumas realizações da invenção podeser montado. No contexto de um desalinhamento do sistema deLDIRCM, erros podem ser considerados como sendo aceitáveis(ou substancialmente eliminados) se a diferença entre umaposição de uma ameaça conforme visto pelo módulo rastreadorde ameaça e conforme representado por dados de rastreamentoproduzidos por um módulo rastreador de ameaça, e um feixe delaser dirigido por uma unidade de setor com base nos dados derastreamento, é menor do que a meia largura máxima total dedivergência de campo distante do feixe de laser. Umadiscussão mais detalhada sobre os erros de desalinhamento nocontexto de um sistema de LDIRCM é fornecida a seguir. Deacordo com algumas realizações da invenção, um módulorastreador de ameaça, enquanto fixado rigidamente àplataforma, pode fornecer a uma unidade de setor os dados derastreamento com respeito a uma ameaça detectada, de umamaneira tal que permita que a unidade de setor direcione umfeixe de laser para a ameaça detectada, e especificamente aum sistema de orientação da ameaça detectada.

De acordo com outras realizações da invenção, umsistema de LDIRCM pode incluir uma pluralidade de módulosrastreadores de ameaça, e cada módulo da pluralidade demódulos rastreadores de ameaça, ao ser fixado rigidamente àplataforma, pode ser configurado para rastrear uma ameaçadetectada enquanto a ameaça estiver dentro de um setordiferente em relação à plataforma. De acordo com algumasrealizações da invenção, a pluralidade de módulosrastreadores de ameaça pode prover coletivamente umacapacidade de rastreamento de ameaça total substancialmenteem torno de todo o perímetro da plataforma. De acordo aindacom outras realizações da invenção, cada módulo dapluralidade de módulos rastreadores de ameaça também pode serfixado rigidamente a uma unidade de setor cujo setor decobertura se sobrepõe, pelo menos em parte, com o setor decobertura do módulo rastreador de ameaça.

De acordo com outras realizações da invenção, umsistema de LDIRCM montável em uma plataforma também podeincluir um sistema de advertência de míssil (daqui pordiante: "MWS"). O MWS pode incluir uma pluralidade de módulossensores de MWS. Um módulo sensor de MWS pode ser montado emuma plataforma de maneira tal que seja fixado rigidamente àplataforma, e de maneira tal que, ao ser fixado rigidamente àplataforma, o módulo sensor de MWS seja adaptado paradetectar um sinal que inclui uma assinatura de uma ameaça,enquanto a ameaça estiver dentro de um setor específico emrelação à plataforma. De acordo com outras realizações dainvenção, um módulo sensor de MWS pode ser configurado demaneira tal que, ao ser montado em uma plataforma, além daconfiguração para detectar uma ameaça, o módulo sensor de MWStambém pode ser adaptado para rastrear uma ameaça detectadaenquanto a ameaça estiver dentro de um setor específico emrelação à plataforma. Desse modo, de acordo com algumasrealizações da invenção, um módulo sensor de MWS podefuncionar como parte de um sistema de advertência ou detecçãode um míssil ou uma outra ameaça (MWS) , mas também como ummódulo rastreador de ameaça. De acordo ainda com outrasrealizações da invenção, um módulo sensor de MWS pode sermontado em uma plataforma de maneira tal que, além de serficado rigidamente à plataforma, o módulo sensor de MWS éfixado rigidamente a uma unidade de setor (pelo menos uma)cujo setor de cobertura (o setor dentro do qual a unidade desetor é configurada para dirigir um feixe de laser) sesobrepõe pelo menos parcialmente com o setor de cobertura domódulo sensor de MWS, e o módulo sensor de MWS pode serconfigurado para fornecer dados de rastreamento à unidade desetor à qual é fixado rigidamente de uma maneira tal que permita que a unidade de setor direcione um feixe de laser aum sistema de orientação da ameaça que está sendo rastreadapelo módulo sensor de MWS.

Deve ser apreciado que, em um sistema de LDIRCM, ouso de um módulo sensor de MWS, e especificamente uma pluralidade de módulos sensores de MWS para rastrear umaameaça detectada e para fornecer dados de rastreamento,requer que os dados de rastreamento fornecidos pelo(s)módulo(s) de sensor de MWS sejam suficientemente precisos demodo a permitir o direcionamento de um feixe de laser (sendo um sistema de LDIRCM) em um sistema de orientação de umaameaça (com base nos dados de rastreamento) . Maisespecificamente, deve ser apreciado que o uso de um módulo(s)de sensor de MWS para rastrear uma ameaça requer que odesalinhamento entre um módulo sensor de MWS como uma fonte de dados de rastreamento, e uma unidade de setor como fontedo feixe de laser que é dirigido para uma ameaça com base nosdados de rastreamento, seja suficientemente pequeno para quea unidade de setor possa dirigir um feixe de laser a umsistema de orientação da ameaça. Tipicamente, a fim de que aunidade de setor possa dirigir um feixe de laser a um sistemade orientação de uma ameaça com base nos dados derastreamento recebidos do módulo sensor de MWS, a diferençaentre uma posição da ameaça, conforme visto pelo módulosensor de MWS e conforme representada pelos dados derastreamento fornecidos pelo módulo sensor de MWS, e adireção de um feixe de laser dirigido por uma unidade desetor com base nos dados de rastreamento do módulo sensor deMWS, é menor do que a meia largura máxima total dedivergência de campo distante do feixe de laser.

De acordo com um outro aspecto da invenção, ummódulo sensor de MWS também pode ser montado na plataforma demaneira tal que, quando uma ameaça é detectada dentro de umsetor em relação â plataforma que está associada com umaunidade de setor da dita pluralidade de unidades de setor, omódulo sensor de MWS seja adaptado para fornecer à unidade desetor os dados com respeito a uma posição e/ou direção daameaça detectada de uma maneira que permita que a unidade de

setor direcione um feixe de laser para um sistema deorientação da ameaça detectada, e um erro angular associadocom os dados fornecidos pelo módulo sensor de MWS à unidadede setor seja substancialmente menor do que o campo distantede divergência do feixe de laser.

De acordo com algumas realizações da invenção, oerro angular que é associado com os dados fornecidos pelomódulo sensor de MWS à unidade de setor pode ser definidopelo erro entre uma direção da ameaça detectada conformefornecido pelo módulo sensor de MWS e uma linha central dofeixe de um feixe de laser gerado por uma unidade laser daunidade de setor com base nos dados do módulo sensor de MWS.

De acordo com outras realizações da invenção, apluralidade dos módulos sensores de MWS é montável naplataforma de maneira tal que cada módulo da pluralidade demódulos sensores de MWS é configurãvel para prover acapacidade de detecção de ameaça e de rastreamento de ameaçadentro de um setor diferente em relação à plataforma, e apluralidade de unidades de setor é montável na plataforma demaneira tal que cada uma das unidades de setor é configurávelpara prover uma capacidade de interferência com respeito a

uma ameaça localizada dentro de um setor diferente em relaçãoà plataforma. De acordo ainda com outras realizações dainvenção, um módulo sensor de MWS cujo setor de cobertura dedetecção/rastreamento se sobrepõe pelo menos com uma parte deum setor coberto por uma unidade de setor pode ser adaptadopara fornecer à unidade de setor os dados com respeito a umaposição e/ou direção da ameaça detectada e os dados fornecidos pelo módulo sensor de MWS são associados com umerro angular que é substancialmente menor do que adivergência de campo distante do feixe de laser.

De acordo com um outro aspecto da invenção, ummódulo sensor de MWS pode ser montado na plataforma demaneira tal que, quando uma ameaça for detectada dentro de umsetor em relação à plataforma que é associada com uma unidadede setor da dita pluralidade de unidades de setor, o capo devisão instantâneo (daqui por diante: "IFOV") de cada pixel domódulo sensor de MWS é menor do que o ângulo de divergênciade campo distante da meia largura máxima total (daqui pordiante: "FWHM11) de um feixe de laser gerado por uma unidadelaser da unidade de setor. Em um sistema de LDIRCM de acordocom outras realizações da invenção, o IFOV de cada pixel deum módulo sensor de MWS pode ser menor do que uma fração (porexemplo, metade) do ângulo de divergência de campo distantede FWHM de um feixe de laser gerado por uma unidade laser daunidade de setor.

De acordo com algumas realizações da invenção, oIFOV de cada pixel de um módulo sensor de MWS é definido pelarelação entre o número de caracteres horizontal desubstancialmente cada pixel do módulo sensor de MWS divididopelo comprimento focai da lente de manipulação de imagens domódulo sensor de MWS.

De acordo com outras realizações da invenção, apluralidade de módulos sensores de MWS é montável naplataforma de maneira tal que cada módulo da pluralidade demódulos sensores de MWS é configurável para prover capacidadede detecção de ameaça e de rastreamento de ameaça dentro deum setor diferente em relação à plataforma, e a pluralidadede unidades de setor é montável na plataforma de maneira talque cada uma das unidades de setor é configurável para proveruma capacidade de interferência com respeito a uma ameaçalocalizada dentro de um setor diferente em relação àplataforma. De acordo ainda com outras realizações dainvenção, um módulo sensor de MWS cujo setor de cobertura dedetecção/rastreamento se sobrepõe pelo menos com uma parte deum setor coberto por uma unidade de setor possa ser adaptadopara fornecer à unidade de setor os dados com respeito a umaposição e/ou direção da ameaça detectada, por meio do que,enquanto a ameaça está dentro do setor de sobreposição(definido pela sobreposição entre o setor de cobertura dedetecção/rastreamento do módulo sensor de MWS e o setorcoberto pela unidade de setor), o IFOV de cada pixelfornecido pelo módulo sensor de MWS é menor do que o ângulode divergência de campo distante de FWHM de um feixe de lasergerado por uma unidade laser da unidade de setor.

De acordo ainda com outras realizações da invenção,o módulo sensor de MWS cujo setor de cobertura dedetecção/rastreamento se sobrepõe pelo menos com uma parte deum setor coberto por uma unidade de setor pode ser adaptadopara fornecer à unidade de setor os dados com respeito a umaposição e/ou direção da ameaça detectada de modo a permitirque a unidade de setor direcione um feixe de laser para umsistema de orientação da ameaça detectada.

De acordo ainda com um outro aspecto da invenção,um sistema de LDIRCM pode incluir um módulo sensor de MWSe/ou um rastreador operável para implementar um primeiro modoe um segundo modo de operação. De acordo com algumasrealizações da invenção, durante o primeiro modo de operação,o módulo sensor de MWS e/ou um módulo sensor rastreador podemser adaptados para procurar, a uma primeira taxa de "frames"e dentro de um primeiro "frame", um sinal que inclua umaassinatura de uma ameaça dirigida para a plataforma. Duranteo segundo modo de operação, do módulo sensor de MWS e/ou ummódulo sensor rastreador podem ser adaptados para definir um"subframe" dentro do primeiro "frame" em torno da assinaturadetectada da ameaça e pode ser configurado para amostrar o"subframe" a uma segunda taxa de "frames" que sejasubstancialmente mais elevada do que a primeira taxa de"frames" A posição do "subframe" dentro do "frame" pode seratualizada de modo que se mantenha incluindo o sinal daameaça apesar das manobras da ameaça e da plataforma.

De acordo com um aspecto da invenção, é apresentadoum sistema de contramedidas de laser infravermelho dirigido(daqui por diante: sistema de "LDIRCM") montável em umaplataforma, o qual compreende:

uma pluralidade de unidades de setor, em que cadaunidade de setor compreende:

pelo menos uma unidade laser para interferireletronicamente em um sistema de orientação de uma ameaça; e

um módulo de orientação a laser, em que o módulo deorientação a laser é adaptado para direcionar pelo menos ofeixe de laser gerado pela dita unidade laser a uma ameaça,

a dita pluralidade de unidades de setor é montávelna plataforma de maneira tal que cada unidade da ditapluralidade de unidades de setor é configurável para proveruma capacidade de interferência com respeito a uma ameaçalocalizada dentro de um setor diferente em relação àplataforma, e cada setor é substancialmente menor de 180graus na horizontal, por meio do que pode ser desse modoobtida uma capacidade de interferir no míssil cobrindosubstancialmente todo o perímetro da plataforma.

De acordo com determinadas realizações da invenção,cada unidade da dita pluralidade de unidades de setor quandomontada na plataforma é configurável para prover umacapacidade de interferência dentro de um setor de coberturaque esteja aproximadamente a 90 graus na horizontal e dezenasde graus na vertical.

De acordo com determinadas realizações da invenção,cada unidade da dita pluralidade de unidades de setor quandomontada na plataforma é configurável para prover umacapacidade de interferência dentro de um setor de coberturaque esteja aproximadamente a 60 graus na horizontal e dezenasde graus na vertical.

De acordo com determinadas realizações da invenção,também é apresentada uma pluralidade de módulos rastreadoresde ameaça;

e a dita pluralidade de módulos rastreadores deameaça é montável de maneira tal que um módulo rastreador deameaça é fixado rigidamente à plataforma e fixado rigidamentea um setor, e de maneira tais que, ao ser fixado rigidamenteà plataforma, o módulo rastreador de ameaça é adaptado pararastrear uma ameaça dentro de um setor que se sobrepõe pelomenos parcialmente com um setor de cobertura da unidade desetor à qual é fixado rigidamente, e também é adaptado parafornecer dados de rastreamento à unidade de setor à qual éfixado rigidamente, e em que os dados de rastreamentorecebidos do módulo rastreador de ameaça que é fixadorigidamente à plataforma são suficientemente precisos de modoa permitir que a unidade de setor direcione um feixe de lasera um sistema de orientação da ameaça.

De acordo com determinadas realizações da invenção,também é apresentado um sistema de advertência de míssil(daqui por diante: "MWS") que compreende uma pluralidade demódulos sensores de MWS, em que cada módulo da ditapluralidade de módulos sensores de MWS é adaptado paradetectar um sinal que inclui uma assinatura de uma ameaçadirigida para a plataforma, e cada módulo da dita pluralidadede módulos sensores de MWS também é adaptado para rastrearuma ameaça detectada;

a dita pluralidade de módulos sensores de MWS émontável na plataforma de maneira tal que um módulo sensor deMWS é unido rigidamente a uma unidade de setor e adaptadopara rastrear uma ameaça detectada dentro de um setor emrelação à plataforma que se sobrepõe pelo menos parcialmentecom um setor de cobertura da unidade de setor à qual o módulosensor de MWS é fixado rigidamente,

e em que os dados de rastreamento recebidos domódulo sensor de MWS que é fixado rigidamente à unidade desetor são suficientemente precisos de modo a permitir que aunidade de setor de direcione um feixe de laser a um sistemade orientação da ameaça.

De acordo com determinadas realizações da invenção,também é apresentado um módulo de orientação a laser de cadaunidade de setor que inclui um ou mais elementos dedirecionamento de feixe giráveis em torno de um primeiro e umsegundo eixos, desse modo permitindo que um ou mais dos ditoselementos de direcionamento de feixe direcionem pelo menos ofeixe de laser gerado pela dita unidade laser a uma ameaça, eem que a dita pluralidade de unidades de setor é montável naplataforma de maneira tal que um movimento de um ou maisditos elementos de direcionamento de feixe de um módulo deorientação a laser de cada unidade da dita pluralidade deunidades de setor em torno do primeiro eixo não faça com quea orientação do segundo eixo de um ou mais ditos elementos dedirecionamento de feixe mude com respeito à plataforma, evice-versa.

De acordo com determinadas realizações da invenção,também é apresentado um MWSs que compreende uma pluralidadede módulos sensores de MWS, em que cada módulo da ditapluralidade de módulos sensores de MWS é adaptado paradetectar um sinal que inclui uma assinatura de uma ameaçadirigida para a plataforma, e cada módulo da dita pluralidadede módulos sensores de MWS também é adaptado para rastrearuma ameaça detectada,

em que a dita pluralidade de unidades de setor e adita pluralidade de módulos sensores de MWS são montáveis naplataforma de maneira tal que cada unidade da ditapluralidade de unidades de setor é configurável para proveruma capacidade de interferência com respeito a uma ameaçalocalizada dentro de um setor diferente em relação àplataforma com base nos dados de rastreamento de um módulosensor de MWS,

e em que um módulo sensor de MWS é configurável demodo que, quando uma ameaça é detectada dentro de um setor emrelação à plataforma que é associada com uma unidade de setorda dita pluralidade de unidades de setor, o erro angularentre uma posição representada pelos dados de rastreamentofornecidos pelo módulo sensor de MWS à unidade de setor e umalinha central de feixe de um feixe de laser dirigido pelaunidade de setor à ameaça com base nos dados de rastreamento,é menor do que a divergência de campo distante do feixe delaser.

De acordo com determinadas realizações da invenção,também é apresentado um MWS, em que o MWS compreende umapluralidade de módulos sensores de MWS, e cada módulo da ditapluralidade de módulos sensores de MWS é adaptado paradetectar um sinal que inclui uma assinatura de uma ameaçadirigida para a plataforma, e também é adaptado para rastrearuma ameaça detectada,

em que a dita pluralidade de unidades de setor e adita pluralidade de módulos sensores de MWS são montáveis naplataforma de maneira tal que a dita pluralidade de unidadesde setor é configurável para prover uma capacidade deinterferência com respeito a uma ameaça localizada dentro deum setor diferente em relação à plataforma com base nos dadosde rastreamento de um módulo sensor de MWS,

e em que um módulo sensor de MWS é configurável demodo que, quando uma ameaça for detectada dentro de um setorem relação à plataforma que é associada com uma unidade desetor da dita pluralidade de unidades de setor, cada pixel deum campo de vista instantâneo do módulo sensor de MWS sejamenor do que a meia largura máxima total do ângulo dedivergência de campo distante de um feixe de laser gerado edirigido à ameaça pela unidade de setor.

De acordo com determinadas realizações da invenção,também é apresentado um MWS, em que o MWS é operável paraimplementar um primeiro modo de operação para procurar, a umaprimeira taxa de "frames" e dentro de um primeiro "frame" ,um sinal que inclua uma assinatura de uma ameaça dirigidapara a plataforma, e o dito MWS também é adaptado paraimplementar um segundo modo de operação para rastrear umaameaça detectada durante o dito primeiro modo de operação, emque o segundo modo de operação inclui a definição de um"subframe" dentro do primeiro "frame" em torno da assinaturadetectada da ameaça e a amostragem do "subframe" a umasegunda taxa de "frames" que é substancialmente mais elevadado que a primeira taxa de "frame" s.

De acordo com determinadas realizações da invenção,cada módulo da dita pluralidade de módulos rastreadores deameaça é associado operativamente com um refrigeradortermoelétrico ou não está sendo refrigerado ativamente de maneira nenhuma.

De acordo com determinadas realizações da invenção,cada módulo da dita pluralidade de módulos rastreadores deameaça inclui um detector de SWIR que tem um comprimento deonda de corte que fica compreendido entre 1,5 e 3 μπι.

De acordo com determinadas realizações da invenção,cada módulo da dita pluralidade de módulos rastreadores deameaça é adaptado para implementar um primeiro modo deoperação para procurar, a uma primeira taxa de "frames" edentro de um primeiro "frame" , um sinal que inclui umaassinatura de uma ameaça dirigida para a plataforma, em que odito módulo rastreador de ameaça também é adaptado paraimplementar um segundo modo de operação para rastrear umaameaça detectada durante o dito primeiro modo de operação, eo segundo modo de operação inclui a definição de um"subframe" dentro do primeiro "frame" em torno da assinaturadetectada da ameaça e a amostragem do "subframe" a umasegunda taxa de "frames" que é substancialmente mais elevadado que a primeira taxa de "frame" s.

De acordo com determinadas realizações da invenção,cada módulo da dita pluralidade de módulos sensores de MWS éassociada operativamente com um refrigerador termoelétrico ounão é refrigerado ativamente de maneira nenhuma.

De acordo com determinadas realizações da invenção,cada módulo da dita pluralidade de módulos sensores de MWSinclui um detector de SWIR que tem um comprimento de onda decorte que fica compreendido entre 1,5 e 3 μιτι.

De acordo com determinadas realizações da invenção,também é apresentado um MWS, em que o MWS inclui pelo menosuma unidade de detecção de ameaça de radar.

De acordo com determinadas realizações da invenção,os elementos de direcionamento de feixe incluem dois espelhospara refletir um feixe de laser incidente na superfície dos mesmos, e cada espelho é acoplado a um motor de rotação.

De acordo com determinadas realizações da invenção,o módulo de orientação a laser inclui pelo menos dois motoreslineares e um espelho de modo a permitir o direcionamento deum feixe de laser a uma ameaça.

De acordo com determinadas realizações da invenção,a unidade laser inclui um laser semicondutor que éconfigurável para prover um feixe de laser a um comprimentode onda entre 3 e 5 μπι.

De acordo com determinadas realizações da invenção,a unidade laser inclui um laser selecionado de um grupo queconsiste em: um laser de cascata de quantum; um laser decascata interbandas; um laser semicondutor externamentebombardeado que é configurável para prover um feixe de lasera um comprimento de onda entre 3 e 5 μπι.

De acordo com um aspecto da invenção, é apresentadoum sistema de LDIRCM montável em uma plataforma, o qualcompreende:

pelo menos uma unidade laser para interferireletronicamente em um sistema de orientação de uma ameaça;

uma pluralidade de unidades de setor em que cadaunidade de setor compreende um módulo de orientação a laser,e o módulo de orientação a laser é adaptado para direcionarpelo menos o feixe de laser gerado pela dita unidade laser auma ameaça,

uma pluralidade de módulos rastreadores de ameaça;

em que a dita pluralidade unidades de setor émontável na plataforma de maneira tal que cada unidade dadita pluralidade de unidades de setor é configurável paraprover uma capacidade de interferência com respeito a umaameaça localizada dentro de um setor diferente em relação àplataforma,

e a dita pluralidade de módulos rastreadores deameaça é montável de maneira tal que um módulo rastreador deameaça é fixado rigidamente à plataforma e fixado rigidamentea um setor, e de maneira tal que, enquanto é fixadorigidamente à plataforma, o módulo rastreador de ameaça éadaptado para rastrear uma ameaça dentro de um setor que sesobrepõe pelo menos parcialmente com um setor de cobertura daunidade de setor à qual é fixado rigidamente, e também éadaptado para fornecer rastrear dados à unidade de setor àqual é fixado rigidamente,

e em que os dados de rastreamento recebidos domódulo rastreador de ameaça que é fixado rigidamente àplataforma são suficientemente precisos de modo a permitirque a unidade de setor direcione um feixe de laser a umsistema de orientação da ameaça.

De acordo com determinadas realizações da invenção,cada módulo da dita pluralidade de módulos rastreadores deameaça é associado operativamente com um refrigeradortermoelétrico ou não é refrigerado ativamente de maneiranenhuma.

De acordo com determinadas realizações da invenção,o rastreador inclui um detector de SWIR que tem umcomprimento de onda de corte que fica compreendido entre 1,5e 3 μm

De acordo com determinadas realizações da invenção,cada módulo da dita pluralidade de módulos rastreadores deameaça é adaptado para implementar um primeiro modo deoperação para procurar, a uma primeira taxa de "frames" edentro de um primeiro "frame" , um sinal que inclui umaassinatura de uma ameaça dirigida para a plataforma, em que odito módulo rastreador de ameaça também é adaptado paraimplementar um segundo modo de operação para rastrear umaameaça detectada durante o dito primeiro modo de operação, eo segundo modo de operação inclui a definição de um"subframe" dentro do primeiro "frame" em torno da assinaturadetectada da ameaça e a amostragem do "subframe" a umasegunda taxa de "fraraes" que é substancialmente mais elevadado que a primeira taxa de "frame" s.

uma pluralidade de unidades de setor, em que cadauma das ditas unidades de setor compreende:

pelo menos uma unidade laser para interferireletronicamente em um sistema de orientação de míssil; e

um módulo de orientação a laser, em que o módulo deorientação a laser é adaptado para direcionar pelo menos ofeixe de laser gerado pela dita unidade laser a uma ameaça;

um sistema de advertência de míssil (daqui pordiante: "MWS") que compreende uma pluralidade de módulossensores de MWS, em que cada módulo da dita pluralidade demódulos sensores de MWS é adaptado para detectar um sinal queinclui uma assinatura de uma ameaça dirigida para a

plataforma, e cada módulo da dita pluralidade de módulossensores de MWS também é adaptado para rastrear uma ameaçadetectada;

em que a dita pluralidade de unidades de setor émontável na plataforma de maneira tal que cada unidade dadita pluralidade de unidades de setor é configurável paraprover uma capacidade de interferência com respeito a umaameaça localizada dentro de um setor diferente em relação àplataforma,

a dita pluralidade de módulos sensores de MWS émontável na plataforma de maneira tal que um módulo sensor deMWS é fixado rigidamente a uma unidade de setor e adaptadopara rastrear uma ameaça detectada dentro de um setor emrelação à plataforma que se sobrepõe pelo menos parcialmentecom um setor de cobertura da unidade de setor à qual o módulosensor de MWS é fixado rigidamente,

e em que os dados de rastreamento recebidos domódulo sensor de MWS que é fixado rigidamente à unidade desetor são suficientemente precisos de modo a permitir que aunidade de setor direcione um feixe de laser a um sistema deorientação da ameaça.

De acordo com determinadas realizações da invenção,cada módulo da dita pluralidade de módulos sensores de MWS éassociado operativamente com um refrigerador termoelétrico ounão é refrigerado ativamente de maneira nenhuma.

De acordo com determinadas realizações da invenção,cada módulo da dita pluralidade de módulos sensores de MWSinclui um detector de SWIR que tem um comprimento de onda decorte que fica compreendido entre 1,5 e 3 μτη.

o módulo de orientação a laser inclui um ou maiselementos de direcionamento de feixe girável em torno de umprimeiro e um segundo eixos, desse modo permitindo que um oumais ditos elementos de direcionamento de feixe direcionempelo menos o feixe de laser gerado pela dita unidade laser auma ameaça,

em que a dita pluralidade de unidades de setor émontável na plataforma de maneira tal que um movimento de umou mais ditos elementos de direcionamento de feixe de ummódulo de orientação a laser de cada unidade da ditapluralidade de unidades de setor em torno do primeiro eixonão faça com que a orientação do segundo eixo de um ou maisditos elementos de direcionamento de feixe mude com respeitoà plataforma, e vice-versa.

De acordo com determinadas realizações da invenção,os elementos de direcionamento de feixe incluem dois espelhos para refletir um feixe de laser incidente na superfície dosmesmos, e cada espelho é acoplado a um motor de rotação.

uma pluralidade de unidades de setor montável emuma plataforma, em que cada uma das ditas unidades de setorcompreende:

um MWSs que compreende uma pluralidade de módulossensores de MWS, em que cada módulo da dita pluralidade demódulos sensores de MWS é adaptado para detectar um sinal queinclui uma assinatura de uma ameaça dirigida para aplataforma, e cada módulo da dita pluralidade dos ditosmódulos sensores de MWS também é adaptado para rastrear umaameaça detectada,

a dita pluralidade de unidades de setor e a ditapluralidade de módulos sensores de MWS são montáveis naplataforma de maneira tal que cada unidade da ditapluralidade de unidades de setor é configurável para proveruma capacidade de interferência com respeito a uma ameaçalocalizada dentro de um setor diferente em relação àplataforma com base nos dados de rastreamento de um módulosensor de MWS,

e em que um módulo sensor de MWS é configurável demodo que, quando uma ameaça é detectada dentro de um setor emrelação à plataforma que é associada com uma unidade de setorda dita pluralidade de unidades de setor, o erro angularentre uma posição de uma ameaça conforme representada pelosdados de rastreamento fornecidos pelo módulo sensor de MWS àunidade de setor e uma linha central do feixe de um feixe delaser dirigido pela unidade de setor para a ameaça com basenos dados de rastreamento é menor do que a divergência decampo distante do feixe de laser.

De acordo com determinadas realizações da invenção,cada módulo da dita pluralidade de módulos sensores de MWSinclui um detector de SWIR que tem um comprimento de onda decorte que fica compreendido entre 1,5 e 3 μπι.

De acordo com um aspecto da invenção, é apresentadoum sistema de LDIRCM a laser montável em uma plataforma, oqual compreende:

um módulo de orientação a laser, em que o módulo deorientação a laser é adaptado para direcionar pelo menos ofeixe de laser gerado pela dita unidade laser a uma ameaça;um MWS que compreende uma pluralidade de módulossensores de MWS, em que cada módulo da dita pluralidade demódulos sensores de MWS é adaptado para detectar um sinal queinclui uma assinatura de uma ameaça dirigida para aplataforma, e também é adaptado para rastrear uma ameaçadetectada,

em que a dita pluralidade de unidades de setor e adita pluralidade de módulos sensores de MWS são montáveis naplataforma de maneira tal que cada unidade da ditapluralidade de unidades de setor é configurável para proveruma capacidade de interferência com respeito a uma ameaçalocalizada dentro de um setor diferente em relação àplataforma com base nos dados de rastreamento um módulosensor de MWS,

e em que um módulo sensor de MWS é configurável demodo que, quando uma ameaça for detectada dentro de um setorem relação à plataforma que é associada com uma unidade desetor unidade da dita pluralidade de unidades de setor, umcampo de vista instantâneo de cada pixel do módulo sensor deMWS seja menor do que a meia largura máxima total do ângulode divergência de campo distante de um feixe de laser geradoe dirigido à ameaça pela unidade de setor.

De acordo com um aspecto da invenção, é apresentadoum sistema de LDIRCM montável em uma plataforma, o qualcompreende:uma ou mais unidades de setor, em que cada uma oumais das ditas unidades de setor compreende:

pelo menos uma unidade laser para interferireletronicamente em um sistema de orientação de uma ameaça; eum módulo de orientação a laser, em que o módulo deorientação a laser é adaptado para direcionar pelo menos umfeixe de laser gerado pela dita unidade laser a uma ameaça;

um MWS operável para implementar um primeiro modode operação para procurar, a uma primeira taxa de "frames" edentro de um primeiro "frame" , um sinal que inclui umaassinatura de uma ameaça dirigida para a plataforma, em que odito MWS também é adaptado para implementar um segundo modode operação para rastrear uma ameaça detectada durante o ditoprimeiro modo de operação, e o segundo modo de operaçãoinclui a definição de um "subframe" dentro do primeiro"frame" em torno da assinatura detectada da ameaça e aamostragem do "subframe" a uma segunda taxa de "frames" que ésubstancialmente mais elevada do que a primeira taxa de"frame" s.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A fim de compreender a invenção e ver como ela podeser realizada na prática, uma realização preferida serádescrita agora, apenas a título de exemplo não-limitador, comreferência aos desenhos anexos, nos quais:

a FIGURA 1 é uma vista isométrica de um sistema deLDIRCM de acordo com algumas realizações da invenção, montadoem uma plataforma;

a FIGURA 2A é uma ilustração de um diagrama deblocos de uma unidade de setor em um sistema de LDIRCMdistribuído de acordo com algumas realizações da invenção ede um módulo sensor de MWS que é associado com a unidade desetor de acordo com outras realizações da invenção;

a FIGURA 2B é uma ilustração de um diagrama deblocos de uma unidade de setor e um módulo sensor de MWSassociado que são fixados rigidamente um no outro e a umchassi comum, de acordo com algumas realizações da invenção;

a FIGURA 3 é uma ilustração simplificada de umdiagrama de blocos de uma unidade laser que é diretamentemodulada de acordo com algumas realizações da invenção versusuma unidade laser que é modulada externamente;

a FIGURA 4 é uma ilustração de um diagrama deblocos de um conjunto de dois espelhos que podem serutilizados como parte de uma unidade de setor em um sistemade LDIRCM distribuído de acordo com algumas realizações dainvenção;

a FIGURA 5, que é uma ilustração de um diagrama deblocos de um conjunto que inclui um espelho montado em doispólos, pelo menos um dos quais é configurável para mudar oseu comprimento eficaz e desse modo girar o espelho, e oconjunto faz parte de uma unidade de setor em um sistema deLDIRCM distribuído de acordo com algumas realizações dainvenção;

a FIGURA 6A é uma ilustração gráfica de um campo devisão instantâneo de um pixel em uma disposição de sensoresque pode fazer parte de um módulo sensor de MWS ou como partede uma disposição de sensores que faz parte de um sensorrastreador de uma ameaça designada, de acordo com algumasrealizações da invenção;

a FIGURA 6B é uma ilustração de um diagrama deblocos de uma divergência de um feixe de laser que pode sergerado por uma unidade de setor que faz parte de um sistemade LDIRCM de acordo com algumas realizações da invenção; e

a FIGURA 6C é um gráfico que ilustra o ângulo dedivergência do feixe de laser mostrado na FIGURA 6B.

Deve ser apreciado que, para as finalidades desimplificação e clareza de ilustração, os elementos mostradosnas figuras não foram necessariamente desenhados em escala.Por exemplo, as dimensões de alguns dos elementos podem estarexageradas em relação a outros elementos para maior clareza.Além disso, onde considerado apropriado, as referênciasnuméricas podem ser repetidas entre as figuras para indicarelementos correspondentes ou análogos.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Na seguinte descrição detalhada, numerosos detalhesespecíficos são apresentados a fim de propiciar umacompreensão completa da invenção. No entanto, deve sercompreendido pelos elementos versados na técnica que apresente invenção pode ser praticada sem estes detalhesespecíficos. Em outros exemplos, métodos, procedimentos ecomponentes bem conhecidos não foram descritos em detalhes demodo a não obscurecer a presente invenção.

A menos que esteja indicado especificamente dealguma outra maneira, conforme é aparente a partir dasseguintes discussões, deve ser apreciado que por todo orelatório descritivo as discussões que utilizam termos taiscomo "processamento", "computação", "cálculo","determinação", "geração", "atribuição" ou algo do gênero,referem-se à ação e/ou aos processos de um computador ou umsistema computadorizado, ou um dispositivo de computaçãoeletrônico similar, que manipula e/ou transforma os dadosrepresentados como físicos, tais como eletrônicos,quantidades dentro dos registros e/ou das memórias do sistemade computação, em outros dados representados similarmentecomo quantidades físicas dentro dos registros e memórias dosistema de computação ou outros tais dispositivos dearmazenamento, transmissão ou exibição de informações.

As realizações da presente invenção podem incluiraparelhos para executar as presentes operações. Este aparelhopode ser especialmente construído para as finalidadesdesejadas, ou pode compreender um computador de finalidadegeral seletivamente ativado ou reconfigurado por um programade computador armazenado no computador. Tal programa decomputador pode ser armazenado em uma mídia de armazenamento que pode ser lida por computador tal, como, mas sem ficar aeles limitada, qualquer tipo de disco incluindo discosflexíveis, discos ópticos, CD-ROMs, discos magnéticos-ópticos, memórias só de leitura (ROM), memórias de acessorandômico (RAMs), memórias só de leitura eletricamente programáveis (EPROMs), memórias só de leitura eletricamenteapagáveis e programáveis (EEPROMs), cartões magnéticos ouópticos, ou qualquer outro tipo de mídia apropriada paraarmazenar instruções eletrônicas, e que pode ser acoplada aum bloqueio do sistema computadorizado.

Os processos e as exposições aqui apresentados nãoestão inerentemente relacionados a nenhum computadorparticular ou um outro aparelho. Vários sistemas definalidades gerais podem ser utilizados com programas deacordo com os presentes preceitos, ou pode provar ser conveniente a construção de um aparelho mais especializadopara executar o método desejado. A estrutura desejada parauma variedade destes sistemas irá aparecer na descrição aseguir. Além disso, as realizações da presente invenção nãosão descritas com referência a nenhuma linguagem de programação particular. Deve ser apreciado que uma variedadede linguagens de programação pode ser utilizada paraimplementar os preceitos da invenção tal como aqui descrito.

Agora é feita referência à FIGURA 1, que é umailustração gráfica isométrica de um sistema de LDIRCM deacordo com algumas realizações da invenção montado em umaplataforma. Na FIGURA 1, e de acordo com algumas realizaçõesda invenção, é mostrado um sistema de LDIRCM 100 que incluiuma pluralidade de unidades de setor IlOA-IlOD montadas emuma plataforma 10. De acordo com algumas realizações dainvenção, cada unidade de setor pode incluir pelo menos umaunidade laser 102A-102D e um módulo de orientação a laser104A-104D. A unidade laser de cada unidade de setor pode seradaptada para gerar um feixe de laser ou energia laser queseja destinada a interferir eletronicamente em um sistema deorientação de uma ameaça. A unidade laser pode ser acopladaao módulo de orientação a laser. O módulo de orientação alaser de cada unidade de setor pode ser adaptado paradirecionar pelo menos um feixe de laser gerado pela unidadelaser a uma ameaça. Os componentes de uma unidade de setorserão discutidos em maiores detalhes mais adiante,particularmente com referência à FIGURA 2.

De acordo com um aspecto da invenção, cada unidadeda pluralidade de unidades de setor IlOA-IlOD é configurávelpara prover, quando montada em uma plataforma 10, umacapacidade de interferência com respeito a uma ameaçalocalizada dentro de um setor 112A-112D, respectivamente, queesteja substancialmente a menos de 180 graus na horizontal. Osetor de cobertura de cada das unidades de setor 110A-110Dpode ser da ordem de dezenas de graus na vertical, porexemplo. De acordo com um exemplo, na FIGURA 1, quatrounidades de setor 110A-110D são incluídas em um sistema deLDIRCM 100 que é montado na plataforma 10. Cada uma dasunidades de setor montadas na plataforma 10 é configuradapara prover uma capacidade de interferência a laser comrespeito à ameaça localizada dentro de um setor de 100° X 90°em relação à plataforma 10. Deve ser apreciado que o LDIRCMilustrado pela FIGURA 1 é somente um exemplo de umaimplementação de um sistema de LDIRCM de acordo com algumasrealizações da invenção. Além disso, muitas variações nosistema de LDIRCM mostrado em FIGURA 1 podem estar dentro doâmbito da invenção incluindo, mas sem ficar a eles limitadas,o número de unidades de setor que são montadas em umaplataforma como parte de um sistema de LDIRCM, e o tamanho dosetor de cobertura de cada unidade da pluralidade de unidadesde setor que fazem parte de um sistema de LDIRCM.

Ainda de acordo com algumas realizações dainvenção, a pluralidade de unidades de IlOA-IlOD pode sermontada na plataforma 10 de maneira tal que cada uma dasunidades de setor seja configurada para prover uma capacidadede interferência com respeito a uma ameaça localizada dentrode um setor diferente em relação à plataforma 10, e na FIGURA

1 cada um dos setores 112A-112D é coberto por uma unidade desetor diferente. Deve ser apreciado que mesmo que existaalguma sobreposição entre dois ou mais setores de coberturade unidades de setor, os setores de cobertura podem serconsiderados como sendo setores diferentes. Também deve serapreciado um determinado grau de sobreposição entre setoresde cobertura diferentes de unidades de setor diferentes podeser desejável. Por exemplo, a presença de algum grau desobreposição entre os setores de cobertura pode ser utilizadapara compensar as imprecisões da instalação. Além disso, deacordo com determinadas realizações da invenção, duas ou maisunidades de setor podem ser montadas na plataforma, porexemplo, de maneira tal que de cada uma das duas (ou mais)unidades de setor propiciem uma cobertura de reserva parapelo menos uma parte do setor de cobertura associado com a(s)outra (s) unidade (s) de setor (por exemplo, no caso de falha)e/ou, de acordo com um outro exemplo, as unidades de setorpodem ser utilizadas simultaneamente quando a ameaça estádentro do setor de sobreposição, podendo prover uma maior proteção dentro dos sub-setores de cobertura comuns.Um sistema de LDIRCM 100 de acordo com algumasrealizações da invenção pode permitir a montagem de umapluralidade de unidades de setor 110A-110D em torno daplataforma 10, de maneira tal que cada das unidades de setorforme um setor de cobertura diferente 112A-112D em torno daplataforma 10, fazendo com que uma capacidade deinterferência da ameaça seja definida pelo agregado dos setores de cobertura diferentes. Desse modo, de acordo comalgumas realizações da invenção, uma pluralidade de unidadesde setor 110A-IlOD de um sistema de LDIRCM 100 pode sermontada em uma plataforma 10 de maneira tal que cada uma dasunidades de setor seja configurável para prover uma capacidade de interferência com respeito a uma ameaçalocalizada dentro de um setor diferente em relação àplataforma 10, e cada setor está substancialmente a menos de18 0 graus na horizontal, acarretando uma capacidade deinterferência a ameaça coletiva que cobre substancialmente todo o perímetro cheio 114 da plataforma 10 (tipicamente, 360graus).

De acordo ainda com outras realizações da invenção,a pluralidade de unidades de setor 110A-110D pode ser montadana plataforma 10 de maneira tal que a pluralidade de unidades de setor seja distribuída em torno da plataforma. Apluralidade de unidades de setor 110A-110D pode serdistribuída em torno da plataforma 10 de maneira tal que cadaunidade da pluralidade de unidades de setor forme um setor decobertura diferente 112A-112D em torno da plataforma 10. Conforme acima mencionado, cada setor pode estarsubstancialmente a menos de 180 graus na horizontal, e acobertura total propiciada pela pluralidade de unidades desetor pode prover a capacidade de interferência da ameaça emtorno de todo o perímetro 114 da plataforma.

Tendo sido descrito resumidamente um aspecto dainvenção e algumas realizações que estão relacionadas aoprimeiro aspecto da invenção, agora é apresentada umadescrição de um aspecto adicional da presente invenção. UmLDIRCM 100 de acordo com algumas realizações da invenção podeincluir adicionalmente uma pluralidade de módulosrastreadores 122A-122D. Cada um dos módulos rastreadores deameaça 122A-122D pode ser montado na plataforma 10 de maneiratal que, ao ser montado na plataforma, o módulo rastreador deameaça é configurada para rastrear uma ameaça detectada semse mover com respeito à plataforma 10, enquanto a ameaçaestiver dentro de um setor específico 124A-124D em relação àplataforma 10. Cada um dos módulos rastreadores de ameaça122A-122D pode ser ficado rigidamente à plataforma, e cada umdos módulos rastreadores de ameaça pode ser adaptado demaneira tal que, ao ser fixado rigidamente à plataforma 10, omódulo rastreador de ameaça é configurado para rastrear umaameaça detectada enquanto a ameaça estiver dentro de um setorespecífico 124A-124D em relação à plataforma. Cada um dosmódulos rastreadores de ameaça 122A-122D pode ser adaptadopara fornecer a uma unidade de setor os dados de rastreamentocom respeito a uma ameaça detectada, sem que tenha que semover com respeito à plataforma 10.

De acordo com outras realizações da invenção, cadaum dos módulos rastreadores de ameaça 122A-122D pode sermontado na plataforma 10 de maneira tal que seja fixadarigidamente à plataforma 10, e de maneira tal que, ao serfixado rigidamente à plataforma 10 (e desse modo, não tendoque se mover com respeito à plataforma) , o módulo rastreadorde ameaça seja adaptado para rastrear uma ameaça detectadadentro de um setor específico em relação à plataforma 10. Osetor de cobertura do módulo rastreador pode se sobrepor,pelo menos em parte, com o setor de cobertura de uma ou maisunidades de setor que também é (são) montada(s) naplataforma. O módulo rastreador de ameaça pode ser adaptadopara fornecer os dados de rastreamento à unidade de setorcujo setor de cobertura inclui a posição da ameaça.De acordo com uma realização da invenção, cadamódulo de uma pluralidade de módulos rastreadores de ameaça122A-122D pode ser montado na plataforma 10 de maneira talque seja adaptada para detectar uma ameaça dentro de um setorque se sobrepõe substancialmente com um setor de cobertura deuma unidade da pluralidade de unidades de setor 110A-IlOD(que podem ser montadas na plataforma 10 junto com os módulosrastreadores de ameaça 122A-122D). Por exemplo, na FIGURA 1,cada um dos módulos rastreadores de ameaça 122A-122D que sãomontados na plataforma 10 tem um setor de cobertura 124A-124D, respectivamente, que se sobrepõe quase completamente (edesse modo, se sobrepõe pelo menos parcialmente) com o setorde cobertura 112A-112D, respectivamente, das unidades desetor 110A-110D, respectivamente. Cada módulo da pluralidadede módulos rastreadores de ameaça 122A-122D pode serconfigurado para fornecer a cada unidade de setor 122A-122Dcorrespondente os dados de rastreamento, tal como serádescrito maiores detalhes a seguir.

De acordo com outras realizações da invenção, cadaum dos módulos rastreadores de ameaça 122A-122D pode sermontado em uma plataforma de maneira tal que, além de serfixado rigidamente à plataforma 10, o módulo rastreador deameaça é fixado rigidamente a uma unidade de setor (quetambém é montada na plataforma). O módulo rastreador deameaça pode ser fixado rigidamente a uma unidade de setorcujo setor de cobertura se sobrepõe, pelo menos em parte, como setor de cobertura do módulo rastreador de ameaça. NaFIGURA 1, tal como acima mencionado, há uma sobreposiçãosubstancialmente completa entre o setor de cobertura de cadaum dos módulos rastreadores de ameaça 122A-122D e o setor decobertura de cada das unidades correspondentes 11OA-110D.

Consequentemente, na FIGURA 1, e de acordo com algumasrealizações da invenção, cada um dos módulos rastreadores deameaça 122A-122D pode ser fixado rigidamente a uma respectivaunidade da pluralidade de unidades de setor IlOA-IlOA. Cadaum dos módulos rastreadores de ameaça 122A-122D pode serfixado rigidamente a uma respectiva unidade da pluralidade deunidades de setor 110A-110D de uma maneira que eliminesubstancialmente os erros de desalinhamento entre o módulorastreador de ameaça e a respectiva unidade de setor. Asexpressões "fixado rigidamente" e "os erros dedesalinhamento" foram discutidas em maiores detalhes acima.

De acordo com algumas realizações da invenção, umsistema de LDIRCM 100 montável em uma plataforma 10 podeincluir adicionalmente um sistema de advertência de míssil120 (daqui por diante: "MWS"). O MWS 120 pode incluir umapluralidade de módulos sensores de MWS. Um módulo sensor deMWS pode ser montado em uma plataforma 10 de maneira tal queseja fixado rigidamente à plataforma 10, e de maneira talque, ao ser fixado rigidamente à plataforma 10, o módulosensor de MWS é adaptado para detectar um sinal que incluiuma assinatura de uma ameaça, enquanto a ameaça estiverdentro de um setor específico em relação à plataforma 10. Deacordo com outras realizações da invenção, um módulo sensorde MWS pode ser configurado de maneira tal que, ao sermontado em uma plataforma, além da configuração para detectaruma ameaça, o módulo sensor de MWS também pode ser adaptadopara rastrear uma ameaça detectada enquanto a ameaça estiverdentro de um setor específico em relação à plataforma. Dessemodo, de acordo com algumas realizações da invenção, ummódulo sensor de MWS pode funcionar como parte de um sistemade advertência ou detecção de míssil ou uma outra ameaça(MWS) 120, mas também como um módulo rastreador de ameaça.

Por exemplo, na FIGURA 1, e de acordo com algumasrealizações da invenção, cada um dos módulos rastreadores deameaça 122A-122B é realmente um módulo sensor de MWS (e vice-versa). Desse modo, de acordo com algumas realizações dainvenção, cada módulo da pluralidade de módulos sensores deMWS pode ser adaptado para rastrear uma ameaça detectadaenquanto a ameaça estiver dentro de um setor específico emrelação à plataforma (além de poder detectar a ameaça). Parafinalidades de conveniência, na seguinte descrição de algumasrealizações da invenção, um módulo rastreador de ameaça édescrito como sendo implementado como parte de um módulosensor de MWS que tenha capacidade de fornecer dados derastreamento com respeito a uma ameaça detectada (além de seradaptado para detectar a ameaça), e similarmente umapluralidade de módulos rastreadores de ameaça é descrita comosendo implementada como parte de uma pluralidade de módulossensores de MWS correspondentes. No entanto, deve ser apreciado que outras realizações da invenção não ficamlimitadas a esta implementação específica, e que um módulorastreador de ameaça pode ser implementado de outrasmaneiras, inclusive através de um componente distinto queopera como uma unidade autônoma (que fornece os dados derastreamento a uma unidade de setor).

De acordo ainda com outras realizações da invenção,um módulo sensor de MWS pode ser montado em uma plataforma demaneira tal que, além de ser fixado rigidamente à plataforma,o módulo sensor de MWS seja fixado rigidamente a uma unidadede setor (pelo menos uma) cujo setor de cobertura (o setordentro do qual a unidade de setor é configurada para dirigirum feixe de laser) se sobrepõe pelo menos parcialmente com osetor de cobertura do módulo sensor de MWS, e o módulo sensorde MWS pode ser configurado para fornecer dados derastreamento à unidade de setor à qual é fixado rigidamentede uma maneira tal que permite que a unidade de setordirecione um feixe de laser a um sistema de orientação daameaça que está sendo seguido pelo módulo sensor de MWS.Por exemplo, na FIGURA 1 e de acordo com algumasrealizações da invenção, um sistema de MWS 120 pode incluirquatro módulos sensores de MWS 122A-122D. Cada módulo dapluralidade de módulos sensores de MWS 122A-122D pode sermontado na plataforma 10, de maneira tal que seja configuradopara detectar um sinal que inclui uma assinatura de umaameaça que é dirigida para a plataforma 10. Cada módulo dapluralidade de módulos sensores de MWS 122A-122D pode sermontado na plataforma 10, de maneira tal que o módulo sensor de MWS seja configurado para detectar uma ameaça enquanto aameaça estiver dentro de um determinado setor em relação àplataforma 10. Cada módulo da pluralidade de módulos sensoresde MWS pode ser configurado para operar dentro de um setor decobertura diferente (setores 124A-124D), embora possa existiralguma sobreposição entre os setores diferentes (124A-124D) .Mais detalhes com respeito a um MWS e com respeito a ummódulo sensor de MWS e os componentes dos mesmos serãofornecidos a seguir.

Conforme acima mencionado, de acordo com algumasrealizações da invenção cada módulo da pluralidade de módulossensores de MWS 122A-122D pode ter uma funcionalidade dupla epode ser utilizado como um módulo sensor de MWS comum, paradetectar um sinal que inclua uma assinatura de uma ameaça,mas também como um módulo rastreador de ameaça que tenhacapacidade de rastrear uma ameaça detectada e de fornecer osdados de rastreamento a uma unidade de setor de uma maneiraque permite que a unidade de setor direcione um feixe delaser a um sistema de orientação da ameaça. Cada módulo dapluralidade de módulos sensores de MWS pode ser fixado rigidamente à plataforma 10 e pode prover tanto a função dedetecção quanto a função de rastreamento enquanto é fixadorigidamente à plataforma, e desse modo não se movendo comrespeito à plataforma durante a operação. Cada módulo dapluralidade de módulos sensores de MWS 122A-122D que sãofixados rigidamente à plataforma pode ser adaptado paraprover as capacidades de detecção de ameaça e rastreamento daameaça dentro de um setor especifico em relação à plataforma10. Deve ser apreciado tipicamente que o setor de coberturade detecção de um módulo sensor de MWS deve sersubstancialmente idêntico ao setor de rastreamento decobertura do módulo sensor de MWS. No entanto, a presenteinvenção não fica limitada neste respeito e alguma diferençapode existir entre os setores de cobertura de detecção erastreamento oferecidos por um módulo sensor de MWS.

Conforme acima mencionado, de acordo com algumasrealizações da invenção, uma pluralidade de unidades de setorpodem também pode ser montada em uma plataforma, e cadaunidade de setor pode ser configurável para provercapacidades de interferência a laser com respeito a umaameaça localizada dentro de um setor diferente em relação àplataforma 10. De acordo com outras realizações da invenção,um módulo sensor de MWS da dita pluralidade de módulossensores de MWS 122A-122D pode ser montado na plataforma 10de maneira tal que seja fixado rigidamente a uma ou mais dasunidades de setor. Por exemplo, na FIGURA 1, o módulo sensorde MWS 122A é fixado rigidamente à unidade de setor 110A, omódulo sensor de MWS 122B é fixado rigidamente à unidade desetor 110B, o módulo sensor de MWS 122C é fixado rigidamenteà unidade de setor 110C e o módulo sensor de MWS 122D éfixado rigidamente à unidade de setor 110D.

Conforme acima mencionado, cada módulo dapluralidade de módulos sensores de MWS 122A-122D, quando éfixado rigidamente à plataforma 10, pode ser adaptado paraprover as capacidades de detecção de ameaça e rastreamento deameaça dentro de um setor específico 124A-124D,respectivamente, em relação à plataforma 10. De acordo aindacom outras realizações invenção, um módulo sensor de MWS podeser fixado rigidamente à plataforma de maneira tal que sejaconfigurável para prover capacidades de rastreamento deameaça dentro de um setor em relação à plataforma que sesobrepõe pelo menos parcialmente com um setor deinterferência coberto por uma unidade de setor à qual omódulo sensor de MWS é fixado rigidamente.

Antes de partir para uma descrição mais detalhadados componentes de um sistema de LDIRCM de acordo com as realizações da invenção, agora é fornecida uma descrição dealgumas vantagens que podem ser proporcionadas por váriasrealizações do sistema de LDIRCM distribuído e também umadescrição de alguns dos conceitos inovadores que tornampossível o benefício destas e/ou outras vantagens.

Um sistema de LDIRCM 100 que inclui uma pluralidadede unidades de setor 110A-IlOD, cada uma delas incluindo umaou mais unidades laser 102A-102D, respectivamente, comcapacidade de interferir eletronicamente em um sistema deorientação de uma ameaça, pode proporcionar algumas vantagens em relação aos sistemas de LDIRCM típicos que incluem somenteuma ou duas unidades laser (uma unidade laser no contexto deum sistema de LDIRCM típico corresponde a uma unidade desetor em um sistema de LDIRCM distribuído de acordo com apresente invenção). As vantagens fornecidas por um sistema deLDIRCM que inclui uma pluralidade de unidades de setor podemincluir, mas sem ficar a elas limitadas, as seguintes:

Uma primeira vantagem de um sistema de LDIRCM queinclui uma pluralidade de unidades de setor é associada com otamanho pequeno do setor que precisa ser coberto por cadaunidade de setor (enquanto é mantida a cobertura completa doperímetro) e a possibilidade de utilizar um rastreador quenão precise se mover junto com a unidade laser (ou que o FOVdo rastreador se move junto com o feixe de laser gerado pelaunidade laser).

Normalmente, em um sistema de LDIRCM típico o setorde cobertura de uma unidade laser é relativamente grande, porexemplo, de aproximadamente 180 graus ou mais no caso de duasunidades laser (que podem se usar um único laser central e umcomutador entre as duas unidades laser) serem utilizadas ouaproximadamente 360 graus quando uma única unidade laser éutilizada. Tipicamente, é provido um sensor de rastreamento éque precise ter a capacidade de rastrear uma ameaça detectadapor todo o setor de cobertura inteiro da unidade laser com aqual é associado. A fim de prover uma cobertura derastreamento dentro do setor de cobertura inteiro da unidadelaser, o sensor de rastreamento é tipicamente montado ouacoplado a um módulo de orientação da unidade laser, demaneira tal que, quando o sensor de rastreamento tiver umcampo de visão relativamente limitado em comparação ao setorde cobertura da unidade laser, ele pode ser dirigido para aposição aproximada da ameaça e pode efetuar um "ajuste fino"do rastreamento da ameaça detectada, de modo que a unidadelaser possa dirigir um feixe de laser a um sistema deorientação da ameaça. Realmente, o papel do sensor derastreamento é tipicamente compensar o desalinhamento entre osensor que detectou a ameaça (e forneceu os dados iniciaiscom respeito à posição da ameaça), e a unidade laser.

Deve ser apreciado que a montagem do sensor derastreamento nos cardans impõe uma carga adicional noscardans e aumenta o tamanho e o peso da unidade laser. Acarga adicional pode afetar o desempenho dos cardans (porexemplo, aumenta o tempo de resposta, aumenta o tempo dereciclagem de uma ameaça ao tempo seguinte), aumenta odesgaste dos cardans e afeta a confiabilidade dos cardans.

Uma vez que um sensor de rastreamento típico requergeralmente uma unidade de refrigeração, a qual devetipicamente ser montada nos cardans junto com o sensor derastreamento, a carga nos cardans pode ser ainda mesmo maiselevada e os efeitos da carga ainda piores. Além disso, aabertura de um rastreador da banda IV pode ser tipicamente significativamente maior do que a abertura do laser, e o FOVdo rastreador pode ser tipicamente mais largo do que adivergência do feixe de laser. Estes dois atributos dorastreador da banda IV podem acarretar um requisito de que umcardan de espelho ou um outro mecanismo de direcionamento de feixe que seja responsável pelo direcionamento de feixe dorastreador seja significativamente maior e mais complexo doque um mecanismo de direcionamento de feixe para somente ofeixe de laser. Deve ser apreciado que a referência aoscardans é feita a titulo de exemplificação, e que outros tipos de elementos de direcionamento de feixe também podemser afetados negativamente pela montagem de um sensor derastreamento e componentes associados sobre o mesmo.

0 setor de cobertura menor que precisa ser providopor uma unidade de setor em um sistema de LDIRCM de acordo com algumas realizações da invenção permite um desenho quenão requeira que o sensor seja montado ou acopladooperativamente aos elementos de direcionamento de feixe. Pelocontrário, de acordo com algumas realizações da invenção,pode ser provido um sensor rastreador de ameaça que é fixadorigidamente à plataforma. De acordo com algumas realizaçõesda invenção, uma sensor rastreador de ameaça (um ou mais), aoser fixado rigidamente à plataforma, pode ser capaz de provera capacidade de rastreamento de ameaça por todo o setor decobertura de uma unidade de setor. 0 sensor rastreador deameaça (um ou mais), ao se fixado rigidamente à plataforma,pode ser adaptado para fornecer a uma unidade de setor osdados de rastreamento que são suficientemente precisos demodo a permitir que a unidade de setor direcione um feixe delaser no sistema de orientação da ameaça que está sendorastreada. Em uma realização específica da invenção, cadaunidade de setor em um sistema de LDIRCM distribuído éassociada com um sensor rastreador de ameaça que fornece osdados de rastreamento com respeito ao setor de coberturainteiro da respectiva unidade de setor com uma precisãosuficiente de modo a permitir que a unidade de setordirecione um feixe de laser a um sistema de orientação daameaça. A precisão do sensor rastreador de ameaça serádiscutida em maiores detalhes mais adiante.

Adicionalmente, a possibilidade de utilizar umsensor rastreador de ameaça (ou mais de um, caso necessário)que cobre um setor de cobertura inteiro de uma unidade desetor, sem ter que mover o sensor rastreador de ameaça,permite até mesmo implementações inovadoras adicionais de umsistema de LDIRCM de acordo com algumas realizações dainvenção. As implementações inovadoras adicionais tornarampossível, através do uso de um sensor de rastreamento deameaça "sem cardan" (ou um sensor de rastreamento que éfixado rigidamente à plataforma, ao invés de ser montado em

uma travessa ou acoplado operativamente a um elemento dedirecionamento de feixe), e algumas vantagens adicionais quepodem estar disponíveis a partir dessas implementaçõesinovadoras são discutidas a seguir.

As vantagens adicionais de um sistema de LDIRCM queinclui uma pluralidade de unidades de setor são associadascom o posicionamento mais flexível das unidades laser (quefazem parte das unidades de setor em um sistema de LDIRCMdistribuído de acordo com as realizações da presenteinvenção) na plataforma. Em vez de ter que escolher uma ouduas posições na plataforma onde uma unidade laser deve sermontada, uma seleção mais ampla torna-se disponível atravésdo uso de uma pluralidade de unidades de setor. Deve serapreciado que há uma possibilidade maior de poder evitar oobscurecimento ou a minimização com um sistema distribuídoque inclui uma pluralidade de unidades de setor que provêmcoletivamente a cobertura substancialmente em torno de todo operímetro da plataforma, em vez de ter que encontrar umaúnica posição, ou duas posições, na plataforma que podemprover a cobertura completa do perímetro em torno daplataforma que não sofra a interferência de obstruções.

Por exemplo, em helicópteros militares, um sistemalaser de um sistema de LDIRCM típico é normalmente colocadoatrás do rotor. Neste caso, o sistema de LDIRCM não cobre osetor dianteiro do helicóptero, o qual é obscurecido pelorotor. Alguns ângulos na parte traseira do helicóptero tambémpodem ser obscurecidos pela cauda. A parte de baixo dohelicóptero também pode carecer de proteção neste cenário e ohelicóptero pode ficar vulnerável às ameaças disparadas aângulos agudos em relação ao helicóptero. Mesmo se apenalidade do desempenho for negligenciada e um sistema deLDIRCM com dois sistemas laser for montado no helicóptero, ossetores substanciais em torno do helicóptero permanecerãodesprotegidos devido à obstrução.

0 posicionamento mais flexível das unidades desetor que se torna possível através da implementação dealgumas realizações do sistema distribuído de LDIRM dapresente invenção pode ajudar a superar, pelo menos até certograu, o problema dos "pontos cegos" devido às obstruções.

0 posicionamento mais flexível das unidades desetor que se torna possível através da implementação dealgumas realizações da presente invenção pode proporcionarvantagens adicionais, tal como será explicado a seguir.

Conforme acima mencionado, um sistema de LDIRCMtípico inclui um sistema de MWS que seja destinado à detecçãode um sinal que inclui uma assinatura de uma ameaçadetectada. O sistema de MWS inclui tipicamente umapluralidade de módulos sensores de MWS que são distribuídosem torno de uma plataforma. Tipicamente, cada módulo sensorde MWS é configurado para "a sondagem radial" em um setorespecífico em relação à plataforma e para identificar sinaissuspeitos, identificar ameaças, e fornecer a um sistema laseros dados iniciais com respeito à posição da ameaça detectada.

Os dados são recebidos por uma unidade laser e utilizadospara dirigir um sensor rastreador de ameaça à posiçãoaproximada da ameaça. O sensor rastreador de ameaça adquire aameaça dentro de seu FOV, e faz um "ajuste fino" da mira dofeixe de laser que é então ativado. O sensor rastreador deameaça é responsável pelo rastreamento da ameaça detectadaaté ser determinado que a ameaça foi bloqueadaeletronicamente com sucesso, normalmente com base nos dadosdo sensor rastreador de ameaça.

Tal como já foi implicado na descrição do processode detecção e de rastreamento de uma ameaça em um sistema deLDIRCM típico que é descrito acima, embora um módulo sensorde MWS em um sistema de LDIRCM típico tenha a capacidade dedetectar uma ameaça e de fornecer dados com respeito àposição da ameaça, os dados do módulo sensor de MWS não sãosuficientemente precisos de modo a permitir que a unidadelaser direcione um feixe de laser ao sistema de orientação daameaça detectada. As imprecisões entre um módulo sensor deMWS (ou qualquer outro sensor que forneça a posição inicialde uma ameaça detectada) e uma unidade laser em um sistema deLDIRCM típico são contribuíveis, pelo menos em parte, ao fatoque quando os módulos sensores de MWS precisarem serdistribuídos torno da plataforma a fim de prover a coberturacompleta da detecção do perímetro, o sistema laser é montadoem uma posição central na plataforma, ou duas posições nocaso em que dois sistemas laser são utilizados (que podemutilizar um único laser central e um comutador entre as duasunidades laser). Como é bem sabido, até mesmo uma plataformaaparentemente rígida pode experimentar algum nível de flexãoe de torção sob as forças substanciais exercidas sobre amesma. Uma vez que em um sistema LDIRCM a energia laserrelativamente focalizada precisa ser dirigida a um sistema deorientação de uma ameaça móvel, um destaque físicosignificativo entre o MWS que fornece os dados com respeito àameaça e a unidade laser que precisa dirigir um feixe delaser à ameaça pode facilmente causar um desalinhamento eimprecisões inaceitáveis. Em um sistema de LDIRCM típico, umsensor de rastreamento adicional é normalmente requerido afim de cobrir o desalinhamento entre um módulo sensor de MWSque detecta uma ameaça e um sistema laser que precisa sercapaz de dirigir um feixe de laser ao sistema de orientaçãoda ameaça detectada.

De acordo com um aspecto da invenção, pode serprovido um sistema de LDIRCM que inclui uma pluralidade deunidades de setor. Uma unidade de setor da pluralidade deunidades de setor em um sistema de LDIRCM distribuído podeser montada na plataforma, de maneira tal que um módulosensor de MWS também seja montado na plataforma, e cujo setorde cobertura se sobrepõe pelo menos parcialmente com um setorde cobertura da unidade de setor, configurado para detectar um sinal que inclui uma assinatura de uma ameaça e também éconfigurado para rastrear a ameaça detectada e fornecer osdados de rastreamento à unidade de setor que sejamsuficientemente precisos de modo a permitir que a unidade desetor direcione um feixe de laser ao sistema de orientação daameaça detectada, pelo menos enquanto a ameaça detectadaestiver dentro do setor de cobertura da sobreposição.Tipicamente, a precisão que é requerida de modo a permitir odirecionamento de um feixe de laser a um sistema deorientação de uma ameaça foi explicada e discutida acima.

De acordo com algumas realizações da invenção, ummódulo sensor de MWS pode ser utilizado como um sensorrastreador de ameaça para fornecer a uma unidade de setor osdados de rastreamento que são suficientemente precisos demodo a permitir que uma unidade de setor direcione um feixede laser ao sistema de orientação de uma ameaça detectada,eliminando desse modo a necessidade de um sensor adicionalpara finalidades de rastreamento de ameaça. No entanto,outras realizações da invenção não podem ser limitadas a esterespeito. Por exemplo, como parte de um sistema de LDIRCM deacordo com outras realizações da invenção, embora um módulosensor de MWS possa ser capaz de rastrear uma ameaçadetectada para fornecer a uma unidade de setor os dados derastreamento que são suficientemente precisos de modo apermitir que uma unidade de setor direcione um feixe de laserao sistema de orientação de uma ameaça detectada, um sensorrastreador de ameaça adicional pode ser provido, por exemplo,para cada unidade de setor. 0 sensor de rastreamento de ameaça adicional pode ser utilizado em combinação com omódulo sensor de MWS para rastrear uma ameaça detectada, oupode ser utilizado exclusivamente para rastrear uma ameaçadetectada, ou, de acordo com outras realizações da invenção,cada um dentro o sensor rastreador de ameaça e o módulosensor de MWS pode ser independentemente utilizado pararastrear uma ameaça detectada. Conforme acima mencionado, deacordo com algumas realizações da invenção, o sensorrastreador de ameaça pode ser fixado rigidamente à plataformae pode ser configurado para rastrear uma ameaça detectada sem se mover com respeito à plataforma. Deve ser apreciado que ummódulo sensor de MWS típico também é fixado rigidamente àplataforma. Desse modo, de acordo com algumas realizações dainvenção, um módulo de MWS pode ser adaptado para rastrearuma ameaça detectada (além de poder detectar a ameaça), semter que se mover com respeito à plataforma, e com umaprecisão suficiente de modo a permitir que uma unidade desetor direcione um feixe de laser ao sistema de orientação daameaça detectada que está sendo rastreada.

De acordo com outras realizações da invenção, ummódulo sensor de MWS cujo setor de cobertura dedetecção/rastreamento se sobrepõe com pelo menos uma parte deum setor coberto por uma unidade de setor também pode serficado rigidamente à unidade de setor. A expressão "fixadorigidamente" tal como aqui utilizada, inclui qualquer formade fixação por meio da qual um módulo sensor de MWS pode serfixado a um setor de maneira tal que não se move (durante aoperação) com respeito à unidade de setor, por exemplo, demaneira tal que não se move com respeito a um invólucro ou umchassi da unidade de setor. Os elementos versados na técnicapodem estar cientes das várias maneiras por meio das quais ummódulo sensor de MWS pode ser fixado rigidamente a umaunidade de setor. De acordo com outras realizações dainvenção, pode ser provido um sistema de LDIRCM distribuídoque inclua uma pluralidade de unidades de setor. Cada unidadeda pluralidade de unidades de setor pode ser montada naplataforma, de maneira tal que um módulo sensor de MWS tambémseja montado na plataforma, e cujo setor de cobertura sesobrepõe pelo menos parcialmente com um setor de cobertura daunidade de setor, configurado para detectar um sinal queinclui uma assinatura de uma ameaça e também é configuradopara rastrear a ameaça detectada e para fornecer os dados derastreamento à unidade de setor que são suficientementeprecisos de modo a permitir que a unidade de setor direcioneum feixe de laser ao sistema de orientação da ameaçadetectada, pelo menos enquanto a ameaça detectada estiverdentro do setor de cobertura de sobreposição. De acordo aindacom outras realizações da invenção, um setor de cobertura deuma unidade de setor e um respectivo módulo sensor de MWSpodem se sobrepor substancialmente, e o módulo sensor de MWSpode prover a cobertura de detecção de ameaça e derastreamento de ameaça substancialmente por todo o setor decobertura da respectiva unidade de setor.

Deve ser apreciada a possibilidade de utilização deum módulo sensor de MWS para fornecer os dados de detecção eos dados de rastreamento que são suficientemente precisos de modo a permitir que uma unidade de setor direcione um feixede laser a um módulo de orientação de uma ameaça, que écontribuível, pelo menos em parte, ao uso de uma pluralidadede unidades de setor em um sistema de LDIRCM e aflexibilidade de instalação da unidade de setor. Por exemplo,é feita referência novamente ao sistema de LDIRCM 100ilustrado pela FIGURA 1, em que cada uma das unidades desetor pode ser montada na plataforma 10 de maneira tal que ummódulo sensor de MWS seja fixado rigidamente a uma (ou mais)das unidades de setor. Por exemplo, o módulo sensor de MWS122A pode ser fixado rigidamente à unidade de setor IlOAatravés do uso de um "frame" comum. Desse modo, deve serapreciado que a torção e a flexão de uma parte do corpo daplataforma 10 entre a unidade de setor e o módulo sensor deMWS que é fixado rigidamente à unidade de setor torna-seinsignificante, e desse modo o desalinhamento entre o módulosensor de MWS e a unidade de setor. Isto permite o uso dedados do rastreamento do MWS para apontar um feixe de laserde uma maneira precisa na ameaça.

Também deve ser apreciado que a provisão de umsistema de LDIRCM de acordo com algumas realizações dainvenção, o qual inclui um módulo (s) sensor de MWS que é(são) configurável (is) para fornecer dados de rastreamento auma unidade de setor (além de detectar uma ameaça) com umaprecisão suficiente de modo a permitir que a unidade de setordirecione um feixe de laser a um sistema de orientação de umaameaça, a necessidade de um sensor de rastreamento separadopode ser eliminada. Além disso, ao eliminar a necessidade deum sensor de rastreamento adicional e ao utilizarpreferivelmente um módulo sensor de MWS que é fixadorigidamente a uma unidade de setor, também é eliminada anecessidade de mover o sensor de rastreamento (ou o campo devisão do sensor) junto com a unidade laser (ou junto com oscomponentes que dirigem a energia laser).

Também deve ser apreciado que é necessário reduziro peso e/ou o tamanho e/ou o custo de cada unidade de setor afim de obter um sistema de LDIRCM distribuído que inclua umapluralidade de unidades de setor (por exemplo, três unidadesde setor), sem aumentar substancialmente o peso, o tamanhoe/ou o custo totais do sistema em comparação a um sistema deLDIRCM típico. A este respeito, deve ser apreciado que aoeliminar a necessidade de um sensor de rastreamento dedicadograças à flexibilidade propiciada pela abordagem de múltiplasunidades de setor, e devido ao mecanismo de direcionamento defeixe muito simplificado, o peso e/ou o tamanho e/ou o custode cada unidade de setor pode ser reduzido, desse modo tambémcontribuindo para a praticabilidade do sistema de LDIRCMdistribuído que é proposto por algumas realizações da invenção.

Tendo sido descritas algumas vantagens de umsistema de LDIRCM que são associadas com um posicionamentomais flexível das unidades laser, agora é apresentada umadescrição das vantagens adicionais de um LDIRCM que sãoassociadas com o tamanho do setor que precisa ser coberto poruma unidade de setor montada em uma plataforma a fim deprover proteção em torno de todo o perímetro da plataforma,de acordo com algumas realizações da invenção. Conforme acimamencionado, em um sistema de LDIRCM de acordo com algumasrealizações da invenção, que inclui uma pluralidade deunidades de setor, a fim de prover proteção em torno de todoo perímetro da plataforma, cada unidade de setor, quandomontado em uma plataforma, precisa cobrir um setor que estejasubstancialmente a menos de 18 0 graus na horizontal emrelação ã plataforma. Uma proteção completa do perímetro éobtida ao combinar o setor de cobertura de cada unidade dapluralidade de unidades de setor, acarretando um setor decobertura combinado que é transposto em torno de todo operímetro da plataforma. Por exemplo, um sistema de LDIRCMpode incluir quatro unidades de setor. Cada unidade de setorquando montada na plataforma pode ser configurável paraprover um setor de cobertura que esteja 100 graus (nahorizontal) X 90 graus (na vertical) em relação à plataforma.

As quatro unidades de setor podem ser montadas na plataformade maneira tal que cada uma dela cubra um setorsubstancialmente diferente em relação à plataforma (porexemplo, com a sobreposição de 5 graus entre setoresdiferentes) de modo a formar um setor de cobertura total quecircunde substancialmente todo o perímetro da plataforma.

Um cardan ou um outro módulo de direcionamento defeixe que precisa cobrir um setor que esteja substancialmentea menos de 180 graus na horizontal pode causar umaflexibilidade maior do desenho em comparação a um cardan ouum outro módulo de direcionamento de feixe que precisa cobrir180 graus ou até mesmo 360 graus completos. Conforme pode serapreciado, a flexibilidade do desenho pode ser traduzida emum cardan ou um outro elemento de direcionamento de feixemais rápido, menor, mais leve, de custo mais baixo e de maiorconfiabilidade. Por exemplo, um cardan ou um outro elementode direcionamento de feixe que precisa permitir um setor decobertura que seja de 180 graus ou mais, precisa incluir dois(ou mais) elementos de direcionamento de feixe, por exemplo,cardans, e pelo menos um dos elementos de direcionamento defeixe precisa girar em torno de pelo menos um outro elementode direcionamento de feixe a fim de poder permitir o setor de cobertura de 180 graus (ou um setor de cobertura maior). Deveser apreciado que, a fim de permitir a rotação de um elementode direcionamento de feixe em torno de um outro elemento dedirecionamento de feixe são requeridos desenhos relativamenteque complexos. Desse modo, o tamanho menor do setor que precisa ser coberto por cada unidade de setor em um sistemade LDIRCM de acordo com algumas realizações da invenção, sepresta a um desenho de cardan mais flexível.

Tal como será descrito em maiores detalhes aseguir, alguns aspectos e algumas realizações da presente invenção referem-se a uma implementação inovadora de umcardan ou um outro elemento de direcionamento de feixe comoparte de uma unidade de setor de um sistema de LDIRCMdistribuído. Deve ser apreciado que a implementação inovadorade um cardan ou um outro elemento de direcionamento de feixeque são aqui sugeridos como sendo utilizados como parte deuma unidade de setor de um sistema de LDIRCM distribuído (eque é descrito abaixo) contribui para uma unidade de setormais leve e/ou menos cara, e/ou mais rapidamente responsiva,e/ou mais precisa. Conforme acima mencionado, a redução do25 peso de cada unidade de setor e/ou o custo de cada unidade desetor é necessário a fim de se obter um sistema de LDIRCM queinclua uma pluralidade de unidades de setor (por exemplo,três unidades de setor) , cada uma das quais inclui pelo menosuma unidade laser e um módulo de orientação a laser, sem aumentar substancialmente o peso total e o custo do sistemaem comparação a um sistema de LDIRCM típico.

Outras vantagens de um sistema de LDIRCM de acordocom algumas realizações da invenção que incluem umapluralidade de unidades de setor são associadas com umapossibilidade de utilizar a pluralidade de unidades de setor(ou algumas delas) simultaneamente para combater múltiplasameaças que se aproximam de uma plataforma protegida. Umsistema de LDIRCM que inclui uma pluralidade de unidades desetor, em que cada unidade da pluralidade de unidades desetor cobre um setor substancialmente diferente em relação àplataforma pode ter uma capacidade de resposta às múltiplasameaças simultaneamente. Por exemplo, no caso em que umapluralidade de ameaças esteja se aproximando de umaplataforma protegida provenientes de direções diferentes, umapluralidade de unidades de setor que cobrem os setores dosquais as ameaças estão se aproximando pode ser utilizadasimultaneamente para fornecer uma solução de interferênciacontra múltiplas ameaças simultaneamente. Deve ser apreciadoque um LDIRCM típico não tem capacidade de responder de talmaneira a um cenário de múltiplas ameaças, e só poderesponder a uma ameaça de cada vez ou até a duas ameaças decada vez, no caso de dois sistemas laser serem incluídos.

Além disso, tal como acima mencionado, um sistemade LDIRCM de acordo com algumas realizações da invenção podeincluir uma pluralidade de módulos sensores de MWS, e pelomenos um dos módulos sensores de MWS pode ser configurávelpara detectar uma ameaça e também para rastrear uma ameaçadetectada de uma maneira que permite que uma unidade de setordirecione um feixe laser ao sistema de orientação da ameaça.

Uma vez que em um sistema de LDIRCM de acordo com algumasrealizações da invenção um módulo sensor de MWS tem um campode visão relativamente grande, por exemplo, de 70 ou 100graus na horizontal, em que o módulo sensor de MWSestaticamente "olha fixamente" ambas as aplicações dedetecção e rastreamento, quando uma pluralidade de ameaças édetectada dentro de um setor coberto pelo módulo sensor deMWS, ο módulo sensor de MWS pode rastrear simultaneamente apluralidade de ameaças detectadas dentro do seu setor decobertura, e não somente uma ameaça de cada vez. A discussãoacima também é aplicável aos módulos de rastreamento deameaça designada no caso em que tais módulos de rastreamentode ameaça designada são utilizados adicionalmente ou como umaalternativa à função de rastreamento de ameaça dos módulossensores de MWS.

Em um sistema de LDIRCM típico, por outro lado, umsensor de rastreamento tem geralmente um campo de visãorelativamente limitado de alguns graus e, a fim de rastrearuma ameaça detectada, o sensor de rastreamento é movido juntocom o progresso da ameaça. Desse modo, em um sistema deLDIRCM típico, o rastreamento de uma pluralidade de ameaçasnão é virtualmente possível.

Além disso, deve ser apreciado que a pré-aquisiçãode uma ameaça pode contribuir para uma resposta mais rápida auma ameaça detectada, e desse modo, embora uma unidade desetor específica em um sistema de LDIRCM de acordo comalgumas realizações da invenção não tenha capacidade debloquear eletronicamente simultaneamente duas ou maisameaças, o módulo sensor de MWS (ou o módulo rastreador deameaça) que cobre o setor associado com a unidade de setorpode ser configurável para rastrear ao mesmo tempo as duas oumais ameaças. Desse modo, quando a unidade de setor estiverpronta para combater a ameaça seguinte da pluralidade deameaças que estão dentro do seu setor de cobertura, o tempode aquisição é eliminado e a unidade de setor pode executar aação necessária a fim de impedir a ameaça seguinte semretardo. Além disso, de acordo ainda com outras realizaçõesda invenção, um setor de cobertura de um módulo sensor de MWSpode ser coberto pelo menos em parte por duas ou maisunidades de setor, e quando uma pluralidade de ameaças édetectada dentro do setor de cobertura do módulo sensor deMWS, o combate à ameaça pode ser dividido entre as unidadesde setor que cobrem o setor de cobertura do módulo sensor deMWS, e desse modo as ameaças dentro de um setor que é cobertopor um módulo sensor de MWS podem ser combatidassimultaneamente por duas ou mais unidades de setor cujo setorde cobertura se sobrepõe com pelo menos uma parte do setor decobertura do módulo sensor de MWS.

Deve ser apreciado que as vantagens associadas com alguns aspectos e algumas realizações do sistema de LDIRCM dapresente invenção que foram discutidas acima foram fornecidasa título de exemplo, e que o sistema de LDIRCM de acordo coma presente invenção pode fornecer vantagens adicionais.Também deve ser apreciado que alguns aspectos e algumasrealizações do sistema de LDIRCM da presente invenção nãopodem ser confinados a uma ou mais das vantagens descritasacima, e especificamente, alguns aspectos e algumasrealizações do sistema de LDIRCM da presente invenção podemfornecer apenas algumas ou nenhuma das vantagens descritasacima.

Conforme foi discutido acima com respeito àsvantagens de um sistema de LDIRCM que inclui uma pluralidadede unidades de setor, a presença de uma pluralidade deunidades de setor em um sistema de LDIRCM pode propiciaralgumas vantagens do desenho e do desempenho em relação a umsistema de LDIRCM típico. A fim de apreciar os benefícios deum sistema distribuído, o custo total e o peso do sistema deLDIRCM distribuído (incluindo a pluralidade de unidades desetor) não excede substancialmente o custo de um sistema deLDIRCM típico. A fim de obter um sistema de LDIRCM que incluauma pluralidade de unidades de setor (por exemplo, trêsunidades de setor), cada uma das quais inclui pelo menos umaunidade laser, sem aumentar substancialmente o peso total e ocusto do sistema em comparação a um sistema de LDIRCM típico,os autores do presente pedido de patente fazem um usoinovador de diversas tecnologias e de diversas implementaçõesinovadoras de um sistema de LDIRCM, algumas das quais sãoassociadas direta ou indiretamente com a inclusão de umapluralidade de unidades de setor em um sistema de LDIRCM.Algumas das tecnologias e implementações inovadoras aquimencionadas foram discutidas acima com referência àsvantagens de um sistema de LDIRCM distribuído. Estas e outras tecnologias serão descritas em maiores detalhes a seguir.

Estas e mais tecnologias inovadoras desenvolvidaspelos autores da presente invenção contribuíramsubstancialmente para uma unidade de setor mais leve e maisbarata. Estas tecnologias inovadoras permitiram que o autor da presente invenção empregasse tipos de fontes de laser que,por várias razões técnicas, não eram apropriadas para serutilizadas em um sistema de LDIRCM até4 esse ponto. Astecnologias inovadoras que permitem o sistema de LDIRCM deacordo com os vários aspectos e as realizações da invenção incluem, mas sem ficar a ele limitadas, um sistema ópticopara uma fonte de luz refrigerada. Uma breve descrição dealguns princípios desta tecnologia inovadora é apresentada aseguir. 0 sistema óptico inovador para uma fonte de luzrefrigerada que é mencionada acima é descrito em maiores detalhes no pedido de patente israelense n°. IL177240,depositado em 29 de novembro de 2005 (daqui por diante:"IL177240"), e no pedido de patente PCT IL2006/001378 (daquipor diante: "IL2006/001378"), depositado em 29 de novembro de2006, que são aqui incorporados a título de referência em suatotalidade.

De acordo com algumas realizações da invenção, umaunidade laser, que é utilizada como parte de uma unidade desetor em um LDIRCM que compreende uma pluralidade de unidadesde setor, pode ser utilizada com o sistema óptico para umafonte de luz refrigerada que é descrito em IL177240 eIL2006/001378. Deve ser apreciado que o sistema óptico parauma fonte de luz refrigerada que é descrito em IL177240 eIL2 006/ 0013 78 é aqui fornecido como um exemplo de umatecnologia inovadora que contribui para a possibilidade de umsistema de LDIRCM que inclui uma pluralidade de unidades desetor.

Uma contribuição chave do sistema óptico para umafonte de luz refrigerada é a possibilidade de fazer um usoinovador de um laser semicondutor em um sistema de LDIRCM queinclui uma pluralidade de unidades de setor, de acordo comalgumas realizações da invenção. O autor da presente invençãodesenvolveu uma maneira de utilizar a tecnologia de lasersemicondutor, e especificamente a tecnologia de QCL quepermite o uso de uma pluralidade de unidades lasersemicondutor e especificamente de unidades de QCL como partede um sistema de LDIRCM que seja montável em uma plataforma,e especificamente como parte de um sistema de LDIRCM que sejamontável em uma aeronave.

Normalmente, a tecnologia de laser atual utilizadana faixa de comprimento de onda relevante (3 - 5 μπι, quetambém é denominada Banda IV) consiste em lasers de estadosólido (ou de fibra) com comprimentos de onda alterados ΟΡΟ.

Eles são pesados, caros e consomem muita energia. Os autoresda presente invenção sugerem em algumas realizações dainvenção a utilização de lasers semicondutores para prover aenergia laser requerida para bloquear eletronicamente umsistema de orientação de uma ameaça. Há três tipos básicos delasers semicondutores: (1) lasers de cascata de quantum (QCL)(2) lasers de cascata interfaixa (ICL), e (3) laserssemicondutores externamente bombardeados (EPSL), normalmentebaseados em antimonetos. De acordo com outras realizações dainvenção, os lasers de fibra que são configurados para emitirenergia diretamente na banda IV também podem ser utilizadosquando tais lasers se tornam comercialmente disponíveis.

Deve ser apreciado que os lasers semicondutorestrabalham melhor a baixas temperaturas. 0 laser semicondutortambém precisa de colimação. Em IL177240 e IL2006/001378 édescrito um sistema de refrigeração para um lasersemicondutor que compreende um elemento óptico dentro dorefrigerador que colima o laser em um feixe substancialmentecolimado. Este sistema de refrigeração é relevante para QCL,ICL e EPSL. Os QCLs do presente estado da técnica podememitir menos do que 1 Watt à temperatura ambiente, mas maisde 1 Watt a temperaturas criogênicas. De acordo com asrealizações da invenção, os QCLs são implementados dentro deuma unidade de setor, e fornecem a fonte de energia laser daunidade de setor. Uma vez que um LDIRCM típico requer umapotência em watts a fim de bloquear eletronicamente umaameaça eficazmente, um dispositivo de refrigeração que tambémexecute a colimação constitui uma vantagem.

Deve ser apreciado que no futuro os QCLs e outroslasers semicondutores da banda IV podem obter o desempenho demultiwatts a temperaturas mais altas, o que pode reduzir anecessidade de tal sistema de refrigeração.

Tendo sido apresentadas algumas das tecnologiaschaves subjacentes a alguns aspectos e algumas realizações dainvenção, agora é apresentada uma descrição mais detalhadacom respeito a alguns exemplos de alguns aspectos e algumasrealizações da presente invenção.

Agora é feita referência à FIGURA 2A, que é umailustração de um diagrama de blocos de uma unidade de setorem um sistema de LDIRCM distribuído de acordo com algumasrealizações da invenção, e de um módulo sensor de MWS que éassociado com a unidade de setor de acordo com outrasrealizações da invenção. Uma referência adicional é feita àFIGURA 2B que é uma ilustração de um diagrama de blocos deuma unidade de setor de um módulo sensor de MWS associado quesão fixados rigidamente um no outro e em um chassi comum, de acordo com algumas realizações da invenção. Algumasrealizações da invenção referem-se a um sistema de LDIRCM queinclui uma pluralidade de unidades de setor e uma pluralidadede módulos sensores de MWS. A unidade de setor 210 e o módulosensor de MWS mostrados na FIGURA 2A, e aqui descritos comreferência a algumas realizações da invenção, constituem umexemplo de uma unidade de setor que pode ser utilizada comoparte de um sistema de LDIRCM distribuído da presenteinvenção. A unidade de setor 210 e o módulo sensor de MWSmostrados na FIGURA 2B correspondem àqueles mostrados na FIGURA 2A. Para fins de conveniência e clareza, alguns doscomponentes da unidade de setor 210 e do módulo sensor de MWSmostrados na FIGURA 2A foram omitidos da unidade de setor 210e do módulo sensor de MWS mostrados na FIGURA 2B.

De acordo com algumas realizações da invenção, umaunidade de setor pode incluir uma unidade laser 22 0 e ummódulo de orientação a laser 230. A unidade laser 220 podeser acoplada operativamente ao módulo de orientação a laser230, tal como será descrito em maiores detalhes a seguir. Deacordo com algumas realizações da invenção, a unidade laser 220 pode incluir um controlador de laser 222, um gerador deenergia eletromagnética 224, um colimador 226 e uma unidadede refrigeração a laser 228.

Os componentes da unidade laser 22 0 mostrada naFIGURA 2A serão descritos agora com maiores detalhes. O controlador de laser 222 pode ser adaptado aos váriosaspectos do controle da operação da unidade laser 220. Deacordo com algumas realizações da invenção, o controlador delaser 222 pode ser adaptado para fornecer ao gerador deenergia eletromagnética 214 os sinais de acionamentorequeridos para a sua operação, bem como controlar as suascondições de funcionamento, tal como a estabilização de suatemperatura.

O colimador 226 pode ser adaptado para receber aenergia eletromagnética do laser 224 e para produzir um feixede raios paralelos (um feixe laser). Por exemplo, o colimador226 pode ser adaptado para aplicar uma manipulação óptica naenergia eletromagnética que é emitida pelo laser 224, e emconseqüência disto, a energia eletromagnética que existe nocolimador consiste principalmente em raios paralelos. Deveser apreciado que o termo "paralelos", tal como aquiempregado, significa que os raios são paralelos no sentidoque a sua direção está distribuída dentro de um ângulo dedivergência relativamente pequeno. No entanto, deve ficarcompreendido que os raios não podem ser totalmente (100%)paralelas, mas, ao invés disto, podem ser substancialmenteparalelos até a extensão da divergência do feixe. 0 geradorde energia eletromagnética 224 e a unidade de refrigeração alaser 228 serão descritos em maiores detalhes mais adiante.

O laser 224 pode ser configurado para receberenergia, tipicamente a eletricidade, e traduzir a energia deentrada em energia eletromagnética a um comprimento de ondafocalizado. Por exemplo, o laser 224 pode ser adaptado parafornecer energia eletromagnética a comprimento de ondaespecífico e esta energia eletromagnética, depois de sercolimada se necessário, fornece a energia laser ou o feixelaser que é a saída da unidade de setor.

Agora é apresentada uma descrição mais detalhadadas realizações específicas da invenção que se referem aoslasers 224 que podem ser utilizados como parte de um sistemade LDIRCM de acordo com algumas realizações da invenção. Deacordo com algumas realizações da invenção, é sugerida autilização de um laser semicondutor tal como o laser 224. Deacordo ainda com outras realizações da invenção, é sugerida autilização do laser semicondutor que emite energia na BandaIV. Especificamente, este laser semicondutor pode ser umlaser de cascata de Quantum (daqui por diante: "QCL"), talcomo aquele desenvolvido pela Northwestern University(Manijeh Razeghi et al, "Quantum cascade laser progress andoutlook", Proceedings of SPIE, volume 5617, 2004, páginas221-232) e Alpes Lasers SA (número de catálogo de laser RT-P-FP-2 5 0-2140) .

Deve ser apreciado pelos elementos versados natécnica que os lasers semicondutores na Banda IV são baseadosnas tecnologias de manufatura que são similares àquelasutilizadas para a manufatura de lasers para reprodutores deCDs ou lasers para comunicações de fibras. Um aspectosingular de um laser semicondutor na Banda IV é associado comum desenho de camada fina específico, que projeta os seusníveis de energia de elétrons até um comprimento de ondadentro da faixa de comprimento de onda da Banda IV. Somentenos anos recentes é que as máquinas de desenvolvimento decamadas finas semicondutoras (MBE - epitaxia de feixemolecular ou MOCVD - deposição de vapor químico orgânico demetal) tornaram-se suficientemente precisas para prover aestrutura de camada necessária para produzir a energia daBanda IV dos lasers semicondutores.

Os lasers semicondutores, e especificamente QCLs,propiciam benefícios em termos do tamanho pequeno, (da ordemde alguns milímetros de comprimento), pouco peso, baixo custode manufatura, alta eficiência e alta confiabilidade. Dessemodo, diversos destes lasers podem ser utilizados em umsistema de LDIRCM sem aumentar significativamente o tamanho eo custo do sistema. Além disso, os lasers semicondutores nabanda IV emitem maior potência mais eficientemente a baixastemperaturas. Desse modo, o laser semicondutor pode serrefrigerado ao utilizar um TEC, ou ao utilizar umrefrigerador criogênico. Patente Norte-americana 5.628.196.Maiores detalhes a respeito de algumas das vantagens chavesda utilização de um laser semicondutor em um sistema deLDIRCM de acordo com algumas realizações da invenção sãofornecidos a seguir.

Deve ser apreciado que, de acordo com algumasrealizações da invenção, o uso de um laser semicondutor queemite diretamente laser da banda IV elimina a necessidade deuma conversão do comprimento de onda ΟΡΟ, ou de qualqueroutro mecanismo de conversão óptica do comprimento de onda.Com a eliminação do conversor de comprimento de onda ΟΡΟ, quefaz tipicamente parte de um sistema laser de um sistema deLDIRCM para uma unidade de setor de um sistema de LDIRCM deacordo com algumas realizações da invenção, o peso de cadaunidade de setor no sistema de LDIRCM pode ser reduzido.

Além disso, os lasers semicondutores, eespecificamente QCLs que, de acordo com algumas realizaçõesda invenção, são sugeridos para serem utilizados dentro deuma unidade de setor de um sistema de LDIRCM distribuído,podem ser diretamente modulados, ao passo que tipicamente umaunidade laser em um sistema de LDIRCM convencional requermodulação externa.

Agora é feita referência adicionalmente à FIGURA 3,que é uma ilustração simplificada de um diagrama de blocos deuma unidade laser que é modulada diretamente de acordo comalgumas realizações da invenção versus uma unidade laser queé modulada externamente. Na FIGURA 3, a modulação érepresentada por uma seqüência dos dígitos 1I1 e 1O' querepresentam uma série de estados "liga" e "desliga",respectivamente. Em uma unidade laser diretamente modulada310, a modulação de amplitude do sinal do laser requeridopara bloquear eletronicamente o sistema de orientaçãosensível ao calor de uma ameaça é obtida ao modular acorrente de entrada 312 que é inserida no laser 310, porexemplo, em cooperação com o controlador a laser 222. Uma vezque a unidade laser 310 suporta a modulação direta, a unidadelaser tem capacidade de traduzir a corrente modulada deentrada em energia laser modulada 314. Por outro lado, naunidade laser externamente modulada 320 é inserida umacorrente elétrica constante 322 e ela produz luz não-moduladaconstante 324, por exemplo, tanto uma radiação laser CWquanto um trem de pulso. A modulação é obtida ao utilizar ummodulador externo 32 6, tal como um obturador externo, porexemplo, que é absorvente de luz ou então permitindo que elepasse para a saida, de acordo com um segundo sinal elétricoque é inserido no modulador 326. A saída do modulador 326 éluz modulada em amplitude ou energia laser 328.

As vantagens da modulação direta em comparação àmodulação indireta incluem economias de energia (porquenenhuma potência é utilizada quando nenhum sinal de saída érequerido), de peso, de tamanho e de custos (a necessidade deum modulador externo é eliminada). A modulação direta éobtida através da modulação da corrente de entrada que éinserida no laser, e contribui ainda mais para uma unidadelaser menor, mais leve, menos cara, mais eficiente e maisconfiável para bloquear eletronicamente o sistema deorientação sensível a calor de uma ameaça. Por outro lado, oslasers de estado sólido e o laser de fibra são tipicamentemodulados indiretamente. A modulação indireta utilizatipicamente um obturador externo que cria a modulação deamplitude, ao passo que o laser precisa operar continuamente.

Conforme acima mencionado, uma outra vantagem de umlaser semicondutor é o tamanho e o peso de cada unidadelaser. Um laser semicondutor tem tipicamente um tamanho de 5χ 0,5 χ 0,1 mm3. Com seu aparelho de refrigeração (TEC oucriogênico), ele pode se tornar maior, por exemplo, até umlitro e dois quilogramas. 0 uso de um aparelho derefrigeração é preferido porque a potência de saída dos lasers semicondutores emitidos na região de comprimento deonda da banda IV melhora significativamente a baixastemperaturas. Um laser alterado no comprimento de onda OPOpara IRCM pode pesar tipicamente 5 quilogramas e até dezenasde quilogramas, com a dimensão de vários litros. A regulagem da temperatura estrita é requerido para o cristal não-linear0P0.

Além disso, a eficiência do plugue de parede, quesignifica a potência óptica de saída média dividida pelapotência elétrica de entrada, de um laser alterado nocomprimento de onda OPO típico para um LDIRCM típico étipicamente de frações de porcentagens no máximo. 0 própriocom 0P0 tem tipicamente pouca porcentagem de eficiência deplugue de parede, e a modulação externa que é aplicadatipicamente à saída da unidade laser reduz tipicamente a eficiência por um fator de ~5 (a potência é perdida nomodulador), diminuindo a eficiência do plugue de parede emquase uma ordem de magnitude. Por outro lado, a eficiência doplugue de parede de um QCL típico pode ser tão elevada quantodezenas de porcentagem. Esta diferença pode ser explicada, pelo menos em parte, pela eliminação com economia de energiada alteração do comprimento de onda, e pela habilitação damodulação direta.

Apesar da vantagem de utilizar uma tecnologia delaser semicondutor e especificamente a tecnologia de QCL, ela não foi utilizada até o presente em sistemas de LDIRCM pelomenos em parte devido às dificuldades de obter energia desaída suficiente, o que requer atualmente temperaturas deoperação criogênicas, enquanto é possível obter uma colimaçãoe peso, tamanho e custo satisfatórios da unidade de setor demodo a oferecer uma alternativa atraente ao sistema atual deLDIRCM. Conforme acima mencionado, as patentes IL17 724 0 eIL2006/001378 da requerente apresentam uma solução sugerida aessa barreira técnica. Além disso, as patentes IL177240 eIL2006/001378 da requerente permitem a incorporação dediversas unidades laser dentro de uma única unidade derefrigeração, contribuindo para um outro aumento possível napotência de saída de uma unidade de setor.

Tendo sido descrito o gerador de energiaeletromagnética 224 que pode ser utilizado como parte de umsistema de LDIRCM de acordo com algumas realizações dainvenção, agora é apresentada uma descrição resumida de umaunidade de refrigeração a 228, de acordo com outrasrealizações da invenção. Conforme acima mencionado, de acordocom algumas realizações da invenção, a unidade derefrigeração descrita em IL 177240 e IL2006/001378 pode serutilizada como parte da unidade laser 220 a fim de permitir arefrigeração dos componentes da unidade laser 220. Noentanto, deve ser apreciado que a unidade de refrigeração alaser descrita em IL177240 e IL2006/001378 é fornecida comoum exemplo de uma unidade de refrigeração possível que podeser utilizada para refrigerar a unidade laser 22 0, enquantopreenche os requisitos de peso e/ou tamanho e/ou custo quesão associados com um sistema de LDIRCM que inclui umapluralidade de unidades de setor. Além disso, de acordo comoutras realizações da invenção, uma unidade de setor de umsistema de LDIRCM de acordo com algumas realizações dainvenção pode incluir tipos de unidades laser que nãorequerem nenhuma refrigeração ou apenas uma refrigeraçãomuito limitada e convencional a fim de operar e fornecer aenergia suficiente para bloquear eletronicamente um sistemade orientação de uma ameaça. Por exemplo, desenvolvimentosfuturos no campo de tecnologias de QCL e de ICL podemresultar em unidades laser que possam fornecer potênciasuficiente à temperatura ambiente (ou perto da temperaturaambiente), eliminando desse modo a necessidade derefrigeração criogênica, e permitindo o uso de umastecnologias de refrigeração mais modestas, tal como umrefrigerador TEC. Consequentemente, de acordo com outrasrealizações da invenção, qualquer outra unidade derefrigeração apropriada que preencham os requisitos dedesempenho e de peso e/ou tamanho e/ou custo que estiverassociada com um sistema de LDIRCM que inclui uma pluralidadede unidades de setor pode ser utilizada para refrigerar aunidade laser.

Uma unidade laser 220 de acordo com váriasrealizações da invenção foi descrita acima em detalhes. Agoraé apresentada uma descrição detalhada de um módulo deorientação a laser de acordo com algumas realizações dainvenção. De acordo com algumas realizações da invenção, ummódulo de orientação a laser 230 pode incluir pelo menos umelemento de direcionamento de feixe. Na realização ilustradapela FIGURA 2, é mostrado um módulo de orientação a laser 230que inclui primeiro e segundo elementos de direcionamento defeixe 232 e 234, respectivamente. De acordo com algumasrealizações da invenção, um ou mais elementos dedirecionamento de feixe podem ser giráveis em torno de umprimeiro e um segundo eixos. Na realização ilustrada pelaFIGURA 2A e pela FIGURA 2B, o primeiro elemento dedirecionamento e feixe 232 é girável em torno de um primeiroeixo A, e o segundo elemento de direcionamento de feixe 234 égirável em torno de um segundo eixo B. Um exemplo de um únicoelemento de direcionamento de feixe, de acordo com algumasrealizações da invenção, que é girável em torno de umprimeiro e de um segundo eixos será fornecido a seguir.Conforme acima mencionado, em um sistema de LDIRCMde acordo com algumas realizações da invenção, cada unidadeda pluralidade de unidades de setor quando montada em umaplataforma deve ser configurável para cobrir um setor queesteja substancialmente a menos de 180 graus na horizontal.Portanto, um elemento(s) de direcionamento de feixerelativamente direto pode ser implementado dentro de umaunidade de setor de acordo com algumas realizações dainvenção. 0(s) elemento(s) de direcionamento de feixe 232-234que são giráveis em torno de um primeiro e de um segundoeixos independentes pode(m) ser suficiente(s) para dirigir umlaser a qualquer ponto dentro de um setor que esteja a menosde 180 graus em dezenas de graus. Os eixos independentes talcomo aqui utilizado significa que a rotação de qualquer eixogirável não faz com que a orientação de nenhum outro eixogirável mude com respeito à plataforma. Deve ser apreciadoque, tipicamente, a fim de obter um setor de cobertura de 180graus ou mais, os eixos giráveis do(s) elemento(s) dedirecionamento de feixe são configuradas de uma maneira que arotação de pelo menos um eixo girável faz com que aorientação de um outro eixo girável mude com respeito àplataforma. Deve ser apreciado que, tipicamente, a fim deobter um setor de cobertura de 180 graus ou mais, uma rotaçãode um elemento (s) de direcionamento de feixe em torno de umprimeiro eixo de rotação pode fazer com que a orientação deum outro eixo girável mude em relação à plataforma (quando oelemento de direcionamento de feixe é montado na plataforma).

De acordo com um exemplo de um módulo de orientaçãoa laser 230 de acordo com algumas realizações da invenção, omódulo de orientação a laser pode incluir dois espelhos. Porexemplo, cada um dos dois elementos de direcionamento defeixe 232 e 234 mostrados na FIGURA 2 pode incluir umespelho. O primeiro espelho (232) pode ser girável em tornode um primeiro eixo A, e o segundo espelho (234) pode sergirável em torno de um segundo eixo B. Cada um dos doisespelhos 232 e 234 pode ser conectado operativamente a ummotor diferente 23 6 e 238, respectivamente. Cada um dos doismotores 23 6 e 238 pode ser adaptado para girarrespectivamente os espelhos 232 e 234, fixados ao mesmo. Oprimeiro motor 236 pode ser adaptado para girar o primeiroespelho 232 em torno de um primeiro eixo A. O segundo motor238 pode ser adaptado para girar o segundo espelho 234 emtorno de um segundo eixo B. Os motores 236 e 238 podem serconfigurados para girar ou manipular os espelhos 232 e 234 demodo que um feixe laser que seja incidente nos espelhos possaser dirigido a qualquer ponto dentro de um setor que sejasubstancialmente de menos de 180 graus em dezenas de graus.

De acordo com algumas realizações da invenção, osdois motores 23 6 e 23 8 podem ser fixados rigidamente um comrespeito ao outro, de modo que a rotação de um motor nãoafete a posição do outro motor. Deve ser apreciado que ummódulo de orientação a laser que é baseado em dois motoresque são fixados rigidamente um com respeito ao outro podecontribuir para um desenho de um módulo de orientação maisleve, uma vez que a massa e a inércia do motor podem serreduzidas significativamente, causando uma velocidade dedirecionamento maior, uma redução no tamanho e um consumo depotência reduzido e maior precisão. Tais dispositivos dedirecionamento de feixe são vendidos pela NutfieldTecnologies, Inc. (Windham, EUA), Cambridge Technologies(Tullamarine, Austrália) e outras para aplicações diferentes.

Agora é feita referência à FIGURA 4, que é umailustração de um diagrama de blocos de um conjunto de doisespelhos que podem ser utilizados como parte de uma unidadede setor em um sistema de LDIRCM distribuído de acordo comalgumas realizações da invenção. Na FIGURA 4, é mostrada umaparte de um módulo de orientação a laser de uma unidade desetor em um sistema de LDIRCM distribuído de acordo comalgumas realizações da invenção. De acordo com algumasrealizações da invenção, o módulo de orientação a laser inclui um conjunto 400 de dois espelhos 402 e 404. O conjunto400 de dois espelhos pode ser utilizado como parte de umaunidade de setor que faz parte do sistema de LDIRCMdistribuído de acordo com algumas realizações da invenção. Osdois espelhos 4 02 e 4 04 podem ser configurados de modo que umfeixe laser de uma unidade laser (não mostrada) sejarefletido da superfície dos espelhos 402 e 404. De acordo comoutras realizações da invenção, os dois espelhos 4 02 e 4 04podem ser fixados rigidamente um com respeito ao outro.Consequentemente, os eixos de rotação de cada um dos dois espelhos 4 02 e 4 04 podem ser fixados rigidamente no espaço umcom respeito ao outro, e quando os espelhos 4 02 e 4 04 sãomontados em uma plataforma a direção do eixo de rotação decada um dos espelhos pode ser fixada rigidamente em relação àplataforma.

De acordo com algumas realizações da invenção, osdois espelhos 4 02 e 4 04 podem ser girável em torno de umprimeiro e um segundo eixos, respectivamente, de uma maneiratal que permite que a direção de um feixe laser incidentesobre os mesmos até qualquer ponto dentro de um setor que seja substancialmente de menos de 180 graus para dezenas degraus. Na FIGURA 4, são mostrados somente dois de muitosângulos de direcionamento de feixe possíveis dentro de umsetor que é substancialmente de menos de 18 0 graus paradezenas de graus em que dois graus de liberdade do conjunto de espelhos podem ser providos ao girar os espelhos. Quandoum feixe é dirigido na direção do conjunto 4 00 de doisespelhos, o feixe atinge o primeiro espelho 4 02 do conjuntode direcionamento de feixe 400, o feixe é refletido doprimeiro espelho 402 na superfície do segundo espelho 404. 0feixe laser é refletido do segundo espelho 4 04 para um alvoque fica dentro de um setor de cobertura que está associadocom a unidade de setor dentro da qual o conjunto de espelhosé implementado.

O ângulo de incidência do feixe laser no primeiroespelho 402 pode ser determinado por um controlador, combase, por exemplo, nos dados de rastreamento recebidos de ummódulo sensor de MWS associado. O primeiro espelho 402 podeser configurado para girar o feixe laser em torno de umprimeiro eixo. 0 tamanho do primeiro espelho 4 02 pode sermaior do que a seção transversal do feixe a fim de evitar orecorte em ângulos incidentes rasos, e de modo a permitirtolerâncias de integração. O feixe laser pode ser refletidofora do primeiro espelho 4 02 na superfície do segundo espelho404. Desse modo, ângulo incidente do feixe laser no segundoespelho 4 04 é determinado, pelo menos em parte, pelo ângulode rotação do primeiro espelho 402. 0 segundo espelho 404 (ouum motor utilizado para girar o segundo espelho) também podereceber instruções de um controlador a respeito de seu ângulode rotação desejado. 0 segundo espelho 4 04 pode serconfigurado para girar o feixe laser em torno de um segundoeixo. De acordo com algumas realizações da invenção, otamanho do segundo espelho 4 04 pode ser suficientementegrande para acomodar toda a faixa de rotação do primeiroespelho, além de confinar o primeiro espelho 402. A energialuminosa que é refletida do primeiro espelho na superfície dosegundo espelho é refletida desse modo pelo segundo espelhofora da unidade de setor, por exemplo, a um sistema deorientação de uma ameaça detectada. De acordo com algumasrealizações da invenção, a direção do feixe laser que sai doconjunto 4 00 de espelhos é determinada, pelo menos em parte,pela rotação do primeiro e do segundo espelhos 4 02 e 4 04, eas combinações diferentes de rotação podem fazer com que ofeixe laser seja dirigido a direção diferentes.

Um segundo exemplo de um módulo de orientação alaser 230 de acordo com algumas realizações da invenção ébaseado um único espelho, ou qualquer outro elemento demanipulação óptico apropriado, montado em dois ou mais pólosque podem mudar o seu comprimento eficaz e desse modo girar oespelho. De acordo com algumas realizações da invenção, ospólos podem ser estendidos ou retraídos de uma maneira quepermite que o espelho direcione um feixe laser incidente nomesmo até substancialmente qualquer ponto dentro de um setorque seja substancialmente de menos de 180 para dezenas degraus. De acordo com outras realizações da invenção, um dospólos pode ser fixado no comprimento e a retração da extensãode um dos pólos pode ser suficiente para obtersubstancialmente menos de 180 graus para dezenas de graus dosetor de cobertura.

De acordo com algumas realizações da invenção, ospólos podem ser conectados a uma base rígida comum através deuma fixação rígida; ou através de uma fixação com dois grausde liberdade; ou através de um eixo de fixação com dois grausde liberdade. Os pólos podem ser conectados à base do espelhoao utilizar uma base rígida comum através de uma fixaçãorígida; ou através da fixação com dois graus de liberdade; ouatravés de um eixo de fixação com dois graus de liberdade. Ospólos podem incluir, mas sem ficar a eles limitados, motoreslineares, solenóides, acionadores piezelétricos, ou outrastecnologias.

Agora é feita referência à FIGURA 5, que é umailustração de um diagrama de blocos de um conjunto que incluium espelho montado em dois pólos, pelo menos um dos quais éconfigurável para mudar o seu comprimento eficaz e desse modogirar o espelho, e o conjunto faz parte de uma unidade desetor em um sistema de LDIRCM distribuído de acordo comalgumas realizações da invenção. Na FIGURA 5, é mostrada umaparte de um módulo de orientação a laser de uma unidade desetor em um sistema de LDIRCM distribuído de acordo comalgumas realizações da invenção. De acordo com algumasrealizações da invenção, o módulo de orientação a laserinclui um conjunto 500 que inclui dois pólos 502 e 504, pelomenos um dos quais é configurável para mudar o seucomprimento eficaz, e um espelho 506. 0 espelho 506 pode serconectado operativamente aos pólos 502 e 504. 0 espelho 506pode ser configurado de modo que um feixe laser de umaunidade laser (não mostrada) seja refletido da superfície doespelho 506. Os exemplos das conexões possíveis que sãoapropriadas para conectar o espelho 506 aos dois pólos 502 e504 são descritos acima.

De acordo com algumas realizações da invenção, aoestender ou ao retrair pelo menos um dos pólos 502 e 504, oespelho 506 pode ser girado com dois graus de liberdade. Deacordo com algumas realizações da invenção, os pólos 5 02 e504 podem ser configurados de modo a permitir que o espelho506 seja girado em torno de um primeiro e um segundo eixos,respectivamente, de uma maneira que permite o direcionamentode um feixe laser incidente no mesmo até substancialmentequalquer ponto dentro de um setor que seja substancialmentede menos de 180 graus para dezenas de graus.

Os dois pólos 502 e 504 podem ser configurados paragirar o espelho 506 em torno de um primeiro eixo e um segundoeixo. A extensão/retração do(s) pólo(s) e conseqüentemente oângulo de incidência do feixe laser no espelho 506 podem serdeterminado por um controlador, com base, por exemplo, nosdados de rastreamento recebidos de um módulo sensor de MWSassociado. O tamanho do espelho 506 pode ser maior do que aseção transversal do feixe a fim de evitar o recorte aângulos incidentes rasos, e de modo a permitir tolerâncias deintegração. O feixe de luz ou laser que é incidente sobre oespelho 506 pode ser refletido pelo espelho 506 em umadireção desejada, por exemplo, a um sistema de orientação deuma ameaça detectada. De acordo com algumas realizações dainvenção, a direção do feixe laser que sai do conjunto 500 édeterminada, pelo menos em parte, pelo extensão/retraçãodo(s) pólo(s), e os níveis de extensão/retração podem fazercom que o feixe laser seja dirigido a direções diferentes.

Com referência novamente à FIGURA 2, tendo sidodescritas detalhes algumas realizações da invenção que serelacionam a várias implementações da unidade de setor 210,agora serão fornecidos maiores detalhes com respeito a váriasrealizações da invenção que se relacionam váriasimplementações de módulos sensores de MWS 24 0 e sistemas deMWS. De acordo com algumas realizações da invenção, um módulosensor de MWS 24 0 pode incluir um sensor de imagens MWS 242,um elemento óptico 244, um módulo de processamento de sinais246 e um módulo de comunicação de dados 248.

O sensor de imagens 242 pode incluir uma disposiçãode fotodiodos sensíveis à energia no MWIR ou no SWIR, que éemitida pela ameaça, e seus respectivos componenteseletrônicos de proximidade (circuito de leitura, conversoranalógico-em-digital, módulo de correção de imagem, etc.). Osensor de imagens 242 pode ser adaptado para traduzir a luzincidente em sinais eletrônicos.

O elemento óptico 244 pode ser adaptado para formara imagem da radiação do campo de visão do MWS (tipicamente,100 graus por 90 graus) no sensor de imagens.

O módulo de processamento de sinais 24 6 pode serconectado operativamente ao sensor de imagens 242 do MWS. Omódulo de processamento de sinais 24 6 pode ser configuradopara receber um sinal digital ou analógico do sensor deimagens 24 2 do MWS, que corresponde aos dados visuaiscoletados pelo sensor 242. 0 módulo de processamento desinais 246 inclui um módulo de aquisição do alvo 252 e ummódulo de rastreamento 254. De acordo com algumas realizaçõesda invenção, o módulo de aquisição de alvo 252 pode seradaptado para processar o sinal recebido do sensor de imagens24 2 do MWS para determinar se o sinal inclui uma assinaturade uma ameaça, e determina possivelmente se a ameaçadetectada é dirigida para a plataforma.

Conforme acima mencionado, o módulo de aquisição dealvo 252 pode ser adaptado para receber um sinal de um sensorde imagens 242 do MWS e para processar o sinal de modo adeterminar se ele inclui uma assinatura de uma ameaça que édirigida para a plataforma. O processamento de um sinalrecebido de um sensor de imagens para determinar se o sinalinclui uma assinatura de uma ameaça e para obter outros dadossobre uma ameaça detectada é bem conhecido. Qualquer métodoatualmente disponível ou ainda a ser planejado no deprocessamento de sinais recebidos de um sensor de imagenspara determinar se os sinais incluem uma assinatura de umaameaça pode ser utilizado como parte de algumas realizaçõesda invenção. Isto pode ser feito mediante a aplicação defiltros dependentes do tempo e espaciais na imagem que extraiobjetos de pontos brilhantes estatisticamente significativoscom respeito ao fundo. O módulo de aquisição de alvo tambémpode rastrear a ameaça detectada a fim de verificar se é umaameaça (e não um ruído aleatório, ou um alvo quente que nãotem a trajetória de uma ameaça) , e se está visando aplataforma. De acordo com outras realizações da invenção, omódulo de aquisição de alvo 252 também pode ser adaptado paraprover com respeito a uma ameaça detectada um ou mais dosseguintes: a direção relativa de uma ameaça detectada (quepode ser determinada pela posição do pixel onde a ameaça foidetectada dentro do sensor de imagens), um tempo estimadopara o impacto, e as informações adicionais que podem ajudara identificar uma ameaça detectada.

Conforme acima mencionado, o módulo deprocessamento de sinais 24 6 do módulo sensor de MWS 24 0também pode incluir um módulo de rastreamento 254. De acordocom algumas realizações da invenção, o módulo de rastreamento254 pode ser adaptado para executar continuamente o processode detecção, analisando a série dos eventos de detecção damesma ameaça, gerando uma trajetória da ameaça, utilizandopossivelmente dados do sistema de navegação, utilizando dadosdo sistema de navegação para traduzir os dados da posição daplataforma do sensor e/ou do eixo da terra, aplicando umatécnica de estimativa tal como o filtro Kalman para gerar aestimativa para a posição atual ou futura da ameaça, gerandodados de rastreamento para a unidade de setor que pode levarem consideração o seu retardo na estimativa da posição daameaça.

Os dados de rastreamento do módulo de rastreamento254 podem ser utilizados de modo a permitir que uma unidadede setor 210 direcione um feixe laser a um sistema deorientação de uma ameaça detectada que é determinada para serdirigida para uma plataforma em que um sistema de LDIRCM 200de acordo com algumas realizações da invenção é montado. Deacordo ainda com outras realizações da invenção, um módulosensor de MWS 240 pode ser adaptado para enviar os dados derastreamento a uma unidade específica de uma pluralidade deunidades de setor que fazem parte de um sistema de LDIRCMdistribuído, de modo a permitir que essa unidade de setordirecione um feixe laser ao sistema de orientação do laser deuma ameaça detectada que é dirigida para uma plataforma emque o sistema de LDIRCM é montado.

De acordo com algumas realizações da invenção, osistema de MWS pode incluir um controlador central (nãomostrado) que pode ser adaptado para controlar algunsaspectos da operação da pluralidade dos módulos sensores deMWS. Por exemplo, o controle central do sistema de MWS podeser adaptado para coordenar a operação da pluralidade dosmódulos sensores de MWS. Desse modo, no caso em que umaameaça é detectada em uma posição relativa a uma plataformaque esteja coberta por dois módulos sensores de MWSdiferentes, o controlador central de MWS pode determinar aqual dos módulos sensores de MWS deve ser atribuída a missãode rastrear a ameaça e de fornecer os dados de rastreamento auma unidade de setor de uma maneira que permite que a unidadede setor direcione um feixe laser a um sistema de orientaçãoda ameaça. O controlador central de MWS também pode serconectado aos sistemas adicionais montados na plataformaincluindo, por exemplo, sistemas de navegação, e podeaumentar os dados de um módulo sensor de MWS com os dadosobtidos dos sistemas adicionais. Por exemplo, o controladorcentral de MWS pode ser conectado ao sistema de navegaçãoinercial de uma aeronave (INS) e ao Sistema de PosicionamentoGlobal (GPS), e pode aumentar os dados de rastreamentogerados por um módulo sensor de MWS com os dadoscorrespondentes recebidos dos sistemas INS e GPS.

Tendo sido fornecida uma descrição geral doscomponentes de um módulo sensor de MWS e a funcionalidadebásica de cada componente, agora é apresentada uma discussãodas várias tecnologias de sensor de imagens que podem serimplementadas como parte de um módulo sensor de MWS em umsistema de LDIRCM de acordo com algumas realizações dainvenção. Deve ser apreciado que algumas das implementaçõesdo módulo sensor de MWS discutidas abaixo podem contribuirpara o preço, o tamanho, o peso e/ou o consumo de energia deum módulo sensor de MWS. De acordo com algumas realizações dainvenção, os sensores de imagens 24 2 propostos para seremutilizados como parte de um módulo sensor de MWS 24 0 podempropiciar diversos benefícios com um custo de níveis de ruídoaumentados. Conforme será explicado em maiores detalhes a seguir, os níveis aumentados de ruído são aceitáveis oupassam a ser aceitáveis de acordo com algumas realizações dainvenção. Um benefício chave de algumas das implementaçõespropostas do módulo sensor de MWS é associado com aeliminação da necessidade de refrigeração criogênica. Ao invés disto, de acordo com algumas realizações da invenção éproposto um módulo sensor de MWS 24 0 que pode receber oRefrigerador Termo-elétrico (TEC) (não mostrado), ou umaoutra solução de baixo custo. De acordo com outrasrealizações da invenção, é apresentado um módulo sensor de MWS que pode operar sem ser refrigerado.

De acordo com algumas realizações da invenção, podeser provido um módulo sensor de MWS 24 0 que seja baseado emtecnologias de sensores de imagens desenvolvidasrelativamente recentemente para os sensores Meio-Infravermelhos. As tecnologias de sensores de imagensrecentemente desenvolvidas para os sensores Meio-Infravermelhos são satisfeitas com refrigeração TEC e nãorequerem refrigeração criogênica. Os exemplos de tecnologiasde sensores de imagens para Meio-Infravermelhos que são satisfeitas com refrigeração TEC e não requerem refrigeraçãocriogênica incluem, mas sem ficar a eles limitadas:detectores de PbSe, MCT (telureto de cádmio e mercúrio)suprimido de recombinação Auger, tal como a tecnologia dedetectores desenvolvida pela Vigo Systems S.A. (Varsóvia, Polônia), detectores de InAsSb, desenvolvidos no Center ofQuantum Technologyna na Northwestern University (Evanston,Illinois, EUA).

De acordo com determinadas realizações da invenção,o nível de ruído mais elevado dos detectores mencionadosacima, comparado aos detectores criogenicamente refrigerados,tais como detectores de InSb ou MCT, por exemplo, não podesolapar a funcionalidade do detector como uma solução de MWS/rastreador em um sistema de LDIRCM distribuído de acordocom realização da presente invenção. Isto pode ser explicado,pelo menos em parte, pelo seguinte: Um módulo sensor de MWSque é baseado no detector criogenicamente refrigerado élimitado, pelo menos em parte, pela desordem do detector enão por seu ruído interno. Portanto, um aumento no nível deruído do sensor de imagens pode não reduzir necessariamentesubstancialmente o desempenho do módulo sensor de MWS.

Além disso, quando um módulo sensor de MWS éutilizado como um rastreador que não é direcionado com olaser, tal como está sendo proposto de acordo com algumasrealizações da invenção, o tempo de reação rápida dorastreador permite que o míssil seja detectado em uma faixamais curta, porque menos tempo precisa ser alocado paradirigir o feixe laser para o míssil. Também deve serapreciado que, quando um laser confiável e responsivo esistemas de cardan são utilizados conjuntamente com o módulosensor de MWS, tal como é sugerido de acordo com algumasrealizações da invenção, uma taxa relativamente elevada dealarmes falsos pode ser aceitável. Um laser mais confiável emais responsivo e sistemas de cardan podem reciclar demaneira suficientemente rápida de modo que permite tentativasmúltiplas de bloquear eletronicamente uma ameaça detectada,de modo que haja uma tolerância maior para erros derastreamento, e especificamente para os erros de rastreamentoque resultam de um nível de ruído relativamente elevado. Ossistemas de LDIRCM convencionais, cujo cardan (ou um outroelemento de direcionamento de feixe) é mais lento, porexemplo, da ordem de diversas dezenas de segundo para apontarpara uma determinada direção e, portanto, um alarme falso,podem aumentar o tempo de mirar um alvo verdadeiro, porque ocardan pode mirar um alarme falso na outra direção. Estaquestão é aumentada com o longo tempo de espera para aoperação dos lasers de estado sólido alterado 0P0, que tambémpodem ser medidos em dezenas de segundos. As taxas elevadasde alarmes falsos podem praticamente requerer que o laseropere continuamente, e reduzem significativamente a suaconfiabilidade já limitada. Os lasers semicondutores, que sãopropostos como parte de algumas realizações da invenção,podem iniciar a operação dentro de um tempo muito curto deespera, e têm o potencial de ser significativamente maisconfiáveis quanto a suas alternativas de estado sólido.

Adicionalmente, de acordo com algumas realizaçõesda invenção o sistema de MWS pode ser utilizadoconjuntamente, por exemplo, com sistemas de detecção deameaça e/ou de rastreamento de ameaça de retaguarda, tal comoum sistema do radar MWS. Deve ser apreciado que o uso de umsistema de detecção de ameaça e/ou de rastreamento de ameaçade retaguarda pode prover uma outra camada de filtragem demodo que, em alguns casos, um alarme falso recebido de ummódulo sensor de MWS pode ser rejeitado com base em umareferência cruzada com dados do sistema de retaguarda.Consequentemente, quando o MWS é utilizado conjuntamente comum sistema de retaguarda uma taxa mais elevada de alarmesfalsos pode ser permitida.

Além disso, também deve ser apreciado que, deacordo com algumas realizações da invenção, uma aplicação derastreamento de um módulo sensor de MWS pode serinerentemente mais menos sensível ao nível de ruído dos dadosdo sensor de imagens. A aplicação de rastreamento éinerentemente menos sensível ao nível de ruído dos dados dosensor de imagens para pelo menos pelas seguintes razões: orastreamento de uma ameaça é iniciado e executado em umafaixas curta do que a detecção da ameaça; o rastreamentoutiliza mais amostras da ameaça e, portanto, podem acomodarcom relação mais baixa entre sinal e ruído (SNR) e entresinal e desordenação (SCR) do que a detecção; janelas podemser utilizadas, aumentando também o número das amostras que orastreamento está utilizando como sua linha base.

Na discussão acima, foi feita referência aossensores Meio-Infravermelhos como um exemplo das tecnologiasde sensores de imagens recentemente desenvolvidas que podemser implementadas em um sensor de MWS de acordo com algumasrealizações da invenção. Agora é apresentada uma descrição deuma implementação inovadora da tecnologia de sensoresinfravermelhos de ondas curtas (SWIR) para obter um sensor deimagens em um módulo sensor de MWS de acordo com algumasrealizações da invenção. De acordo com algumas realizaçõesdas realizações da invenção, um módulo sensor de MWS podeincluir uma disposição de sensores infravermelhos de ondascurtas (daqui por diante: "SWIR"). Os sensores de SWIR podemser configurados para operar na faixa de SWIR (um 1-3 μπι) .

De acordo com algumas realizações da invenção, umadisposição de sensores de SWIR pode receber refrigeraçãosuficiente de uma unidade de refrigeração TEC. Desse modo, deacordo com algumas realizações da invenção, um módulo sensorde MWS pode incluir uma unidade de refrigeração TEC pararefrigerar um sensor de imagens do módulo sensor de MWS. Osexemplos dos detectores de refrigeração TEC de SWIR que podemser utilizados como parte de um módulo sensor de MWS deacordo com algumas realizações da invenção podem incluir, massem ficar a eles limitados, sensores InGaAs SWIR, ou sensoresMCT SWIR.

Deve ser apreciado que a inclusão de sensores deimagens que requerem somente refrigeração TEC, eliminandodesse modo a necessidade de um módulo sensor de MWS queinclua refrigeração criogênica, um módulo sensor de MWS maisleve e/ou menor pode ser obtido. Um módulo sensor de MWS maisleve e/ou menor pode contribuir para um sistema de LDIRCMdistribuído de acordo com algumas realizações da invenção quemantém um custo total, um tamanho e um peso do sistema quesão próximos daqueles de um sistema de LDIRCM típico.

Tendo sido descritas várias tecnologias de sensoresde imagens que podem ser implementadas como parte de ummódulo sensor de MWS em um sistema de LDIRCM de acordo comalgumas realizações da invenção, agora é apresentada umadescrição de aspectos adicionais da invenção, que sãoassociados com as capacidades de rastreamento que podem serobtidas de um módulo sensor de MWS que é utilizadoconjuntamente com uma unidade de setor em um LDIRCMdistribuído de acordo com algumas realizações da invenção.

Conforme acima mencionado, de acordo com algumasrealizações da invenção, um sistema de LDIRCM montável em umaplataforma pode incluir um módulo sensor de MWS que sejaconfigurável para prover capacidades de detecção de ameaça ede rastreamento de ameaça dentro de um setor específico emrelação à plataforma. Conforme também foi mencionado acima,de acordo com algumas realizações da invenção, um sistema deLDIRCM montável em uma plataforma pode incluir uma unidade desetor que seja configurável para prover capacidades debloquear eletronicamente uma ameaça com respeito a uma ameaçalocalizada dentro de um setor em relação â plataforma que ésubstancialmente de menos de 180 graus para dezenas de graus.

De acordo com um aspecto da invenção, um módulo sensor de MWSpode ser montado na plataforma de maneira tal que, quando umaameaça for detectada dentro de um setor em relação àplataforma que é associada com uma unidade de setor da ditapluralidade de unidades de setor, o campo de visãoinstantâneo (daqui por diante: "IFOV") de cada pixel de umsensor de imagens do módulo sensor de MWS é menor do que ameia largura máxima total (daqui por diante: ângulo dedivergência de campo distante de "FWHM") de um feixe lasergerado por uma unidade laser da unidade de setor.

Agora é feita referência à FIGURA 6A, que é umailustração gráfica do campo de visão instantâneo de um pixelde um sensor de imagens de um módulo sensor de MWS que fazparte de um sistema de LDIRCM de acordo com algumasrealizações da invenção. Na FIGURA 6A, é mostrada umadisposição de sensores 602 que fazem parte de um sensor deimagens de um módulo sensor de MWS e um elemento óptico demanipulação de imagens 604, por exemplo, uma lente demanipulação de imagens, posicionada na trajetória óptica dadisposição de sensores 602. O elemento óptico 604 pode seradaptado para coletar a luz ambiente e para focalizar a luzambiente na disposição de sensores 602. A tangência inversada largura da disposição de sensores 6 02 dividida pelocomprimento focai eficaz do elemento óptico de manipulação deimagens 604 pode definir um campo de visão total (daqui pordiante: "FOV") do módulo sensor de MWS.

A FIGURA 6A fornece uma ilustração de um IFOV de umpixel 606 em uma disposição de sensores que podem fazer partede um módulo sensor de MWS ou como parte de uma disposição desensores que fazem parte de um sensor de rastreamento deameaça designada, de acordo com algumas realizações dainvenção. O IFOV do pixel 606 é definido pelo passohorizontal do pixel (a distância entre dois centros desensores adjacentes), denotado por 1P', quando dividido pelocomprimento focai do elemento óptico de manipulação deimagens, denotado por λ f' :

IFOV = tan"1 (P/f) s P/f (Equação 1)

A tangência inversa da largura da disposição desensores 602 denotada por 1W' dividida pelo comprimento focaieficaz do elemento óptico de manipulação de imagens 604 podedefinir um campo de visão total (dali por diante: "FOV") domódulo sensor de MWS:

FOV = tan"1 (W/f) (Equação 2)

Agora é feita referência ã FIGURA 6B que é umailustração de um diagrama de blocos de um divergência de umfeixe laser que pode ser gerado por uma unidade de setor quefaz parte de um sistema de LDIRCM de acordo com algumasrealizações da invenção. Um gerador de energiaeletromagnética 612 gera energia eletromagnética. A energiaeletromagnética é recebida por uma lente de colimação 614 quecolima a energia eletromagnética, causando desse modo umfeixe laser. 0 feixe laser se desloca através da atmosfera eem algum ponto começa a ser desviado. A diversão do feixelaser da linha central do feixe no meio campo distante máximoé denotada na FIGURA 6 pela letra grega 'θ'.

Agora é feita referência à FIGURA 6C, que é umgráfico que ilustra o ângulo de divergência do feixe lasermostrado na FIGURA 6B. Conforme pode ser visto na FIGURA 6C,a meia largura máxima total do ângulo de divergência de campodistante do feixe laser mostrado na FIGURA 6B é marcada pelalinha horizontal no ponto a meia altura do gráfico dedistribuição de campo - ângulo de divergência.

Conforme acima mencionado, uma pluralidade demódulos sensores de MWS e uma pluralidade de unidades desetor de um sistema de LDIRCM de acordo com algumasrealizações da invenção pode ser montada em uma plataforma.

De acordo com outras realizações da invenção, um módulosensor de MWS cujo setor de cobertura dedetecção/rastreamento se sobrepõe pelo menos com uma parte deum setor coberto por uma unidade de setor pode ser adaptadopara fornecer à unidade de setor os dados com respeito a umaposição e/ou a direção da ameaça detectada, por meio do que aameaça está dentro do setor de sobreposição (definido pelasobreposição entre o setor de cobertura dedetecção/rastreamento do módulo sensor de MWS e o setorcoberto pela unidade de setor) , o IFOV de cada pixelfornecido pelo módulo sensor de MWS pode ser menor do que oângulo de divergência de campo distante de FWHM de um feixelaser gerado por uma unidade laser da unidade de setor. Deacordo ainda com outras realizações da invenção, o módulo sensor de MWS cujo setor de cobertura dedetecção/rastreamento se sobrepõe pelo menos com uma parte deum setor coberto por uma unidade de setor pode ser adaptadopara fornecer à unidade de setor os dados com respeito a umaposição e/ou direção da ameaça detectada de modo que permite que a unidade de setor de direcione um feixe laser a umsistema de orientação da ameaça detectada.

Conforme acima mencionado, um sistema de LDIRCM queinclui uma pluralidade de módulos sensores de MWS e umapluralidade de unidades de setor pode ser montado em umaplataforma de maneira tal que um módulo sensor de MWS (ousensor de rastreamento de ameaça) é fixado rigidamente àplataforma e também fixado rigidamente a uma unidade desetor. 0 módulo sensor de MWS pode ser adaptado para detectarum sinal que inclui uma assinatura de uma ameaça que é dirigida para a plataforma e também pode ser adaptado parafornecer à unidade de setor à qual é fixado rigidamente osdados de rastreamento a fim de permitir que a unidade desetor rastreie a ameaça detectada. 0 módulo sensor de MWSpode ser adaptado para fornecer à unidade de setor os dados de rastreamento de modo que permite que a unidade de setordirecione um feixe laser ao sistema de orientação da ameaçadetectada. De acordo com algumas realizações da invenção, ummódulo sensor de MWS pode ser adaptado para fornecer a umaunidade de setor à qual é fixado rigidamente os dados derastreamento com respeito a uma ameaça detectada (dados comrespeito a uma posição e/ou direção da ameaça detectada).Para assegurar que os dados de rastreamento possam sersuficientemente precisos para apontar o feixe laser naameaça, o IFOV de cada pixel fornecido pelo módulo sensor deMWS é menor do que o ângulo de divergência de campo distantede FWHM de um feixe laser gerado por uma unidade laser daunidade de setor. Deve ser apreciado que, quando um módulosensor de MWS é fixado rigidamente a uma unidade de setor, odesalinhamento entre o módulo sensor de MWS e a unidade desetor pode ser reduzido substancialmente e possivelmente odesalinhamento mecânico pode ser virtualmente eliminado.

Agora é apresentada uma descrição de um outroaspecto da invenção que é associado com as capacidades derastreamento que podem ser obtidas de um módulo sensor de MWSque seja utilizado conjuntamente com uma unidade de setor emum sistema de LDIRCM distribuído de acordo com algumasrealizações da invenção. Conforme acima mencionado, umapluralidade de módulos sensores de MWS e uma pluralidade deunidades de setor de um sistema de LDIRCM de acordo comalgumas realizações da invenção podem ser montadas em umaplataforma. De acordo com outras realizações da invenção, ummódulo sensor de MWS cujo setor de cobertura dedetecção/rastreamento se sobrepõe pelo menos com uma parte deum setor coberto por uma unidade de setor pode ser adaptadopara fornecer à unidade de setor os dados com respeito a umaposição e/ou a direção da ameaça detectada, por meio do que aameaça fica dentro do setor de sobreposição (definido pelasobreposição entre o setor de cobertura dedetecção/rastreamento módulo sensor de MWS e o setor cobertopela unidade de setor), os dados fornecidos pelo módulosensor de MWS são associados com um erro angular que ésubstancialmente menor do que o ângulo de divergência decampo distante do feixe laser gerado pela unidade de setor.

Conforme acima mencionado, um sistema de LDIRCM queinclui uma pluralidade de módulos sensores de MWS e umapluralidade de unidades de setor pode ser montado em umaplataforma de maneira tal que um módulo sensor de MWS éfixado rigidamente à plataforma e também a uma unidade desetor. 0 módulo sensor de MWS pode ser adaptado para detectarum sinal que inclui uma assinatura de uma ameaça que édirigida para a plataforma e também pode ser adaptado parafornecer à unidade de setor à qual é fixado rigidamente comos dados de rastreamento a fim de permitir que a unidade desetor rastreie a ameaça detectada. De acordo com algumasrealizações da invenção, um módulo sensor de MWS pode seradaptado para fornecer a uma unidade de setor à qual é fixadorigidamente os dados de rastreamento com respeito a umaameaça detectada (dados com respeito a uma posição e/oudireção da ameaça detectada), e os dados de rastreamentopodem ser suficientemente precisos de modo que o erro angularassociado com os dados de rastreamento seja menor do que oângulo de divergência de campo distante de um feixe lasergerado por uma unidade laser da unidade de setor. Deve serapreciado que, quando um módulo sensor de MWS é fixadorigidamente a uma unidade de setor, o desalinhamento entre omódulo sensor de MWS e a unidade de setor pode ser reduzidosubstancialmente e possivelmente o desalinhamento pode servirtualmente eliminado.

Em uma outra realização da presente invenção, éproposto o uso de janelas para aumentar a velocidade derastreamento da ameaça e possivelmente a confiabilidade derastreamento. Conforme mencionado abaixo, é vantajoso o usode circuitos de rastreamento rápido, para aumentar a precisãode rastreamento a fim de reduzir a divergência do feixe.Conjuntamente com um cardan rápido, o rastreador precisafornecer dados rapidamente renovados da posição sobre aameaça. Tipicamente, a taxa de "frames" é limitada pelo canalde saída do circuito de leitura do detector do rastreador.

Uma opção de janelas é oferecida de acordo com algumasrealizações da invenção, onde o detector pode prover uma taxamais elevada de "frames" para uma janela cujo tamanho sejamenor do que o tamanho total do "frame", de modo que o tempode renovação dos dados fornecidos para essa janela sejamaior, enquanto a taxa de dados total para os pixels najanela escolhida é igual ou menor que do que a taxa de dadosdos pixels no tamanho de "frame" total. Por exemplo: em umdetector de 256 X 256 pixels com uma taxa de "frames"de 100Hz, a taxa de dados do pixel é 256 χ 256 χ 100 = 6.55Mpixel/segundo. Se uma opção de janelas for provida para umajanela de 50 χ 50 pixels a 1.0 00 Hz, a taxa de dados do pixelé 50 χ 50 χ 1000 = 2,5 Mpixel/segundo. A posição da janela éatualizada externamente. Em alguns casos, mais de uma janelapodem ser definidas simultaneamente. O circuito derastreamento neste caso inclui uma detecção inicial do míssildentro do "frame" completo, e então a definição de uma janelaque seja centrada na posição do míssil detectado. 0rastreador pode então fornecer a taxa de renovação sobre aposição do míssil que é significativamente mais alta do que ataxa de renovação do "frame" completo. A posição da janelapode ser atualizada com as mudanças da posição do míssil comrespeito ao centro do "frame" do rastreador.

Embora determinadas características da invençãotenham sido aqui ilustradas e descritas, muitas modificações,substituições, mudanças e equivalentes ocorrerão aoselementos versados na técnica. Portanto, deve ficarcompreendido que as reivindicações anexas se prestam a cobrirtodas tais modificações e mudanças que se enquadram dentro doâmbito verdadeiro da invenção.

Claims

1. SISTEMA DE CONTRAMEDIDAS INFRAVERMELHO DIRIGIDOA LASER QUE PODE SER MONTADO EM UMA PLATAFORMA, caracterizadopelo fato de compreender:independentes de cada unidade de setor que compreende:uma unidade laser semicondutora adaptada paraunidade laser semicondutora e para fornecer sinais deacionamento à unidade laser semicondutora;- um módulo de orientação laser, em que o módulo deorientação laser é adaptado para girar pelo menos o feixelaser gerado pela dita unidade laser na direção de umaameaça, permitindo desse modo conter uma ameaça dentro de umdeterminado setor em relação à unidade de setor, eem que as ditas unidades de, setor podem sermontadas na plataforma, de maneira tais que cada unidade dadita pluralidade de unidades de setor é configurada aoreceber a energia elétrica para operar independentemente paraprover uma capacidade de contenção a respeito de uma ameaçalocalizada dentro de um respectivo setor em relação àplataforma, e cada setor fica substancialmente a menos de 18 0graus horizontalmente, propiciando uma capacidade decontenção de míssil combinada que cobre substancialmente todoo perímetro da dita plataforma.

2 . SISTEMA , DE CONTRAMEDIDAS INFRAVERMELHODIRIGIDO A LASER QUE PODE SER MONTADO EM UMA PLATAFORMA, deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de quea unidade laser inclui um laser semicondutqr que éconfigurável para prover um feixe laser a um comprimento deonda entre 3 e 5 μm.uma pluralidade de unidades de setor operativamenteproduzir um feixe de energia laser infravermelha paraproteger um sistema de orientação de uma ameaça;um controlador para controlar a operação da

3. SISTEMA DE CONTRAMEDIDAS INFRAVERMELHODIRIGIDO A LASER QUE PODE SER MONTADO EM UMA PLATAFORMA, deacordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que a unidade laser inclui um laser selecionado de um grupo que consiste em: um laser decascata de quantum; um laser de cascata interfaixas; um lasersemicondutor externamente bombeado que é configurável paraprover um feixe laser a um comprimento de onda entre 3 e 5μm.

4. SISTEMA DE CONTRAMEDIDAS INFRAVERMELHODIRIGIDO A LASER QUE PODE SER MONTADO EM UMA PLATAFORMA, deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato decompreender adicionalmente:uma pluralidade de módulos de detecção de ameaça erastreamento que podem ser montados na plataforma, de maneiratal que cada módulo da dita pluralidade de módulos dedetecção de ameaça e rastreamento é configurado para detectaruma ameaça localizada dentro de um setor diferente em relaçãoà plataforma, em que cada setor fica substancialmente a menos de 18 0 graus horizontalmente, propiciando uma capacidadecombinada de detecção e rastreamento que cobresubstancialmente todo o perímetro da dita plataforma,e em que pelo menos um módulo da dita pluralidadede módulos de detecção de ameaça e rastreamento pode ser rigidamente fixado a uma ou mais das ditas unidades dapluralidade de unidades de setor enquanto montados naplataforma, de maneira tal que o rastreamento dos dadosprovido por esse módulo de detecção de ameaça e rastreamentoa uma unidade de setor à qual é fixado rigidamente ésubstancialmente afetado por distorções físicas daplataforma.

5. SISTEMA DE CONTRAMEDIDAS INFRAVERMELHODIRIGIDO A LASER QUE PODE SER MONTADO EM UMA PLATAFORMA, deacordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de quepelo menos um módulo da dita pluralidade de módulos dedetecção de ameaça e rastreamento compreende uma disposiçãode detectores de observação fixa, e pelo menos um módulo dadita pluralidade de módulos de detecção de ameaça erastreamento pode ser fixado rigidamente a uma ou a maisunidades da dita pluralidade de unidades de setor quandomontados na plataforma, de maneira tal que um erro angularentre uma localização de uma ameaça tal como representadapelos dados fornecidos por pelo menos um módulo da ditapluralidade de módulos de detecção de ameaça e uma linhacentral de um feixe de energia laser dirigido por uma ou maisdas ditas unidades de setor com base nos dados derastreamento na direção da ameaça, é menor do que adivergência distante do campo do dito feixe.

6. SISTEMA DE CONTRAMEDIDAS INFRAVERMELHODIRIGIDO A LASER QUE PODE SER MONTADO EM UMA PLATAFORMA, deacordo com qualquer uma das reivindicações 4 ou 5,caracterizado pelo fato de que pelo menos um módulo da ditapluralidade de módulos de detecção de ameaça e rastreamentopode ser fixado rigidamente a uma ou mais unidades da ditapluralidade de unidades de setor enquanto montados naplataforma, de maneira tal que um campo de visão instantâneade cada pixel de pelo menos um módulo da dita pluralidade demódulos de detecção de ameaça e rastreamento é menor do que oângulo de divergência distante de campo meio máximo delargura total de um feixe de energia laser dirigido por umaou mais das ditas unidades de setor na direção da ameaça.

7. SISTEMA DE CONTRAMEDIDAS INFRAVERMELHODIRIGIDO A LASER QUE PODE SER MONTADO EM UMA PLATAFORMA, deacordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6,caracterizado pelo fato de que pelo menos um módulo da ditapluralidade de módulos de detecção de ameaça e rastreamento éoperável para implementar um primeiro modo de operação paraprocurar um sinal que inclui uma assinatura de uma ameaçadirigida para a plataforma a uma primeira taxa de quadros edentro de um primeiro quadro, e para implementar um segundomodo de operação para rastrear uma ameaça detectada durante odito primeiro modo de operação, em que o segundo modo deoperação inclui a definição de um subquadro dentro doprimeiro quadro em torno da assinatura detectada da ameaça ea amostragem do subquadro a uma segunda taxa de quadros que ésubstancialmente mais elevada do que a primeira taxa dequadros.

8. SISTEMA DE CONTRAMEDIDAS INFRAVERMELHODIRIGIDO A LASER QUE PODE SER MONTADO EM UMA PLATAFORMA, deacordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7,caracterizado pelo fato de que pelo menos um módulo da ditapluralidade de módulos de detecção de ameaça e rastreamento éum sistema de advertência de mísseis (daqui por diante:"MWS").

9. SISTEMA DE CONTRAMEDIDAS INFRAVERMELHODIRIGIDO A LASER QUE PODE SER MONTADO EM UMA PLATAFORMA, deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de quecada unidade da dita pluralidade de unidades de setor quandomontadas na plataforma é configurável para prover umacapacidade de contenção dentro de um setor de cobertura quefica aproximadamente 90 graus horizontalmente e dezenas degraus verticalmente.

10. SISTEMA DE CONTRAMEDIDAS INFRAVERMELHODIRIGIDO A LASER QUE PODE SER MONTADO EM UMA PLATAFORMA, deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de quecada unidade da dita pluralidade de unidades de setor quandomontadas na plataforma é configurável para prover umacapacidade de contenção dentro de um setor de cobertura quefica aproximadamente 60 graus horizontalmente e dezenas degraus verticalmente.

11. SISTEMA DE CONTRAMEDIDAS INFRAVERMELHO DIRIGIDOA LASER QUE PODE SER MONTADO EM UMA PLATAFORMA, de acordo coma reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um módulode orientação laser de cada unidade de setor inclui um oumais elementos orientadores de feixe que podem giraraproximadamente em torno de um primeiro e um segundo eixos,desse modo permitindo que os ditos um ou mais elementosorientadores de feixe dirijam pelo menos o feixe laser geradopela dita unidade laser na direção de uma ameaça, e em que adita pluralidade de unidades de setor pode ser montada naplataforma de maneira tal que um movimento de um dos ditos umou mais elementos orientadores de feixe de um módulo deorientação a laser ou de cada unidade da dita pluralidade deunidades de setor em torno do primeiro eixo não faz com que aorientação do segundo eixo de um ou mais dos ditos elementosorientadores de feixe mude em respeito da plataforma, e vice-versa .

12. SISTEMA DE CONTRAMEDIDAS INFRAVERMELHODIRIGIDO A LASER QUE PODE SER MONTADO EM UMA PLATAFORMA, deacordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 8,caracterizado pelo fato de que pelo menos um módulo da ditapluralidade de módulos de detecção de ameaça e rastreamento éassociado operativamente com um refrigerador termo-elétricoou então não é ativamente refrigerado de maneira nenhuma.

13. SISTEMA DE CONTRAMEDIDAS INFRAVERMELHODIRIGIDO A LASER QUE PODE SER MONTADO EM UMA PLATAFORMA, deacordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6 ou 12,caracterizado pelo fato de que pelo menos um módulo da ditapluralidade de módulos de detecção de ameaça e rastreamentoinclui um detector SWIR que tem um comprimento de onda decorte que fica compreendido entre 1,5 e 3 μτη.

14. SISTEMA DE CONTRAMEDIDAS INFRAVERMELHODIRIGIDO A LASER QUE PODE SER MONTADO EM UMA PLATAFORMA, deacordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13,caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente umaunidade de detecção de ameaça de radar.

15. SISTEMA DE CONTRAMEDIDAS INFRAVERMELHO DIRIGIDOA LASER QUE PODE SER MONTADO EM UMA PLATAFORMA, caracterizadopelo fato de compreender:uma pluralidade de unidades de setor, em que cadaunidade de setor compreende:- uma unidade laser semicondutora adaptada paraproduzir um feixe de energia infravermelha laser paraproteger um sistema de orientação contra uma ameaça;- uma lente de colimação para colimar o feixe laserproduzido pela unidade laser semicondutora para reduzir oângulo de divergência do feixe laser;- um módulo de orientação do laser adaptado paradirigir pelo menos o feixe laser colimado na direção de umaameaça dentro de um determinado setor em relação à unidade desetor, permitindo desse modo a contenção de uma ameaçalocalizada dentro de um determinado setor em relação àunidade de setor, e- uma pluralidade de módulos de MWS de disposiçãode observação fixa para prover uma respectiva pluralidade dequadros em pixels, em que cada quadro representa um setorespecífico em relação ao módulo de MWS correspondente, e cadamódulo de MWS permite a detecção e o rastreamento de uma oumais ameaças dentro do respectivo quadro;e cada módulo de MWS compreende uma disposição desensores de observação fixa, em que cada sensor de observaçãofixa é configurado para prover uma representação em pixels deum campo de visão instantânea (IFOV) desse sensor, e cadasensor é configurado de maneira tal que seu respectivo pixelé menor do que o ângulo de divergência de campo distante meiomáximo de largura total (FWHM) de um feixe laser gerado poruma unidade de setor entre a dita pluralidade de unidades desetor,e cada módulo da pluralidade de módulos de MWS dadisposição de observação fixa é fixado rigidamente a umaunidade de setor para mantendo o IFOV de cada pixel do módulode MWS menor do que o ângulo de divergência de campo distanteFWHM de um feixe laser gerado pela unidade de setor, dentrode um setor de cobertura sobreposto do respectivo módulo de MWS da disposição de observação fixa e da unidade de setor.