लेज़र चेतावनी प्रणालियों का अनुप्रयोग और कार्य सिद्धांत: युद्ध के मैदान पर "लेज़र रडार आई"

आधुनिक युद्ध और विशिष्ट औद्योगिक और वैज्ञानिक अनुसंधान क्षेत्रों में,लेजर तकनीकदोधारी तलवार की तरह है. यह सटीक मार्गदर्शन और कुशल संचार के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है, लेकिन यह खतरे का एक स्रोत भी हो सकता है जो स्थिति को उजागर करता है और हमलों को आमंत्रित करता है। लेजर चेतावनी प्रणाली (एलडब्ल्यूएस) एक महत्वपूर्ण "प्रहरी" के रूप में उभरी है, जो अदृश्य लेजर खतरे के खिलाफ लगातार सतर्क रहती है।

I. लेजर चेतावनी प्रणाली: मुख्य कार्य सिद्धांत

लेज़र चेतावनी प्रणाली का मुख्य मिशन आने वाले लेज़र की दिशा, तरंग दैर्ध्य, पुनरावृत्ति आवृत्ति और अन्य विशेषताओं का पता लगाना, पहचानना और जवाबी कार्रवाई या टालमटोल करने वाली कार्रवाई करने के लिए कीमती समय प्राप्त करने के लिए अलार्म जारी करना है। इसके कार्य सिद्धांत को निम्नलिखित प्रमुख चरणों में संक्षेपित किया जा सकता है:

1. फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्शन:

सिस्टम के मुख्य घटक उच्च-संवेदनशीलता फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टर (जैसे फोटोडायोड, सीसीडी/सीएमओएस फोकल प्लेन एरे) हैं जो उपकरण की सतह (जैसे टैंक, विमान, जहाज) पर प्रमुख स्थानों पर वितरित किए जाते हैं।

 जब पर्यावरण में लेजर किरणें (चाहे रेंजिंग, डिज़ाइनिंग, गाइडिंग या ब्लाइंडिंग के लिए) इन डिटेक्टरों पर हमला करती हैं, तो फोटॉन ऊर्जा कमजोर विद्युत संकेतों में परिवर्तित हो जाती है।

2. सिग्नल प्रवर्धन और प्रसंस्करण:

उत्पन्न कमजोर विद्युत संकेतों को प्रारंभ में एक प्रीएम्प्लीफायर द्वारा प्रवर्धित किया जाता है।

इसके बाद, एक जटिल सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट (आमतौर पर एफपीजीए या समर्पित प्रोसेसर पर आधारित) सिग्नल को और बढ़ाता है, पृष्ठभूमि प्रकाश और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप जैसे शोर को फ़िल्टर करता है, और प्रमुख फीचर पैरामीटर निकालता है।

3. फ़ीचर पैरामीटर निष्कर्षण और पहचान:

प्रसंस्करण सर्किट विश्लेषण संकेत:

तरंग दैर्ध्य: एक आंतरिक वर्णक्रमीय पहचान उपकरण (जैसे झंझरी, प्रिज्म या नैरोबैंड फ़िल्टर सरणी) के माध्यम से लेजर बैंड (जैसे 1064nm Nd:YAG लेजर, 1550nm नेत्र-सुरक्षित लेजर, 10.6um CO2 लेजर, आदि) निर्धारित करें। यह लेज़र के प्रकार (रेंजिंग डिवाइस? लक्ष्य संकेतक?) की पहचान करने के लिए महत्वपूर्ण है।

घटना दिशा: कोण गणना एल्गोरिदम के माध्यम से समय अंतर, कई स्थानिक रूप से वितरित डिटेक्टरों से संकेतों की तीव्रता अंतर या इमेजिंग डिटेक्टर से पिक्सेल स्थिति जानकारी का उपयोग करके लेजर स्रोत के अज़ीमुथ और ऊंचाई कोणों की सटीक गणना करें।

पल्स विशेषताएँ: लेजर की पल्स चौड़ाई, पुनरावृत्ति आवृत्ति और कोडिंग मोड (जैसे मार्गदर्शन के लिए उपयोग की जाने वाली पीपीएम कोडिंग) का विश्लेषण करें। यह विभिन्न कार्यों वाले लेज़रों (जैसे कि एक साधारण रेंजफाइंडर बनाम एक सटीक लेज़र मार्गदर्शन प्रकाशक) के बीच अंतर करने में मदद करता है।

तीव्रता: खतरे की गंभीरता और अनुमानित दूरी का आकलन करें।

4. खतरे का आकलन और अलार्म आउटपुट:

केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई निकाले गए फीचर मापदंडों की तुलना अंतर्निहित खतरे डेटाबेस से करती है और पैटर्न पहचान करती है।

सिस्टम व्यापक रूप से आने वाले लेजर के प्रकार (जैसे कि लेजर रेंजिंग, लक्ष्य पदनाम, बीम-राइडिंग मार्गदर्शन, लेजर-निर्देशित मिसाइल साधक, लेजर ब्लाइंडिंग हथियार), खतरे का स्तर और दृष्टिकोण की दिशा निर्धारित करता है।

ऑडियो-विज़ुअल अलार्म उपकरणों (जैसे कॉकपिट में ध्वनि और प्रकाश अलार्म, हेलमेट-माउंटेड डिस्प्ले पर चेतावनी आइकन और दिशा संकेतक) के माध्यम से ऑपरेटर को तत्काल सहज और स्पष्ट अलार्म जानकारी प्रदान की जाती है। साथ ही, जानकारी डेटा लिंक के माध्यम से वितरित की जा सकती है।

5. (वैकल्पिक) प्रतिवाद प्रणाली एकीकरण:

 उन्नत एकीकृत रक्षा प्रणालियों में, LWS अक्सर एक सेंसर नोड के रूप में कार्य करता है, और इसकी पहचान की जानकारी वास्तविक समय में सक्रिय प्रतिवाद प्रणालियों में प्रेषित की जा सकती है:

धुआं/एयरोसोल व्याकुलता लांचर: आने वाले खतरों की दिशा में तुरंत एक धुआं स्क्रीन बनाएं, मार्गदर्शन या लक्ष्यीकरण को बाधित करने के लिए लेजर बीम को बिखेरें या अवशोषित करें।

लेजर ब्लाइंडिंग काउंटरमेजर सिस्टम: दुश्मन लेजर रेंजफाइंडर या डिज़ाइनर के ऑप्टिकल सेंसर में हस्तक्षेप या क्षति पहुंचाने के लिए मजबूत लेजर उत्सर्जित करें।

 चालाकी से बचने के निर्देश: ड्राइवरों या स्वायत्त ड्राइविंग सिस्टम को चोरी के सुझाव प्रदान करें।

द्वितीय. लेज़र चेतावनी प्रणालियों की प्रमुख प्रौद्योगिकियाँ और प्रदर्शन संकेतक

 दृश्य का पता लगाने का क्षेत्र (FOV): सर्वांगीण, बिना किसी ब्लाइंड-स्पॉट सतर्कता प्राप्त करने के लिए इसे 360° क्षैतिज अज़ीमुथ और जितना संभव हो उतना बड़ा पिच कोण (उदाहरण के लिए, -5° से +90°) को कवर करना चाहिए। यह आमतौर पर वितरित डिटेक्टर सरणियों या घूरने वाले डिटेक्टरों के साथ संयुक्त पॉलीहेड्रल प्रिज्म के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।

 स्पेक्ट्रल कवरेज: इसे मुख्य सैन्य और संभावित खतरे वाले लेजर बैंड (आमतौर पर 0.4-1.1 माइक्रोन, 1.5-1.8 माइक्रोन, 8-12 माइक्रोन) को कवर करना चाहिए।

कोणीय संकल्प: खतरे की दिशा (आमतौर पर कुछ डिग्री के भीतर) को सटीक रूप से इंगित करने की क्षमता।

तरंग दैर्ध्य रिज़ॉल्यूशन: विभिन्न लेजर बैंड के बीच अंतर करने की क्षमता।

संवेदनशीलता/पता लगाने की सीमा: कम घटना वाली लेजर ऊर्जा घनत्व का विश्वसनीय रूप से पता लगाने की क्षमता, जो चेतावनी दूरी निर्धारित करती है।

गलत अलार्म दर: प्राकृतिक प्रकाश स्रोतों (जैसे सूरज और बिजली) और कृत्रिम गैर-धमकी देने वाले प्रकाश स्रोतों (जैसे सर्चलाइट और वेल्डिंग आर्क) को लेजर खतरों के रूप में गलत पहचानने की संभावना बेहद कम होनी चाहिए।

प्रतिक्रिया समय: लेज़र एक्सपोज़र से लेकर अलार्म जारी होने तक का समय जितना कम होगा, उतना बेहतर होगा (आमतौर पर मिलीसेकंड की आवश्यकता होती है)।

बहु-लक्ष्य प्रसंस्करण क्षमता: एक साथ संभालने की क्षमताएकाधिक लेज़रविभिन्न दिशाओं और तरंग दैर्ध्य से खतरे।

तृतीय. लेज़र चेतावनी प्रणालियों का व्यापक अनुप्रयोग

1. सैन्य क्षेत्र (मुख्य अनुप्रयोग):

मुख्य युद्धक टैंक और बख्तरबंद वाहन: लेजर चेतावनी प्रणाली (एलडब्ल्यूएस) दुश्मन के टैंक और एंटी-टैंक मिसाइल (जैसे टीओडब्ल्यू, कोर्नेट) लेजर रेंजिंग और लक्ष्य डिज़ाइनर रोशनी के खिलाफ युद्धक्षेत्र में जीवित रहने की क्षमता बढ़ाने के लिए प्रमुख उपकरण हैं। आधुनिक टैंक (जैसे तेंदुआ 2A7, M1A2 SEPv3) आम तौर पर उन्नत LWS को एकीकृत करते हैं।

 सैन्य विमान और हेलीकॉप्टर: LWS का उपयोग लेजर प्रॉक्सिमिटी फ़्यूज़ या लेजर-निर्देशित हथियारों (जैसे लेजर-निर्देशित बम) रोशनी के साथ-साथ कम ऊंचाई वाली उड़ान के दौरान खतरों का संकेत देने वाले लेजर के साथ जमीन पर पोर्टेबल सतह से हवा में मार करने वाली मिसाइलों (MANPADS, जैसे स्टिंगर, इग्ला) के खिलाफ चेतावनी देने के लिए किया जाता है। सशस्त्र हेलीकॉप्टर (जैसे एएच-64 अपाचे) विशेष रूप से एलडब्ल्यूएस पर निर्भर हैं।

 सतही जहाज: जहाज-रोधी मिसाइलों (जैसे कि कुछ लेजर अर्ध-सक्रिय निर्देशित मॉडल) और दुश्मन जहाज/भूमि-आधारित लेजर रेंजिंग/संकेत के खिलाफ रक्षा।

महत्वपूर्ण सुविधाएं/कमांड पोस्ट: लेजर-निर्देशित हथियार लक्ष्यीकरण और लेजर टोही के खिलाफ रक्षा।

व्यक्तिगत/विशेष ऑपरेशन: पोर्टेबल एलडब्ल्यूएस का उपयोग स्नाइपर लेजर रेंजिंग या लेजर ब्लाइंडिंग हथियार के खतरों के खिलाफ चेतावनी देने के लिए किया जाता है।

 इलेक्ट्रॉनिक काउंटरमेजर (ईसीएम) सिस्टम में एकीकरण: एलडब्ल्यूएस स्मोक स्क्रीन, इंफ्रारेड डिकॉय, लेजर काउंटरमेजर्स और अन्य सॉफ्ट/हार्ड किल उपायों को ट्रिगर करने के लिए "आंखों" के रूप में कार्य करता है।

2. नागरिक और अर्धसैनिक क्षेत्र:

वीआईपी सुरक्षा वाहन: उच्च पदस्थ अधिकारियों या कंपनी अध्यक्षों के वाहनों को संभावित लेजर हथियार हमलों या ड्राइवर के साथ लेजर हस्तक्षेप से बचाना।

धुआं/एयरोसोल व्याकुलता लांचर: आने वाले खतरों की दिशा में तुरंत एक धुआं स्क्रीन बनाएं, मार्गदर्शन या लक्ष्यीकरण को बाधित करने के लिए लेजर बीम को बिखेरें या अवशोषित करें।

महत्वपूर्ण बुनियादी ढाँचा सुरक्षा: जैसे परमाणु ऊर्जा संयंत्र और रासायनिक संयंत्र, संभावित दुर्भावनापूर्ण लेजर हस्तक्षेप या तोड़फोड़ से बचाव के लिए।

उच्च-स्तरीय अनुसंधान और औद्योगिक वातावरण: उच्च-शक्ति लेजर प्रयोगशालाओं या औद्योगिक लेजर प्रसंस्करण क्षेत्रों में, निगरानी करना कि क्या कर्मचारी गलती से खतरनाक लेजर विकिरण (सुरक्षा इंटरलॉक के हिस्से के रूप में) के संपर्क में हैं।

अंतरिक्ष यान: निगरानी करना कि क्या वे कक्षा में संचालन के दौरान जमीन या अंतरिक्ष से लेजर विकिरण के संपर्क में हैं (संभवतः रेंजिंग, संचार या संभावित हस्तक्षेप के लिए)।

लेज़र चेतावनी प्रणाली आधुनिक युद्धक्षेत्रों और विशिष्ट उच्च जोखिम वाले वातावरणों में एक अनिवार्य "अवधारणात्मक अंग" है। यह एक तेज "लेजर रडार आंख" की तरह काम करता है, जो लगातार अदृश्य खतरे के स्पेक्ट्रम को स्कैन करता है और लेजर विकिरण के संभावित घातक अग्रदूत को समय पर अलर्ट और जवाबी उपायों में परिवर्तित करता है। टैंक जैसे स्टील के विशालकाय विमानों से लेकर नीले आकाश में उड़ते विमानों तक, लहरों को चीरते हुए युद्धपोतों से लेकर विशेष अभियानों पर तैनात सैनिकों तक, LWS चुपचाप कर्मियों और उपकरणों की सुरक्षा की रक्षा करता है। इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल काउंटरमेजर तकनीक के निरंतर उन्नयन के साथ, लेजर चेतावनी प्रणाली मल्टी-स्पेक्ट्रल डिटेक्शन, कृत्रिम बुद्धिमत्ता एकीकरण और लघुकरण की दिशा में विकसित होती रहेगी, जो भविष्य के "हल्के युद्ध" में और भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगी और अमूर्त खतरों के खिलाफ एक ठोस ढाल बन जाएगी और युद्ध के मैदान पर पहल को जब्त कर लेगी।