Что такое уголковый отражатель

Уголковый отражатель

Уголковый отражатель — устройство в виде прямоугольного тетраэдра со взаимно перпендикулярными отражающими плоскостями. Излучение, попавшее в уголковый отражатель, отражается в строго обратном направлении.

Несмотря на одинаковый принцип, отражатели для оптических и радиоволн отличаются исполнением. Отражатели для оптического диапазона, как правило, изготовляются в виде прямоугольного тетраэдра из прозрачного материала (стекло, прозрачные пластики). Лучи света отражаются от граней за счет эффекта полного внутреннего отражения. Весь отражатель состоит из множества тетраэдров. Со стороны, откуда приходят лучи, каждая ячейка выглядит как равносторонний треугольник. Таким образом добиваются минимальной толщины всего устройства и его стоимости без какого-либо ущерба для основной функции.

В особых случаях, когда требуется особая точность отражения, уменьшением размеров пренебрегают, чтобы получить как можно более высокую точность изготовления.

Уголковый отражатель «Лунохода-1» обеспечил порядка 20 измерений в 1971 — 1972 годах, но затем его точное положение утерялось. 22 апреля 2010 года американские учёные из университета Калифорнии в Сан-Диего сообщили, что смогли впервые с 1971 года принять лазерный луч от уголкового отражателя «Лунохода-1».

Уголковый отражатель был установлен на автоматической станции «Луна-21» [1] . С поверхности Земли участок Луны, на котором находилась автоматическая станция с уголковым отражателем, был освещен лучом лазера. Луч «вернулся» в то же место, где находился лазер. Измерив точное время от момента включения лазера до момента возвращения сигнала, удалось с весьма высокой точностью (до 40 см) найти расстояние от поверхности Земли (от лазера) до поверхности Луны (уголкового отражателя станции) [1] .

«Военно-инженерная подготовка»

Уголковый отражатель ОМУ (рис. III) применяется для придания радиоотражающих свойств макетам техники и вооружения, изготовленным из неметаллических материалов. Отражатели ОМУ устанавливаются с соблюдением следующих требований:

внутри макета отражатели должны располагаться на высоте 1,5-2,5 м, а если это невозможно, то их устанавливают рядом с макетом на удалении от него до 3 м с теневой стороны;

макеты техники, местные предметы, а также растительность не должны экранировать отражатели с направлений ожидаемого радиолокационного наблюдения.

Уголковый отражатель «Пирамида» (рис. IV) предназначен для имитации металлических и железобетонных мостов, плотин, дамб. Он может устанавливаться как на воде, так и на суше.

Пневматический отражатель «Сфера-ПР» (рис. V) применяется при имитации наплавных мостов и паромных переправ.

Тепловые имитаторы предназначены для воспроизведения тепловых демаскирующих признаков реальных объектов. Они применяются для имитации техники и сооружений в условиях использования противником средств теплового обнаружения. Тепловые имитаторы могут быть промышленного (КФП-1-180) и войскового изготовления.

Тепловой имитатор промышленного изготовления действует по принципу беспламенного окисления бензина с выделением тепла (инструкция по эксплуатации прилагается к каждому имитатору). Имитатор войскового изготовления состоит из горелки капельного типа, отражателя и емкости для топлива. Расход топлива (керосин, дизельное топливо) составляет 1-2,5 л/ч.

В зависимости от условий местности и действующих видов разведки противника из маскировочных комплектов и местных материалов устраиваются маски-перекрытия, вертикальные, горизонтальные и деформирующие маски.

Маски-перекрытия предназначены для скрытия объектов от наземной и воздушной разведки. Они могут быть выпуклыми, вогнутыми и плоскими.

Покрытия таких масок по всему контуру должны примыкать к поверхности земли. Искажение контуров и вписывание масок в фон окружающей местности достигаются присыпкой из местных материалов и наброской растительности. Этот тип масок найдет широкое применение при ведении боевых действий по удержанию занятого района (в обороне).

Вертикальные маски предназначены для скрытия от наземной разведки противника войск на позициях и будут применяться для маскировки наблюдательных, командных и командно-наблюдательных пунктов командиров подразделений при их возведении.

Горизонтальные маски применяют для скрытия от воздушной разведки объектов, предназначенных для выполнения специальных задач или для скрытого въезда и выезда техники без нарушения маскировки.

Деформирующие маски устраивают для искажения внешнего вида сооружений, вооружения и техники в сочетании с деформирующим или имитирующим окрашиванием. Такие маски будут применяться для маскировки складских помещений с запасом материальных средств в пунктах постоянной дислокации (ППД) и у аэродромов.

Для уменьшения заметности техники от тепловых средств разведки над теплоизлучающими поверхностями дополнительно могут устраиваться тепловые экраны.

На местности, бедной естественными масками, производится ее распятнение путем расчистки поверхности грунта от дерна, присыпками, сжиганием горючих материалов и другими способами. Количество пятен должно вдвое — втрое превышать число сооружения.

IV.5. Ложные сооружения и заграждения.
При оборудовании ложных позиций, ложных районов сосредоточения и других ложных объектов устраивают ложные сооружения и заграждения. При их устройстве необходимо соблюдать следующие требования:

— ложные сооружения должны правдоподобно воспроизводить все основные демаскирующие признаки действительных сооружений;

— расположение ложных объектов должно быть тактически обоснованным;

— ложные окопы и укрытия должны давать возможность переоборудовать их в действительные;

— устройство ложных сооружений и заграждений необходимо производить одновременно с возведением действительных сооружений и заграждений.

Ложные окопы и укрытия устраивают отрывкой грунта на глубину 15-20 см. Бруствер имитируется перевернутым дерном, снимаемым с поверхности ложного сооружения, или насыпанием на траву слоя вынутого грунта. Дно этих сооружений утепляют слоем почвы, торфа, хвойными ветками и т. п.

Для имитации замаскированной техники от комплексного применения противником технических средств оптической, тепловой и радиолокационной разведок устраиваются макеты, состоящие из маскировочного покрытия, отражателей ОМУ и тепловых имитаторов (табл. 3).

Ложные МВЗ обозначаются имитацией следов работы по установке мин.

Для скрытия (имитации) техники, металлических и железобетонных объектов и других целей от радиолокационных средств разведки противника применяют уголковые отражатели ОМУ, «Пирамида», «Угол».

1– подвеска двух отражателей ОМУ на Т-образной опоре; 2– отражатель на наклонной опоре; 3– отражатели на кустовой опоре
Для скрытия (воспроизведения) тепловых демаскирующих признаков реальных объектов (техники) используются тепловые экраны и имитаторы КФП. Тепловые имитаторы промышленного изготовления КФП и имитаторы войскового изготовления могут устанавливаться в макетах и ложных сооружениях в местах, соответствующих расположению нагретых частей техники и сооружений.

Тепловой имитатор промышленного изготовления КФП

1.– цилиндр горелки, 2.– защитный кожух
Таким образом, правильное использование средств маскировки и имитации позволяет решить многие вопросы выполнения мероприятий маскировки.

объяснение принципа действия уголкового отражателя, который положен в основу световозвращающих материалов

Сейчас световозвращатели широко используются в дорожных знаках и обозначениях дорожных объектов, специальной одежде дорожных служб, в униформе специальных служб, таких как ГИБДД, МЧС, Скорой помощи. При попадании света на эти материалы они ярко «светятся», значительно выделяясь на общем фоне дороги. Водители в темноте издалека видят такие объекты, заранее планируя свои действия.

Очень долго мы искали хорошую статью, которая понятно, доступно, но со строгих научных позиций объяснила бы принцип действия световозвращателей. Это оказалось нелегкой задачей. Все сегодняшние описания содержат ряд неточностей. Нашли мы такую статью только в подшивке научно-популярного физико-математического журнала «Квант» за 1978 год.

В основе эффекта световозрващения лежит принцип уголкового отражателя. Собственно уголковым отражателям посвящена эта статья. Интересны и другие, приведенные в статье варианты использования этого эффекта.

Уголковые отражатели

научно-популярный физико-математический журнала «Квант» 1978 год №12 стр.7-9,46

Уголковые отражатели — это устройства, которые применяются для отражения радиолокационных или оптических лучей в направлении, противоположном первоначальному. Еще в недавнем прошлом оптические уголковые отражатели использовались только как скромное дорожное предупредительное устройство — на велосипедах, автомобилях, поездах, на дорожных указателях. Назывались они катафотами. В настоящее время уголковые отражатели находят очень широкое применение: они используются и в навигационной радиолокации, и в метеорологии, и в космических исследованиях.
Как же «работает» уголковый отражатель?
Устройство его очень просто. На рисунке 1 приведены различные типы уголковых отражателей. Это может быть треугольная призма, две боковые грани которой взаимно перпендикулярны (рис. 1а) и с внутренних сторон своих поверхностей (OAA’O и OBB’O’) с внутренних сторон покрыты тонким слоем материала хорошо отражающего свет. Уголковый отражатель может представлять собой четырехгранную пирамиду (рис.1б),

а)	б)	в)

три взаимно перпендикулярные грани которой (AOB, BOC, AOC) также имеют внутренние отражающие поверхности. Радиолокационные уголковые отражатели — это три заимно перпендикулярные полоские пластины (рис. 1в), изготовленные из материала, хорошо отражающего радиоволны.
Как видно, уголковый отражатель можно схематично представить, как систему взаимно перпендикулярных плоских зеркал.Чтобы лучше понять принцип действия отражателя, рассмотрим, как изменяет ход световых лучей система из двух таких зеркал (З₁ и З₂ на рис.2)

Рисунок 2

Луч S, попадающий на зеркало З₁ под углом φ₁, отражается от него в точке A, попадает от него на зеркало З₂ под углом φ₂ и отражается от него в точке B, 2 φ₁+2 φ₂ = 180°, т.е. луч отраженный параллелен лучу падающему и направлен в противоположную сторону.

Роль двух таких зеркал в отражателе-призме (рис.1а) выполняют грани OAA’O’ и OBB’O’. Луч света, падающий на грань-«гипотенузу» BAA’B’ после отражения в призме выходит строго в обратном направлении. Отметим, что преломление луча на грани-гипотенузе не сказывается на «оборачивающем действии» отражателя (рис.3).

Очевидно, что если луч, падающий и луч отраженный параллельны друг другу по одну сторону от преломляющей грани BAA’B’ – внутри угла, то они параллельны и по другую ее строну.

Однако отражатель, состоящий из двух взаимно перпендикулярных зеркал, «обращает» только те лучи, которые лежат в плоскости, перпендикулярной к ребру двугранного угла, образованного зеркалами. Этого недостатка лишен отражатель, состоящий из трех взаимно перпендикулярных зеркал. Покажем, что всякий луч, попавший на такой отражатель и испытавший последовательно отражения от всех трех зеркал, изменит свое направление на прямо противоположное.

Для этого предварительно рассмотрим, как изменяется единичный вектор, определяющий направление луча, при отражении луча от плоского зеркала. На рисунке 4:
З – плоское зеркало,
S – луч, падающий на зеркало под углом φ,
– единичный вектор, определяющий направление падающего луча, – единичный вектор, перпендикулярный к плоскости зеркала, – единичный вектор, определяющий направление отраженного луча. (векторы , и лежат в одной плоскости). Представим, каждый из векторов , и ;в виде суммы двух векторов (будем называть их «составляющими»): где составляющие; и параллельный плоскости З, а и перпендикулярны к этой плоскости. Из закона отражения света следует, что а , то есть при отражении луча составляющая вектора , параллельная плоскости зеркала, не меняется, а составляющая, перпендикулярная к этой плоскости, меняет знак на противоположный.

Теперь рассмотрим три взаимно перпендикулярных плоских зеркала З₁, З₂, З₃ на рисунке 5

Пусть S – луч, падающий на систему этих зеркал; s – единичный вектор в направлении луча S. Представим, как сумму трех составляющих параллельных осям X, Y и Z соответственно. После первого отражения – отражения от зеркала — луч идет по направлению, определяемому единичным вектором . Составляющие вектора – это (составляющая вектора перпендикулярная к плоскости зеркала З₁, меняет знак на противоположный, а составляющие и параллельные этой плоскости, остаются неизменными). Проследив последовательные отражения луча от зеркал З₂ и З₃, мы убедимся, что после третьего отражения (от З₃) луч идет по направлению, задаваемому единичным вектором , составляющие которого равны соответственно . Значит, любой луч, попадающий на систему трех, взаимно перпендикулярных зеркал, отражается этой системой в направлении, противоположном первоначальному.

Такую систему зеркал образуют три вазимно перпендикулярные посербренные грани уголкового отражателя-пирамиды (см. рис. 1, б). Наличие «закрывающей» угол грани АВС не нарушает действия отражающих граней АОВ, ВОС и АОС.

Мы уже говорили о том, какое широкое применение находят уголковые отражатели. Самые «старые» из них – катафоты, можно предсатвить себе как набор отражателей-призм, скомпанованных таким образом, что ребрадвугранных углов, образованных отражающими гранями, лежат в одной плоскости и поверуты друг относительно друга под всевозможными углами. Каждая такая призма отражает «назад» лучи перпендикулярные к ребру двугранного угла. Оттого катафот и кажется светящимся.

В повседневной практике уголковые отражатели типа изображенного на рисунке 1, в, используются в навигационной радиолокации. Например, бакены и буйки, снабженные такими отражателями, становятся более заметными для радиолокаторов. С помощью отражателей, прикрепленных к метеорологическим шарам-зондам, радиолокационным методом определяются скорость и направление ветра на большой высоте.

Уникальны по своему применению оптические уголковые отражатели в космических исследованиях. Помещенный на искусственный спутник земли или на космический корабль отражатель позволяет с очень большой точностью определять расстояние до этих объектов. При этом в качестве луча локатора используется луч лазера.

В 1968 году уголковый отражатель был доставлен экипажем американского космического корабля Аполлон – II на Луну. Через год на Луне появился второй уголковый отражатель – установленные на советском автоматическом самоходном аппарате Луноход -1. Изготовлен он был в порядке международного сотрудничества французскими специалистами. Этот отражатель состоит из 14 четырехгранных пирамид, сделанных из плавленого кварца. Отражающие гоани каждой призмы покрыты тонким слоем серебра, который предохраняется слоем напыленного кварца; поверхность призм отшлифована с точностью до 0,07 мкм (т.е. размеры шероховатостей не превышают 0,07 мкм).

Использование уголковых отражателей, доставленных на Луну, позволило с помощью лазерного луча-локатора измерить расстояние Земля – Луна с очень большой точностью. – до 0,1 метра.

Приведенные нами примеры далеко не исчерпывают многообразия применений простого и надежного устройства – уголкового отражателя.

что такое уголковый отражатель? что такое уголковый отражатель?Подскажите пожалуйста

Уголковый отражатель — устройство в виде прямоугольного тетраэдра со взаимно перпендикулярными отражающими плоскостями. Излучение, попавшее в уголковый отражатель, отражается в строго обратном направлении.

Несмотря на одинаковый принцип, отражатели для оптических и радиоволн отличаются исполнением. Отражатели для оптического диапазона, как правило, изготовляются в виде прямоугольного тетраэдра из прозрачного материала (стекло, прозрачные пластики) . Лучи света отражаются от граней за счет эффекта полного внутреннего отражения. Весь отражатель состоит из множества тетраэдров. Со стороны, откуда приходят лучи, каждая ячейка выглядит как равносторонний треугольник. Таким образом добиваются минимальной толщины всего устройства и его стоимости без какого-либо ущерба для основной функции.

В особых случаях, когда требуется особая точность отражения, уменьшением размеров пренебрегают, чтобы получить как можно более высокую точность изготовления.