ES2563169T3 - Generador de escenarios de blancos - Google Patents

Abstract

Un generador de escenarios de blancos (8) para generar una imagen de un blanco, para su utilización en una prueba de un aparato de detección de láser pulsado a incorporar a un objeto volador, comprendiendo el generador (8): una matriz (10) de elementos de píxel (11), medios de detector (20) para detectar el funcionamiento de un láser pulsado, y medios de fuente de luz (18) para generar por lo menos un pulso de luz que representa un pulso de láser devuelto, caracterizado por que el generador (8) comprende además: una red reconfigurable (14) de guías de onda ópticas, que acopla selectivamente dichos medios de fuente de luz (18) a dichos elementos de píxel (11) respectivos, y un medio de controlador (22) que funciona para reconfigurar selectivamente dicha red de guías de onda (14), de manera que presenta a elementos de píxel seleccionados dicho por lo menos un pulso de luz, y funcionando dicho medio de controlador (22) de tal modo que dicho un pulso recibe características de retardo de tiempo seleccionadas, de manera que la luz emitida desde dichos píxeles representa las señales ópticas devueltas procedentes de un blanco iluminado por dicho aparato, incluyendo la red (14) una serie de elementos de retardo (44) que proporcionan diferentes retardos, y estando dispuesto dicho medio de controlador (22) para incorporar selectivamente los elementos de retardo (44) en trayectorias de luz a cada elemento de píxel (11) desde dicho medio de fuente de láser (18), con el fin de representar efectos de dispersión del pulso o variaciones en el retardo de tiempo de la señal dentro de un escenario.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

DESCRIPCION

Generador de escenarios de blancos Sector tecnico de la invencion

La presente invencion se refiere a un generador de escenarios de blancos, para su utilizacion en una prueba de un aparato de deteccion de laser pulsado que puede ser incorporado a objetos voladores, tales como misiles.

Tecnica anterior

Es habitual incorporar buscadores en los misiles, para guiar el misil hacia un blanco. Cuando se esta desarrollando un misil nuevo, es necesario probarlo para asegurarse de que el diseno es robusto y de que se comporta de la manera esperada. Se llevan a cabo pruebas sobre los componentes y subsistemas en todas las etapas de desarrollo, pero es necesaria una prueba para el misil completo, montado, con el fin de verificar que los subsistemas funcionan conjuntamente segun lo previsto, y que el misil puede realizar la tarea prevista para el mismo. Los subsistemas de los misiles se pueden probar simultaneamente en un entorno representativo, disparando el misil contra un blanco de prueba a una distancia de disparo del misil. Esta es una parte esencial de cualquier programa de desarrollo de misiles nuevos, aunque es muy costosa y requiere mucho tiempo. Una manera de reducir significativamente el numero de disparos de misil necesarios es utilizar modelos de comportamiento representativos validados. Las pruebas de simulacion con equipos ffsicos (HWIL, Hardware In The Loop) permiten que la interaccion y respuesta de muchos de los subsistemas de misiles se prueben repetidamente en un entorno controlado, a un coste mucho menor y con escalas de tiempo mucho mas rapidas que los ensayos de tiro, para proporcionar confianza tanto en los modelos como en los subsistemas de misiles.

Los misiles guiados contienen un buscador para el seguimiento e intercepcion de blancos autonomos. El buscador contiene un detector que responde a la radiacion electromagnetica, ya sea RF, optica o de infrarrojos, que es emitida o dispersada por el blanco. La radiacion del blanco detectada por el buscador se utiliza para determinar la orientacion y el movimiento del blanco, y por lo tanto para determinar las ordenes de guiado necesarias para dirigir el movimiento del misil. Si el guiado es correcto, el controlador del misil utilizara la informacion del buscador para dirigir el misil sobre una trayectoria que interceptara el blanco. Las pruebas HWIL simulan este proceso de manera controlada, del siguiente modo. La parte delantera del misil que contiene el buscador, es decir equipamiento ffsico real, se monta en un receptaculo que puede girar en torno a los tres ejes. A continuacion, una imagen representativa del blanco a una distancia particular se proyecta en el buscador del misil para simular un blanco real, por medio de un generador de escenarios de blancos. El generador de escenarios de blancos esta montado asimismo de tal modo que se puede girar en acimut y elevacion, con respecto al buscador, para simular el movimiento del blanco.

El buscador del misil responde al movimiento y a la orientacion simulados de la imagen del blanco, y envfa datos a un controlador del misil, que determina a continuacion las senales de guiado adecuadas a enviar a otros subsistemas del misil, tales como los accionadores de las aletas. A continuacion, se modeliza la respuesta aerodinamica y cinetica global del misil a estas senales de guiado con el fin de determinar el movimiento angular que se debe imponer sobre el receptaculo de 3 ejes, y el efecto sobre la imagen del blanco debido a la respuesta cinetica aerodinamica modelizada del misil. Cualesquiera cambios necesarios para la posicion y el movimiento simulados de la imagen del blanco son introducidos en el generador de escenarios, que a continuacion proyecta al buscador una imagen modificada, y a continuacion se repite el ciclo. Este dispositivo se denomina una prueba de bucle cerrado, dado que las consecuencias de las senales procedentes del controlador del misil se alimentan al generador de escenarios de blancos, el cual cambia la imagen que ve el buscador y por lo tanto la entrada al controlador, lo que afecta de nuevo al escenario del blanco, y asf sucesivamente, sin intervencion del operador. La prueba se ejecuta asimismo en tiempo real. La imagen simulada del blanco aumenta de tamano con el paso del tiempo, representando el vuelo del misil hacia el blanco. Si el misil esta funcionando correctamente, el proceso dclico permite probar el ataque completo al blanco, desde el lanzamiento hasta el momento en el que se esperana que funcionara la espoleta del misil. Los subsistemas que normalmente no se prueban mediante este proceso son la espoleta, la ojiva y los motores.

El generador de escenarios de blancos es un componente clave en las pruebas de HWIL. Sin embargo, existen actualmente limitaciones sobre los tipos de buscadores que pueden ser probados de este modo. A este respecto, los sistemas HWIL para probar misiles con buscadores opticos o de infrarrojos solo prueban habitualmente buscadores "pasivos", es decir, aquellos en que el buscador observa pasivamente la radiacion emitida por el escenario, y no proporciona su propia radiacion para iluminar o alumbrar el escenario. En cambio, los buscadores "activos" contienen sus propias fuentes de radiacion para proporcionar iluminacion del escenario, y responden solamente a las longitudes de onda de estas fuentes generadas. Dichos buscadores activos basados en radar laser incluyen por lo menos una fuente de laser, y detectan solamente longitudes de onda del laser en una banda estrecha seleccionada, de manera que se reduce el efecto de la radiacion del ruido de fondo ambiental. La fuente de laser puede ser transportada por un misil o puede ser un laser semiactivo (SAL, semi-active laser). En este ultimo caso, el emisor de laser puede ser transportado por una aeronave o por personal de tierra, y utilizado para iluminar un blanco para su deteccion mediante el sensor del misil.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Sin embargo, la prueba de dichos buscadores ladar activos en dispositivos de HWIL no es viable con el equipo de prueba HWIL habitual, debido a que los generadores de escenarios de blanco conocidos no pueden generar una imagen en el formato que puede reconocer un buscador ladar activo.

Analogamente, la prueba de buscadores SAL con dispositivos HWIL tampoco es viable con equipamiento de prueba HWIL habitual. A pesar de que un sensor SAL es 'pasivo' y no lleva su propia fuente de laser, responde solamente a radiacion de laser pulsado y, por lo tanto, requiere un generador de escenarios de blancos que pueda proporcionar los pulsos laser necesarios con la temporizacion correcta desde el punto de vista de las diferentes partes del buscador SAL.

Es sabido que se esta desarrollando equipamiento para pruebas HWIL de buscadores ladar, aunque dicho equipamiento de prueba se basa habitualmente en un escenario del blanco generado por una matriz de fuentes de luz independientes, controladas activamente.

Se da a conocer una forma conocida de equipamiento que utiliza una matriz de microespejos dirigibles en el documento "Concepts using optical MEMS array for LADAR scene projection" ("conceptos en la utilizacion de matrices MEMS opticas para la proyeccion de escenarios LADAR"), de J L Smith, publicado en PROCEEDINGS OF SPIE- THE INTERNATIONAL SOCIETY FOR OPTICAL ENGINEERING, volumen 5092, 2003, paginas 276 a 287, XP002523166, US.

Resumen de la invencion

Un objetivo de la invencion es dar a conocer un generador de escenarios de blancos para su utilizacion en una prueba de un aparato de deteccion de laser pulsado a incorporar en objetos voladores, tales como misiles.

En un primer aspecto, la invencion da a conocer un generador de escenarios de blancos para generar un escenario de un blanco, para su utilizacion en una prueba de un aparato de deteccion de laser pulsado a incorporar en un objeto volador, comprendiendo el generador una matriz de elementos de pixel, medios de detector para detectar el funcionamiento de un laser pulsado y medios de fuente de luz para generar por lo menos un pulso de luz que representa un pulso de laser devuelto, caracterizado por que el generador comprende ademas una red reconfigurable de grnas de onda opticas que acopla selectivamente dichos medios de fuente de luz a dichos elementos de pixel, y

un medio de controlador que funciona para reconfigurar selectivamente dicha red de grnas de onda, con el que presentar dicho un pulso de luz a elementos de pixel seleccionados, y funcionando dicho medio de controlador de manera que dicho un pulso de luz recibe caractensticas de retardo de tiempo seleccionadas, de tal modo que la luz emitida desde dichos pfxeles representa las senales opticas devueltas, procedentes de un blanco iluminado por dicho aparato,

incluyendo la red una serie de elementos de retardo que proporcionan diferentes retardos, y estando dispuesto dicho medio de controlador para incorporar selectivamente los elementos de retardo en trayectorias de luz para cada elemento de pixel desde dicho medio de fuente de laser, con el fin de representar efectos de dispersion de los pulsos o variaciones en el retardo de tiempo de la senal dentro de un escenario.

En un segundo aspecto, la invencion da a conocer un procedimiento de generacion de un escenario de blanco para probar un aparato de deteccion de laser pulsado a incorporar en un objeto volador, comprendiendo el procedimiento:

detectar el funcionamiento de un ladar pulsado y proporcionar, en respuesta a dicha deteccion, por lo menos un pulso de luz que representa un pulso de laser devuelto, y

disponer una matriz de elementos de pixel,

caracterizado por que el procedimiento comprende ademas disponer una red reconfigurable de grnas de onda opticas, incluyendo la red una serie de elementos de retardo que proporcionan diferentes retardos, acoplar selectivamente dicho por lo menos un pulso de luz a unos seleccionados de dichos elementos de pixel para su emision desde los mismos, y dotar a dicho un pulso de caractensticas seleccionadas de retardo de tiempo mediante incorporar selectivamente elementos de retardo en trayectorias de la luz a cada elemento de pixel desde dicho medio de fuente de laser, para representar efectos de dispersion de los pulsos o variaciones en el retardo de tiempo de la senal dentro de un escenario; de tal modo que la luz emitida desde dichos pfxeles representa las senales opticas devueltas procedentes de un blanco iluminado por dicho aparato.

El aparato de deteccion que se puede probar mediante la presente invencion puede ser un aparato activo de deteccion de laser pulsado, en el que el mismo objeto volador contiene un emisor y un receptor de laser. De manera alternativa, el aparato puede ser semiactivo (SAL), en el que un emisor de laser es independiente del objeto volador que lleva el receptor. En este ultimo caso, el emisor puede estar situado en tierra o en otro objeto volador, tal como una aeronave. Tal como se describe en la presente memoria, las referencias se hacen predominantemente a sensores ladar pulsados, pero sera evidente que la invencion es aplicable asimismo a sensores de tipo SAL.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

La presente invencion da a conocer una solucion practica al problema de probar sensores de ladar pulsado que forman un buscador activo o SAL a incorporar en un misil, o en otros objetos voladores.

La red reconfigurable de gmas de onda opticas puede comprender una serie de gmas de onda opticas para dirigir luz emitida desde los medios de fuente de luz a cualesquiera uno o varios de los elementos de pixel en la matriz de pfxeles, y por lo menos un elemento de conmutacion para dirigir selectivamente luz emitida desde dichos medios de fuente de luz a lo largo de cualesquiera una o varias de las gmas de onda opticas, de acuerdo con una imagen de blanco a generar.

Los elementos de pixel pueden estar formados por respectivos extremos, o elementos opticos en los respectivos extremos de las gmas de onda opticas, de tal modo que la luz emitida desde los medios de fuente de luz se puede direccionar a lo largo de gmas de onda a los elementos de pixel para formar una imagen del blanco.

Ventajosamente, los medios de fuente de luz pueden comprender una unica fuente de laser y la red de gmas de onda opticas se puede reconfigurar para dirigir luz emitida desde dicha fuente de laser a cualesquiera uno o varios de los elementos de pixel en la matriz de pfxeles.

La red de gmas de onda opticas se puede componer total o principalmente de fibras opticas, que pueden ser configuradas facilmente en redes complejas. Sin embargo, las partes seleccionadas de la red pueden estar formadas de otros tipos de gmas de onda opticas, por ejemplo trayectorias de propagacion de la luz formadas en sustratos.

un elemento transmisivo de la luz tal como una lente, esta situado en el extremo de una gma de ondas.

Existen varios tipos de ladar, tales como de escaneado de puntos, de escaneado de lmeas o fijo. En el escaneado de puntos, se transmite un punto de laser para escanear un escenario (campo de vision) de un blanco en una estructura de escaneado por tramas para desarrollar una imagen. En el escaneado de lmeas, el haz de laser forma una lmea que atraviesa el escenario del blanco. En un ladar fijo, todo el escenario del blanco se ilumina simultaneamente. Por ejemplo, si un ladar sometido a prueba es un ladar fijo, un generador de escenarios de blancos esta adaptado para recibir una sola rafaga de luz procedente del ladar y transmitir en consecuencia un retorno simulado procedente de un blanco.

Ademas, un ladar puede ser coaxial o biaxial. En un sistema coaxial, las trayectorias opticas del transmisor y del receptor comparten la misma abertura y los mismos ejes opticos. En un sistema biaxial, las trayectorias opticas del transmisor y del receptor son independientes ffsicamente.

El generador de escenarios de blancos que se describe en la presente memoria haciendo referencia a los dibujos se puede adaptar para funcionar con uno o varios de estos diferentes tipos de ladar. La flexibilidad del generador de escenarios de blancos descrito en la presente memoria permite asimismo la simulacion de cualesquiera uno o varios de diversos tipos de blanco. Para contemplar diferentes tipos de ladar y simular diferentes tipos de blanco, es necesario que el generador de escenarios de blancos sea adaptable en el modo en el que la luz es recibida y transmitida.

En relacion con la luz recibida del ladar sometido a prueba, es necesario asegurar que la luz emitida por un ladar que incide en la matriz de pfxeles se detecta mediante transmision a traves de la red de fibras. Para un sistema biaxial que tiene una trayectoria de transmision independiente, la deteccion puede tener lugar remotamente respecto de la matriz de pfxeles. En algunas circunstancias, el generador de escenarios de blancos puede responder a una activacion del ladar pulsado, en lugar de a la propia emision de luz, si la emision no tiene lugar, por ejemplo, por razones de seguridad.

Para la luz transmitida de vuelta al ladar mediante el generador de escenarios de blancos, es necesario simular la luz reflejada desde un blanco real. Esto se lleva a cabo iluminando pfxeles seleccionados, para simular la direccion de la lmea de mira, y para proporcionar pulsos de luz con caractensticas de retardo de tiempo seleccionadas con el fin de simular la distancia.

De manera preferible por simplicidad y costes, dicho medio de detector comprende un unico fotodetector, o un pequeno numero de fotodetectores, y dichos medios de fuente de luz comprenden una unica fuente de laser o un banco de una pequena cantidad de laseres, donde el numero de laseres o detectores es menor que el numero de elementos de pixel. En algunas circunstancias, los medios de fuente de luz pueden comprender un espejo o un retrorreflector.

En principio, puede ser posible concebir varios tipos de red reconfigurable, que cumplan los requisitos de flexibilidad descritos anteriormente, de tal modo que los pulsos de laser se dirijan selectivamente a algunos seleccionados de dichos pfxeles. Los elementos de la matriz del generador debenan ser controlables individualmente, para poder generar un escenario aleatorio de tipos de blancos, aunque solamente es necesario iluminar cada vez un elemento proyector de pixel para poder simular un ladar de escaneado de puntos (asumiendo que la divergencia del haz transmisor no es mayor que el angulo subtendido por el elemento proyector). Sin embargo, el numero de variantes de la trayectoria de red requerida puede ser enorme, incluso para un unico tipo de blanco y una unica geometna de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

ataque. Idealmente, los elementos de p^xel del generador debenan ser reconfigurables dentro de las escalas de tiempo asociadas con el movimiento real del blanco o de la plataforma.

En estas circunstancias y de acuerdo con la invencion, es preferible disponer en dicha red de gmas de onda un conmutador optico para acoplar selectivamente un gran numero de entradas a un gran numero de salidas. Esto proporciona una flexibilidad muy grande en la provision de trayectorias de luz a dichos elementos de pixel, y permite la reconfiguracion dentro de periodos de tiempo muy cortos. Convenientemente, el conmutador optico es un dispositivo MEMS tal como una matriz de microespejos, dirigiendo selectivamente cada espejo luz de entrada a salidas seleccionadas.

Dicho generador de escenarios de blancos puede proporcionar luz para su emision por un numero seleccionado de pfxeles, ya sea simultaneamente o en secuencia, en funcion de si el sensor ladar sometido a prueba es fijo, de escaneado de lmeas o de escaneado de puntos.

Los retardos de tiempo que representan la distancia se pueden generar principalmente ajustando electronicamente la temporizacion de los pulsos de luz procedentes de dichos medios de luz del generador de la imagen del blanco, aunque los retardos de tiempo se pueden generar asimismo dentro de la red de gmas de onda mediante la seleccion adecuada de la trayectoria de salida y del retardo de tiempo asociado.

Ademas, puede tener lugar un encaminamiento selectivo en la red para proporcionar luz emitida desde mas de un pixel, de tal modo que diferentes pfxeles emiten luz con diferentes retardos de tiempo para representar ya sea senales de retorno procedentes de partes diferentes de un objeto que estan a distancias ligeramente diferentes, o senales de retorno procedentes de diferentes blancos a distancias diferentes. Es decir, los diferentes retardos introducidos por la red representan variaciones en el retardo de tiempo de la senal dentro de un escenario. Los retardos se pueden incorporar a la red mediante longitudes seleccionadas de fibra optica; de manera alternativa se pueden disponer otros dispositivos de retardo de tiempo.

Para simular, por ejemplo, la dispersion de los pulsos debida a la profundidad del blanco, ademas del retardo de tiempo, se puede modificar la amplitud o la intensidad del pulso de salida, y se puede modificar un pulso de salida tal como prolongando el pulso, y cambiando su forma. En este caso, la profundidad del blanco se refiere a la extension de una superficie a lo largo de la lmea de mira esta iluminada por el pulso de laser incidente, de tal modo que una superficie del blanco que es normal a la lmea de mira tendra una profundidad cero, y una superficie del blanco que esta inclinada en cierto angulo con la lmea de mira tendra una profundidad finita. Se pueden disponer dispositivos atenuadores para modificar la amplitud de los pulsos. Se pueden disponer combinaciones de trayectorias de retardo para modificar la forma de los pulsos.

Una realizacion preferida de la presente invencion proporciona las caractensticas siguientes:

• Un generador de escenarios de blancos para la prueba de simulacion con equipos ffsicos de misiles guiados que incorporan buscadores ladar que envfan informacion de vuelta al ladar sometido a prueba, en un formato adecuado para simular una imagen de un blanco para el buscador ladar. Esta informacion simulada del blanco debe adoptar la forma de pulsos opticos de la anchura correcta y las posiciones correctas en el campo de vision.

• Los pulsos opticos devueltos en el retardo de tiempo correcto para representar la distancia al blanco, y la distorsion correcta de la forma del pulso si existe alguna dispersion de los pulsos debida, por ejemplo, a la profundidad del blanco o a fenomenos atmosfericos.

• La posicion y la temporizacion de estos pulsos opticos en el campo de vision se modifican segun avanza el ataque.

• Ademas, si el buscador es fijo o de escaneado de lmeas, se pueden esperar pulsos opticos desde mas de un punto en el campo de vision procedentes del mismo pulso transmitido, ya sea desde un blanco extendido o desde multiples blancos. En este caso se tiene el retardo de tiempo relativo correcto entre los pulsos. Los pulsos se pueden emitir desde el generador simultaneamente o en secuencia, correspondiendo a una entrada escaneada procedente de un ladar sometido a prueba.

Breve descripcion de los dibujos

Para que la presente invencion se pueda comprender adecuadamente, se describiran realizaciones de la misma, que se proporcionan solamente a modo de ejemplo, al hacer referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la figura 1 es un diagrama esquematico de un generador de escenarios de blancos para probar un ladar;

la figura 2 muestra una red de gma de onda optica de ejemplo del generador de escenarios de blancos mostrada en la figura 1; y

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

la figura 3 muestra un ejemplo en el que la red de gma de onda optica de la figura 2 se puede poner en funcionamiento.

Descripcion detallada de los dibujos

Haciendo referencia a la figura 1, se muestra un generador de escenarios de blancos 8 que comprende una matriz 10 de elementos de pixel 11. Existen 8x8 elementos de pixel tal como se muestra, aunque pueden ser utilizados mas o menos elementos de pixel. Una red reconfigurable de grnas de onda opticas 14 acopla selectivamente una fuente de luz 18 a los elementos de pixel, de tal modo que la luz emitida desde la fuente de luz se puede proyectar en uno o varios elementos de pixel seleccionados. La fuente de luz es habitualmente una fuente de radiacion laser, en lo que sigue denominada un laser.

La red 14 esta acoplada mediante un divisor de luz, o circulador 16 a la fuente de luz laser 18 y a un fotodetector 20. El detector 20 recibe luz transmitida desde un transmisor de un ladar 24 sometido a prueba, y transmite senales electricas a un controlador electronico 22 en funcion de la luz recibida. El controlador 22 proporciona senales de control electricas a la fuente de luz de laser 18 para la activacion de la matriz de elementos de pixel 10 con el fin de proyectar una imagen del blanco simulado al ladar 24 sometido a prueba.

La matriz 10 puede proyectar senales de vuelta simuladas, procedentes de uno o varios blancos dentro del campo de vision del ladar, proporcionando la salida de la matriz la entrada a un receptor ladar sometido a prueba. El ladar puede contener un receptor con un unico elemento fotodetector, para el que se escaneana su laser transmisor si se genera una imagen, o puede contener un receptor fijo, con una matriz de canales paralelos de formacion de imagen del detector.

La matriz 10 puede general pulsos de salida que coinciden con la anchura de pulsos del transmisor, que puede ser del orden de nanosegundos. El generador de escenarios de blancos 8 puede estar adaptado para proporcionar una variacion en las anchuras de los pulsos y las formas de los pulsos que se proyectan, tanto para contemplar diferentes tipos de transmisores como para permitir la simulacion de efectos de ensanchamiento de los pulsos, tal como debido a la profundidad del blanco.

La temporizacion de los pulsos proyectados es controlable para simular la distancia al blanco y cambios en la distancia. En el caso ideal, la distancia se controlana en una resolucion comparable a los circuitos de digitalizacion del receptor ladar, que puede ser una fraccion de nanosegundo, aunque puede ser adecuada una resolucion inferior correspondiente a la duracion de los pulsos del transmisor.

Los elementos de pixel 11 de la matriz 10 son controlables individualmente mediante la reconfiguracion de la red de grnas de onda para conectar cualesquiera uno o varios pfxeles con la fuente de luz. De este modo, la matriz puede generar cualquiera de multiples escenarios posibles diferentes, aunque puede ser necesario iluminar solamente un elemento de pixel 11 cada vez para poder simular un ladar escaneado por puntos (si la divergencia del haz del transmisor no es mayor que el angulo subtendido por el elemento proyector). Los elementos de pixel son reconfigurables dentro de las escalas de tiempo asociadas con el movimiento real del blanco.

El generador de escenarios de blancos puede probar ladar de tipo coaxial con una lmea de mira transmisor/receptor compartida, o biaxial con canales independientes para transmitir y recibir. Las senales de vuelta procedentes de la matriz de proyectores pueden ser activadas mediante una senal activadora aplicada al transmisor del ladar. Dado que es posible probar el ladar coaxial, el proyector debena poder tratar asimismo senales de entrada.

Haciendo referencia a continuacion en mayor detalle al generador de escenarios de blancos mostrado en la figura 1, la matriz 10 comprende los extremos de una matriz de fibras opticas 12. Los extremos de fibra optica pueden incorporar elementos de lente, tales como elementos de lente colimadora (no mostrados). Los otros extremos de las fibras opticas estan conectados a la red de grnas de onda 14 que, en este ejemplo, comprende una red de fibras conmutable (se debe observar que no se muestran todos las conexiones de fibra). La red 14 contiene conmutadores opticos que pueden reconfigurar las trayectorias de luz internas para determinar que elementos de pixel de la matriz del generador se iluminan. En un ejemplo de red 14 (descrito en mayor detalle a continuacion haciendo referencia a las figuras 2 y 3), la trayectoria de la luz a traves de la red puede ser reconfigurada segun se requiera para controlar el retardo entre la emision de luz desde la fuente de luz 18 y la iluminacion de los respectivos elementos de pixel. Se puede conseguir una conmutacion adecuada en forma compacta, por ejemplo, utilizando conmutadores opticos 3-D MEMS que utilizan microespejos desplazables. Se pueden encontrar detalles de dichos dispositivos multicanal adecuados en
www.calient.net y
www.glimmerglass.com.

En el presente dispositivo, se puede adoptar un dispositivo de conmutacion, por ejemplo un sistema MEMS, que comprende una serie de elementos desplazables, o microespejos, para dirigir luz procedente de la fuente de luz desde una parte de la red de grnas de onda a otra parte de la red de grnas de onda, de tal modo que la red de grnas de onda se puede reconfigurar para dirigir luz procedente de una fuente de luz a cualesquiera uno o varios de una serie de pfxeles en la matriz de pfxeles. Por ejemplo, un primer elemento conmutable se puede hacer funcionar para dirigir luz procedente de la fuente de luz para que se propague internamente a lo largo de una seleccionada de una serie de fibras opticas. A continuacion, la luz procedente de la primera fibra optica seleccionada se puede acoplar a una segunda fibra optica seleccionada mediante el funcionamiento de un segundo elemento conmutable. El extremo

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

de la fibra optica seleccionada final puede constituir un pixel en la matriz de p^xeles. El dispositivo reconfigurable permite que la luz procedente de tan solo una fuente de luz sea dirigida a cualquiera de los elementos de pixel mediante la conmutacion selectiva de los elementos conmutables, de acuerdo con una imagen de blanco requerida que debe ser visualizada en un ladar.

En los sistemas MEMS conocidos, un dispositivo MEMS actua como un proyector para proyectar luz procedente de multiples fuentes de luz en el espacio libre hasta una pantalla de visualizacion para visualizar una imagen.

Glimmerglass proporciona redes de conmutadores opticos de 190 entradas y salidas, y Calient proporciona redes de conmutadores de 320 entradas y salidas. Estos dispositivos son conmutables en escalas de tiempo del orden de 10 ms, permitiendo una frecuencia de actualizacion de 100 Hz en la reconfiguracion de la red de conmutadores. El volumen asociado con la red de conmutadores es del orden de 40 litros para un dispositivo de 320 entradas/salidas, aunque dicha red esta conectada al generador de escenarios de blancos mediante una matriz de fibra optica flexible 12, tal como se muestra en la figura 1. La matriz de fibras de salida de los propios elementos de pixel es pequena y ligera, y podna ser utilizada potencialmente en un entorno de pruebas dinamico.

Ademas, estan asimismo en desarrollo otras tecnologfas de conmutadores opticos (por ejemplo, dispositivos de estado solido tales como conmutadores termoplasticos) para aplicaciones de telecomunicaciones, que prometen tiempos de conmutacion mas rapidos y volumenes reducidos en el futuro.

El controlador 22 contiene una representacion electronica del blanco a representar, y controles de la red de fibra optica conmutable 14 para simular las reflexiones de un pulso de luz de entrada procedente de un blanco, comprendiendo las reflexiones pulsos de salida procedentes del laser 18 transmitidos a traves de la red 14 y de la matriz 10. El controlador controla la emision de luz desde la fuente de luz 18.

El controlador 22 se programa antes de la prueba en funcion del tipo de ladar sometido a prueba. En un ladar de escaneado de puntos, un punto de laser se transmite para escanear un escenario de un blanco en una estructura de escaneado por tramas. El controlador 22 reconfigura la red 14 de tal modo que la matriz 10 proyecta una senal optica de vuelta, en respuesta a cada punto del laser transmitido desde el ladar.

La senal de salida procedente del generador de escenarios de blancos se genera mediante la fuente de laser 18. La fuente de luz de laser puede comprender una unica fuente acoplada a la fibra, que puede ser cualquier emisor de pulsos rapidos adecuado, apropiado para el ladar sometido a prueba, tal como un laser de microchip. De manera alternativa, la fuente de luz 18 puede comprender diferentes laseres para emitir luz a diferentes longitudes de onda y con diferentes formas de pulsos, adecuadas para el ladar sometido a prueba, siempre que las longitudes de onda emitidas esten dentro de la banda de paso de la fibra y se puedan acoplar con la misma. La fuente de luz 18 puede comprender mas de un laser para emitir luz simultaneamente dentro del generador de escenarios de blancos, con ambas senales de laser acopladas conjuntamente antes de ser inyectadas en la red conmutable 14. Esto permitina generar emisiones de proyectores tanto de CW como pulsados, por ejemplo, tal como puede ser necesario para simular los efectos de una contramedida de deslumbramiento de armas de energfa dirigida, al ladar.

En los sistemas conocidos, se utiliza una matriz de grandes cantidades de laseres para generar una imagen. Dicho gran numero de laseres iluminan un ladar sometido a prueba y son, en muchos sentidos, equivalentes a la matriz de pfxeles de la realizacion mostrada. El presente dispositivo comprende una red reconfigurable que tiene una matriz de grnas de onda opticas pasivas, que pueden guiar la luz procedente de una unica fuente de laser a cualesquiera uno o varios de la serie de pfxeles en la matriz de pfxeles. Aunque se puede disponer mas de una fuente de laser para generar una serie de imagenes de blancos diferentes, dado que el presente dispositivo puede proporcionar solo una unica fuente de luz laser, puede ser facilmente sustituido por, o combinado con una o varias fuentes de laser con caractensticas diferentes (por ejemplo longitudes de onda, niveles de potencia o caractensticas de los pulsos) con el fin de simular entornos de prueba diferentes y ladares diferentes. En un dispositivo preferido, si se utiliza mas de una fuente de laser para inyectar luz en la red de grnas de onda, esta se inyecta en una unica posicion de la red y se controla su propagacion a lo largo de grnas de onda seleccionadas con el fin de iluminar los elementos de pixel requeridos para generar una imagen de blanco deseada. A la inversa, el sistema conocido requerina la sustitucion de muchos laseres, involucrando mucho tiempo y un coste elevado.

En otros sistemas conocidos, una serie de fuentes de laser se acoplan con fibra a respectivos elementos detectores de un ladar sometido a prueba. Este dispositivo conocido no genera una imagen del blanco sino que proporciona en su lugar una entrada a elementos de detector seleccionados, con el fin de simular senales laser devueltas procedentes de un blanco. El tiempo necesario para configurar este sistema conocido es prohibitivo y no puede ser utilizado facilmente para probar multiples ladares sucesivamente.

Para la prueba de un ladar coaxial, la fuente de luz 18 puede comprender un espejo o retroreflector para recrear formas de pulsos inusuales. Esto puede ser de utilidad, por ejemplo, para ladares que contienen un elemento de medicion Doppler donde la forma del pulso del transmisor puede no ser simple y puede contener tanto componentes de pulsos cortos como de pulsos largos. Se puede utilizar un espejo para reflejar la forma del pulso del transmisor, combinado con un retardo optico en lmea variable y programable, para simular la distancia al blanco. En este caso,

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

el retardo en lmea es preferentemente variable desde cero hasta la distancia de ataque maxima equivalente que esta siendo simulada.

Para simular la distancia al blanco, es necesario un retardo entre el generador de escenarios de blancos que recibe luz procedente del ladar y la transmision de luz reflejada al ladar. Un retardo mayor equivale a una mayor distancia entre el ladar y el blanco. En un generador de escenarios de blancos de tipo reflectante, el generador comprende habitualmente una trayectoria de luz que proporciona un retardo de tiempo equivalente a la suma de la distancia desde el ladar hasta el generador y desde el generador hasta el ladar. La utilizacion de la fuente de luz 18 en el generador de escenarios de blancos mostrado significa que no es necesaria la red de fibras conmutable para incluir trayectorias de retardo correspondientes a la distancia del blanco, dado que este retardo se puede introducir controlando la temporizacion de activacion aplicada a la fuente de luz (es decir, la fuente de luz emite luz en un retardo de tiempo determinado despues de recibir luz procedente del ladar con el fin de simular el tiempo que tarda la luz en viajar desde, y hasta el ladar sometido a prueba).

El detector 20 es un fotodetector de gran ancho de banda adaptado al emisor laser 18, que utiliza un acoplador de fibra fusionada o bien un circulador de fibra 16 para unir las trayectorias. El detector activa el controlador para responder a los pulsos de laser introducidos al proyector desde el transmisor ladar sometido a prueba, si se utiliza un sistema coaxial. Se puede utilizar un fotodetector independiente adicional para monitorizar la salida del transmisor procedente de un ladar biaxial (no mostrado).

La flexibilidad y la reconfigurabilidad del generador de escenarios de blancos 8 se implementan mediante la red de fibras conmutables 14 controlada por el controlador 22. La red 14 puede comprender fibras opticas conmutables dispuestas en paneles de interconexion con 64 entradas y salidas controladas por el controlador 22. Dichos dispositivos de red estan disponibles comercialmente con conmutacion opto-mecanica y pueden difundir una senal de entrada a cualquiera de N salidas.

Aunque se muestra una matriz 10 de elementos de pixel con 8x8 elementos de pixel, se podna realizar una matriz con un mayor numero de elementos de pixel. Una matriz de este tipo puede comprender combinaciones de la matriz de pfxeles mostrada, bien en cascada con una unica fuente de laser, o en paralelo con multiples fuentes de laser.

Una red de conmutadores que incorpore solamente los conmutadores Glimmerglass o Calient mencionados anteriormente a modo de ejemplo podna ser suficiente para simular el retorno desde un ladar escaneado por puntos visualizando blancos simples sin dispersion de pulsos, donde en cada momento es necesario iluminar solamente un elemento de la matriz de proyectores, determinando el controlador el tiempo de retardo necesario en la activacion del emisor laser. Con este enfoque, se incluye en el controlador 22 un modelo de la estructura de escaneado utilizado por el transmisor ladar.

Si se debe iluminar simultaneamente mas de un elemento de pixel, tal como para un ladar de formacion de imagenes fijo, o si se deben incluir efectos de dispersion de los pulsos, tal como la profundidad del blanco, entonces es necesaria una sofisticacion mayor en la red de conmutadores, tal como se explica en mayor detalle a continuacion haciendo referencia a las figuras 2 y 3, en las que se muestran dos o mas etapas de red de conmutadores opticos.

En la realizacion de la figura 1, la emision de luz desde la fuente de luz 18 se retarda para simular la distancia al blanco. Los ejemplos mostrados en las figuras 2 y 3 pueden simular adicionalmente la profundidad del blanco introduciendo un retardo entre la emision de luz procedente de la fuente de luz y la transmision de luz desde los respectivos elementos de pixel en la matriz 10.

Por ejemplo, un blanco que es un vetuculo terrestre puede tener una profundidad de varios metros. Una red de conmutacion 14, tal como se muestra en las figuras 2 y 3, puede incluir trayectorias de retardo seleccionables correspondientes a la dispersion de pulsos debida a la profundidad del blanco para un sistema de escaneado de puntos, o variaciones en la distancia a traves de un escenario, para un sistema de escaneado por lmeas o fijo, si estas son mayores. Con el fin de simular la profundidad del vehfculo terrestre donde un ladar transmite luz a ocho posiciones sobre el vehfculo terrestre a una profundidad progresivamente mayor, sena necesario un retardo progresivamente mayor y por lo tanto las trayectorias opticas se hanan progresivamente mas largas. Por consiguiente, las trayectorias opticas respectivas estan separadas por una diferencia de trayectoria optica en el aire de 1 m para simular una profundidad de 7 m, lo que requiere una longitud total de aproximadamente 36 m de fibra, es decir [suma aritmetica de (k * 1 m), desde k=0 hasta k=numero de configuraciones de retardo - 1]/(mdice de refraccion del vidrio n = 1,5) * 2.

En mayor detalle, la red de grnas de onda opticas 14 puede procesar la luz emitida desde la fuente de luz 18 y proyectada por la matriz 10, para simular multiples blancos a distancias diferentes, diferente profundidad del blanco y atenuacion variable de las senales debida, por ejemplo, a cambios en la distancia o en las caractensticas superficiales del blanco.

El generador de escenarios de blancos mostrado en parte en las figuras 2 y 3 tiene caractensticas similares a las mostradas en la figura 1, de las que se omiten algunas para mayor brevedad.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

En la figura 2, la luz procedente de la fuente de luz 18 se puede acoplar selectivamente a la matriz 10 de elementos de p^xel 11 mediante la red de gmas de onda opticas 14. La luz procedente de la fuente de luz se pasa a traves de tres etapas en la red 14 para simular diferentes efectos de blancos o procesar la luz segun sea necesario.

La fuente de luz 18 puede contener uno o varios laseres conectados para transmision a la red 14, aunque sena necesaria mas de una fuente de luz en presencia de armas de energfa dirigida o de contramedidas. La red 14 comprende una primera unidad de conmutador optico 28 que transmite luz a la unidad de retardos de tiempo 30. La primera unidad de conmutador optico selecciona la trayectoria a traves de la unidad de retardos para el retardo apropiado, de acuerdo con una senal de control recibida desde el controlador 22. Las diferentes trayectorias de retardo pueden corresponder por ejemplo, a diferentes longitudes de fibras opticas.

La salida de la unidad de retardos de tiempo se introduce a continuacion, por medio de una segunda unidad de conmutador optico 32 ,a una unidad de formacion de pulsos 34. La unidad de conmutador 32 selecciona la trayectoria adecuada para la conformacion de pulsos pertinente. Se describen tecnicas de conformacion de pulsos en la patente de EE. UU. US 7.068.424 del solicitante/cesionarios sobre 'Multiple Pulse Generation' ('generacion de multiples pulsos'), cuyos contenidos se incorporan en esta memoria.

La salida de la unidad de modulacion de pulsos 34 se introduce a continuacion, por medio de una tercera unidad de conmutador optico 36, a una unidad de atenuadores 38, para la seleccion del grado adecuado de atenuacion. La unidad de atenuacion 38 puede utilizar, por ejemplo, atenuadores de fibra optica en lmea programables, tales como los que estan disponibles comercialmente en Anritsu, Hewlett Packard y JDS Uniphase.

La salida de la unidad de atenuadores 38 se puede transferir a continuacion a los elementos de pixel adecuados 11 en la matriz 10, por medio de una cuarta unidad de conmutacion optica 40 que selecciona las coordenadas correctas (x, y) para el elemento de pixel adecuado 11.

Cada una de las unidades de retardos de tiempo, de conformacion de pulsos y de atenuacion 30, 34, 38 puede comprender un componente espedfico asociado con un elemento de pixel individual 11 en la matriz 10 para procesar senales opticas transmitidas por dicho elemento de pixel. Por consiguiente, para una matriz que comprende NxM elementos de pixel 11, senan necesarios NxM componentes, de tal modo que cada pixel puede ser manejado independientemente. De manera alternativa, uno de dichos componentes puede estar asociado con mas de un elemento de pixel 11 de tal modo que las senales opticas transmitidas por mas de un elemento de pixel pueden ser procesadas por componentes compartidos. El ultimo dispositivo es preferible desde el punto de vista del coste, del tamano y de la eficiencia.

En la figura 3 se muestra un ejemplo de la red de gmas de onda opticas 14 en funcionamiento.

En el dispositivo funcional mostrado en la figura 3, la fuente de luz 18 se introduce en un conmutador optico (1xM) 42 que esta capacitado para la distribucion de multidifusion de la senal optica de entrada, entre hasta M diferentes trayectorias de salida. Las M diferentes trayectorias representan hasta M elementos de pixel 11 en la matriz 10 de elementos de pixel que deben ser iluminados en cada cuadro de imagen. La realizacion de la figura 3 muestra M = 4, aunque esto es solamente a modo de ejemplo. Puede ser necesaria mas de una fuente de laser para ladares de escaneado de lmeas o fijos, o para compensar si la red de conmutacion requiere funcionamiento a una frecuencia de cuadros relativamente lenta.

Puede ser necesario iluminar solamente un elemento de pixel por cuadro si el ladar sometido a prueba es del tipo de escaneado de puntos, en cuyo caso M puede ser 1, si el controlador 22 de la figura 1 puede reconfigurar la red de conmutadores 14 dentro del intervalo del cuadro. De manera alternativa, si se requiere mas tiempo para reconfigurar la red de conmutadores 14 del que permitina el intervalo del cuadro, pueden utilizarse multiples trayectorias, es decir, M > 1, generando a continuacion cada trayectoria las senales opticas para un cuadro de datos del ladar. La frecuencia de actualizacion requerida para la informacion en cada cuadro se reduce entonces en un factor (1/M). Este enfoque es aplicable a sensores ladar de escaneado de lmeas y fijos, asf como de escaneado de puntos donde M puede ser mayor que numero de elementos 11 en la matriz 10 de elementos de pixel a iluminar por cada cuadro.

La senal optica en cada una de las M trayectorias se proporciona a continuacion a la primera etapa de la red de conmutadores opticos 14, aunque en la figura 3 se muestra para mayor claridad solamente una trayectoria completa, indicandose las trayectorias restantes mediante lmeas de puntos. La primera etapa de la red de la figura 3 selecciona el retardo de tiempo sobre la trayectoria, en relacion con las otras M trayectorias, con el fin de simular la profundidad del blanco. Si se esta probando un ladar de escaneado de puntos, entonces esta imagen puede no ser necesaria. Se utiliza un conmutador optico 1xN para seleccionar una de N trayectorias de salida, cada una con un retardo de tiempo diferente. Los diferentes retardos de tiempo estan representados en la figura 3 mediante numeros diferentes de bucles de fibra optica 44.

En un ladar de escaneado de lmeas o fijo, la primera etapa de la red de conmutadores opticos se utiliza para simular multiples blancos a multiples distancias durante un solo pulso procedente del ladar. Es decir, uno o varios elementos de pixel 11 en la matriz pueden simular un primer blanco a una primera distancia (y un primer retardo de tiempo) y uno o varios otros elementos de pixel 11 en la matriz pueden simular un segundo blanco a una segunda distancia (y

5

10

15

20

25

30

35

40

un segundo retardo de tiempo). De manera alternativa, diferentes elementos de pixel 11 en la matriz pueden simular senales de retorno procedentes de un unico blanco, pero procedentes de partes del blanco a distancias diferentes.

Las salidas de la primera etapa se recombinan mediante una unidad de recombinacion de trayectorias 46 para su introduccion a la segunda etapa de la red de fibras, que selecciona la forma del pulso temporal. La conformacion de pulsos puede ser necesaria para simular ciertas caractensticas de un blanco simulado. Por ejemplo, cuando un blanco esta inclinado con respecto a la lmea de mira, diferentes partes del blanco estan simultaneamente a diferentes distancias respecto del ladar. Cuando dicho blanco se ilumina mediante un haz de laser de extension finita, la duracion del pulso se ensancha. Ademas, la amplitud (potencia de pico) del pulso se reduce, dado que la energfa del pulso es constante.

En la figura 3, la etapa de conformacion de pulsos comprende un divisor optico para distribuir la senal optica entre diferentes trayectorias con diferentes retardos de tiempo, con conmutadores opticos que se abren o cierran en funcion de si cada trayectoria debe contribuir a la forma del pulso final. Como alternativa al divisor optico, se podna adoptar un conmutador optico con capacidad de multidifusion, o multiples conmutadores individuales. La segunda etapa de la red comprende la utilizacion de un divisor 1xP, con P diferentes partes posibles de la forma del pulso. De manera alternativa, se podna utilizar un conmutador optico NxP, que sustituina el divisor optico 1xP 32 y la unidad de recombinacion de trayectorias 46 del final de la primera etapa.

La salida de la red de formacion de pulsos es la suma de las trayectorias con diferentes retardos, en funcion de cuanta profundidad del blanco esta presente, y por consiguiente de cuanto ensanchamiento de pulsos se requiere. Si no hay ensanchamiento de pulsos, por ejemplo, entonces la senal se envfa a largo de una trayectoria sin retardo, si se utiliza un conmutador de multidifusion. De manera alternativa, solamente se cierra el conmutador de trayectoria de retardo cero si se utiliza un divisor y conmutadores individuales.

Las diferentes partes de la forma del pulso a las salidas de la segunda etapa se recombinan mediante una unidad de recombinacion 48, que puede ser un multiplexor, para su introduccion a la tercera etapa, que comprende un atenuador optico 38, por ejemplo un atenuador optico programable. La atenuacion de las senales opticas permite la simulacion de cambios en la amplitud de la senal debidos a cambios en la distancia. La salida del atenuador 38 proporciona una entrada a un conmutador optico M x K 40, donde hay M entradas y K salidas, correspondiendo K al numero de elementos de pixel 11 en la matriz 10 de elementos de pixel.

La matriz 10 de elementos de pixel mostrada en la figura 3 puede ser una parte de una matriz mayor de elementos de pixel, respondiendo cada parte a una fuente de laser 18 y una red de conmutadores opticos 14. El conmutador optico M x K 40 dirige M senales opticas con el retardo de tiempo relativo correcto, la forma de pulso correcta y el nivel de atenuacion correcto a las coordenadas seleccionadas (x, y) en la matriz 10 de elementos de pixel, que proporciona iluminacion al ladar sometido a prueba.

Mayores tamanos de matrices de elementos de pixel pueden requerir mas de una matriz de conmutadores para mantener la flexibilidad. Los volumenes de los conmutadores ffsicos involucrados en este enfoque limitaran finalmente el tamano de la matriz de proyectores que se podna manejar de manera factible, si bien se espera que los conmutadores opticos MEMS futuros incorporen mayores cantidades de canales en formatos menores.

El volumen de los conmutadores opticos, del atenuador optico, de la fibra optica mas los conectores y acopladores (no mostrados) necesarios para conectar juntos operativamente todos los componentes, contribuye al volumen total del equipo. Dichos componentes pueden estar localizados remotamente respecto de la matriz 10 de elementos de pixel, que sena el unico componente montado frente al ladar sometido a prueba.

Claims (18)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   REIVINDICACIONES

   1. Un generador de escenarios de blancos (8) para generar una imagen de un blanco, para su utilizacion en una prueba de un aparato de deteccion de laser pulsado a incorporar a un objeto volador, comprendiendo el generador (8):

   una matriz (10) de elementos de p^xel (11), medios de detector (20) para detectar el funcionamiento de un laser pulsado, y medios de fuente de luz (18) para generar por lo menos un pulso de luz que representa un pulso de laser devuelto,

   caracterizado por que el generador (8) comprende ademas:

   una red reconfigurable (14) de grnas de onda opticas, que acopla selectivamente dichos medios de fuente de luz (18) a dichos elementos de pixel (11) respectivos, y

   un medio de controlador (22) que funciona para reconfigurar selectivamente dicha red de grnas de onda (14), de manera que presenta a elementos de pixel seleccionados dicho por lo menos un pulso de luz, y funcionando dicho medio de controlador (22) de tal modo que dicho un pulso recibe caractensticas de retardo de tiempo seleccionadas, de manera que la luz emitida desde dichos pfxeles representa las senales opticas devueltas procedentes de un blanco iluminado por dicho aparato,

   incluyendo la red (14) una serie de elementos de retardo (44) que proporcionan diferentes retardos, y estando dispuesto dicho medio de controlador (22) para incorporar selectivamente los elementos de retardo (44) en trayectorias de luz a cada elemento de pixel (11) desde dicho medio de fuente de laser (18), con el fin de representar efectos de dispersion del pulso o variaciones en el retardo de tiempo de la senal dentro de un escenario.
2. 2. Un generador acorde con la reivindicacion 1, en el que la red reconfigurable (14) de grnas de onda opticas comprende una serie de grnas de onda opticas (12) para dirigir luz emitida desde los medios de fuente de luz (18) a cualesquiera uno o varios de la serie de elementos de pixel (11) en la matriz (10) de pfxeles, y por lo menos un elemento de conmutacion (28, 32, 36, 40) para dirigir selectivamente luz emitida desde dichos medios de fuente de luz (18) a lo largo de cualesquiera una o varias de las grnas de onda opticas (12), de acuerdo con una imagen de un blanco a generar.
3. 3. Un generador (8) acorde con la reivindicacion 2, en el que los elementos de pixel (11) estan formados mediante extremos respectivos, o elementos opticos en los extremos respectivos de las grnas de onda opticas (12), de tal modo que la luz emitida desde los medios de fuente de luz (18) se puede dirigir a lo largo de las grnas de onda (12) a los elementos de pixel (11) para formar una imagen de un blanco.
4. 4. Un generador (8) acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las grnas de onda opticas (12) son fibras opticas.
5. 5. Un generador (8) acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de fuente de luz (18) comprenden una unica fuente de laser y la red (14) de grnas de onda opticas se puede reconfigurar para dirigir luz emitida desde dicha fuente de laser a cualesquiera uno o varios de los elementos de pixel (11) en la matriz de pfxeles (10).
6. 6. Un generador (8) acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho medio de detector (20) incluye medios de fotodeteccion dispuestos para recibir luz desde un laser pulsado incidente sobre dicha matriz (10).
7. 7. Un generador (8) acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho medio de detector (20) incluye medios de fotodetector dispuestos para recibir luz desde un laser pulsado que no es incidente sobre dicha matriz (10).
8. 8. Un generador (8) acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha red de grnas de onda (14) es reconfigurable, de tal modo que la trayectoria optica a cada elemento de pixel (11) de dicha matriz (10) es controlable individualmente para controlar la emision de luz.
9. 9. Un generador (8) acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha red (14) incluye una serie de conmutadores opticos reconfigurables (28, 32, 36, 40) que tienen multiples entradas que pueden ser conectadas selectivamente a multiples salidas.
10. 10. Un generador (8) acorde con la reivindicacion 9, en el que dichos conmutadores (28, 32, 36, 40) son reconfigurables para entregar cualquier entrada a los mismos, a cualquiera de una serie de salidas.
11. 11. Un generador (8) acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de fuente de luz (18) comprenden un espejo o un retroreflector.

    5

    10

    15

    20

    25

    30
12. 12. Un generador acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 o 5 a 10, en el que dichos medios de fuente de luz (18) comprenden una serie de dispositivos laser de diferentes longitudes de onda y/o formas de pulsos.
13. 13. Un generador (8) acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho medio de fuente de laser (18) esta dispuesto para simular efectos de contramedidas de deslumbramiento.
14. 14. Un generador acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la distancia al blanco es simulada mediante dicho medio de controlador (22) controlando el tiempo de la emision de los pulsos de dichos medios de fuente de luz (18).
15. 15. Un generador acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos elementos de retardo comprenden longitudes de fibra optica.
16. 16. Un generador acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas una unidad de recombinacion (48) para recombinar diferentes partes de una forma de un pulso despues de la incorporacion selectiva de los elementos de retardo (44) en las trayectorias de luz a cada elemento de pixel (11).
17. 17. Un generador acorde con la reivindicacion 16, en el que la unidad de recombinacion (48) comprende un multiplexor.
18. 18. Un procedimiento de generacion de la imagen de un blanco para su utilizacion probando un aparato de deteccion de laser pulsado que puede ser incorporado a un objeto volador, comprendiendo el procedimiento:

    detectar el funcionamiento del aparato y proporcionar, en respuesta a dicha deteccion, por lo menos un pulso de luz que representa un pulso de laser devuelto, y

    proporcionar una matriz (10) de elementos de pixel (11),

    caracterizado por que el procedimiento comprende ademas:

    disponer una red reconfigurable (14) de grnas de onda opticas, incluyendo la red (14) una serie de elementos de retardo (44) que proporcionan diferentes retardos,

    acoplar selectivamente dicho por lo menos un pulso de luz a algunos seleccionados de dichos elementos de pixel (11) para su emision desde los mismos, y

    dotar a dicho un pulso de caractensticas de retardo de tiempo seleccionadas, mediante incorporar selectivamente los elementos de retardo (44) en trayectorias de luz a cada elemento de pixel (11) desde dicho medio de fuente de laser (18), para representar efectos de dispersion del pulso o variaciones en el retardo de tiempo de la senal dentro de un escenario; de tal modo que la luz emitida desde dichos pfxeles (11) representa una imagen de un blanco iluminado por dicho aparato.