Согласно расчётам китайских учёных, компактный лазерный локатор, использующий однофотонные детекторы, потенциально способен засекать малозаметный истребитель F-35C на расстоянии до шестидесяти одного километра в условиях ночного времени. В дневное время дальность обнаружения снижается до двадцати семи с половиной километров из-за влияния солнечного излучения. На текущем этапе это лишь результат компьютерного моделирования, поскольку испытания подобного датчика с реальным самолётом ещё не проводились.

Разработка была осуществлена специалистами Китайской академии авиационных ракетных технологий, организация, занимающаяся созданием авиационных ракет и систем наведения. В ходе исследований рассматривалась возможность интеграции компактного однофотонного лидара в головную часть ракеты.

Принцип действия лидара схож с принципом работы радиолокатора: вместо радиоволн он генерирует короткие лазерные импульсы. Часть излучения отражается от объекта и возвращается к датчику, позволяя определить расстояние до цели и получить данные о её форме на основе времени прохождения сигнала.

Однофотонные детекторы обладают способностью фиксировать крайне слабые отражённые сигналы, вплоть до отдельных фотонов. Это свойство позволяет теоретически использовать относительно небольшой лазер и оптическую систему там, где для обычного лидара потребовалось бы более мощное оборудование.

При создании прототипа применялся лазер с длиной волны в тысячу шестьдесят четыре нанометра, генерирующий импульсы энергией в один миллиджоуль, и оптика приемного устройства диаметром сто миллиметров. Выбор таких характеристик был обусловлен необходимостью соответствия ограничениям по габаритам, массе и энергопотреблению оборудования, которое планируется разместить на борту ракеты.

Проведенные вычисления учитывали снижение интенсивности лазерного излучения в атмосфере, эффект рассеяния света, уровень фонового освещения неба, собственный шум детектора, а также ограниченное время восстановления однофотонного датчика после регистрации каждого фотона.

Для обеспечения надежного обнаружения цели было установлено минимальное требуемое соотношение полезного сигнала и шума на уровне восьми с половиной децибел. Согласно использованной модели, это подразумевает получение в среднем не менее девяти с четырьмя десятыми отраженных фотонов.

В условиях ночи, когда уровень фонового освещения минимален, расчетная максимальная дистанция обнаружения истребителя F-35C составила шестьдесят один километр. В дневное время эта величина снизилась до приблизительно двадцати семи с семью десятыми километра.

На удалении в 27,7 километра демонстрация позволила оценить способность системы определять глубину отдельных компонентов объекта с погрешностью около 20 сантиметров и распознавать детали шириной приблизительно 50 сантиметров в плоскости обзора. Таким образом, теоретически система способна не только фиксировать наличие цели, но и получать базовые сведения о её конфигурации.

Снижение заметности самолёта F-35 было достигнуто главным образом за счёт уменьшения его радиолокационной сигнатуры. Конструкция аппарата и применение радиопоглощающих материалов снижают интенсивность отражённых радиоволн, возвращающихся к радару. Лидар же использует значительно более коротковолновой свет, что приводит к иному характеру взаимодействия с поверхностью самолёта.

Тем не менее, это не гарантирует автоматическое решение задачи обнаружения малозаметных летательных аппаратов при использовании лидара. Существует важное ограничение – очень узкий угол охвата лазерного луча. Для получения отражённого сигнала требуется точная ориентация системы на участок неба, где присутствует цель.

Радиолокационные станции обладают возможностью одновременного контроля значительно большей площади пространства. В связи с этим учёные рассматривают лазерный датчик как вспомогательный инструмент для уточнения местоположения и сопровождения цели, предварительно обнаруженной другими средствами, а не как самостоятельную альтернативу удачному радиолокационному оборудованию.

На эффективность функционирования системы также будут оказывать воздействие метеорологические факторы, такие как облачность, осадки, туман, аэрозоли и прочие атмосферные явления. Эти условия приводят к рассеиванию и поглощению лазерного излучения, что может существенно сократить фактическую дальность действия по сравнению с теоретическими расчётами, выполненными для условий ясной погоды.

Выделяется также вопрос о способности системы обеспечивать стабильное удержание луча на быстро движущемся самолёте, базирующемся на подвижной платформе. Хотя максимальная скорость F-35C достигает примерно Маха 1,6, представленные расчёты дальности сами по себе не служат доказательством возможности устойчивого сопровождения настоящего истребителя в таком режиме полёта.

Таким образом, полученные данные демонстрируют лишь потенциальные возможности однофотонной лазерной технологии, а не предвещают создание готового инструмента для обнаружения F-35. Для подтверждения теоретических расчётов необходимо разработать действующее прототипирование и провести комплексное тестирование, включающее наземные испытания, воздушные проверки и полноценные лётные эксперименты.