红外导引头整流罩技术研究

红外型空空导弹导引头特点及实现方式分析

红外型空空导弹导引头特点及实现方式分析作者：张红波鲁星李妙玲来源：《中国军转民》 2014年第7期张红波鲁星李妙玲引言随着科学技术的发展，战争攻防对抗日益激烈，战争环境日趋复杂，要求红外型空空导弹能在复杂的环境和强干扰条件下准确地探测、识别、跟踪目标。

为此，目前，空空导弹将采用红外导引头技术，它主要有许多独特的技术要求及特点。

1. 红外型空空导弹导引头技术要求及特点分析1.1 具备更高的空间分辨力与探测性能红外导引头技术从单元、多元发展到成像，导弹的空间分辨率和抗干扰能力不断提高。

红外成像制导系统摆脱了把跟踪目标作为一个点热源因而只能跟踪目标最热部分的局限性，通过成像探测器捕获目标的红外图像，其温度分辨率小于0.1℃，可为控制系统提供更多的目标形状、能量信息，使得导弹的命中精度高、抗干扰性强。

成像制导使其制导系统具有一定“智能”和软件可编程灵活性，可根据图像特性，选择目标要害部位进行攻击，故可以在复杂背景或强干扰情况下仍能准确地击中目标，从根本上改善制导武器的性能。

目前作为主流的红外成像导引头采用了线列扫描成像（IRIS-T）或凝视成像技术（AIM-9X，ASRAAM）。

线列扫描成像具有更好的抗激光干扰的能力，且探测器像元的均匀性较好。

而凝视红外成像制导技术由于采用大规模探测单元和凝视工作方式，能够连续累积目标辐射能量，因此具有高分辨率、高灵敏度、高信息更新率的优点，适用于对高速机动小目标、复杂地物背景中的运动目标或隐蔽目标的成像。

此外，凝视成像省去了机电扫描部件，体积小、重量轻、可靠性高，非常适用于对空间、重量要求高的空空导弹。

由于第五代空空导弹本身对红外导引头的探测灵敏度、杂波抑制能力、目标识别能力、瞄准点识别选择能力均有很高的要求，这些要求都希望导引头有小的单元瞬时视场（空间分辨率）。

对于导弹系统而言，大的视场和小的单元瞬时视场往往是相互抵触的。

大的视场对于提高目标探测概率、降低对中制导精度要求等导弹战术性能有利。

军用光学整流罩技术研究的进展

比较而言，国光学整流罩技术的研究相对滞后，我最近几年，随着国家空天技术的规划发展，光学整流罩
像系统不可或缺的关键器件之一。
自２０世纪８０年代末、０年代初以来，光学９在
成像导引头、载光电设备等技术需求的巨大推动机下，特别是随着超音速红外光学成像导引头的发展，
ｃｓｅａｅｎｄｍｅｔｎｖｒｅｓｔｃｎｑｅｅｅｏｍｅｔ．ｕｓｄｂｓｄｏｏｓｉａｄｏｅｓａｅｈｉｕｓｄｖｌｐｎｓｃＫｅｒｓｏｔａｏｙｗｏｄ：ｐｉｌｄｍｅ；ｉｄｔｎｅｅｔａｒｙａｉｆｃ；ｏｆｒｌｄｍｅｃｗｎｕｎｌｓ；ｅｏｎｍｃｅｅｔｃｎｏｍａｏｔｄ
内部光电系统的作用，同时又作为光学成像系统的
一
目前，学整流罩新技术的研发等工作正全面光
部分，内部光学元件一起组成光学成像系统，与将目标的光辐射传递到探测器，机载、是弹载等光电成
深入地展开，西方军事发达国家例如英国、国、美以色列、国等均取得了卓有成效的研究成果。相法
第４０卷第９期
２１００年９月
激光与红外
ＬＥＡＳＲ＆ＩＲＡＲＥＮＦＤ
Ｖ０．０．１４Ｎｏ．９
Ｓｐｅｅ，０１ｅｔｍｂｒ２０
文章编号：０１５７（０００－２－６１０－０８２１）９９６０

红外导引头原理

红外导引头，顾名思义是以目标发射出的红外线作为信息来源，向导弹提供目标方位的制导机构。

用最通俗易懂的方式说，就像人眼可以通过物体反射的可见光进行成像一样。

但我们知道，人眼需要通过晶状体聚焦，在视网膜上成像，再由视网膜上的视锥细胞把光信号转化为神经冲动传递给我们的大脑。

导弹的红外导引头同理，也需要通过一系列复杂的手段把目标的红外信号转化为电信号。

红外导引头首先要通过光学手段对视场内的红外射线进行聚焦。

这一般是通过两次光反射实现的。

红外信号首先通过导引头前方的整流罩打在导引头后方的主反射镜上发生反射，射入导引头前方的次反射镜上发生第二次反射。

次反射镜通常为凹面设计，可以将入射的光学信号汇聚在一个相对较小的区域内，便于导引头中的红外信号探测器对红外信号进行捕捉。

可探测器通常不具备感知信号方位的能力，仅能通过改变自身的某些特性（如电阻等）来让其他仪器检测到自己是否接收到了红外信号和接收到红外信号的强度。

而作为一个用于引导导弹的导引头，输出目标的方位信息又是必须的。

要解决这个问题，只有两种方法，一是用大量信号探测器组成阵列。

这不仅可以通过阵列不同位置上的探测器检测到的信号强弱检测红外信号的方位，甚至还能用来进行红外成像。

但这就要求探测器的尺寸和重量非常小，能够在相对有限的空间内大量集成。

而对于早期的红外探测技术来说，这几乎是不可能的。

因此，早期的红外导引头均采用了另一种方法——使用调制盘进行机械模拟（当然，调制盘还有空间滤波的作用）。

最简单的调制盘为旭日型调制盘，由美国人率先发明。

这一设备简单来说就是一个由透光、不透光、半透光三种不同类型的模块组成的圆形平面透镜。

这个圆形透镜分为两个半圆，一个半圆为半透光，另一个半圆由很多大小相同的透光和不透光镜片交叉排列而成。

在使用时，调制盘以一定的速度进行旋转，此时，调制盘上所有点的角速度均相同，但越靠近圆盘外侧的点线速度越大。

因此，打在调制盘某一点上的点光源强度就会因调制盘的旋转而产生周期性的变化。

红外导引头导弹制导技术发展

红外导引头导弹制导技术发展红外导引头技术在导弹制导系统中的应用，是现代事科技的突出成就之一，它极大地提升了武器系统的精确打击能力和战场适应性。

以下是红外导引头导弹制导技术发展的六个关键点：一、探测技术的革新随着光电技术的进步，尤其是量子点阵列探测器的发展，红外导引头的探测灵敏度、分辨率大幅提升，能够在更远距离精确识别和跟踪目标，即使在复杂环境条件下，如烟雾、夜间或对抗红外干扰中也能保持高效。

二、智能图像处理能力集成高性能图像处理算法和技术，红外导引头能实时分析目标图像，快速识别和分类，区分真假目标，提高抗干扰能力。

智能识别技术使导弹能够自主决策，适应动态战场变化，精准攻击预定目标。

三、多光谱融合多光谱融合技术的应用，结合红外与其他光谱段如可见光、近红外、紫外，提供更全面的目标信息，提高识别和跟踪精度。

多光谱数据融合提升了目标识别的鲁棒，特别是在复杂背景或伪装、反隐身技术面前。

四、动态冷却系统高性能制冷技术的引入，特别是低温制冷器的发展，使红外导引头能在极低噪声水平工作，提高信噪比，提升远距离和识别能力。

动态冷却系统在提升导引头性能同时，也兼顾了小型化、轻量化设计。

五、抗干扰与隐身对抗面对反导技术，现代红外导引头集成抗干扰措施，如自适应滤波形变焦距、频率跳频、抗干扰模式，提高生存能力。

同时，导引头能识别和规避反导诱饵弹、热焰弹，保持对真正目标的跟踪，提高穿透力。

六、系统集成与模块化现代导弹系统设计中，红外导引头趋向模块化、集成化，易于维护、升级。

模块化设计便于系统快速适应不同导弹平台，集成到空对空、空对地、地对地等，同时支持快速技术更新换代，适应未来作战需求。

总结红外导引头导弹技术的发展，从探测革新、智能图像处理、多光谱融合、制冷系统、抗干扰对抗到模块化设计，展现了事科技的深度集成与智能化趋势。

这些技术进步不仅提升了导弹的打击精度、抗干扰能力，还增强了战场适应性和灵活性，是现代战争中不可或缺的利器。

红外窗口整流罩辐射特性研究

红外窗口整流罩辐射特性研究作者：张锐娟姚凯凯王震王浩来源：《中国科技纵横》2015年第11期【摘要】近年来，红外成像技术在军事领域得到了广泛应用，大幅提高了作战平台的全天时综合作战性能。

本文利用红外热像仪和光谱仪对整流罩红外窗口的辐射特性进行了分析研究，从谱分布特性和波段透过率两方面对红外窗口的透过率进行了测试，利用测量值对加装红外窗口后的红外测量结果进行了修正，从客观上提高了测试结果的准确性，提高了测试结果的可信度。

【关键词】红外窗口整流罩透过率辐射1 引言近年来，红外成像技术在军事领域得到了广泛应用，大幅提高了作战平台的全天时综合作战性能。

然而，装有红外传感器的军用平台通常都在恶劣的环境中工作，气动/热冲击、雨雪沙石等侵蚀破坏都会影响其性能。

因此，需要高性能的红外窗口将其与外界隔离开 [1]。

通常，在温度升高的情况下，即使具有低发射率的窗口也会产生高的背景辐射通量而导致红外探测系统灵敏度降低，甚至使探测器饱和[2]。

因此，研究窗口的红外辐射特性就显得十分重要。

红外窗口既要保护红外测量装置不受外界环境损伤，又要保证不降低其光学性能。

对于红外辐射特性测量来说，常常要求窗口具有高的透过率，这样，就可以使得内部加装的红外测量设备最大限度地得到目标自身的红外辐射特性。

为此，本文从两个方面对红外窗口的透过率进行了测试，并对测试结果进行了相互验证，给出了整流罩辐射修正后的测量结果及误差分析。

2 红外窗口透过率分析对于结构如图1所示的红外测量装置来说，根据能量传递关系，到达热像仪的红外辐射能量由三部分组成，分别为：透过整流罩的目标和背景辐射能量、整流罩自身辐射的能量以及整流罩反射吊舱内部的能量[3]。

当热像仪镜头紧贴整流罩窗口安装时，整流罩反射吊舱内部的能量即可忽略。

这样，到达热像仪的辐射能量可表示为式（1）。

其中，——热像仪测得的辐射亮度；——目标及背景的辐射亮度；——整流罩自身的辐射亮度；——整流罩透过率。

国外精确制导武器的导引头技术发展

控制与制导
国外精确制导武器的导引头技术发展
刘颖陈勇
摘要导引头是精确制导武器的核心部件，其发展倍受武器装备发达国家的重视。对国外先进的精确制导武器导引头的现状及发展进行了跟踪，并对红外导引头、激光导引头、雷达导引头以及多模复合导引头这四类导引头进行了分析。
关键词精确制导武器导引头技术发展
红外非成像导引头中光学探测器一般由一个或几个敏感元件组成，不能充分采集目标特征的有价值信息。而红外成像导引头的性能和探测质量远远优于非成像导引头。红外成像导引头中采用的多元光学探测器，是由分布于光学系统焦平面上敏感元件组成的阵列。使用一种特殊的光电设备从这种探测器读出信息，可按照敏感元件的曝光序号来确定被投影到光学探测器上的目标映像的相关部分的坐标，接着对收到的输入信号进行放大和调制，并发送至计算组件。具有数字图像处理功能并使用光学纤维的读数器得到了最广泛的应用。
本文 2011-03-22 收到，作者分别系中国空空导弹研究院工程师、高工
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飞航导弹 2011 年第 8 期
控制与制导
标的自行判断、决策和跟踪，使导弹可以选择目标和选择攻击目标的要害部位，在云层中断时中断视场仍可跟踪目标。
4）扫描状态的视场很大，为 ± 90° （红外非成像导引头 4 ～ 8 元光学探测器不超过 ± 75°），且最大目标截获距离增大（红外非成像导引头为 5 km ～ 7 km，红外成像导引头为 10 km ～ 15 km）。
具有半主动激光、红外成像和主动雷达通道的多模导引头计划装备联合空地导弹（ JAGM）。从结构上说，导引头接收机的光电组件和雷达天线集成在统一的跟踪系统内，从而保证在导引过程中这些部件的独立或协同工作。这种导引头实现了可随目标类型（红外或雷达对比度）和环境条件变化的复合自导引，可以根据目标类型和环境条件从导引头一种工作模式中自动选择最优导引法，而其它的工作模式仍然同时运行，以在计算瞄准点时生成目标的对比映像。

红外末制导高速飞行器导引头参数综合设计研究

道、头部空间、机动气动特性、控制系统的信息处理能力等多个总体因素制约，导引头参数的综合设计成为了总体初步方案设计的关键。总结提炼了红外末制导方案设计中与总体设计密切相关的设计要素，对各设计要素的关键指标与评价方法进行
了研究，明确了红外末制导飞行器总体设计初期对各子系统设计需求。关键词：红外末制导；导引头；指标分析；总体设计
ｇｉａｃｅｉｎｎａｅｅｋｒｃｐｂｌｙｉｅｔｉｔｄｂａｉｕｅｅａａｔｒ，ｓｃｓｉｆｅａｇｔｃａａｔｒｓｉｓｌｉｈｕｄｎｅｄｓｇ．Ｉｆｄｓｅｅａａｉｔｓｒｓｒｃｅｙｖｏｓｇｎｒｌｆｃｏｓｕｈａｎａｄｔｅｈｒｃｅｉｔ，ｆｇｔｒｒｉｒｒｒｒｃ
ｔｊｃｒ，ｅｄｓａｅｐｅｍａｉｃａａｔｒｔｓａｄｉｆｒａｉｒｃｓｃｐｂｌｆｏｔｌｙｔｍ．ｙｔｅｉｄｓｎｆｒｓｅｅｒｅｔｙｈａｐｃ，ｎｕｔｈｒｃｅｉｉ，ｎｏｔｎｐｏｅｓａａｉｔｏｎｏｓａｏｃｓｃｎｍｏｉｙｃｒｓｅＳｎｈｔｅｉｅｋｒｃｇｏ
红外末制导高速飞行器导引头参数综合设计研究
陈新民，余颖
（．１北京临近空间飞行器系统工程研究所，北京，１０７；２空间物理重点实验室，北京，１０７）００６．００６
摘要：高速飞行器的弹道特点和结构特点对红外末制导的设计提出了较为苛刻的要求，导引头工作受目标特性、飞行弹

红外窗口_整流罩技术新进展

第36卷，增刊红外与激光工程2007年9月V ol.36 Supplement Infrared and Laser Engineering Sep.2007收稿日期：2007-08-20红外窗口/整流罩技术新进展张荣实（天津津航技术物理研究所，天津 300192）摘要：随着红外制导技术的发展，红外窗口/整流罩技术自身已经发展成为一个特殊的技术领域。

为了全面概括红外窗口/整流罩技术发展情况，介绍和分析了相关专业技术取得的进展：（1）红外窗口/整流罩材料制备技术；（2）气动整流罩设计与制造技术；（3）红外窗口/制冷技术；（4）红外窗口/整流罩镀膜及光学加工技术；（5）红外窗口/整流罩性能测试。

关键词：红外窗口；气动整流罩；头罩制冷中图分类号：TN21 文献标识码：A 文章编号：1007-2276(2007)增(探测与制导)-0114-06 Recent advances in infrared window and dome technologiesZHANG Rong-shi(Tianjin Jinhang Institute of Technical Physics,Tianjin 300192,China)Abstract: As the technology of heat-seeking systems has been making great advances, it requires high performance infrared windows and domes. Infrared windows and domes technologies have become an independent specialization and made a lot of progresses in:(1)Fabrication of infrared materials;(2) Design and manufacture of aerodynamic domes; (3)Windows and domes cooling; (4)Coating for windows and domes; and Optical manufacturing; (5)Testing of windows and domes.Key words:Infrared-windows; Aerodynamic-dome; Dome cooling0 引言红外窗口/整流罩作为红外成像导引头的关键部件之一，位于成像系统的最前端，它不但要承受空气动力的负荷，而且要防止雨点、沙粒等对成像系统的侵蚀破坏。

基于MSC.Nastran的红外整流罩组件结构分析

摘要：于有限元前后处理软件ＭＳ．ａｒｎ及分析软件ＭＳ．ａｔｎ对红外整流罩组件进基ＣＰｔａＣＮｓａｒ行了有限元分析，析了大过载与气动加热情况下的组件应力分布，建立了详细的有限元模型，分给出了有限元分析结果，证了设计方案的可行性，并为改进设计提供了依据。验
上，大减轻了位标器框架的受力情况，但同时壳大
体的受力较为恶劣，因此有必要对红外整流罩组
使用高比强轻合金材料尽可能减轻其重量。
件进行有限元分析。根据壳体受到的大过载载荷
和导弹弹道包线内红外整流罩组件上最大温度分
２１年第３０２期２０１２年６月
航空兵器
ＡＥＲ０ＥＡＰ０ＮＲＹＷ
２０１．２Ｎｏ３
Ｊｎ２１ｕ．０２
基于ＭＳ．ｓｒｎ的红外整流罩组件结构分析ＣＮａｔａ
李贤兵常迁榛潘国庆，，
（．中国空空导弹研究院，河南洛阳４１０；．空军工程大学，西安１７０９２７０５）１０１
Ｏ应力分布情况。另外，红外整流罩组件约占位标器重量的１／５，减轻红外整流罩组件重量对位标器减重贡献较大，因此为了达到位标器减重的目的，要对红外也整流罩组件进行结构优化，在不影响红外整流罩组件正常使用的前提下，通过减薄壳体的厚度或

红外成像导引头的结构设计

红外成像导引头的结构设计第8章红外成像导引头的结构设计8.1红外成像导引头对结构的要求及结构设计内容与原则1.红外成像导引头对结构的要求好的总体⽅案要靠好的结构设计来实现，特别是对于⼩体积红外成像导引头来说，结构设计⾄关重要，结构设计⽅⾯的⼀⼩步突破可能就会为优良的红外成像导引头总体⽅案提供技术基础。

红外成像导引头对结构有如下要求：（1）严格限制体积和重量。

红外成像导引头⼀般装在导弹的前端，必须严格限制体积和质量。

为了增加有效载荷，⼀般都要求红外成像头质量轻，把有效的载荷让给战⽃部，但在某些场合为了增加导弹的静稳定度反⽽希望红外成像导引头有⽐较⼤的质量，⼩质量固然不容易实现，在体积受限的条件下实现⼤质量也⼗分困难。

另外保证红外成像导引头的质⼼满⾜要求也是⼗分必要的。

结构设计时必须选择紧凑的组装⽅式，电⼦舱结构设计时尽可能提⾼装填密度，随动平台设计时尽量避免笨重的实体结构。

（2）环境适应能⼒强、可靠性⾼。

红外成像导引头要承受导弹飞⾏过程中的冲击、振动、过载等各种恶劣⼒学环境条件，特别是需要具备⾼加速能⼒的导弹，红外成像导引头要承受⼤过载。

同时，红外成像导引头的成像探测器抗冲击、抗振动能⼒极其有限，需要采取特殊措施，如减振设计等。

除了要承受飞⾏时的恶劣环境外，还需要承受运输过程中的振动和冲击、⾼低温⼯作环境、盐雾和霉菌等。

所有这些都要求红外成像导引头的结构必须具备很强的环境适应能⼒。

结构设计时要保证红外成像导引头在承受各种静、动、热载条件下有⾜够的强度、刚度和稳定性，并满⾜各项动⼒学性能要求。

（3）⾼精度。

成像系统安装在随动平台上，成像系统的安装精度直接影响红外成像导引头的测量精度；陀螺安装时要保证测量轴与导弹各轴保持平⾏；红外光学整流罩安装在红外成像导引头壳体上，光学系统是活动的，红外光学整流罩与光学系统必须紧密配合才能可靠成像，因⽽对红外光学整流罩的安装精度要求较严；印制电路板与总线板之间也要求⾜够的连接精度，否则不能保证有效的电⽓连接。

简单的说一下国产主动雷达红外成像导引头

简单的说一下国产主动雷达红外成像导引头简单的说一下国产主动雷达/红外成像导引头此前曾经有国产复合导引头的消息传出，如去年珠海航展公开的CM-506KG小直径制导炸弹就配备有毫米波/红外成像导引头、我国自行研制的第二代末敏弹也配备有复合探测系统，它也包括红外成像探测系统、毫米波探测系统，但是复合制导系统实物展示，这次可能还是第一次，它显现了我国在精确制导领域的进步。

从公开的图片来看，笔者注意到它的整流罩呈卵圆形，这意味着它的载弹速度并不高，从内部结构图来看，笔者注意到它的雷达天线呈现长条形，这样意味着它的波束在高度方向比较发散，因此高度方向的探测精度较低，因此笔者推测这个导引头可能用来攻击地面或者海面目标，在高度方向的精度可以恰当降低，所以笔者认为这个导引头应该是给国产反舰导弹配备的，它标志着我国反舰导弹导引头的探测能力更强，抗电子干扰能力更好，作战能力也更大，可以有效的提高国产反舰导弹的战术技术能力，从而增强我国海军的作战能力，同时也有助于提高国产反舰导弹在国际市场上的竞争能力。

反舰导弹的末制导系统一般采用微波雷达，这主要是因为微波雷达的技术比较成熟，研制成本和费用较低，还就是攻击水面目标时候，海面背景干扰较低，杂波干扰比陆地要小，还有就是舰艇本身就是一个巨大的雷达反射体，特别是水面舰艇本身就是由金属表面构成，根据相关资料，一艘5000吨级的水面舰艇它的RCS面积可以达到5000多平方米，另外甲板还有较多的电子设备、武器、锚泊设备等，这些都增加舰艇的RCS，这些都有利于反舰导弹末制导雷达探测目标，简化信号与数据处理系统，这也是为什么反舰导弹一开始就能实现主动寻的制导。

对于反舰导弹来说，在发射前火控系统会在航路上建立一个目标瞄准点和相应的目标搜索区，导弹飞抵瞄准之后，末制导雷达开机，对预定目标进行搜索和跟踪，探测到目标后，转入锁定和跟踪，对目标进行攻击，如果搜索区没有发现目标，末制导雷达会按着一定比例对搜索区进行扩大搜索，如果仍旧没有发现目标，导弹则继续沿着预定航线飞行和搜索，直至燃料耗尽。

红外成像导引头的结构设计

第8章红外成像导引头的结构设计8.1红外成像导引头对结构的要求及结构设计内容与原则1.红外成像导引头对结构的要求好的总体方案要靠好的结构设计来实现，特别是对于小体积红外成像导引头来说，结构设计至关重要，结构设计方面的一小步突破可能就会为优良的红外成像导引头总体方案提供技术基础。

红外成像导引头对结构有如下要求：（1）严格限制体积和重量。

红外成像导引头一般装在导弹的前端，必须严格限制体积和质量。

为了增加有效载荷，一般都要求红外成像头质量轻，把有效的载荷让给战斗部，但在某些场合为了增加导弹的静稳定度反而希望红外成像导引头有比较大的质量，小质量固然不容易实现，在体积受限的条件下实现大质量也十分困难。

另外保证红外成像导引头的质心满足要求也是十分必要的。

结构设计时必须选择紧凑的组装方式，电子舱结构设计时尽可能提高装填密度，随动平台设计时尽量避免笨重的实体结构。

（2）环境适应能力强、可靠性高。

红外成像导引头要承受导弹飞行过程中的冲击、振动、过载等各种恶劣力学环境条件，特别是需要具备高加速能力的导弹，红外成像导引头要承受大过载。

同时，红外成像导引头的成像探测器抗冲击、抗振动能力极其有限，需要采取特殊措施，如减振设计等。

除了要承受飞行时的恶劣环境外，还需要承受运输过程中的振动和冲击、高低温工作环境、盐雾和霉菌等。

所有这些都要求红外成像导引头的结构必须具备很强的环境适应能力。

结构设计时要保证红外成像导引头在承受各种静、动、热载条件下有足够的强度、刚度和稳定性，并满足各项动力学性能要求。

（3）高精度。

成像系统安装在随动平台上，成像系统的安装精度直接影响红外成像导引头的测量精度；陀螺安装时要保证测量轴与导弹各轴保持平行；红外光学整流罩安装在红外成像导引头壳体上，光学系统是活动的，红外光学整流罩与光学系统必须紧密配合才能可靠成像，因而对红外光学整流罩的安装精度要求较严；印制电路板与总线板之间也要求足够的连接精度，否则不能保证有效的电气连接。

红外导引头关键技术国内外研究现状综述

DOI :10.19297/ki.41-1228/tj.2018.03.001红外导引头关键技术国内外研究现状综述马晓平,赵良玉(北京理工大学宇航学院,北京　100081) 摘　要:红外导引头是先进精确制导武器普遍采用的目标敏感装置之一,在简单介绍红外导引头组成及工作流程的基础上,综述了红外导引头关键技术———红外探测技术、自动目标识别技术和图像实时处理技术的国内外研究现状及其发展趋势,指出红外导引头向着复合化、系列化、小型化、标准化、通用化、网络化、智能化、多用途及低成本的趋势发展。

关键词:红外导引头;红外探测;自动目标识别;图像实时处理中图分类号:TJ765.3 文献标识码:A 文章编号:1673-5048(2018)03-0003-080　引言随着现代战争日趋信息化、智能化,战场环境日益复杂化以及作战任务需求日渐多样化,现代军事的作战理念和作战形态正悄然发生着深刻的变化,实现低成本、高精度、超视距的目标打击成为现代军事任务的重要指标,而精确制导武器作为典型的信息化武器已经普遍应用于关键军事目标的精确打击任务当中,也将在未来的信息化战场上扮演着越来越重要的角色。

导引头作为精确制导武器系统的核心,兼具自主搜索、识别与跟踪目标的复杂功能,能够持续输入目标信息并给出制导控制指令,确保武器系统不断地跟踪目标,进而实现对目标的精确打击[1]。

随着光电技术的不断发展,导引头工作的频谱范围已经广泛地覆盖了可见光、红外波段、毫米波、激光以及多谱段复合。

因为红外导引头在制导精度、抗干扰性、隐蔽性和效费比等方面具有很大优势,已经成为先进精确制导武器广泛采用的目标敏感装置之一[2]。

20世纪50年代初期,美国与苏联冷战期间军事装备与技术的竞争使红外导引头技术竞相推陈出新,而将红外导引技术最早运用于制导武器是源自1956年美国海军研制成功的第一代红外型AIM -9B“响尾蛇”空空导弹[3-5]。

经过六十多年的发展,红外导引头已经在地空、空地、空空、地地等战术导弹武器中得到了广泛应用,其具体的发展历程根据技术特征的不同分为以下四个方面:在探测波段的发展上,经历了从近红外波段探测(1~3μm)到中远红外波段探测(3~5μm,8~12μm);在探测器类型上,经历了从非制冷硫化铅探测器、制冷硫化铅/锑化铟探测器到制冷/非制冷焦平面成像探测器;在探测体制上,经历了从光机扫描到凝视焦平面探测的发展;在探测模式上,经历了从“点源”探测到“成像”探测的发展过程[6-7]。

电视导引头光学整流罩的瞬态热应力耦合分析

１引言
目前国内外导弹基本都处于高马赫数飞行状态 … ，导弹
在飞行时由于与大气的摩擦，整流罩外表面温度会不断增
２瞬态热应力耦合分析理论
第３２卷第９期
文章编号：１００６ — ９３４８（２０１５）０９ — ００５３ — ０３
计
算
机
仿
真
２０１５年９月
电视导引头光学整流罩的瞬态热应力耦合分析
王洪伟
（中国人民武装警察部队工程大学，陕西西安７１００８６）摘要：导弹在高马赫速度飞行时，电视导引头的光学整流罩的外表面温度会不断增加，随着温度的增加，导引头将发生热变形。导引头的变形最终导致成像质量下降。为解决上述问题，利用热应力耦合分析方法，将电视导引头的瞬态热度场与瞬态应力场的耦合过程进行了研究。采用ＡＰＤＬ语言进行二次开发，完成了光学整流罩的瞬态温度场与瞬态应力场的耦合分析。结果表明，整流罩能满足实际工况需求。通过仿真，在提出电视导引头设计时需要考虑在第一材料段与第二材料段之
间使用一些柔性连接导引头；光学整流罩；瞬态热应力耦合分析；二次开发
中圈分类号：ＴＰ３９１．９
文献标识码：Ｂ
ＣｏｕｐｌｅｄＴｒａｎｓｉｅｎｔＴｈｅｒｍａｌＳｔｒｅｓｓＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＴＶＳｅｅｋｅｒＯｐｔｉｃａｌＦａｉｒｉｎｇ

超声速长波红外整流罩材料研究进展

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃｍｉｓｓｉｌｅｗｏｒｋｉｎｇａｔｌｏｎｇｗａｖｅｉｎｆｒａｒｅｄ（ＬＷＩＲ）ｇｕｉｄｅｍｏｄｅｈａｓａｐｒｏｍｉｓｉｎｇ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｏｎｇｗａｖｅｉｎｆｒａｒｅｄ；ｍｉｓｓｉｌｅ；ｄｏｍｅ；ｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃ
整流罩位于导弹的最前端，起到保护内部光学元件和弹体整流的作用。在导弹高速飞行过程中，整流罩
第４５卷第１２期
２０１６年１２月
人工晶体学报
ＪＯＵＲＮＡＬ０ＦＳＹＮＴＨＥＴＩＣＣＲＹＳＴＡＬＳ
Ｖｏ１．４５Ｎｏ．１２Ｄｅｃｅｍｂｅｒ．２０１６
超声速长波红外整流罩材料研究进展
ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｉｎｔｈｅｍｉｌｉｔａｒｙｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅｄｏｍｅｓｏｎｈｉｇｈｓｐｅｅｄｌｆｉｇｈｔｍｉｓｓｉｌｅａｒｅｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｉｍｐａｃｔｂｙ
关键词：长波红外；导弹；整流罩；超声速中图分类号：ＴＢ３９文献标识码：Ａ文章编号：１０００－９８５Ｘ（２０１６）１２－２８８２－０８
ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＳｕｐｅｒｓｏｎｉｃＬＷＩＲＤｏｍｅＭａｔｅｒｉａｌｓ

红外窗口与整流罩的雨蚀研究进展

红外窗口与整流罩的雨蚀研究进展红外窗口与整流罩是目前红外传感器中广泛使用的关键部件，其作用是保护红外传感器免受外界环境的干扰。

然而，在恶劣气候条件下，例如雨水和湿气的存在，红外窗口和整流罩可能会受到雨蚀的影响，从而降低传感器的性能和寿命。

针对红外窗口与整流罩的雨蚀问题，研究者们进行了大量的研究工作，取得了一些进展。

首先是对材料的研究。

传统的红外窗口和整流罩通常采用的是硫化锌（ZnS）和硒化锌（ZnSe）等材料，这些材料具有良好的透过性和机械强度。

然而，它们在湿润环境下容易受到雨蚀，导致表面失去光学平滑度和透明性。

因此，研究者们开始探索新型材料，如二氧化氮硅（SiO2）和二氧化硅（SiO2），这些材料具有更好的抗雨蚀性能。

其次，研究者们还通过表面涂层技术来提高红外窗口和整流罩的抗雨蚀性能。

涂层技术可以在窗口和罩体表面形成一层保护膜，提高其耐久性和透明性。

一些研究表明，采用光学薄膜和防水涂层可以显著降低雨蚀的程度。

此外，研究者们还进行了对红外窗口和整流罩雨蚀性能的定量评估和测试。

通过模拟雨水冲击和湿气侵蚀等实验，研究者们可以量化不同材料和涂层对雨蚀的影响，并提出相应的改进方案。

这些研究为红外窗口和整流罩的设计和选材提供了重要的参考和依据。

总的来说，红外窗口和整流罩的雨蚀研究取得了一些进展，包括新型材料的开发、表面涂层技术的应用和雨蚀性能的定量评估等方面。

然而，仍需要进一步的深入研究和实验验证，以提高红外窗口和整流罩的抗雨蚀性能，满足不同应用场景下的需求。

此外，研究者们还在红外窗口和整流罩的设计和结构方面进行了一系列的改进和优化工作。

例如，他们通过改变红外窗口和整流罩的几何形状，以及增加密封和防水性能，来提高其在雨水和湿气环境下的抗蚀性能。

同时，还研究了红外窗口和整流罩的传热特性，以优化其在高湿度环境下的热稳定性。

除了针对红外窗口和整流罩的改进研究，研究者们还关注了红外传感器系统的实际应用中的问题。

他们深入分析了不同应用场景下的主要雨蚀因素，并提出了相应的解决方案。

高超声速红外导引头成像特征研究

高超声速红外导引头成像特征研究高超声速红外导引头成像特征研究引言高超声速飞行器的出现给军事科技和航空航天领域带来了巨大挑战。

当前，红外导引头作为高超声速飞行器的重要部分之一，对实现飞行器的精确制导至关重要。

因此，对高超声速红外导引头成像特征进行深入研究对于提高飞行器的制导精度以及对目标的辨别能力具有重要意义。

本文将着重从以下几个方面对高超声速红外导引头成像特征进行研究。

一、导引头成像原理及影响因素高超声速红外导引头是依靠感光探测器接收目标辐射能量实现成像的。

导引头的成像原理主要基于热辐射的探测与分析，通过目标表面的辐射热量形成热红外图像。

影响导引头成像质量的因素主要包括探测器的灵敏度、红外透镜的成像能力、背景杂散辐射的影响等。

二、高超声速红外导引头成像技术发展现状当前，高超声速红外导引头成像技术已经取得了一系列的重要进展。

例如，传统的扫描成像技术已经被逐渐替代，新兴的双波段红外成像技术由于其较好的目标识别能力受到广泛关注。

此外，红外探测器技术的创新也为高超声速红外导引头成像提供了更大的可能性。

三、导引头成像特征分析与实验研究为了更好地了解高超声速红外导引头的成像特征，我们进行了一系列实验研究。

实验中，我们采用不同类型目标，通过模拟高超声速飞行器的复杂环境，测试导引头成像的效果。

实验结果表明，在高速运动情况下，导引头成像的稳定性和分辨力较低，需要进一步优化导引头的成像算法。

四、高超声速红外导引头成像特征的优化方法为了提高高超声速红外导引头的成像质量，我们提出了一些优化方法。

首先，结合传统的集中投影模型和神经网络算法，可以优化导引头的图像处理算法。

其次，通过改进导引头的光学探测器和红外透镜的设计，可以提高成像质量。

此外，背景杂散辐射的干扰也需要得到进一步的抑制。

结论本文主要对高超声速红外导引头成像特征进行了研究。

通过分析导引头成像原理及影响因素，了解了目前该领域的发展现状，并进行了实验研究，提出了一些优化方法。

红外共形整流罩热噪声分析与修正

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