激光制导2
_激光技术的军事应用
激光制导是用来控制飞行器 飞行方向,或引导兵器击中目标 的一种激光技术[2]。激光制导的 基本原理是: 用激光器发射激光 束照射目标,装于弹体上的激光 接收装置则接收照射的激光信号 或目标反射的激光信号,算出弹 体偏离照射或反射激光束的程 度,不断调整飞行轨迹,使战斗 部沿着照射或反射激光前进,最 终命中目标。
2) 连续波激光测距 连续波激光测距机通常采用 相位法进行测距,其原理是首先 向目标发射一束经过调制的连续 波激光束,光束到达目标表面后 被反射,通过测量发射的调制激 光束与接收机接收的回波之间的 相位差,可算出目标与测距机之 间的距离。连续波激光测距机的 测距 精 度 高,可 达 到 2 mm。因 此,连续波激光测距机大多用来 对合作目标进行较为精确的测 量,如用作自动目标跟踪系统中 的精密距离跟踪( 如对导弹飞行 初始段的测距和跟踪) 、大地测 量等。 2. 1. 2 激光雷达 激光雷达是以发射激光束探 测目标的位置、速度等特征量的 的探测系统[2]。向目标发射探测 信号( 激光束) ,然后将接收到的 从目标反射回来的信号( 目标回 波) 与发射信号进行比较,做适 当处理后,就可获得目标的有关 信息,如目标距离、方位、高度、 速度、姿 态,甚 至 形 状 等 参 数, 从而对飞机、导弹等目标进行探 测、跟踪和识别。 1) 激光雷达的特点 激光雷达由于使用的是激光 束,工作 频 率 较 微 波 高 了 许 多, 因此,带 来 了 很 多 特 点,主 要 有: 分辨率高: 激光雷达可以获 得极高的角度、距离和速度分辨 率。 通 常 角 分 辨 率 不 低 于 0. 1 mrad; 并 可 同 时 跟 踪 多 个 目 标; 距离分辨率可达 0. 1 m; 速度 分辨率能达到 10 m / s 以内。激光 雷达最适于远距离高分辨率成像。
激光制导武器
情报交流本文2006-02-20收到,赵江和徐世录分别系东北电子技术研究所高级工程师和工程师,徐锦系辽宁对外经贸学院本科生激光制导武器赵 江 徐 锦 徐世录摘 要 论述了激光制导武器的原理、特点及制导方式,并简要地介绍了几种激光制导导弹、制导炸弹、制导炮弹的应用与发展趋势。
关键词 激光制导 导弹炸弹 炮弹引 言激光制导是一种先进的制导技术,主要优点是命中率高,在历次现代化战争中发挥了重要的作用。
在第一次海湾战争中,以美国为首的多国部队使用了新一代微型计算机和激光制导系统,使炸弹和导弹的命中率达到了几乎难以置信的程度。
在第二次海湾战争中,美英部队运用激光制导加上GPS 辅助导航定位系统,使得制导导弹、制导炸弹、制导炮弹的命中率几乎达到100%。
1 激光制导[1]激光制导就是以激光为信息载体,把导弹、炮弹或炸弹引向目标而实施精确打击的先进技术。
精准是激光制导武器的鲜明特点,由于激光的单色性好,光束的发散角小,敌方很难对制导系统实施有效干扰,因而使它具有其它制导方式无法匹敌的优势。
所以,当激光制导武器攻击固定或活动目标时,就像长了眼睛一样,命中率极高。
激光制导武器甚至可以从通气孔进入,炸毁地下目标,令对方防不胜防。
而激光制导与红外、雷达、GPS 等实现复合制导,则更有利于提高制导精度和应付各种复杂的战场环境,从而发挥全天候作战的优势。
1.1 原理激光制导的基本原理是:用激光器发射激光束照射目标,装于弹体上的激光接收装置接收照射的激光信号或目标反射的激光信号,算出弹体偏离照射或反射激光束的程度,不断调整飞行轨迹,使战斗部沿着照射或反射激光前进,最终命中目标。
1.2 制导方式激光制导方式有半主动寻的式、主动寻的式和波束式(驾束式)三种。
目前激光制导武器中大都采用半主动激光制导方式,即导引头与激光照射装置分开配置于两地,前者随弹飞行,后者置于弹外。
激光照射器用来指示目标,故又称激光目标指示器。
导引头通过接收目标反射的激光或直接接收照射激光,引导导弹飞向目标。
激光制导技术发展概述
第28卷 第3期2007年9月制 导 与 引 信GUIDANCE &FUZEVol.28No.3Sep.2007文章编号:1671-0576(2007)03-0010-06激光制导技术发展概述陈世伟(第二炮兵工程学院三系,陕西西安710025)摘 要:介绍了激光制导技术的发展与现状,针对激光制导技术在高精度制导武器中的应用,结合激光干扰技术的发展及其对激光制导的影响,总结了激光制导技术的优缺点,展望了激光制导技术的发展趋势。
关键词:激光;制导武器;半主动寻的制导;控制系统中图分类号:TJ765.3 文献标识码:AA Review on the Development of Laser Guided TechnologyC HEN Shi -wei(3nd Dep.of Second Artillery Engineering University,Xi .an Shaanxi 710025,C hina) Abstract :The development and situation of laser guided weapon are introduced.With the application of laser guided technology in high accuracy guided weapon,and the effect of the laser antijam ming tec hnology to laser guided weapon,the advanta ge and disadvantage of laser guided technology are summed up.The development tendency of laser guided technology is prospected.Key words :laser;guided weapon;sem-i active homing guidance;control system收稿日期:2007-06-29作者简介:陈世伟(1979-),男,硕士,主要从事导航、制导与控制的研究。
激光制导武器 [激光制导武器发展现状]
激光制导武器[激光制导武器发展现状]1.2.1 激光制导武器发展现状激光制导武器以激光脉冲为制导信源来探测和追踪目标,分为寻的制导和驾束制导,目前应用最为广泛的是激光寻的制导。
激光寻的制导根据指示光源来源不同,分为激光半主动寻的制导和主动寻的制导[8]。
激光半主动寻的制导的指示光源由弹外的目标指示器发出,弹上的激光导引头根据弹外的指示激光进行制导;而激光主动寻的制导能够实现指示激光的自主发射和接收,该过程通过弹上的激光发射器和导引头实现。
目前,由于技术水平和硬件条件的制约,激光主动寻的制导应用难度较大,激光半主动寻的制导研究最为成熟、应用最为广泛。
1.2.1.1 国外发展现状半个多世纪以来,各国的激光制导武器已发展到上百种型号,目前技术研究较为领先的国家有:美国、俄罗斯、日本、法国、英国、以色列等,其中美国研制的激光精确制导武器最为典型[9]~[13]。
1962年,美陆军最早开始研发激光半主动制导武器,并在1968年首次使用于越南战场[14]。
美军最初是通过“宝石路计划Ⅰ”(Pave Way Program Ⅰ)发展的激光精确制导武器,其在普通炸弹上安装激光制导系统和附件(相当于给普通炸弹安装上“光电眼”),使普通炸弹具备制导能力,从而极大地提高了武器的性能,打击精度能达到3米,其代表性的型号有3种:GBU-10A/B、GBU-11A/B、GBU-12 A/B型,但该系列武器存在较大缺陷,如昼夜全天候作战能力较差,对飞机投弹高度要求较高[15];1974年,美军全面启动了“宝石路计划Ⅱ”(Pave Way Program Ⅱ)系列武器的研制任务,在激光制导系统中,首次加载了激光编码技术,用以提高激光制导武器在战场多目标环境下的抗干扰性能,CEP精度能够达到1~2米,典型的武器型号包括GBU-10 C/D、GBU-12C、GBU-16B、GBU-17B等,该系列武器在马岛战争、叙利亚战争、海湾战争和科索沃战争中取得了辉煌的战绩,但仍对载弹飞机飞行高度有较高要求。
激光制导原理
激光制导涉及2个主要部分,一是激光制导武器本身与技术等,二是激光目标指示器。激光制导方式有
1.激光寻的制导,包括激光半主动回波制导、激光主动寻的制导、被动激光寻的制导;
2.激光遥控制导,包括激光驾束制导、激光视线指令制导、激光非视线
激光制导最主要的优点是命中率高,但制导方式不同,其优劣有所不同,仍以激光半主动回波制导为例,其主要优点是:简捷瞄准,自动寻的攻击,适合攻击复杂地形下的目标;
不需要目标自动识别,便于实现天顶攻击;
可采用准比例导引法,弹道特性好;
抗干扰性能较好;
缺点:
一是需要目标指示器配合,二是全天候工作能力差,尤其在空气中存在悬浮颗粒情况下(悬浮颗粒包括:灰尘颗粒,烟雾颗粒,水雾颗粒等)。
激光指令--激光驾束复合制导
激光寻的--其他寻的复合制导
激光自主制导--激光陀螺、光纤陀螺
各种激光制导方式不同,其原理有所不同。以激光半主动回波制导为例,其原理:激光目标指示器发射激光束到目标上,弹上激光导引头跟踪激光目标指示器的激光光斑,弹上激光导引头探测由目标反射的激光信号,并且由目标反射的激光信号,并由此判断弹的飞行误差,按一定的方式送出修正指令,控制导弹飞向目标。
激光制导技术涉及众多技术领域,主要有:大气传输、目标和背景、激光器、激光束控制、信号处理、伺服控制等,其关键器件为寻的器。
激光半主动制导的关键器件是半主动寻的器。
利用激光跟踪、测量和传输的手段控制和导引导弹飞向目标的技术。激光器发出照射目标的激光波束,激光接收装置接收目标反射的光波,经光电转换和信息处理,得出目标的位置参数信号(或导弹与目标的相对位置参数信号),再经信号变换用以跟踪目标和控制导弹的飞行。有的激光制导系统还用激光传输控制导弹的指令。激光制导可用于寻的制导系统和波束制导系统。用于半主动寻的制导系统和波束制导系统时,为了跟踪目标,在载机上往往还配备光学瞄准系统(如瞄准镜等)。激光制导的优点是:既能测角也能测距,有较高的测量精度,抗干扰能力强。激光制导的缺点是:易被云、雾、烟或雨等吸收,在大气层内使用时受到气象条件的限制,不能全天候使用;激光能源的功率有限,因而制导的作用距离受到一定限制。此外,由于波束窄,搜索跟踪也较为困难。因此激光技术常与红外、电视、光学或微波等技术结合使用。激光制导已在激光半主动寻的制导和激光波束制导的空地导弹和地空导弹中得到应用。
激光制导
被动寻的,主动寻的和半主动寻的三种方式。
(3)激光半主动寻的式制导导弹
激光半主动寻的式制导导弹包括激光半主动寻的器和导弹主 舱两部分。其中寻的器由光学头套,探测仪,前置放大器,陀螺 光学装置及电子设备等部分组成。
(4)激光制导武器
激光制导炸弹和炮弹 与常规自由落体炸弹相比,激光制导炸弹利用激光的直线 传播特性进行制导,以增强炸弹落点的精确度。
激光制导技术发展趋势:
从激光制导技术的发展来看,明显的发展趋势为其多样化:
(1)智能化让激光主动寻的。
(2)远程化--增大作用距离。 (3)小型化--减小制导系统的体积和重量。 (4)复合化--着力发展复合制导。 (5)采用对人眼安全波段,新的激光编码方式,以及标准
化和模块化等方向发展。
二激光制导方式:
激光制导分为激光驾束制导和激光寻的制导两种方式:
(1)激光驾束制导
以瞄准线作为坐标基线,将激光束在垂直平面内进行空间位置编码发射,弹 上的寻的器接收激光信息并编码,测出导弹偏离瞄准线的方向和大小,形成控制 信号,控制导弹沿瞄准线飞行,直至击中目标。
(2)激光寻的制导
由弹外或弹上的激光束照射在目标上,弹上的激光寻的器利用目标漫反射的 激光,实现对目标的跟踪和控制导弹。按激光光源所在位置,激光寻的制导分为
三激光制导武器的优势与劣势:
(1)优势:激光制导武器具有结构简单,作战实
效成本低,抗干扰性能好,命中精度高等优点。
(2)劣势:受天气和战场影响条件大,尤其是战
场上的硝烟,尘埃严重影响激光的传输,从而使激光制
导武器偏离目标;空袭飞机较长时间曝露于防空火力之 下,降低了生存能力;激光光束狭窄,搜索能力差。
激 光 制 导
一激光制导原理:
军事高技术-激光(2)
控制系统
美国已经将激光武器研究 作为武器发展的主流方向
美国目前的高能激光器计划包括机载激 光ABL 、天基激光SBL、地基激光THEL和 舰载激光武器。未来10年极有可能部署机 载激光武器,地基和机载激光反卫星武器。 未来第2个10年将部署更为先进的飞机自卫 激光器和无人机载战术导弹防御武器。未 来第3个10年可能部署光子战斗机和天基全 球精确光学武器或空间中继激光武器。
+激光传播特点
激光在传播过程中的三个特性:
(1)定向辐射和接收; (2)遇到障碍物反射; (3)以光速传播: 计算公式 L 1/2 ct; t n/f (式中,c-光速30万公里/秒;n-脉冲个数; f-计数器脉冲重复频率)
Байду номын сангаас
激光测距仪的使 用,提高了武器 的首发命中率。
各武器的火控系统 首发命中大于80% 卫星跟踪测距仪
大气传输
发射望远镜 接收望远镜 光电转换器
Laser 调制器 放大器
放大器 解调器
发话器
受话器
优点:抗干扰能力强,保密性好,因为激光传播时发 散角很小不易被探测。结构简单,通信轻便容量大。 缺点:在大气中传输,激光衰减严重,天气影响大, 且光束狭窄,只能直线传播,通信距离范围受到限制。
2、空间激光通信 在外层空间接近真空的环境下进行的激光通信。
化学(武器) 氟化氢(HF)、氟化氘(DF)。 (CdS)
按激励方式分类,有光泵激励、电激励、热激励、化学反 应激励、核激励激光器等。
二、军事应用
激光技术在军事上的运用 (一)激光测距 (二)激光雷达
(三)激光通讯
(四)激光制导 (五)激光侦察
(六)激光武器
(一)激光武器
激光制导技术及其民用化发展
• 1 精度高:由于激光的方向性好,单色性好—波频稳定,所以激光制导的精度高。
• 2 抗千扰能力强:这是激光制导优于电视或热成象制导的方面。背景干扰,人为干 扰和多弹同时攻击的自相干扰。
• “隐形”使之“脱靶”:伪装与隐形。激光制导武器的使用要有一个侦察识别的过程,如果 事先把己方的目标伪装、隐形起来,激光制导武器就无法使用。
• 雪崩式硅光电四象限黑化:设法尽可能地降低目标对激光的漫反射强度。黑化表面是减小漫 反射强度
• 镜面:如果在目标的表面使用平面镜进行防护,无论照射目标的激光束来自空中还是地面, 平面镜都将对照射其上的激光按反射定律产生集中的定向反射。反射光同样是很窄的光束。 激光制导武器的寻的器极难捕捉到它
收的器件.
• 制导系统 1制导规律。2自动驾驶仪 3自适应式自动驾驶仪
如图1所示, 飞机上装一台激光器,向目标发射激光。 在导弹前端有一透镜, 透镜后置一四象限光电探测 器,即其光敏面被划割为靠得很近但不相连,被目 标漫反射的激光被导弹导引图接收,如果四象限 所输出的信号大小完全相等则说明完全对准目标, 如果偏向那一边的话经电路处理而控制尾舵改变 方向直至相等对准目标,完成跟踪任务。
• 3 适于制导多种类型的武器:国外已将激光用于制导炸弹,火箭,炮弹和导弹。
• 4 武器的射程不受限制:武器的射程近, 可以采用激光全程制导;而武器的射程远, 则 可以采用激光末端制导。
• 5 战术适应性强:使用激光制导武器可以采用多种攻击方法。直接和间接瞄准射击, 快速和连续射击,突袭性强,打了不管。
空射激光制导攻击原理
空射激光制导攻击原理空射激光制导攻击是一种高技术战争方式,主要通过空中平台发射激光导弹或制导武器,对地面目标进行精确打击。
其原理基于激光的高度准确性,可以将目标瞬时击中并摧毁,实现快速、准确的打击效果。
本文将对空射激光制导攻击的原理进行详细介绍。
一、概述二、原理1. 捕捉目标需要通过感应器捕捉目标信号并进行实时处理,以确定该目标的移动轨迹、速度和位置等参数。
2. 瞄准目标之后,将激光制导器对准目标,并启动激光光束发射。
激光光束会沿着导弹和发射平台之间的轨迹进行传输,直至瞄准目标。
3. 打击目标当激光光束命中目标时,会引发反应,例如燃烧或爆炸等。
制导武器会利用该反应对目标进行打击。
三、优势1. 准确性高激光制导攻击具有极高的准确性,能够快速、精确地瞄准目标,提高打击精度。
2. 防御性强由于激光光束是无声、无形的,很难被发现和追踪。
在一些难以到达的地方,例如山地和森林,激光制导武器能够有效打击潜在威胁。
3. 灵活性强激光制导武器能够自适应不同环境和作战条件,可以在不同天气条件下进行打击。
4. 控制性强激光制导攻击可以在大气层内和高空范围内进行,具有灵活的控制功能。
四、问题和挑战空射激光制导攻击虽然具有很多优点,但也面临一些问题和挑战。
其中最主要的挑战是激光功率与发射机的重量和大小之间的平衡。
环境因素也会对激光攻击产生影响,例如气候和遮蔽物等。
五、结论空射激光制导攻击是一种高度精确、可靠、有效的远程打击方式。
随着技术的不断发展,激光制导攻击将成为军队进行作战的主要手段之一。
六、应用空射激光制导攻击已广泛应用于现代战争中。
一些国家已将其作为重点发展的军事技术之一,并将其作为未来军事装备的重点开发领域。
1. 对地打击空射激光制导攻击主要针对的是地面目标,主要包括坦克、车辆、建筑物、工事和武器库等。
采用空射激光制导攻击,将可快速、精确地打击这些目标,极大地提高了攻击的效率和精度。
2. 反舰攻击除了对地攻击,空射激光制导技术还可用于反舰攻击。
激光技术的军事应用
激光技术的军事应用发布时间:2022-09-14T10:58:34.843Z 来源:《中国科技信息》2022年第9期5月作者:孟海鸿1、杨凯2 [导读] 激光技术在工业、军事、通信孟海鸿1、杨凯2陆军装甲兵学院士官学校,吉林长春,130031摘要:激光技术在工业、军事、通信、医学和科学研究等诸多领域都得到了广泛的应用。
本文初步介绍在激光技术军事领域的应用如激光测距、激光制导、激光目标指示、激光通信、激光武器等。
关键词:激光激光测距激光制导1.激光测距技术激光测距仪器在战场和多种装备上广泛应用,对军队的作战和训练产生了革命性的影响。
针对常规弹药的发射,目标距离准确测定是影响武器首发命中率的重要因素。
在激光测距机出现以前,坦克炮、地炮、高炮和舰炮通常用光学测距机测距。
其测距精度随距离而变化,测程越远,精度越差,并且仪器的体积受基线长短的限制,操作也较复杂。
而激光测距的突出优点是测距精度高,并且与测程的远近无关。
此外,仪器体积小,测距迅速,距离数据可以数字显示,实时输出目标距离信息,操作简单,训练容易,特别适用于数字信息处理。
激光测距具有波束窄,角分辨力高,抗干扰能力强,以及天线尺寸小和重量轻等优点。
因此,激光测距机一出现很快就代替了光学测距机,成为战场测距的主要仪器,并且已成为数字式火控系统目前较为理想的一种距离传感器,激光测距机目前主要装在火炮、坦克、飞机、军舰上,配合火控系统测定目标距离,提高系统的自动化程度和射击精度,它能够大大缩短射击准备时间、提高首发命中率。
根据路程与时间、速度的关系可以计算距离。
激光测距仪就是根据这个基本原理进行测距的。
光在空气中的传播速度每秒300000km,只要知道了它传播的时间,就可以把传播的距离计算出来。
激光测距仪,是通过计算从激光器发出激光和激光测距仪器接收从目标反射回来的激光,两者间隔时间,来进行计算距离的,在脉冲激光测距机中,时间是通过计数器计算从激光光脉冲发射出去开始,到从目标返回到接收机期间,进入计数器的时标脉冲个数来测量的,因时标脉冲的周期是不变的常数,因此,只需要计算脉冲个数就可以完成计时工作。
激光制导武器简介
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烟幕―――激光制导的屏障
烟幕使激光制导武器“变瞎”的原因在于烟 幕能对光波产生强烈的散射和吸收。这种散 射和吸收有效地遮挡了光波的通道,使“激 光目标指示器”难以瞄准目标,也使激光制 导武器的“寻的器”无法接收到由目标漫反 射回来的引导光波。在这种情况下,激光制 导武器自然也就变“瞎”了。
黑化―――吸收激光于无形
形成误差信号,
按导引规律形
成控制指令来
修正导弹的飞
行。
激光半主动式自动导引
半主动式激光回波制导系统的工作过程是:激光发射机 作为信号源装在地面、车船或飞机上,发射激光束为制导武 器指示目标,弹上的激光导引头接收目标反射的激光信号, 并跟踪目标上出现的激光光斑,引导战斗部飞向激光光斑, 最终命中目标。半主动式回波制导广泛应用于各种武器的制 导系统中,如激光制 导炸弹、激光制导导 弹、激光制导炮弹等, 是所有制导武器中制 导精度最高的。例如, 美制海尔法激光制导 导弹就是半主动激光 制导导弹的典型代表,主要 用于攻击坦克、战车、 雷达等地面军事目标。
激光主动式自动导引
这种制导方式是将激光照射器和目标寻的器 都装在弹上,由激光照射器发射激光,目标 寻的器接收目标反射回的激光信号,再通过 弹上控制系统将弹体引向目标。
激光编码
为了保证在复杂的战场环境中制导武器能正 确识别己方所指示的目标,指示器发射的制 导信号是按系统的预先设定编码。
编码方式:
等差型编码
激光制导简介
激光制导——利用目标反射的激光能量获取 制导信息,控制导弹(或航弹)飞向目标的制 导技术。 激光制导方式:
激光架术制导 激光半主动式自动导引 激光半主动式自动导引
美国航空炸弹系列
就是美国“宝石路”Paveway(又译作“铺路”)系列激光制导炸弹“宝石路”II GBU-10 907公斤炸弹“宝石路”II GBU-12 227公斤炸弹,是美军现役最小的激光制导炸弹“宝石路”II GBU-16 454公斤炸弹“宝石路”III GBU-24 907公斤炸弹,其具有穿透功能的战斗部使其和GBU-27、GBU-28又被称为“穿透炸弹”“宝石路”III GBU-27 907公斤炸弹,挂载于F-117战斗轰炸机“宝石路”III GBU-28 2270公斤炸弹,是美军现役最大的激光制导炸弹JDAM“杰达姆”(JDAM)又叫“联合制导攻击武器”,这种炸弹是为适应美国空军和海军发展要求而研制的,是一种用美军现存的普通常规炸弹升级发展而来,利用卫星定位系统(GPS)引导的全天候、自动寻的常规炸弹。
由Mk-80 250磅、Mk-81 500磅、Mk-83 1,000磅和Mk-84 2,000磅常规炸弹改进而来的“杰达姆”(JDAM)分别编号为GBU-29、GBU-30、GBU-31和GBU-32等。
这种炸弹尾部安装了GPS全球卫星定位系统装置,能够在任何天气情况下精确命中目标,不象一般的激光制导武器容易受到云、雾以及其他恶劣的天气的限制。
“杰达姆”(JDAM)能从距离目标24公里的高度投下,并在GPS的矫正下精确落到目标之上,误差仅在13米之内,并达到95%的系统可靠性。
B-1,B-2,B-52,F/A-18,F-16飞机都可投掷此物。
而且B-2可同时用2枚JDAM对两个目标同时进行攻击。
附:一、JDAM炸弹的研制概况20世纪80年代末,美国海/空军计划实施一项称为“先进炸弹系列”的研究计划,旨在研制一种低成本、高精度的常规炸弹。
1991年海湾战争之后,美军开始实施“恶劣天气用精确制导弹药”(AWPGM)计划,目的是针对第三代激光制导炸弹在战争中暴露出来的各种缺点,发展具有昼/夜、全天候、防区外、投射后不管、多目标攻击能力的第四代制导炸弹。
激光在军事上的应用
绳降特种兵到前沿阵地对目标进行激光照射。
激光制导炮弹
图文:俄勇敢者激光制导炮弹作战过程示意图
2007年10月12日 07:16 兵器知识
激光武器
激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标 或使之失效的定向能武器。 根据作战用途的不同,激光武器可分为战术激光武器 和战略激光武器两大类。 武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部 分组成,目前通常采用的激光器有化学激光器、固体 激光器、CO2激光器等。 激光武器具有攻击速度快、转向灵活、可实现精确打 击、不受电磁干扰等优点,但也存在易受天气和环境 影响等弱点。 激光武器已有30多年的发展历史,其关键技术也已取 得突破,美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进 行了各种激光打靶试验。目前低能激光武器已经投入 使用,主要用于干扰和致盲较近距离的光电传感器, 以及攻击人眼和一些增强型观测设备;高能激光武器 主要采用化学激光器,按照现有的水平,今后5—10 年内可望在地面和空中平台上部署使用,用于战术防 空、战区反导和反卫星作战等。 激光武器特点高度集束的激光,能量也非常集中。举 例说;在日常生活中我们认为太阳是非常亮的,但一 台巨脉冲红宝石激光器发出的激光却比太阳还亮200 亿倍。当然,激光比太阳还亮,并不是因为它的总能 量比太阳还大,而是由于它的能量非常集中。例如, 红宝石激光器发出的激光射束,能穿透一张1/3厘米 厚的钢板,但总能量却不足以煮熟一个鸡蛋。
RBS-70系统操纵员在瞄准
“海尔法”II激光制导导弹
洛.马公司近日宣布,该公司生产 的“海尔法”II激光制导导弹和 M299灵巧发射器正装备在欧洲直 升机公司为澳大利亚陆军生产的 “虎”武装侦察直升机(ARH) 上。该公司说,洛.马公司和欧洲 直升机公司成功地完成了一系列 发射器与平台的综合试验,验证 了“海尔法”II激光制导导弹及其 M299数字发射器系统与“虎”直 升机的界面。从而为“虎”直升 机携载“海尔法”II激光制导导弹 系列铺平了道路,同时允许其它 国家采购的“虎”直升机也装备 这种导弹。
激光制导技术综述
激光制导技术综述—** 摘要激光制导是60年代才开始发展起来的,一种利用目标反射的激光能量获取制导信息,控制导弹(或航弹)飞向目标的制导技术。
关键词激光制导军用前言激光制导技术是目前国外导弹、炸弹和炮弹普遍采用的制导技术,是以激光为信息载体,把导弹、炮弹或炸弹引向目标而实施精确打击的先进技术。
目前已出现激光半主动制导和激光驾束制导的空对地、地对空导弹以及激光制导航空炸弹。
激光驾束和激光半主动制导已应用于反坦克导弹技术中。
本文旨在介绍激光制导技术的发展历程,以及应用前景。
正文一、发展历程激光制导武器的发展现状激光制导武器的首战应用,是1972年5月美军使用第一代“宝石路I”型(GBU-II,其圆概率偏差约为3 m)激光制导炸弹轰炸越南北方的清化铁路、公路两用桥。
据报道,这次发射的激光制导炸弹全部命中目标,弹着点均分布在距离激光束照射点的1.5 m半径的圆圈内。
1986年,美军第二代激光制导武器“宝石路II”型(GBU-12、GBR-16等)激光制导炸弹在中东地区炸毁了5个重要目标,命中误差不超过1 m。
在1991年的海湾战争中,以美军为首的多国部队共投射激光制导炸弹一万多枚,摧毁了伊拉克许多重要的军事目标和高价值的战略目标。
二、特点与优势精准是激光制导武器的鲜明特点,由于激光的单色性好,光束的发散角小,敌方很难对制导系统实施有效干扰,因而使它具有了其他制导方式无法匹敌的优势。
所以,当激光制导武器攻击固定或活动目标时,命中率极高。
此外激光还可与红外、雷达、GPS等实现复合制导,更有利于提高制导精度和应付各种复杂的战场环境,从而发挥全天候作战的优势。
激光制导通常有"视线式"和"寻的式"。
"视线式"的典型代表是激光驾束制导,"寻的式"的典型代表是激光半主动式寻的制导,也是目前最常用的激光制导方式。
激光驾束制导简言之就是激光制导系统瞄准目标并连续发射激光,位于弹尾的激光接收器接收激光,控制弹体像"骑"着激光一样沿光束中心飞行。
[趣读]中国激光制导炸弹长大
中国激光制导炸弹发展中国激光制导炸弹发展:1995年研究起步晚起点高(1)小大打印 2014-04-09 16:34:29 《兵工科技》杜东冬参与评论(2)条列装部队的LS-500激光制导炸弹,注意其风标式导引头,该弹又被称为LT-2激光制导炸弹。
苏联/俄罗斯KAB-500L,外形与LS-500激光制导炸弹非常相似。
在2003年伊拉克战争期间,人们通过电视新闻媒体的宣传,对美国的精确激光制导炸弹印象很深,特别是这种武器可以从几千米外的高空投下,准确地砸在某家某户的大门正中。
通过这场战争,人们不仅为美国强大的军事实力所震撼,也深深地记住了激光制导炸弹这种先进的空地武器,而本届珠海航展上一航导弹研究院也展出了一款激光制导炸弹是一"雷霆"-2。
在西光集团的展台上,笔者还见到了激光制导炸弹的弹头。
此次看来,激光制导炸弹已成为武器研制的新潮流。
最早的制导炸弹产生于二战期间制导炸弹实际上并不是最新武器,最早的制导炸弹出现在二次战时期。
1940年5月德国就研制出了HS-293型制导炸弹,重约800千克,它是通过在500千克级别的SC-500普通航空炸弹的基础上增加了弹翼、尾翼和控制机构制成的,采用了最简单的无线电指令制导,操纵员只要通过遥控手柄将炸弹的影像始终操纵在目标和瞄准镜之间的十字线上就行了,士兵们的说法就是用炸弹始终压住目标。
随后德国发展了更大型的FX-1400,重量达到1800千克,并于1944年在地中海多次投入使用,成功地击沉了意大利正准备叛逃到盟军的最精锐战列舰"罗马号",这艘排水量达到4.25万吨、拥有350毫米以上高强度钢质装甲的巨舰,被德国仅仅两枚FX-1400炸成了两段,沉入深渊。
可见当时制导炸弹的威力和巨大潜力。
师从德国技术,美国制导炸弹"青出于蓝而胜于蓝"二战后,美国根据从德国搜集的相关资料,也发展了-系列制导炸弹,最初的无线电指令制导类炸弹需要人工遥控操纵炸弹追随瞄准线,成功率低、工作量大,后期发展了自动瞄准线指令遥控装置,瞄准员只需始终把光学瞄准具的十字准星压住目标就可以了,炸弹可以自动沿瞄准线飞向目标。
几种精确制导技术简述
第36卷第5期激光与红外V o.l36,N o.5 2006年5月LA SER&I NFRAR ED M ay,2006文章编号:1001-5078(2006)05-0338-03几种精确制导技术简述姚秀娟,彭晓乐,张永科(中国兵器工业第209研究所,四川成都610041)摘要:简要介绍了精确制导的原理及发展趋势,重点介绍了几种精确制导技术(包括激光制导、电视制导、红外制导及复合制导)的特点、应用及发展方向。
关键词:精确制导;激光制导;电视制导;红外成像制导;复合制导中图分类号:TJ765.3文献标识码:ABrief Descri pti ons of Precision Guidance TechnologyYAO X iu-j u an,PENG X iao-le,Z HANG Y ong-ke(209th G raduate Schoo l o fW eapon Industry,Chengdu610041,Ch i na)Ab stract:T he pr i nciple and deve l op m en t tendency o f t he prec i s i on guidance is desc ri bed briefl y.T he characteristi cs,applica ti on and deve l op m ent tendency o f severa l k i nds o f prec i sion guidance techno l og ies are stressed i nclud i ng prec-ision guidance,l aser gu i dance,telev i sion gu i dance,I R i m ag ing gu i dance and mu lti p l e gu i dance.K ey w ords:prec i s i on gu i dance;laser gu i dance;te l ev isi on gu i dance;I R i m ag i ng gu i dance;mu lti p l e gu i dance1引言[1]精确制导是二十世纪七十年代提出的制导技术新概念,是现代高科技武器发展的新趋势,它采用高精度制导系统控制和导引弹头对目标进行有效攻击,其制导系统一般是利用各种传感器获取待攻击目标的位置和速度等信息,经分析与处理后进行实时修正或控制自身的飞行轨迹,具有较高的命中精度。
DCS F-16CM VIPER毒蛇 中文指南 11.9激光制导
279GBU-12Paveway II 铺路钉2是Mk-82非制导通用炸弹的激光制导版本。
GBU-12指南使用与GBU-10相同的原理,唯一的区别是LGB 基于的炸弹。
每个激光制导炸弹上的导引头设置为只跟踪特定的激光脉冲频率(PRF )代码。
这些都是由武器装载机组在地面操作中手动设置的(通过任务编辑器),在飞行过程中不能从驾驶舱设置。
第11部分-攻击:武器和军备F-16CV I P ERGBU-12激光编码280如果您在多人游戏中飞行,并且不知道您的GBU-12代码,您可以按“RSHIFT+K ”打开WEAPON 武器膝板页面。
这将显示GBU-12激光制导炸弹上设置的激光代码。
第11部分-攻击:武器和军备F -16C V I P ERGBU-12激光编码激光制导炸弹激光代码最终将通过以下命令在地面编程:RSHIFT+RALT+9:更改激光代码(百)RSHIFT+RALT+0:更改激光代码(个)RSHIFT+ALT+-:更改激光代码(十)目前,此功能尚未启用。
GBU-12激光编码1655瞄准吊舱激光代码需要与GBU-12激光代码匹配2811.根据制导炸弹上编程的GBU-12代码,通过任务编辑器设置瞄准吊舱的激光代码。
默认的激光代码是1688,但在这种情况下,我们将选择一个激光代码为1655的炸弹。
a )“RSHIFT+K ”显示武器膝板页面和您的GBU-12激光代码(1655)。
b ) 按LIST 列表按钮c ) 列表子菜单将出现在DED (数据输入显示)上。
按ICP (集成控制面板)上的“0”按钮,选择MISC (杂项)子菜单。
d ) 按ICP 上的“5”按钮,选择LASR (激光)子菜单。
e ) 默认情况下,TGP 代码处于选中状态(星号表示字段已选中)。
f ) 要将激光代码更改为“1655”,请在ICP 键盘上键入“1655”g ) 按“ENTR ”按钮(回车)更新激光代码。
1b 1b 1c1d 1d 1e1f 1g 1g 2.3–GBU-12 PAVEWAY II(激光制导)第11部分-攻击:武器和军备F -16CV I P E R GBU-12激光编码1a。
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1 1 1 f u
通过测量感光二极管间距 ,感光屏半径 ,感光屏与透镜 的像距 ,透镜与反射点的物距可计算出最小光斑直径,最大测 量角度和透镜焦距f。
主要内容 引言 Fra bibliotek光半主动制导原理 激光半主动制导武器的防御对策 模拟激光导引头的设计
模拟激光目标指示器的设计
实验结果和分析
由于交战双方大量使用各种精确制导武器,使人们
对未来的战争形式有了全新的概念。
引言--制导技术的发展
3. 海湾战争进一步确认了未来高技术条件下战争的基
本模式。在今天精确制导武器装备的拥有程度和 运用能力已经成为衡量一个国家军事现代化程度
的重要标志之一。
4.目前,精确打击中应用最广泛的是激光制导技术。 随着电子信息技术和人工智能技术的不断发展 ,将
[2] 遥控飞行器装载的激光目标指示器
遥控飞行器载的激光目标指示器与前面的机载系统类似,只是机 内用了个可见光投射器。
[3] 直升机载激光指示器
有脊装式如英国的AF533型瞄准具、鼻锥式如美国的TADS、吊舱式如 美国的SPAL、旋翼顶部平台多种。
[4] 地面目标指示器
对于不设激光测距机的手持式指示器,甚至对三脚架式的GLLD、 MULE指示器来说,一般都采用发射、接受、观瞄光轴合一的结构。
惯性飞行的轨迹。
引言--导弹的分类
巡航导弹
依靠喷气发动机的推力和弹翼的气动升力,主要 以巡航状态在稠密大气层内飞行的导弹。旧称飞航式
导弹。从陆地、水面或水下发射的巡航导弹,由助推
器推动导弹起飞,随后助推器脱落,主发动机(巡航
发动机)启动,以巡航速度进行水平飞行;当接近目
标区域时,由制导系统导引导弹,俯冲攻击目标。从 空中发射的巡航导弹,投放后下滑一定时间,发动机
在不同情况下获得的试验结果如下:
[1] 激光压制
在导引头和激光目标指示器同时的工作条件下,对导引头光学装置发射随机的激 光。在导引头未锁定目标的情况下,可使驱动伺服电路出现误判断,但随即能够重新 锁定目标,效果不明显。在信号相关的情况下,压制获得成功。
[2] 红外压制
采用了红外探照灯对导引头进行红外压制,在导引头没有滤光片的情况下效果 已经不太明显,如果装上滤光片则完全失去作用。模拟实验也证明红外压制对激光 制导基本上无效果。
主要内容
引言 激光半主动制导原理 激光半主动制导武器的防御对策 模拟激光导引头的设计
模拟激光目标指示器的设计
实验结果和分析
实验装置
假目标 目标 接收屏
干扰激光器
模拟导引头
激光指示器
实验结果
本设计完成了对整个模拟器的技术指标的确定。 经过调试完成了两个激光目标指示器,一个模拟导引 头,一个编码器和独立于导引头的解码装置。并对各 种对抗方法效果进行了检测。 实现的模拟光学导引头的技术参数如下: 激光目标指示器: 波长为1.06m的YAG激光器 激光器最高频率: 40Hz; 指示激光器能量:100mJ; 导引头的捕捉角:300。
激光目标指示器
激光目标指示器的照射距离,或者说满足指导和测距要求 的激光发射功率与许多因素有关,根据激光传输的理论给 出的公式如下:
( Rd RM ) Ps Pt ( R R ) tt e t cos r tr Ar
D m
pt为激光发射功率,ps为寻的器接收到的功率;为大气衰 减系数; Rd为指示器到目标的距离; Rm为寻的器到目标 的距离; tt为激光发射系统的透过率; t为目标反射率;r 为目标反射角; tr为寻的器接收系统的透过率;Ar为接收 孔径面积。
启动,开始自控飞行,然后攻击目标。
引言—导制技术的分类
制导技术分类:
制导按照所获取信息源的不同,可分为红外制 导,激光制导、无线电制导、毫米波制导、电视制
导以及红外成像制导等。按信息传输方式,还可分
为利用导线传输信息的有线制导、利用光导纤维传
输信息的光纤制导和利用电磁波传输信息的无线电
制导。为了发挥不同制导方式的优点,提高导引精 度和抗干扰能力,有些导弹采用复合制导的方式。
主要内容
引言 激光半主动制导原理 激光半主动制导武器的防御对策 模拟激光导引头的设计
模拟激光目标指示器的设计
实验结果和分析
激光半主动制导武器的防御对策
激 光 制 导 武 器 对 抗 侦查 侦察要完成在短时间内发现敌方来袭 光电武器的任务
无源干扰 干扰 有源干扰 压制干扰
烟幕、涂料、伪装 压制干扰 ,欺骗干扰
Ground Laser Locating Designator
伺服系统(servomechanism)是使物体的位置、方位、 状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值) 的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控 制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处 理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非 常灵活方便。
全
薇
主要内容
引言 激光半主动制导原理 激光半主动制导武器的防御对策 模拟激光导引头的设计
模拟激光目标指示器的设计
实验结果和分析
引言--导弹的分类 根据不同的性能特点,导弹武器 系统有多种分类方法,如按飞行方式 可分为弹道导弹和巡航导弹;按作战 任务可分为战略导弹、战役导弹和战 术导弹;按射程可分为洲际导弹、远 程导弹、中程导弹和近程导弹等。
模拟导引头的光学结构
滤光片
透镜
光电接收装置
分束镜
摄像机
反射镜
光强信号采集系统设计
本文采用一种非
均匀分布的多元
的探测器件系统。
左图是实际的模
拟导引光电单元 电路。
光学成像部分的设计
由于成像屏是由分立的光电接受器件组成,光电探测区 不是连续的空间,需要对探测器的成像光点大小有限制,根 据实际的比例关系,需要确定成像透镜的焦距。根据透镜成 像原理公式,
致盲干扰 ,摧毁式干扰 回答式干扰 ,激光诱饵干扰
欺骗干扰
带有激光制导炸 弹的直升飞机
带有激光指示 器的直升飞机
重要军事目标
光学反射板 (激光诱饵)
主要内容
引言 激光半主动制导原理 激光半主动制导武器的防御对策 模拟激光导引头的设计
模拟激光目标指示器的设计
实验结果和分析
模拟导引头系统的设计
引言--导弹的分类
弹道导弹
在火箭发动机推力作用下按预定程序飞行, 关机后按自由抛物体轨迹飞行的导弹。这种导弹
的整个弹道分为主动段和被动段。主动段弹道是
导弹在火箭发动机推力和制导系统作用下,从发
射点起到火箭发动机关机时的飞行轨迹;被动段
弹道是导弹从火箭发动机关机点到弹头爆炸点, 按照在主动段终点获得的给定速度和弹道倾角作
激光目标指示器
根据实验结果,激光指示器的指标为: 激光波长: 1.06μm
脉冲能量: 脉冲宽度: 束散角: 50-300mJ 10-30 ns 0.1-0.5mrad
重复频率: 10-20 Hz
激光目标指示器
[1] 机载激光目标指示器
一般都采用指示器吊舱悬挂在飞机下面的方式,吊舱的前面有一个旋 转的扫描跟踪头,其后为其他各种设备。转塔内有扫描反射镜,它一般 用陀螺稳定平台稳定,并可实施控制,有代表性的是美国的 “宝石平 头钉” 和法国的 “Atlis” 等激光目标指示器。
• •
•
电视寻的制导系统 是近期发展的电视制导系统,它与红外自动寻的制导系统相似。导弹从 载机上发射后就与载机失去联系,完全依靠导弹上的电子光学系统(电视自动寻 的头)自动跟踪目标,并通过导弹自动驾驶仪控制导弹飞向目标。电视寻的制导 系统全部装在导弹上,由电视自动寻的头和自动驾驶仪等组成。电视自动寻 的头是系统的核心部件,它由电视摄像机、图像信息处理装置、跟踪伺服机 构等组成。在外界可见光照射下,外界景物经过光学系统和电视摄像管变为 视频电信号,信息处理装置按视频信号的特点判定视场内是否存在目标。无 目标时,摄像机中的光学系统反复扫描;有目标时停止扫描并给出目标方位 与光学系统轴线之间的偏差信号。跟踪伺服机构根据这个信号调整光学系统, 使光轴对准并跟踪目标。与此同时这个偏差信号送入自动驾驶仪,按一定的 导引规律控制导弹飞向目标。80年代以电荷耦合器件代替摄像管,使图像灵 敏度和清晰度大为提高。以图像识别系统代替原有的简单图像信息处理装置, 在背景比较复杂和目标形成的电平无显著特征的情况下,也能识别目标。 电视制导的优点是利用目标的图像信息对导弹进行制导,目标难以隐蔽,有 较高的制导精度;缺点是不能获得距离信息,导弹的作用距离受大气能见度 的限制,不适于全天候工作。
实际的激光寻的器的结构和红外寻的器不 同的是没有调制盘,多用象限检测元件来测定 目标相对于光轴的偏移量大小和方位。常见的 探测器有四元、三元和二元的。我们设计的光 学导引头主要由成像透镜、感光屏、检测电路 和执行机构构成。对光信号的检测由光电二极 管接收器构成。由四象限探测器检测导弹偏离 目标方向的偏移量。
总体设计方案
将激光器发射的激光束投射到位于激光导引头和二 维弹目运动模拟器之间的的透射屏幕上; 通过仿真计算机控制模拟激光发射器与二维弹目运 动模拟器,使屏幕上的透射光斑与导引头的的相对触 角位置同实际导弹飞行时的状况相同; 通过伺服或程控系统还使激光束在屏上的光斑尺寸 随飞行距离而变化;可调衰减系统使光斑能量随飞行 距离而变化,从而模拟导弹接近目标的过程。
激光主动寻的制导 激光半主动寻的制导
激光半主动寻的制导是目前激光武器应用最广泛、最成熟的技 激光源和寻的器均设置在弹上,当导弹发射后能主动 半主动制导是指目标被直接发射到它上面的光束、红 术。因半主动式激光制导目标的指示和寻的装置是分开的,具 寻找要攻击目标,因电源加重了导弹重量目前还没有 外线或无线电能量所照射或指示,导弹上纯粹的被动 有设计灵活,适应各种搭载平台,技术简便,可靠性高等优点, 用于实战。 所以发展很快。海湾战争中所使用的激光制导导弹、炸弹大都 敏感装置利用从目标上反射出来的能量跟踪目标。 是采用半主动式激光制导.