第4章 光电对抗技术

第4章光电对抗技术

➢➢➢一切温度高于绝对零度的物体都有红外辐射，这就是为目标和景物的探测、识别奠定了客观基础。

红外系统一般以“被动方式”接受目标的信号，故隐蔽性很好，更易于保密，也不易被干扰。

红外探测是基于目标与背景之间的温差和发射率差，传统的伪装方式不可能掩盖由这种差异所形成的目标红外辐射特性，从而使红外系统具有比可见光系统优越的多的识伪能力。

目标离开后，其特有的红外辐射会在原地滞留相当长的时间而不会立即消失，借助于此，红外系统变更均由其独特的“追忆记录”功能。

➢

➢➢相对于雷达而言，红外系统体积小、重量轻、功耗低、容易制成灵巧装备，且不怕电磁干扰，特别适合于“发射后不管”的精确制导武器。

红外技术的缺点：

✪ 大气层内的探测能力不如微波雷达，且只能利用在三个大气窗口内的目标辐射信息；

✪ 红外材料品种太少；

✪ 探测器工艺复杂，成本高昂，其尺寸小，大大限制了红外系统的战术技术性能；

✪ 现役红外装备大多需制冷手段，影响其应用。

➢➢主动红外夜视仪用近红外光束照射目标，将目标反射的近红外辐射转换为可见光图像，实现有效地“夜视”，故它工作在近红外区。

大气向后散射的影响

✪ 当照明光束穿过大气时会被散射，会有部分散射光沿逆向进入观察系统，即向后散射。

✪ 它在像平面上造成附加背景，降低图像的对比度。

在能见度较差时，情况更加严重，甚至成为约束此类系统性能的基本因素

4.1.3 热像仪

➢➢热成像技术把目标与场景个部分的温度分布、发射率差异转换成相应的电信号，再转换为可见光图像

热像仪的温度分辨力较高，可达0.1-0.01℃，使观察者容易发现目标的蛛丝马迹

它工作于中、远红外波段，使之具有更好的穿透雨、雪、雾和常规烟幕的能力，具有很好的洞察掩体和识破伪装的本领

它不怕强光干扰，且昼夜可用，使之更适用于复杂的战场环境

它在常规大气中受散射的影响小，故通常有更远的工作距离

➢➢➢

4.1.4 搜索侦察与预警系统 ➢ 红外搜索侦察系统按设定的规律不断扫描待查地 域、海域或空间，持续收集红外辐射，基此发现 目标，进而标示目标位置并发出一定的信号。 从应用的角度而言，实际侦察的范围越大越好， 但过大空间内信息的同时收集势必大量增加干扰 和假信息。一般用小的瞬时视场去扫描足够大的 空间范围，使每一瞬间实时获取信息的空域足够 小。

搜索侦察系统的主要任务是发现目标，其次是粗 略测定目标方位。

➢ ➢

4.1.5 红外制导

➢➢➢50年代中期，美、英、法等国相继研制成功“响

尾蛇”、“火光”和“马特拉”等第一代红外制导的空空战术导弹。

导弹的红外导引头采用非致冷硫化铅探测器，工作波段1～3微米。它只能对敌机作尾追攻击，易受阳光干扰。

60年代以后，在三个大气窗口都相继有了可供实用的红外系统，攻击方式从尾追发展到全向攻击，制导方式也有了全红外制导(点源制导和成像制导)和复合制导（红外/电视、红外/无线电指令、红外/雷达）。

➢ 红外点源制导系统已广泛应用于空空、地空、岸 舰和舰舰导弹等数十种战术导弹上。目前，点源 制导系统仍是上述战术导弹的主要制导方式之一 红外成像制导系统的研制工作始于70年代中期， 它比红外点源制导系统提供的信息丰富，具有更 强的识别能力和更高的制导精度。80年代初，已 在“小牛”空地导弹上使用。

随着焦面阵列器件的研制成功，红外成像制导系 统将进一步提高识别能力，并使导弹具有自主攻 击能力。

➢ ➢

4.1.6 激光技术

➢激光是利用光能、热能、电能、化学能或核能等外部能量来激励物质，使其发生受激辐射而产生的一种特殊的光。

2、激光的特性

➢一是能量集中，亮度高。

✪ 高亮度激光束经聚焦后，可产生几百万个单位的高

温高压，千分之一秒内使任何金属汽化。

✪ 激光的亮度可以比太阳表面的亮度还要高出一百亿

倍以上，1毫瓦氢氖激光器：太阳亮度=44:1。

➢二是方向性强，波束扩散小。

✪ 激光照射到三、四百公里远时，其波束直径也只扩

散到30米左右；雷达波束发射到这同样的距离时，

其直径将扩散到1万米左右。

➢三是单色性好，波长范围很窄。

✪ 激光的波长范围很窄，比一千万分之一埃还要小，

是普通光的几亿分之一。

➢激光测距的原理是：通过向目标发射激光信号，根据激光信号往返于测点与目标之间所用的时间而求出距离的。

激光测距在军事上可用于地形测量，战场前沿测➢

距，坦克及火炮的测距，测量云层、飞机、导弹及卫星的高度等。

➢➢利用激光束搜索、跟踪和测量活动目标的装置叫激光雷达。

激光雷达的工作原理和微波雷达相似，都是利用电磁波照射目标并接收回波的方法，发现、识别和指示目标的，只是工作波段不同。

激光雷达在军事上的应用：

✪ 武器鉴定试验、武器火控、跟踪识别、指挥导引、

➢

大气测量等

➢ 应用激光作为跟踪目标和传输信息的手段，将导 弹、炮弹、航空炸弹等导向目标的技术。 激光制导具有命中精度高、抗电磁干扰能力强等 优点，因而得到广泛应用，是精确制导武器的一 种重要制导方式。

激光制导的种类主要有：

✪ 半主动回波式制导、全主动回波式制导和波束式制

➢ ➢ 导。

✪ 目前应用较为普遍的是半主动回波式制导。

➢➢激光通信是把光作为传递信息的载体，通过把信息（音频信号）调制到光波上，经介质（大气、光缆等）的传输，将信息传至对方，再经接收终端解调，还原成声音而实现通信的。

按照激光传播途径的不同

✪ 激光通信可分为大气激光通信，空间激光通信，水下激光通信和光导纤维通信等方式