激光的军事应用
_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。
激光在军事中的应用
激光在军事上的应用焦雷05061120一、激光致盲武器激光致盲武器的射击对象是人眼以及光学和光电装置等目标。
它一般由激光器、精密瞄准跟踪系统、光束控制和发射系统组成。
激光器是激光武器的核心，用于产生起致盲作用的激光光束，如二氧化碳激光器，平均输出功率一般在1000~10000W之间；精密瞄准跟踪系统用于跟踪瞄准所要攻击的目标，引导激光束对准目标射击，如采用红外跟踪仪电视跟踪器或激光雷达等光电瞄准跟踪系统；光束控制和发射系统的作用是将激光束快速准确地聚焦到目标上，其主要部件是反射镜。
激光致盲武器与一般常规武器相比，具有高速、准确、灵活和抗干扰等独特优点。
它能以3×105km/s的速度射击目标，瞬发即中，几乎没有后坐力，变换方向迅速，射击频率高，可在短时间内对付多个目标。
它可准确瞄准某个方向，选择杀伤目标集中的位置，甚至射击目标上的某个部分或元器件，而对其他目标或周围环境没有破坏作用，并且抗干扰能力强，现有的电子干扰手段对它不起作用或影响很小。
激光致盲武器射击人眼，可造成暂时失明或永久性致盲，甚至使视网膜爆裂，眼底大面积出血。
激光致盲武器也可对光电系统和光电装置造成损伤，使其失去观测能力，它可使导弹导引头中的光电传感致盲，从而失去跟踪目标能力，使光电引信过早或不能引爆，从而使弹头失去杀伤作用。
在反坦克、反潜艇作战中，激光致盲武器也有很大的发展潜力。
坐在坦克里的敌人，全身都处在厚厚的铁甲的保护下，潜水艇则有很深的海水掩护，要杀伤他们不大容易，但只要对准潜望镜的入口发射激光，它沿着潜望镜的光路进入，就会把用潜望镜观察外界情况的指挥员的眼睛损伤。
二、激光制导炸弹激光制导炸弹主要由导引头、战斗部和尾翼三大部分组成。
激光导引头又分为激光接收器和控制舱两部分；战斗部主要是采用通用炸弹；也有采用集束炸弹的；尾翼的作用是增加升力，延长射程。
激光制导的基本原理是：导引头上装有光学系统和四象限光探测元件，接收由目标反射的激光能量，经处理输出表征目标视线与制导炸弹速度方向之间的角视差信号，形成制导指令，输送给舵机，转动相应舵面，产生控制力，从而修正飞行弹道。
激光在军事上的应用.
半主动寻的制导方式的激光源和寻的器分开放置，寻的器在导弹上，而激光源可以 放在载机上或地面上。以激光源放在载机上为例，激光制导系统由弹上和载机上两部分 设备组成。弹上放置有激光导引头(内装激光接收器)，载机上有瞄准吊舱(内装激光照射 器用于照射目标)和红外成像仪(用于探测目标)。它的工作原理是：从载机上的瞄准吊舱 发射一束激光，这束激光照在目标上反射，被导弹上的激光接收器接收，导弹就向激光 照射点飞去。导弹在飞行中如果偏离方向，制导系统会形成误差信号，控制导弹进行校 正。这就好像“投篮”战术：激光照射器设置了一个“篮筐”，放在目标上，激光制导 导弹自动往里钻 。美制“海尔法”激光制导导弹就是半主动激光寻的导弹的典型代表， 主要用于攻击坦克、各种战车、雷达等地面军事目标。
我国自主研发的激光制导炸弹
激 光 制 导 炸 弹 的 导 引 头
激光制导炸弹相对导弹而言 成本较低，用普通航弹也可 以改装。但是使用上也有局 限：载机必须飞到目标上空 才可投放，而且投放时要保 持一定角度与姿态，容易遭 到地面或空中攻击。一般要 在己方控制制空权的情况下 进行；进行目标指示的激光 束易受干扰，一般释放烟雾 就无法穿透。所以也可以用 电视制导炸弹和GPS定位 制导炸弹。
瑞典RBS-70便携式防空导弹系统
当今世界最著名的便携式防空导弹系统，除了 美国的“毒刺”、俄罗斯的“箭”、“针”之 外，还有率先采用激光制导方式的瑞典RBS-70 系统。目前，共有13个国家装备这种导弹系统。 RBS-70防空系统多次经过现代化改进，能 及时适应现代战争对近程防空兵器不断增长的 要求，其最新改型能高效对抗现役和前景空袭 兵器。 RBS-70与大多数轻型防空系统最大的区别 在于它率先使用激光制导方式。RBS-70具有的 激光通道采用激光指令制导方式，大大减轻了 弹载电子设备重量，大幅提高射程，一些武器 专家因此视其为近程，而不是超近程防空系统。 激光制导方式和模块式战斗部的使用，还可保 障RBS-70系统不仅用于防空防御，还可主动攻 击地面和水面目标。
激光在军事上的应用
4）激光侦察
“室内讲话，墙外有耳”
二、激光通信
以激光作为载波传递信息的一种通信方式。 1）大气激光通信 构造： 接收机 发射机 Laser
大气传输
发射望远镜 接收望远镜 光电转换器
调制器
放大器
放大器
解调器
发话器
受话器
优点：结构简单，通信轻便。保密性好，抗干 扰能力强。 缺点：在大气中传输，激光衰减严重，天气影响 大，且只能直线传播，通信受到限制。
2）激光雷达
激光雷达：采用类似于激光测距机的原理与构造研制，是一种工作 在从红外到紫外光谱段的探测系统。 工作原理：激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达没有区别，即 由雷达发射系统发送一个信号，经目标反射后被接收系 统收集，通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。 至于目标的径向速度，可以由反射光的多普勒频移来确 定，也可以测量两个或多个距离，并计算其变化率而求 得速度。 特点：光波频率高、波束窄 优点：测量精度高； 测角速精度，理论上CO2激光雷达比微波雷达 高一亿倍以上，现在已做到高1000～10000倍。 分辩率高； CO2激光雷达分辨率可达厘米甚至毫米级，比 微波雷达高近 100 倍； 体积小、重量轻、机动性能好。 缺点：受天气影响，不能全天候工作。
激光雷达的应用
生化战高手：陆用激光雷达
俄罗斯研制成功的KDKhr―1N远距离 地面激光毒气报警系统。 德国军方也研制出更加先进的 “VTB———1型 ”遥测激光雷达。 飞行防撞高手：空用激光雷达 美国率先研制的直升机超低空飞行“障碍规避雷达” 随之，德国研制成功的“Hellas ”激光雷达更胜一筹 法国和英国合研的吊舱载“CLARA”激光雷达 捕获水下目标高手：海用激光雷达 美国诺斯罗普公司研制的“ALARMS”机 载水雷探测激光雷达
激光在军事领域的应用及最新进展课件
技术挑战
01
02
03
技术成熟度
激光技术的成熟度对军事 应用至关重要。目前，高 能激光器的稳定性和可靠 性仍需进一步提高。
精确控制
激光武器的精确控制技术 是关键，需要解决在复杂 环境和动态条件下的瞄准 和跟踪问题。
能量传输与储存
大功率激光武器需要高效 的能量传输和储存技术， 以满足持续作战的需求。
应用挑战
战场环境适应性
激光武器需要适应不同的 战场环境，包括不同的气 候、地形和战斗条件。
抗干扰能力
激光武器应具备抗敌方干 扰和对抗措施的能力，以 确保作战效能。
人员培训与维护
激光武器需要专业人员进 行操作和维护，对人员培 训和装备维护提出了更高 的要求。
发展前景
技术进步推动
随着激光技术的不断进步，未来 激光武器在功率、精度和可靠性
等方面将得到显著提升。
作战应用多样化
激光武器有望在未来战场中发挥更 广泛的作用，包括反导、反卫星以 及压制敌方传感器等任务。
国际合作与交流
各国在激光武器领域的合作与交流 将有助于推动技术的共同发展，提 高全球安全水平。
05
结论
Chapter
激光技术在军事领域的重要性
激光武器
激光武器具有高精度、快速响应 和低成本等优势，可用于拦截导 弹、无人机等目标，提高防御能
激光对抗技术
总结词
激光对抗技术是指利用激光对敌方光电传感器进行干扰、致盲或摧毁的技术。
详细描述
激光对抗技术在现代战争中具有重要作用，可有效干扰敌方侦察卫星、导弹制导系统和炮瞄雷达等光 电传感器，使其丧失作战能力。同时，激光对抗技术还可用于摧毁敌方光电传感器和无人机等目标。
激光在军事上的应用
激光在军事上的应用摘要：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。
正文：在这学期学过《无处不在的激光》之后，我对激光有了更加深刻的了解，被它“无处不在”的特性所震撼，更增加了我学习与激光有光知识的动力与兴趣。
以下，我将通过我收集到的知识谈谈激光的有关特性及它在军事上的应用。
激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。
意思是“受激辐射的光放大”。
什么叫做“受激辐射”？它基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出了的一套全新的理论。
这一理论是说在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。
这就叫做“受激辐射的光放大”，简称激光。
激光主要有四大特性：激光高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。
激光指向仪在军事装备中的应用研究
激光指向仪在军事装备中的应用研究激光技术作为现代军事装备中重要的一环，已经在军事领域中发挥了不可忽视的作用。
激光指向仪作为激光技术的一个应用，也广泛应用于军事装备中。
本文将从激光指向仪的原理、军事装备中的应用以及发展趋势等方面进行探讨。
激光指向仪基于激光束的特性，能够实现准确、迅速地指向目标。
它主要包括激光发射器、光电接收器和控制系统。
激光发射器产生激光束，通过光电接收器接收反射回来的激光信号，并通过控制系统进行数据处理和判断。
激光指向仪通过测量激光束的强度和位置，可以确定目标的方位以及距离，从而为军事装备提供准确的目标指向和定位功能。
激光指向仪在军事装备中具有广泛的应用。
首先，激光指向仪在导航系统中起到至关重要的作用。
它能够通过测量激光束与目标的相对位置来确定目标的方位和距离，从而为导航系统提供准确的定位和导航信息。
例如，在战斗机、导弹系统和无人机等军事装备中，激光指向仪可以帮助飞行员或操作员准确地指向目标，提高作战的精确度和效果。
其次，激光指向仪在武器系统中也有广泛的应用。
通过激光指向仪的辅助，武器系统能够更加精确地锁定和打击目标，提高射击的命中率和杀伤力。
在坦克、火炮、导弹发射器等武器装备中，激光指向仪可以实时测量目标方位和距离，为作战指挥员提供可靠的打击数据和情报支持。
此外，激光指向仪还可以应用于军事通信系统中，通过激光束传输信息，能够实现高速、安全的数据传输，提高通信的抗干扰能力和保密性。
随着科技的不断进步和发展，激光指向仪在军事装备中的应用也在不断创新和完善。
一方面，激光指向仪的测量精度和距离范围得到了大幅提升。
现代激光指向仪采用了更加先进的光电探测器和高功率激光发射器，能够实现更高的精度和更远的距离测量。
另一方面，激光指向仪逐渐应用于更多的军事装备和领域。
例如，军用激光测距仪已经广泛应用于火炮射击控制系统中，可以通过测量弹道和风速等参数，提供更准确的射击数据。
而激光指向仪也开始应用于战略导弹系统和卫星通信系统中，为远程作战和空间安全提供保障。
激光制造技术在军事工业中的应用
激光制造技术在军事工业中的应用随着科技不断的发展，激光技术在军事工业中得到越来越广泛的应用。
在军事领域中，激光制造技术具有很高的价值，不仅可以提高军事装备的性能，还可以改变战争的形态，提高作战效率。
本文将从原理、优点和应用方面探讨激光制造技术在军事工业中的应用。
激光制造技术的原理激光制造技术是一种高精度、高效率的制造技术。
激光是一种高能量、高稳定性、具有高单色性的电磁波。
利用激光激发原子或分子，产生强烈的光化学反应，激光束达到工件表面后，与材料作用产生热量，使材料融化、汽化或熔化，从而实现材料加工。
激光加工技术可以实现全自动化的加工，具有高效、高精、高质的特点。
激光制造技术的优点相比较于传统的军事制造技术，激光制造技术具有独特的优势。
其中，最大的优点是高质、高精度。
激光可以实现更高的加工精度和质量，可以实现微米级的加工。
激光加工还可以实现无损加工，材料不受热影响、没有氧化、没有变形，这对于制造精密部件来说非常有利。
此外，激光制造技术的加工速度快，生产效率高，可以大幅度提高军事装备的制造速度。
同时，激光组织可以对复杂形状进行精确加工，具有材料选择范围广泛的特点，可与各种材料组合，不受其物理力学性能影响。
因此，激光制造技术成为军事制造技术的热门领域。
激光制造技术在军事工业中应用广泛。
在军事制造过程中，激光技术经常被用于制造各种部件。
其中，火控部件、弹道部件、导航部件、制导器、导弹发射器、雷达硬件、武器配件、高能激光武器等都需要激光制造技术。
在航空航天领域，激光切割技术可以用于制造飞机燃烧室，在火箭制造领域，激光冲击波等技术可以用于制造火箭外壳、减震器等部件。
在飞机制造领域，激光协调技术可以用于加工飞机外壳，提高飞机外壳的精度和质量。
在兵器领域，激光加工技术可以用于加工枪管、制造手榴弹、制造弹壳等。
此外，激光制造技术在军用材料制造中也有广泛的应用。
例如，现在采用的一些军用材料如钛合金、镍合金、陶瓷等，都可以用激光加工技术进行加工。
激光军事
用途:能迅速而精确地测定目标距离,将距离信息直接输送给火 用途:能迅速而精确地测定目标距离, 炮系统,大大提高武器的射击精度以及首发命中率. 炮系统,大大提高武器的射击精度以及首发命中率. 现状:在各兵种中普遍使用.分别安装于各种坦克,地炮,舰艇, 现状:在各兵种中普遍使用.分别安装于各种坦克,地炮,舰艇, 飞机上(精度0.1 0.1米 飞机上(精度0.1米) 1982年 1982年6月6日-11日,以色列——黎巴嫩 11日 以色列——黎巴嫩
激光制导炸弹主要有导引头,战斗部和尾翼三大部分组成. 激光制导炸弹主要有导引头,战斗部和尾翼三大部分组成. 主要有导引头
激光导引头又分为激光接收器和控制舱两部分:激光制导的基本原理是:导 激光导引头又分为激光接收器和控制舱两部分:激光制导的基本原理是: 引头上装有光学系统和四象限光探测元件,接收由目标反射的激光能量, 引头上装有光学系统和四象限光探测元件,接收由目标反射的激光能量,经处理 输出表征目标视线与制导炸弹速度方向之间的角视差信号,形成制导指令, 输出表征目标视线与制导炸弹速度方向之间的角视差信号,形成制导指令,输送 给舵机,转动相应舵面,产生控制力,从而修正飞行弹道. 给舵机,转动相应舵面,产生控制力,从而修正飞行弹道. 战斗部主要是采用通用炸弹或者集束炸弹; 战斗部主要是采用通用炸弹或者集束炸弹; 尾翼是为了增加升力,延长射程. 尾翼是为了增加升力,延长射程.
优点: 测量精度高; 优点: 测量精度高; 激光雷达与微波雷达相比: CO2激光雷达与微波雷达相比:测角精 度高五倍,测速精度高一万倍. 度高五倍,测速精度高一万倍. 分辩率高;(波长短,波束窄) ;(波长短 分辩率高;(波长短,波束窄) 激光雷达可分辩450米处,3.2mm的金属线 450米处 的金属线. CO2激光雷达可分辩450米处,3.2mm的金属线. 体积小,重量轻,机动性能好. 体积小,重量轻,机动性能好. 以机场为背景的激光雷达站照片: 以机场为背景的激光雷达站照片:
激光在军事上的应用
激光在军事上的应用激光，是一种自然界原本不存在的，因受激而发出的具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光。
物理学家把产生激光的机理溯源到1917年爱因斯坦解释黑体辐射定律时提出的假说，即光的吸收和发射可经由受激吸收、受激辐射和自发辐射三种基本过程。
众所周知，任何一种光源的发光都与其物质内部粒子的运动状态有关。
当处于低能级上的粒子（原子、分子或离子）吸收了适当频率外来能量（光）被激发而跃迁到相应的高能级上（受激吸收）后，总是力图跃迁到较低的能级去，同时将多余的能量以光子形式释放出来。
如果光是在没有外来光子作用下自发地释放出来的（自发辐射），此时被释放的光即为普通的光（如电灯、霓虹灯等），其特点是光的频率大小、方向和步调都很不一致。
但如果是在外来光子直接作用下由高能级向低能级跃迁时将多余的能量以光子形式释放出来（受激辐射），被释放的光子则与外来的入射光子在频率、位相、传播方向等方面完全一致，这就意味着外来光得到了加强，我们称之为光放大。
显然，如果通过受激吸收，使处于高能级的粒子数比处于低能级的越多（粒子数反转），这种光的放大现象就越明显，这时就有可能形成激光了。
它一问世，就获得了异乎寻常的飞快发展，激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生，而且导致整个一门新兴产业的出现激光经过40多年的发展，从机理到原理，实验手段到制造工艺都已逐步成熟。
由于激光具有高亮度，强方向性，好的单色性，因此激光在军事领域得到广泛的应用。
其主要应用有：一激光武器激光武器用于杀伤敌重武器装备时，需要较高的能量，通常称为高能激光武器或称激光炮。
激光炮的威力强大，命中率极高。
由于强激光束具有很强的烧蚀作用、幅射作用和激光效应，因而对武器装备具有很大的破坏力。
激光武器可以破坏制导系统、引爆弹头和毁坏壳体、拦击制导炸弹、炮弹、导弹、卫星、飞机、巡航导弹和破坏雷达、通信系统等。
激光摧毁卫星可由地面、空中和空间进行。
激光武器用于杀伤敌方人员和破坏某些仪器设备时，所需发射的能量一般要求不高，称为低能激光武器，它主要使敌方人员致盲和使某些光电测量仪器的光敏元件受到破坏甚至失效，或可用来在城市、森林大面积点火。
军事理论-激光技术
（四）光学谐 振。 （五）动态平 衡，稳定输出
（六）激光的特点
1、方向性好
激光的发散角很小。经聚焦，基本上是一束平行光。
2、亮度高
光 源 功 率 发射角 发光面积 亮 度
（瓦） （弧度） （cm²） （瓦/cm²立体角）
太 阳 41026 4π立体角 251023
130
（二）激光产生的条件
1、足够强的激励源，使 激光物质实现并维持粒子数 反转状态。
在强有力的激励源激励 下，形成粒子数反转。
粒子数正常分布（△） 受激吸收几率>>受激辐射几率 受激吸收几率<<受激辐射几率
粒子数反转分布（▽）
激励源有：光源（泵）、电源、热源、化学能源等。
2、特殊的发光物质— 激光（工作）物质
激光技术
内容： 一、激光技术的发展概况
二、激光基础知识 三、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）激光武器 （六）激光侦察
一、激光技术的发展概况
（一）第一台激光器的诞生
1960年7月，美国科学家梅曼发明了世界上第一台 激光器——红宝石激光器。
激光的英文原意：“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”，缩写为 “L（as二er）”激。光技术迅速用于军事
（三）激光通讯
1、大气激光通讯
E1-h=E0
多能级的跃迁和自发辐射
辐射前
辐射后
时间 极 能量分散
∵
频率
不 统
∴
颜色混杂
方向 一 全向辐射
自发辐射光的特点： 光的方向、波长不一。
激光原理及在军事上的应用(三)
1、低能激光武器（激光轻武器、单兵激光武器） 、低能激光武器（激光轻武器、单兵激光武器） A）激光手枪 ）
第一支激光手枪是用红宝石激光器制成的
用途：可在几米内烧毁衣服、 用途：可在几米内烧毁衣服、皮肤且无声 响。 也可使人在不知不觉中致盲，近距离内引爆， 也可使人在不知不觉中致盲，近距离内引爆， 破坏敌方夜视仪、测距仪等光电传感器。 破坏敌方夜视仪、测距仪等光电传感器。 B）激光枪 ）
魟鱼（ 魟鱼（Stingray）系统 ） 美国洛克希德.桑德斯公司 美国洛克希德 桑德斯公司 开发的AN/PLQ--5激光对 开发的 激光对 抗装置。 抗装置。也是一种致盲兼 软杀伤武器
高 能 谢谢大家！ 谢谢大家！ 激 光 束 激光器
聚焦、 聚焦、光学 跟踪系统
激光束 目标探测器 升降机
发散角0.01毫弧 毫弧 发散角 跟踪精度1’’ 度，跟踪精度 发射望远镜直径 1m。安装在 米 。安装在15米 高的望远镜上。 高的望远镜上。
据称可破坏10公 据称可破坏 公 激光排 激光燃料箱 里外的低空直升 气/热 热 飞机的蒙皮和20 飞机的蒙皮和 公里远的红外制 导导弹和光学传 前西德高能激光防空坦克 前西德高能激光防空坦克 感器 可以预期： 世纪的战场将是 世纪的战场将是“ 可以预期：21世纪的战场将是“光”与“箭”的战场
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。
激光在军事上的应用
原理
• 脉冲激光测距是利用激光脉冲持续时间极短,能量在时间上相对集中, 瞬时功率很大(一般可达兆瓦)的特点,在有合作目标的情况下,脉冲激 光测距可以达到极远的测程;在进行几公里的近程测距时,如果精度要 求不高,即使不使用合作目标,只是利用被测目标对脉冲激光的漫反射 索取的反射信号,也可以进行测距。一个典型的脉冲飞行时间激光测 距系统通常有以下五个部分组成:激光发射单元,一个或两个接受通道, 时刻鉴别单元,时间间隔测量单元和处理控制单元。激光发射单元在 t0 时刻发射一激光脉冲,其中一小部分功率直接进入接收通道1,经时 刻鉴别单元产生起始(START)信号,开始时间间隔测量;其余功率从发 射天线向目标发射出去,经距离R 到达目标后被反射;接受通道2 的光 电探测器接受到返回脉冲,经放大后到达时刻鉴别单元,产生一终止 (STOP)信号,终止时间间隔测量;时间间隔测量单元把所测得的结果t 输出到处理控制单元,最后得到距离R=ct/2。
• 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。激光武器主要指高功率强激光武 器，它是一种利用激光束摧毁飞机、导弹、卫星等 目标或使之失效的定向能武器。按搭载的载体不同， 激光武器可分为:舰载式、车载式、机载式、地基 式、星载式(天基)激光武器系统。 • 激光武器的缺点是不能全天候作战，受限于大雾、 大雪、大雨，而且激光发射系统属精密光学系统， 在战场上的生存能力有待考验。
制导武器
•激光制导导弹 依靠激光进行制导的导弹，命中精度高，射程远。代表型号 海尔法激光反坦克导弹。（地狱火）
制导武器
•激光制导炸弹 依靠激光进行制导的炸弹，代表型号美国宝石路炸弹
未来激光制导武器发展方向
• 一是发展激光主动成像制导寻的器。主动寻的是各类制导 武器追求的目标，对激光制导导弹来说也不例外。 • 二是采用复合制导，不断提高导引头的抗干扰能力。在恶 劣的天气条件和严重的战场烟尘环境中，特别是要对付那 些“激光隐身”的目标，采用单一的激光制导体制往往难 以奏效。采用复合制导，并视气候条件或作战环境的不同 而采用不同的制导体制或更换不同制导体制的导引头，可 以大大提高对目标的探测能力和导引头的抗干扰能力。 • 三是向标准化、通用化、系列化、多功能方向发展，以便 实现导引头在不同型号导弹上的通用，以及导引头与不同 型号的激光目标指示器的相互匹配。
高能激光武器的性能与应用前景
高能激光武器的性能与应用前景在当今科技飞速发展的时代，武器技术的革新不断推动着军事领域的变革。
高能激光武器作为一种具有革命性潜力的新型武器系统，正逐渐引起各国的高度关注。
它以其独特的性能和广阔的应用前景，为未来战争的形态和战略格局带来了深远的影响。
一、高能激光武器的性能特点1、高精度打击高能激光武器具有极高的精度，能够实现“指哪打哪”的精准打击。
激光束以光速传播，几乎不需要时间就能命中目标，这使得敌方目标难以躲避。
相比传统的弹药武器，激光武器不存在弹道偏差和风力等因素的影响，能够在瞬间准确击中目标，大大提高了打击的效果和效率。
2、快速响应能力由于激光束的传播速度极快，高能激光武器能够在极短的时间内完成目标的探测、跟踪和打击。
从发现目标到实施攻击，整个过程可以在毫秒级别内完成，这使得激光武器在应对快速移动的目标和突发情况时具有显著的优势。
它能够迅速对来袭的导弹、飞机等目标进行拦截和打击，为防御方争取宝贵的时间。
3、强大的毁伤能力当高能激光束聚焦在目标上时，能够瞬间产生极高的温度，使目标表面迅速熔化、气化甚至爆炸。
对于导弹、卫星等目标，激光武器可以破坏其关键部件，使其失去功能。
而且，激光武器的能量可以根据需要进行调节，以适应不同类型和大小的目标，实现有效的毁伤效果。
4、低弹药成本与传统的弹药武器相比，高能激光武器的弹药成本极低。
激光武器的“弹药”就是电能，只要有充足的能源供应，就可以持续发射。
这不仅降低了武器的使用成本，还减少了后勤保障的压力。
在长期的作战中，这种成本优势将变得尤为重要。
5、无声、无后坐力高能激光武器在发射时不会产生声音和后坐力，具有良好的隐蔽性和稳定性。
这使得它可以在不暴露自身位置的情况下对目标进行攻击，同时也便于在各种平台上进行安装和使用，如飞机、舰艇、陆地车辆等。
二、高能激光武器的技术原理高能激光武器的工作原理基于激光的产生和传输。
通过激发特定的物质，如气体、固体或液体，产生高强度的激光束。
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。
激光在军事上的应用
摘要世界上第一台激光器诞生于1960年，我国于1961年研制出第一台激光器，它一问世，即获得超乎寻常的飞快发展，不仅使古老的光学及其技术焕发青春，也生发了许多新兴的学科。
40多年来，激光技术与应用发展迅猛，已与多个学科相结合形成多个应用技术领域，比如光电技术，激光医疗与光子生物学，激光加工技术，激光检测与计量技术，激光全息技术，激光光谱分析技术，非线性光学，超快激光学，激光化学，量子光学，激光雷达，激光制导，激光分离同位素，激光可控核聚变，激光武器等等。
这些交叉技术与新的学科的出现，大大地推动了传统产业和新兴产业的发展。
激光正以特殊的方式深刻影响着人们生活。
本文通过对激光特性的认识，展示了激光在军事上给人类社会带来巨大变化以及其快速的发展历程，同时也展望激光未来发展的趋向与前景关键词：激光军事未来激光武器的分类：不同功率密度，不同输出波形，不同波长的激光，在与不同目标材料相互作用时，会产生不同的杀伤破坏效应。
激光器的种类繁多，名称各异。
按工作介质区分，目前有固体激光器、液体激光器和分子型、离子型、准分子型的气体激光器等。
按其发射位置可分为天基、陆基、舰载、车载和机载等类型，按其用途还可分为战术型和战略型两类，即战术激光武器和战略激光武器任何物体都能辐射和反射电磁波，并具有不同的辐射和反射特性。
利用不同的光学遥感器，从空中或远距离探测目标和环境的光学波段电磁波信息，经光学、电子技术处理后，为军事应用、科学研究和经济建设服务。
光学遥感技术的发展可追溯到19世纪， 1858年在巴黎上空的气球上拍摄了第一张空中照片。
20世纪初发明飞机后，航空摄影广泛用于军事侦察，黑白、彩色的可见光和近红外波段照相技术得到实际应用。
60年代初，美国研制成功红外扫描仪和多光谱扫描仪，提供了新的遥感手段。
1957年人造地球卫星发射成功后，航天遥感技术得到迅速发展，照相侦察卫星、预警卫星、测地卫星、气象卫星和载人飞船等多种航天器上，广泛采用可见光、红外和多光谱遥感设备。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
激光的军事应用激光，又称镭射，英文叫“LASER”，是“Light Amplification by Stimu Iatad Emission of Radiation”的缩写，意思是“受激发射的辐射光放大”。
激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。
1916年爱因斯坦提出了一套全新的技术理论‘受激辐射’，即一个弱光激发出一个强光的现象，叫做“受激辐射的光放大”，简称激光。
1958年，美国科学家肖洛和汤斯提出了"激光原理"，即物质在受到与其分子固有振荡频率相同的能量激励时，都会产生这种不发散的强光--激光，他们为此发表了重要论文。
1960年5月15日，美国加利福尼亚州休斯实验室的科学家梅曼宣布获得了波长为0.6943微米的激光，这是人类有史以来获得的第一束激光，梅曼因而也成为世界上第一个将激光引入实用领域的科学家。
1960年7月7日，梅曼研制成功世界上第一台激光器，梅曼的方案是，利用一个高强闪光灯管，来刺激在红宝石色水晶里的铬原子，从而产生一条相当集中的纤细红色光柱，当它射向某一点时，可使其达到比太阳表面还高的温度。
前苏联科学家H.Γ.巴索夫于1960年发明了半导体激光器。
半导体激光器的结构通常由P层、N层和形成双异质结的有源层构成。
1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。
激光技术是20世纪60年代初发展起来的一门高新技术，经过50多年的发展，从机理原理，实验手段到制造工艺都已逐步成熟，受到各大军事强国的重视，未来有望成为军事技术最活跃的一个领域。
激光的重要特点如下：高亮度。
强激光的亮度比太阳表面亮度高出百亿倍，这样的高亮度是普通光源无法比拟的。
方向性强。
激光发射的几乎是一束理想的平行光，它可以传播很远而极少发散，一束激光在20公里的距离上，几乎不发散，激光射向月球，光斑也不到2公里。
人们正是利用这一特点，准确地测出月球与地球间的距离。
单色性好。
颜色的不同，本质上是光的波长不同，普通光源的波长有一个范围，人眼所能感觉的波长是3800~7600埃，而激光的波长范围很窄。
激光可比一般单色光源频谱窄上万倍至千万倍，是当今世界上最好的单色光源。
相干性好。
激光几乎是理想的单色光，是很好的相干光。
而各种自然光和人造光在空间和时间上是杂乱的，互不相干的非相干光。
由于激光具有上述特点，激光技术在军事领域得到广泛的应用。
其主要应用有：一激光武器激光武器用于杀伤敌重武器装备时，需要较高的能量，通常称为高能激光武器或称激光炮。
目前美国已研制出机载和车载激光炮。
激光炮的威力强大，命中率极高。
由于强激光束具有很强的烧蚀作用、辐射作用和激光效应，因而对武器装备具有很大的破坏力。
激光武器可以破坏制导系统、引爆弹头和毁坏壳体、拦击制导炸弹、炮弹、导弹、卫星、飞机、巡航导弹和破坏雷达、通信系统等。
激光摧毁卫星可由地面、空中和空间进行。
目前一个激光器的能量还无法将高轨卫星摧毁，但能用几个激光器同时对准1颗卫星进行攻击将其摧毁。
空间激光反卫星是将激光器装在卫星或航天飞机上，攻击对方的卫星；空中激光反卫星是将激光器装在飞机上攻击卫星，它可克服地面发射激光攻击卫星的许多缺点，但不如航天器攻击卫星那么理想，因航天器比飞机平稳，没气流和飞行振动的干扰，激光的能量可充分发挥。
激光武器用于杀伤敌方人员和破坏某些仪器设备时，所需发射的能量一般要求不高，称为低能激光武器，它主要使敌方人员致盲和使某些光电测量仪器的光敏元件受到破坏甚至失效，或可用来在城市、森林大面积点火。
据报导，脉冲功率100兆焦的激光，可使500米处人眼的玻璃体溢血，在2公里处可烧坏视网膜。
目前已研制出激光致盲武器，可使500米处的人永久失明，使2公里处的人暂时失明。
在反坦克、反潜艇中，激光致盲武器也有很大发展潜力，坦克和潜艇的活动离不开潜望镜，因此对准潜望镜入口发射激光，就会把在用潜望镜观看外部情况的指挥员、驾驶员的眼睛损伤，坦克和潜艇也就失去作战能力。
侦察卫星靠装在其中的各种光电传感器侦察地面目标，如果用激光束照射其中的光电传感器也会使侦察卫星变为“瞎子”。
二激光制导所谓激光制导技术，就是利用激光跟踪、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，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。
激光制导具有投掷精度高、捕获目标灵活，导引头成本低、抗干扰性能好、操作简单等优点。
目前已有大量激光制导武器装备部队，其主要制导方式有：半主动制导。
即由地面部队或飞机发射激光照射目标，被制导的武器上装有激光寻的器，接收目标被照射后散射回来激光，从而自动控制武器寻向目标。
主动制导。
把激光目标指示器和激光寻的器同时装在武器上，目标指示器不断地向目标发射激光，寻的器自动接收目标散射回来的激光，将武器寻向目标。
波束制导。
当目标出现后，发射攻击导弹，同时制导站不断发射红外激光束，装在攻击导弹尾部的4块对称的红外接收器，不断接收制导波束，使导弹沿着激光波束飞行，如有偏差，4块接收器收到的信号大小不一，弹内自动控制系统就纠偏，使导弹沿激光波束中心寻向目标。
激光制导可同时攻击多个来袭目标，即把激光信号经过编码以数个指示器分别控制数枚导弹，打击来袭目标。
为提高激光制导全天候作战能力，各国都在研制先进的激光目标指示器，以保证昼夜作战使用。
目前激光制导技术的发展趋势：制导体制仍以半主动寻的制导和波束制导为主；发展高性能目标捕获跟踪和激光指示系统，提高武器系统的抗干扰能力和生存能力；开发小型化激光雷达导引头，以实现“打了不管”能力的激光自主制导；CO2激光频段的制导有取代YAG制导系统的趋势，特别是CO2雷达成像技术；发展双式多模制导系统等。
三激光测距与激光雷达激光测距是利用激光的单色性和相干性好、方向性强等特点，以实现高精度的计量和检测，如测量长度、距离、速度、角度等等。
激光测距在技术途径上可分为脉冲式激光测距和连续波相位式激光测距。
脉冲式激光测距原理与雷达测距相似，测距仪向目标发射激光信号，碰到目标就要被反射回来，由于光的传播速度是已知的，所以只要记录下光信号的往返时间，用光速（30万千米/秒）乘以往返时间的二分之一，就是所要测量的距离。
现在广泛使用的手持式和便携式测距仪，作用距离为数百米至数十千米，测量精度为五米左右。
我国研制的对卫星测距的高精度测距仪，测量精度可达到几厘米。
连续波相位式激光测距是用连续调制的激光波束照射被测目标，从测量光束往返中造成的相位变化，可换算出被测目标的距离。
为了确保测量精度，一般要在被测目标上安装激光反射器。
它测量的相对误差为百万分之一。
激光测距仪与微波雷达结合，还可以发挥激光波速窄的特长，弥补微波雷达低仰角工作时受地面干扰的不足。
激光测距与光学经纬仪、红外及电视跟踪系统相结合，组成光电跟踪测量系统，既可作为靶场试验的测量设备，又常用作武器的光电火力控制系统。
这种激光测距仪已广泛用于地面火炮、坦克炮的火控系统，大大提高了命中率。
激光雷达与微波雷达相似，用窄激光束对某一地区进行扫描，并得出雷达图。
随着有关器件和技术的发展，激光雷达在高精度和成像方面占有优势，其测距精度可达厘米甚至毫米级，比微波雷达高近100倍；测角速精度，理论上比微波雷达高一亿倍以上，现在已做到高1000~10000倍。
军用激光雷达最成功的应用是辅助导航，特别是速度计。
激光速度计可给机载导航计算机提供超精度测量，其测速误差可达0.5mm/s。
激光雷达最适于远距离高分辨率成像。
90年代初林肯实验室改造“火他” CO2激光雷达，成功的跟踪800km外的再入飞行器诱饵的多普勒图象。
随后又研制了一台No1:YAG激光雷达，也精确跟踪了火箭和卫星。
四大气激光通信军事科技的迅猛发展要求人们寻找和发展更高频率、更大容量、能快速架设、隐蔽性更好的信息载体，以适应密集技术条件下局部战争的要求。
激光通信技术由于其单色性好、方向性强、光功率集中、难以窃听、成本低、安装快等特点，而引起各国的高度重视。
1989年，美国成功地研制出一种短距离、隐蔽式的大气激光通信系统；1990 年，又实验成功适用于特种战争和低强度战争需要的紫外光波通信；90年代初，俄罗斯随着其大功率半导体激光器件的研制成功，也开始了激光大气通信系统技术的实用化研究。
随后，便推出了新型的半导体激光大气通信系统，并在莫斯科、瓦洛涅什、图拉等城市得以应用。
俄罗斯有关专家普遍认为，半导体激光大气通信系统在一定视距内有效地实现全天候通信是完全可能的，很有军事潜力。
大气激光通信为无线通信的一种，它以光信号作为传输信息的载体，在大气中直接传输。
由于是无线通信，它可随意移动到任何地点并实现移动沟通，这是它最大的军用价值和优势。
就概念而论，大气传输光学线路非常简单，即用发射机将激光束发射到接收机即可。
然而，在实际的大气传输中，激光狭窄的光束对准确的接收有很高的要求，因此系统还应包括主动对准装置。
在空间传输中，激光系统必须有很强的排除杂光的能力，否则阳光或其他照射光源就会淹没激光束。
在实践中，需添加窄通滤光片，可以选择接收激光波长而阻挡其他的波长。
目前而论，激光大气通信系统得以实用化涉及的关键技术，主要有连续波大功率激光器技术；自适应变焦技术；光波窄带滤波技术；光源稳频技术；信号压缩编码技术；光学天线设计制作和安装校准技术等。
目前，国外用于大气激光通信的半导体激光器和接收器件已实现了商品化。
据报道，近年美国、日本及俄罗斯等国都相继推出了适用于半导体激光大气通信的大功率器件，连续输出光功率可从数十毫瓦到数瓦。
与传统的无线电通信手段相比，激光大气通信具有安装便捷、使用方便等特点，很适合于在特殊地形、地貌及有线通信难以实现和机动性要求较高的场所工作。
此外，激光大气通信系统跟其他无线电通信手段相比，还具有不挤占宝贵的无线电频率资源、电磁兼容性好、抗电磁干扰能力强、且不干扰其他传输设备、保密性强等特点，并且在有效通信距离和宽带等方面还蕴藏着巨大的发展潜力。
与光纤通信相比，使用新技术光通信设备还具有建网和维护费用低廉；实际应用中线路建立快捷，特别适合快速抢通；运行安全，不易被窃听；可移动，可升级等优点。
因此，激光大气通信可极大地提高光通信系统的通信能力，大大节省光―电―光中继器及光端机，使通信技术产生新的飞跃。
激光大气通信的应用在军事领域更是十分广泛，可以架在高山之间完成边防哨所和森林观察的通信；可以临时架设解决必要的通信及计算机联网或作为移动通信的转接站；可以架设在海岸、江河、岛屿或舰船上实现短距离保密通信；同时，其方便快捷和保密性好的优势，还非常适应战场移动指挥的通信需要。