光学制导技术

光学制导技术

英文名称；OPTICAL GUIDANCE TECHNOLOGY

检索词：红外成像；导弹制导；精密跟踪；图像识别；战术导弹

技术类别：精确制导技术;光学制导;红外制导;

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[定义]

在武器装备中，采用光学技术设备，接收对方军事目标反射及辐射的光学信息，通过光电转换，将目标的光学信息转化为包含有目标形体的图像信息、目标位置信息和目标运动信息的电子信号，对该信号进行电子学处理，用处理后的信号控制、制导武器装备，对对方军事目标实施有效拦裁、摧毁和杀伤的技术，称之为光学制导技术。

内涵：光学制导在技术设备上，可以是电视制导技术，红外（成像与非成像）制导技术，光纤制导技术，激光制导技术。光学制导在应用上，可以用于制导反坦克导弹，制导炸弹，制导战术地对地导弹，制导空间拦截器等。是精确制导武器的重要技术手段。光学制导从工作体制上可分为光学寻的制导技术和光学指令制导技术。

光学寻的制导：用装在制导武器上的光学接收设备，接收来自目标的自然或人为的光学辐射或反射信息，对此光学信息加工处理，并用加工和处理后的信号，实现对目标的搜索、截获和精密跟踪，控制、制导武器飞向目标。光学寻的制导，可实现武器的"打了就不管了"的作战功能，是精确制导武器的一项重要技术手段，有着十分广阔的发展前景。在防空导弹，空对空导弹，空对地导弹，巡航导弹，制导炸弹，战术地对地导弹等武器上，得以广泛应用。

光学指令制导：又称光学遥控制导。它是用装于导弹武器系统的发射阵地或发射载体上的光学设备，接收目标的光学反射和辐射信息，实现对目标的搜索截获和跟踪。同时也接收拦截导弹的光学反射和辐射信息，实现对拦截导弹空间位置和运动参数的测量。把对目标和导弹的跟踪、测量信号送到阵地指挥控制中心，经处理、计算和分析，形成导弹飞行的控制指令。通过指令发射机，发往导弹，控制制导弹飞向目标。由于作为指令制导的光学设备对目标的搜索距离和视场有一定的局限性，因而光学指令制导很少单独作战使用，大多与微波雷达技术复合，以构成光电复合指令制导系统，进行互补，以实现不同作战环境条件下的作战任务，提高武器系统作战的有效性。光学指令制导主要用于面对空弹导武器系统和空对地导弹武器系统中。

光学制导技术的研究范围，概括起来可归纳为以下十个方面：

（1）光学制导系统技术研究：包括最佳技术方案论证，工作体制与工作波段选择，系统战术及技术指标分析，总体结构布局及体积、尺寸、重量设计，信号流程及信号输出形式设计，电子学接口及机械接口设计等。

（2）光学（红外、电视、激光）搜索与精密跟踪技术研究。

（3）现代光学系统设计、加工与镀膜技术研究。

（4）红外探测器，电视摄像机，激光发射与接收机技术研究。

（5）光学材料与光电子器件应用技术研究。

（6）光学信息数字处理机技术研究。

（7）光学干扰、抗干扰及光学隐身技术研究。

（8）目标的光学辐射、反射及散射特性技术研究。

（9）大气光学传输特性及气动光学效应与校正技术研究。

（10）光学制导技术仿真及性能评估技术。

特点：

（1）制导精度高，可导引武器与被拦截目标直接碰撞，可制导选择目标的"薄弱"部位攻击。

（2）电视和红外制导，由于对目标被动探测和跟踪，可容易实现"打了就不管了"的作战模式。

（3）抗电子干扰能力强，不易被反辐射导弹攻击。在战争环境条件下，系统生存能力强。

（4）可全天时作战，可全方位攻击目标。

（5）能源消耗小、造价低，体积小，重量轻，安装、使用机动灵活方便。

（6）容易实现多色、多模的光电复合制导。

（7）电视和红外制导，难于获得目标距离信息。

（8）在恶劣的气象条件下作战，光学制导的作战距离受到局限。

[相关技术]红外技术；激光技术；数字图像处理技术；光学技术；精密跟踪技术；目标光学特征；光学制导仿真

[技术难点]

（1）体积小、重量轻、效率高、像质好弹上光学系统设计与生产。

（2）高性能红外中波与长波大数量像元的焦面阵探测器组件研制与生产。

（3）非致冷焦面阵红外成像探测器研制与生产。

（4）双色（多色）复合光学传感器研制。

（5）大功率、高效率、轻小型激光发射机研制与生产。

（6）复杂背景下，目标光学图像信号检测、滤波、分割与增强技术研究。

（7）实时动目标光学图像精密跟踪技术。

（8）复杂作战环境条件下，目标光学辐射、反射及传输特性的物理及数字模型建模技术。

（9）光学干扰、抗干扰及目标光学隐身技术。

（10）多波段光学图像信息融合技术。

（11）弹上微型光学信息处理机技术。

（12）激光相干接收技术。

[国外概况]

由于光学制导技术制导精度高、抗干扰能力强，具有"打了就不管了"能力、成本低等特点，世界各军事大国，都投入了大量财力、物力和人力进行开发和研究。特别是从本世纪七十年代以来，高性能光电子器件的研制成功和更新换代，大规模集成智能化的微主息处理硬件及软件的工程应用，使得高级光学制导开发与应用成为可能。特别是在现代精确制导武器和高技术武器系统中，光学制导技术成为一个十分重要的技术手段。

光学制导技术包括红外制导技术，激光制导技术，电视制导技术及它们组合的复合制导技术。

红外制导技术，它是利用红外接收设备，被动接收目标体的红外辐射，并将辐射能光电转和处理，提供制导控制信号进行制导。红外制导技术已有近半个世纪的发展应用历史。在技术上，发展应用经历了两个阶段，即红外点源制导和红外成像制导。红外制导技术的发展