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。随着光学遥感器性能和信息处理技术水平的提高，光学遥感技术已成为一种先进的探测手段，在农业、工业、科研和国防建设中得到广泛应用。

中国在1930年初开始采用航空摄影测量。20世纪50年代，开展了航测仪器的研制，进行了大规模的航测工作。60年代中期，开始研制红外扫描相机。现已研制成多种可见光、红外和多光谱遥感仪器，在航空遥感和航天遥感中应用。从1975～1994年中国发射了15颗返回型遥感卫星和2颗气象卫星，获得了大量光学遥感资料，取得了显著的效益。

各种物体和军事目标,由于它们的种类、结构和环境条件不同，对不同的光谱波长具有各不相同的反射率和辐射率，它们反射和辐射光波的能量大小及其随波长的分布特性，是光学遥感技术的物理基础。在0.3～2.5微米波段内，它们主要反射太阳辐射的电磁波，本身的热辐射可以忽略不计。在波长大于6微米的波段，则主要是本身的热辐射，太阳辐射的影响较小。在2.5～6微米波段内，太阳辐射和本身的热辐射均应考虑。大气对不同波长的光波有不同的透射特性，只有大气透过率高的那些波段范围可供遥感应用，这些波段称为大气窗口。常用的波段有0.3～2.7． 3～5和8～14微米。光学遥感的工作方式，可分为接收自然辐射能的被动方式和接收人造辐射能的主动方式。

被动方式是利用地物和目标对太阳光的反射和自身的辐射光进行探测，是光学遥感的主要工作方式。

遥感的军事应用

采用光学遥感技术可以探测和识别各种军事目标，在侦察、预警、制导、测绘、气象等方

面有广泛的应用。

1、光学侦察

可见光照相的分辨率高，在晴朗的天气下能分辨军事目标的细节，是军事侦察的一种重要手段。红外遥感能昼夜工作，温度分辨率高，获取的信息可实时传输和处理显示。多光谱遥感的波段范围宽，光谱信息丰富，有利于识别目标。装载有各种光学遥感器的侦察卫星和侦察飞机，能对地面、海洋的军事目标进行连续的侦察和监视，红外遥感还可以发现潜航中的潜艇。航天、航空遥感具有侦察范围广、发现目标快等特点，重要手段。

2、红外预警星载或机载红外遥感设备可发现和跟踪敌方导弹、飞机等目标。主要是在预警卫星上采用红外预警，对洲际和潜射导弹进行监视。导弹发射时，发动机喷焰温度高达3000℃以上，辐射出很强的红外线。将红外探测设备安装在地球同步轨道或其他轨道的预警卫星上，由多颗卫星组成预警网，可覆盖全球，提供15～30分钟的预警时间。采用长波红外探测器，可探测被动段飞行的运载火箭和弹头。将红外探测设备安装在预警飞机上，可以警戒敌方导弹和飞机的入侵。

3、光电制导

光学遥感技术用于武器制导，可大幅度提高武器的命中精度。红外制导、激光制导和光电复合制导技术，已广泛用于战术导弹、炮弹和航空炸弹的制导，也可用于战略导弹的末制导。红外制导是用遥感器探测目标自身的红外辐射，隐蔽性好，角分辨率高，红外成像制导具有识别目标能力。激光制导是用激光照射目标，用遥感器探测目标反射的激光信号，与雷达制导相比，具有制导精度高、抗电磁干扰能力强的优点。此外，电视、红外、激光和雷达等不同制导方式组成的光电复合制导，可根据不同情况灵活使用。

4、军事测绘

航空摄影早已用于测绘军事地图。利用卫星进行大地测绘，具有测绘速度快、范围广和精度高等特点。卫星上通常装有高精度照相机、多光谱扫描仪等，地物相机对地面景物拍照，用星相机同步拍摄恒星，并用地面测量设备精确测定卫星的轨道，从而保证测量结果的准确性。卫星遥感资料经过处理后，可制成各种军用地图。

5、气象探测

气象卫星上装有可见光、红外、多光谱扫描仪和辐射计等多种光学遥感设备，能实时获取全球的气象资料，为军事行动提供气象保障。利用激光探测设备，可监测大气成分、污染和毒剂。专门设计的激光雷达还可测量大气的温度、湿度、风速，能见度和云层高度。

6.新型激光器研究：

激光测距仪是激光在军事上应用的起点，将其应用到火炮系统，大大提高了火炮射击精度。激光雷达相比于无线电雷达，由于激光发散角小，方向性好，因此其测量精度大幅度提高。由于同样的原因，激光雷达不存在"盲区"，因此尤其适宜于对导弹初始阶段的跟踪测量。但由于大气的影响，激光雷达并不适宜在大范围内搜索，还只能作为无线电雷达的有力补足。还有精确的激光制导导弹，以及模拟战场上使用的激光武器技术运用。在激光实战演习的战场上，酷似实际战争场面。

光电技术的发展，如电荷耦合器件、红外焦平面器件的出现，使探测器的集成度提高数个数量级。光学遥感器的测量精度、探测距离将进一步提高，获取的图像质量将大大改善。光学、精密机械与电子技术紧密结合，使光学遥感技术向智能化的方向发展。

遥感技术在军事上如此神通，我们在充分认识并应用遥感技术使也不能忽略其两面性。既要发展我军传统作战理论方法和作战形式，又要创造新的作战理论，方法和形式，有针对性的研究。如何充分发挥传感武器的作战效能，如何在敌高清晰度的侦察监视下，有效隐蔽我军的行动企图；如何有效地进行反制导攻击；如何诱惑敌军，使其无法正确定位攻击……在各种优势上找到对策，寻找自己的克星，并有效防止它，扬我之长，避我之短，用敌之短，避敌之长。