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弹载面源红外诱饵技术分析

弹载面源红外诱饵技术分析
弹载面源红外诱饵技术分析

美国面源型红外诱饵弹的发展分析

总第181期2009年第7期 舰船电子工程 Ship Electr onic Engineering V o l.29No.7 33 美国面源型红外诱饵弹的发展分析* 李宝宁1) 谢吉鹏2) 李朝荣1) (空军驻锦州地区军事代表室1) 锦州 121000)(空军大连通信士官学校基础部电路电子室2) 大连 116600) 摘 要 美国面源型红外诱饵弹在现代战争中发挥着越来越重要的作用。文章介绍了面源型红外诱饵弹的发展历程以及装备的研制、改进情况,指出了在现代战争中发展面源型红外诱饵弹的优势和重要性,重点探讨了几种面源型红外诱饵弹的性能及其特点,并论述了面源型红外诱饵弹的发展动向与分析。 关键词 面源型红外诱饵弹;装备;发展 中图分类号 T N97 Development Analysis of the U S Surface type Infrared Decoy L i Baoning1) X ie Jipeng2) L i Cha or o ng1) (Resident Representativ e O ffice of A ir Fo rce in Jinzhou1),Jinzhou 121000) (Circuit Electr onics Roo m of the Basis of t he Department,Co mmunicatio n Academ y of A ir F or ce o f in Dalian2),Dalian 116600) A bstract T he U S surface type infra red decoy play mo re and more r oles in the w ar today.T he pr ocess of develo pment of the surface ty pe infrar ed decoy and equipment s in all countries ov er the w or ld and its modification ar e descr ibed.T he tech nique perfo rmance and pr operties o f sev eral surface ty pe infr ared decoy seekers ar e analyzed.A nd dev elo pment tr end and a nalysis of the surface type infrar ed deco y ar e discussed. Key words surface type infrar ed deco y,equipment,dev elopment Class Nu mber T N97 1 引言 面源型红外诱饵弹,可模拟目标(飞机、舰船等)各红外辐射波段的特性和目标运动特征,用来诱骗成像式红外制导导弹。面源型红外诱饵弹主要采用液体弹药(碳氢化合物或更复杂的化学制品)和固体弹药(M g/PT FE材料、金属燃料和磷的水合氧化物等),由投放器从目标(飞机、舰船等)投射到距目标(飞机、舰船等)一定距离和方向的空中,经点燃迅速燃烧产生强烈的红外辐射源,形成红外假目标。面源型红外诱饵弹在使用中的战术要求包括:红外干扰波段必须与被干扰导弹的工作波段一致或接近;红外诱饵弹的辐射能量必须大于被保护目标的红外辐射能量;必须保证把红外诱饵弹投射到寻的器跟踪视场内,而且在视场内持续燃烧的时间必须大于被保护目标离开导引头视场所需要的时间。本文就面源型红外诱饵、发展动向、发展分析等,作进一步的研究和探讨[1]。 2 面源型红外诱饵 面源红外诱饵弹系统是造成假目标的欺骗式有源红外干扰器材,可以从地面、飞机或者舰艇上发射,诱骗空地、空空、地地和反舰导弹[2]。 2.1 干扰机理 当面源红外诱饵弹抛射点燃后形成大面积的红外干扰诱饵云,其红外光谱特征相似于被保护目 *收稿日期:2009年3月13日,修回日期:2009年4月20日作者简介:李宝宁,男,助理工程师,研究方向:电子装备技术。

红外有源干扰机的干扰原理和典型设备

红外有源干扰机作用机理及典型设备报告 指导老师:付小宁(老师) 制作人:丁腾欢(04085010) 姚林涛(04085014) 王攀(04085037)

红外有源干扰机是一种有源红外对杭装置,能发出经过调制精确编码的红外脉冲,使来袭红外导弹产生虚假跟踪信号,从而失控而脱靶。本文根据国外文献,仔细分析了红外有源干扰机的干扰机理,并综述了发展现状。 1、前言 随着光学制导技术的迅速发展,小型高速、无源制导的红外导弹改变了空战的规律。1972年越南人曾报道,每发射三枚红外寻的SAM-7导弹就可击落一架美军飞机。最新统计资料表明,战场上损失的飞机有90%以上是红外导弹的牺牲品。红外导弹在战场上显示出命中率高、使用灵活、维修简单和成本低等优点,各国均大量装备,服役的红外导弹已达10万枚。红外导弹威胁的日趋严重,不仅因为其技术性能不断改进,而且因为进行近距攻击的红外导弹使飞机自卫的时间很短,这就迫使人们不断开发出先进的红外对抗(IRCM) 手段。而红外有源干扰机是一种非常有效的红外对抗装置。能发出经过调制精确编码的红外脉冲,使来袭导弹产生虚假跟踪信号,从而失控而脱靶。在固定翼飞机和直升机上装备红外有源干扰机,可以有效地对抗红外导弹,确保自身平台的安全。目前,红外有源干扰机己在作战飞机上广泛装备成为飞机自卫的最有效手段之一。本文根据国外文献,仔细分析了红外有源干扰机的干扰机理,并综述了国外红外有源干

扰机的发展现状。 2、红外寻的器工作原理 红外导弹寻的器的调制盘(riticle)系统类型相当多,如调幅、调频、调相、脉冲调制等,但实际采用的主要有下列两种,即同心旋转调制盘系统和圆锥扫描调制盘系统。 2.1、同心旋转调制盘系统 调制盘与光轴的交点为调制盘的旋转中心时,这种系统 称为同心旋转调制盘系统。这种系统原理简单,应用较广泛,并经过多年的发展,技术比较成熟。 导引头光学系统将来自目标的红外辐射聚焦在调制盘上,形成一弥散圆,调制盘的分格与此弥散圆匹配,既能有效地调制,又能滤除大面积的背景干扰。调制盘多数设计成调 制后为调幅信号,调制度表示目标的偏差大小,相位表示目标的方位,经信息处理电路,将目标的偏差大小和相位解调出来,使导弹跟踪目标,即目标的象点接近中心。 2.2、圆锥扫描调制盘系统 这种系统是调制盘不动,而次反射镜偏转一角度并旋转,使目标象点在调制盘上作圆周运动,达到光学调制目的。这种调制盘系统可以做到在相同视场条件下,红外探测器面积

红外干扰弹的干扰机理与战术应用

第!"卷第!期激光与红外#$%&!"’($&! )"""年*月+,-./01(2/,/.34567 8 888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888 ’)""" 9红外技术9文章编号:;"";<=">?@)"""A"!<";>;<"B 红外干扰弹的干扰机理与战术应用 付伟’侯振宇 @东北电子技术研究所’锦州;);"""A 摘要:首先分析了红外干扰弹的干扰机理’然后概述了其组成C作战过程C战术使用C主要技 术指标和投放D发射技术’最后简述了红外干扰弹的发展趋势E 关键词:红外干扰弹F干扰机理F战术应用 中图分类号:G();H F G(H>)文献标识码:, I J K L M N O P QR L O Q S O J T K P U V WX K S P Y 2Z[7\’]^Z_‘76)年越南人曾报道’每发射三枚红外寻的-,s t>导弹就可击落一架美军飞机E阿富汗战争期间’抵抗力量在一段时期里’平均每天击落一架前苏联的武装直升机E在过去的!"年里’据不完全统计’在战场上损失的飞机中’被红外导弹击落击伤的约占H!u’而雷达制导导弹和高射炮火仅占=u左右E 红外导弹在战场上显示出命中率高C使用灵活C 维修简单和成本低等优点’各国均大量装备’服役的红外导弹已达;"万枚E红外导弹威胁的日趋严重’不仅因为其技术性能不断改进’而且因为进行近距攻击的红外导弹使飞机自卫的时间很短’这就迫使人们不断开发出先进的红外对抗@1/v s A手段E 红外干扰弹是极其有效的红外对抗手段’它能将红外导弹引偏使其脱靶’从而确保军事平台的安全E作为红外对抗的重要组成部分’红外干扰弹在历次现代战争中都发挥了重要作用E经过几十年的发展’今天已达到相当高的水平E已开发出各种红外干扰弹’红外干扰弹已由单一诱饵’发展到红外D射频复合诱饵’对抗红外成像导弹的红外干扰弹已研制成功E各国也研制和装备了各种红外干扰弹D箔条的投放D发射设备E )红外干扰弹干扰机理分析 针对探测接收系统的信号调制方式’可分为对同心旋转调制盘系统干扰和对圆锥扫描调制盘系统的干扰E )&;对同心旋转调制盘系统的干扰 导弹寻的器探测到的红外干扰弹信号’将作为调制盘调制的连续波源出现’当红外干扰弹干扰寻的器时’跟踪误差变化将取决于与目标不同的相位角E由于红外干扰弹远离目标’这个变化率也取决于目标和红外干扰弹的距离E寻的器探测到的红外干扰弹位置也随之变化’而且探测到的目标和红外干 作者简介:付伟@;H== 万方数据

外文翻译--镁聚四氟乙烯诱饵剂红外辐射强度的经验计算方法

毕业设计(论文)外文资料翻译 学院(系):化工学院 专业:特种能源工程与烟火技术 姓名: 学号: 外文出处: Proceedings of the 2003 International (用外文写) Autumn Seminar on Propellants, Explosives and Pyrotecnics (2003 IASPEP) Part B 附件: 1.外文资料翻译译文;2.外文原文。

附件1:外文资料翻译译文 镁/聚四氟乙烯诱饵剂红外辐射强度的经验计算方法 摘要:介绍了一种用于计算镁/聚四氟乙烯( ITFE)药柱燃烧时红外辐射强度的计算方法。首先建立了镁/聚四氟乙烯药柱在恒面和减面燃烧条件下红外辐射强度的计算模型。通过一系列实验测定了药柱的比辐射能、线燃烧速度以及冷却时间,最后计算了药柱燃烧时的红外辐射强度,并与实验结果进行了比较。 关键词:镁/聚四氟乙烯;红外辐射强度;计算方法;燃烧速度 1 引言 红外诱饵剂燃烧时可产生强烈的红外辐射,能有效地对红外制导、探测及观瞄系统进行干扰、欺骗或诱惑。以Mg/ PTFE作为药剂的红外诱饵弹首先应用于战机上,其后又在舰船、装甲车及坦克上使用,是对抗红外制导导弹的主要手段。第一代和第二代红外制导导弹工作波段基本上都在近红外,如AJM- 9B导弹工作波段在2-2.5um,因此以前对红外诱饵剂的研究也主要集中在近红外波段。 由于远红外成像技术已经应用在第三代红外制导导弹上,对红外诱饵剂燃烧时在8- 14um的辐射也进行了一定的实验研究,但是红外辐射强度的理论计算明显落后于实验研究。在本文中,首先建立了不同燃烧条件下的模型,然后根据模型和实验结果,对指定配比的Mg/ PTFE药柱燃烧时的中、远红外辐射强度讲行了计算。 2 基本参数 2.1 比辐射能 红外诱饵剂燃烧时的辐射强度取决于药剂的组成以及质量燃烧速度。比辐射能是单位质量的药剂燃烧后产生的辐射能量。由药剂的组成确定。红外辐射强度与比辐射能和质量燃烧速度之间的关系如下式所示: I=E m?m (1) 式中I是红外辐射强度(W/sr);E m是比辐射能(J/g?sr);m是质量燃烧速度( g/s)。 2.2 质量燃烧速度 图1和图2分别给出了Mg/PTFE药柱在恒面和减面条件下的燃烧模型。

八、抗红外

第八章抗红外/毫米波复合制导武器的 烟雾遮蔽与诱饵技术 第一节概述 精确制导武器是武器发展的重点。其制导方式由单一制导发展为复合制导。近几年,已开始大规模研究及装备红外/毫米波复合制导的新技术,目的是提高制导精度、适合全天候作战和对付多目标。与此对应的烟雾干扰与诱饵技术也在同步发展。自50年代研究出针对“响尾蛇”导弹的红外诱饵弹以来,70年代国外大量装备箔条弹、红外诱饵弹和烟幕弹。八十年代后期至今,重点发展针对红外/毫米波复合制导的无源干扰烟火技术,其中有些已装备军队。美国在海湾战争中就使用了112mm红外/毫米波复合干扰弹,它发射后3.5 S即形成红外诱饵,燃烧4.5S后随即撒布工作频段为2~20GHz的箔条云。德国积极进行多管MLRS火箭弹的新型烟幕战斗部的研究,要求烟幕剂要能遮蔽多种光谱,这些都充分说明国外对新型抗红外/毫米波复合制导武器的烟雾干扰及诱饵技术的重视。 第二节发展抗红外/毫米波复合制导武器的烟雾遮蔽与 诱饵技术的指导原则和可行途径 一、常规特种弹的不适应性 从七十年代开始,国外军队首先开始装备针对红外探测装置的红外诱饵弹,以后,又装备了针对雷达制导的箔条干扰弹。目前大部分国家军队的装备也是这种情况。这种对微波和红外威胁分别干扰的方法使得贮存容器和控制装置增大,从而不可避免地需要更大容量的装置。此外,为了慎重使用这种较大容量 142

的装置,必须提供传感器的输入信号以判断在给定环境下使用何种干扰。而这种传感器本身又需要一定的重量、空间和电源,因此又相当程度上增加了飞机驾驶员或投弹人员的工作强度。这种分别干扰技术不适应对抗目前发展的红外/毫米波复合制导武器。因此,迫切需要研究抗红外/毫米波复合制导武器的新型烟雾遮蔽与诱饵技术。 二、指导原则 抗红外/毫米波复合制导武器的烟雾遮蔽与诱饵技术作为一种新型技术,其研制需要遵循三点普遍原则: 1、可靠作用原则 作为一种被动式对抗武器,其主要的目的是保护目标(遮蔽)或使攻击武器偏离目标(诱饵)。作用可靠首先要求遮蔽材料和诱饵材料要具有特定的属性。其次要求以这种材料制成的特种弹的作用要有一足够的时间,也就是说它形成的颗粒必须有较低的沉降速度。而沉降速度除与本身材料有关外,还与颗粒大小及制备方式、撒布方式有关。解决沉降速度过大的问题是研制无源干扰技术的关键之一。 2、同时性原则 由于红外/毫米波复合制导是红外探测和毫米波探测技术的结合,因而与其对抗的武器既需要抗红外,也需要抗微波,且尽量要求这两种干扰能同时具备。不论是抗红外还是抗毫米波,其作用机理都是散射、吸收和反射三类。 抗红外遮蔽用烟雾剂主要是吸收红外辐射,如燃烧型HC发烟剂等其它六类发烟剂均靠燃烧产生的碳粒子吸收红外辐射。以黄铜粉为代表的冷烟雾剂由于导电性微粒表面自由电子的存在,也对红外辐射有较强的吸收作用。 红外诱饵剂主要靠燃烧产生的热量发出红外辐射达到诱引导弹的目的。如碳纤维的燃烧就属于此类。 遮蔽与诱饵的作用效果是互为依赖的关系,我们把被动地衰减导弹探测装置及目标发出的红外辐射或电磁波的技术称为遮蔽技术;而把在目标与导弹之间主动提供一更大红外辐射及雷达反射回波的技术称之为诱饵技术。抗雷达遮蔽材料作用机理分反射和吸收两类,如碳悬浮粒子形成的气溶胶主要靠吸收雷达波达到遮蔽目标的目的,而目前大量使用的箔条干扰则主要是以反射雷达波,使雷达荧光屏上产生杂乱回波而淹没目标回波;同时一定长度的箔条本身也可 143

国外机载红外诱饵弹发展近况

 几十年来,红外制导导弹一直是军用飞机的最大威胁,因此,如何保护飞机免遭红外导弹攻击始终是各国军方面临的重大课题。就目前而言,利用红外诱饵弹产生假目标将来袭导弹诱离飞机,仍是效费比最高、应用最广泛的对抗手段。从国外特别是美国近年研究可以看到,随着第二代、第三代红外导弹的反对抗能力不断提高,红外诱饵弹也获得了进一步发展。 1 红外诱饵弹近年发展动向 传统的采用镁-聚四氯乙烯-氟橡胶材料的红外诱饵弹,可以完全有效地对抗第一代红外导弹,但对第二、三代红外导弹的对抗效果就有所下降,原因在于二、三代先进红外寻的器具有了一定的反对抗能力,可以区分传统红外诱饵弹和目标,其区分依据主要有: 1.1 频谱差异 目标一般包含几个不同强度的红外辐射,例如喷气式飞机的红外辐射来自于发动机尾焰、尾喷管和蒙皮生热等,而传统红外诱饵弹是以单一的温度燃烧。对此,采用双波段红外传感器或红外/紫外传感器的寻的器可以予以区分。 1.2 信号的时域变化 诱饵弹具有上升时间特性。当诱饵弹出现时,寻的器可在视场内检测到信号强度迅速增加。 1.3 气动运动差异 传统诱饵弹具有较快的气动减速,并会在重力作用下缓慢下降,真正的目标则继续水平直线飞行或进行规避机动。 为了有效地对抗先进的红外导弹,要求红外诱饵弹能更逼真地模拟目标,其发展方向是弥补红外诱饵弹与目标在上述三个方面的差异,具体而言就是: a.改进红外诱饵弹现用材料或开发新材料,使诱饵弹的频谱特性接近飞机的频谱特性,比如利用复合燃烧剂实现以两个或两个以上的温度燃烧,这种"冷-热"式诱饵弹无疑可以更加有效地诱骗红外寻的器。 b.控制红外诱饵弹的点燃和初始燃烧过程,以干扰红外寻的器对上升时间的判断。 c.为红外诱饵弹加装发动机或采用载机拖曳诱饵弹的方法,使诱饵弹的运动能接近于载机的运动。 2 美国新型MJU系列红外诱饵弹 1997年,美国提出"先进战略与战术一次性干扰器材"(ASTE)计划,目的是为战术飞机研制可对抗先进红外导弹的新型红外诱饵弹。该计划由美国空军管理,研制工作主要由英国马可尼宇航公司和合金表面公司承担,其中前者负责研制MJU-47B和MJU-48B弹,后者研制MJU-50B和MJU-51B弹。 MJU-47B是一种运动型红外诱饵弹,它采用改进的MAGTEF颗粒(镁与特夫隆的混合物)作为烟火材料。这种烟火材料既产生诱使敌方导弹远离飞机的红外能量,同时也起推进剂的作用,能产生足够的推力,使诱饵弹跟随飞机飞行而不会迅速下落。MJU-47B的尺寸为50毫米×62.5毫米×200毫米,可从美国空军的标准投放系统,如AN/ALE-47上投放。MJU-48B 采用了两种材料产生红外辐射,除了传统的MAGTEF材料外,还使用了合金表面公司发明的所谓自燃材料。这种自燃材料通过氧化而不是通过燃烧产生红外辐射。MJU-50B是为运输机、战斗机和直升机应用而研制的。它采用自燃材料,在发射甚至点火前完全密封,当氧化金属薄片从圆筒中弹出后与空气接触就迅速氧化并辐射热量。在生效持续时间上,MJU-50B与标准燃烧式诱饵弹相差无几,但它辐射热量时不会产生可见光。该弹尺寸为25毫米×25毫米×200毫米,可与美国空军的标准投放系统配用。1999年,MJU-50B首先在美军C-130运输机和HH-60直升机上进行了飞行试验,同年10月又顺利完成了作战试验,并做好了于同年11月投产的准备。2000年初,美国空军按照ASTE计划与合金表面公司签订了一份价值460

光电对抗作业

光电对抗技术研究进展 摘要:光电对抗是电子对抗的一个重要组成部分,光电对抗的地位日益提高。本文首先介绍了光电对抗的产生和发展,然后从光电侦查、光电干扰、光电防御三个方面详细的介绍了光电对抗技术。最后阐述了光电对抗的发展趋势,并对未来光电对抗的发展方向进行了展望。 关键词:光电对抗;光电侦查;光电干扰;光电防御

1 引言 光电对抗技术是指敌对双方利用各种技术手段在光波段进行的争夺,以削弱、破坏或摧毁敌方侦察装备和光电制导武器的作战效能,并保证己方光电装备及制导武器作战效能的正常发挥而采取的战术技术行动。光电对抗首先要进行光电侦察和告警,确定威胁源的特征,实施干扰,或进行有源干扰,或实施无源干扰,削弱、破坏或摧毁敌方光电设备和相关武器系统及人员的作战效能[1]。 古代作战依靠人的视觉发现对方,同时常常也采用各种措施对抗人眼视觉。进入现代以来,各种光电侦察及对抗技术相继问世。特别是自50年代以来,随着光电侦察、光电制导技术及武器装备的发展,光电对抗在战争中的地位日益提高。各国对光电对抗方面的投资逐年上升,如美国在20世纪80年代中期对光电对抗的投资已经超过了对微波对抗的投资。在最近的海湾战争、科索沃战争和阿富汗反恐战争中,美军广泛使用了光电对抗武器,范围遍及陆、海、空、天,使得战争对美军单向透明,取得了辉煌的战果[2]。 2 光电对抗技术的发展 2.1 早期的光电对抗技术 公元前212 年,在锡拉库扎战争期间,守城战士就用多面大镜子会聚太阳光照射罗马舰队的船帆,这就是早期光电对抗的一个实例。古希腊步兵在战斗中曾用抛光的盾牌反射太阳光作为战胜敌方的重要手段之一,还有许多利用阳光降低敌人防御能力的例子。1415 年,亨利五世的射手们就是等待太阳光晃射法国士兵的时候进行攻击;近代的战斗机突然从太阳光中飞出,从而达到突然攻击的目的。 古人也有如何增强防御的例子,我们所熟知的著名典故“草船借箭”就是利用大雾使敌人无法分辨真假;尼克鲁·马基雅弗利在 1531 年的演讲中倡导利用欺骗技术,所谓“兵不厌诈”,他提议如果想有效地驾驭战争,欺骗战术就能非常有效地使战斗力倍增。 采用烟雾对可见光进行遮蔽已经有几个世纪的应用,它可以隐蔽战术意图和武器部署,甚至到今天还有应用。开始是利用易燃材料在空气中产生大量的

红外制导技术

红外制导技术 红外制导是利用红外探测器捕获和跟踪目标自身辐射的能量来实现寻地制导的技术。红外制导技术是精确制导武器一个十分重要的技术手段,红外制导技术分为红外成像制导技术和红外非成像制导技术两大类。 红外非成像制导技术是一种被动红外寻地制导技术,任何绝对温度零度以上的物体,由于原子和分子结构内部的热运动,而向外界辐射包括红外波段在内的电磁波能量,红外非成像制导技术就是利用红外探测器捕获和跟踪目标自身所辐射的红外能量来实现精确制导的一种技术手段。它的特点是制导精度高,不受无线电干扰的影响;可昼夜作战;由于采用被动寻的方式,攻击隐蔽性好。但它的正常工作受云、雾和烟尘的影响;并有可能被曳光弹、红外诱饵、云层反射的阳光和其它热源诱惑,偏离和丢失目标。此外,红外制导系统作用距离有限,所以一般用作近程武器的制导系统或远程武器的末制导系统。 红外成像制导是利用红外探测器探测目标的红外辐射,以捕获目标红外图象的制导技术,其图象质量与电视相近,但却可在电视制导系统难以工作的夜间和低能见度下作战。红外成像制导技术已成为制导技术的一个主要发展方向。实现红外成像的途径有许多,主要有以下两种:(1)多元红外探测器线阵扫描成像制导;(2)多元红外探测器平面阵的非扫描成像探测器(通常称为凝视焦面阵红外成像制导系统)。红外成像探测器从70年代以来已由多元线阵发展到面阵,从近红外发展到远红外。红外凝视焦面阵列探测器的元件数,对近红外已达107个,对于远红外已达105个,探测率已达1012~1014量级。红外成像制导系统的灵敏度和空间分辨率都很高,动态跟踪范围大,可达1500 ~1800,有效作用距离远,抗干扰性好。与非成像制导技术相比,红外成像制导系统具有更好的目标识别能力和制导精度。全天候作战能力和抗干扰能力也有较大改善。但成本较高,全天候作战能力仍不如微波和毫米波制导系统。 最初出现的精确制导技术主要包括有线指令制导、微波雷达制导、电视制导、红外非成像制导、激光制导等,利用这些制导技术研制的精确制导武器易受各种气候及战场情况的影响,抗干扰能力差;而正在发展的新的精确制导技术途径如红外成像制导、毫米波制导、合成孔径雷达制导、激光成像制导、以及双色红外、红外与毫米波复合、多摸导引头等制导技术成为目前精确制导武器制导系统主要的发展方向,具有广泛的应用前景。 [相关技术]光学制导技术;复合制导技术;毫米波制导技术 [技术难点] 3~5μm和8~12μm两个波段是军用红外探测器工作的两个主要波段,因为在1~3μm、3~5μm和8~12μm三个波段工作的红外探测器敏感绝对温度的峰值分别为1000K、500K和300K。制导武器所要攻击的军事目标的红外辐射温度是:飞机的涡轮发动机尾焰约1000K;加热的飞行器的表面温度可能是在300~400K;行进中的坦克温度可能在400K以上;而静止的坦克温度约为300K,与它所在的环境温度相差不大。故攻击飞机的导弹以选择1~3μm和3~5μm波段工作的红外探测器为佳,攻击坦克或地面目标的弹药则以选择3~5μm 和8~12μm工作的红外探测器为佳。 红外制导技术的发展方向是成像精确制导技术。红外技术的关键是红外元器件、致冷技术和信号处理技术。70年代以来,红外探测器件和技术得到突飞猛进的发展,先后出现了碲镉汞线列器件、红外焦平面阵列和红外电藕和器件,另外加上信息处理技术和微处理机以及超大规模集成电路的迅速发展,使得红外成像技术得以迅速发展

红外探测器

红外探测器 红外探测器(Infrared Detector)是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波,人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱,必须把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。一般说来,红外辐射照射物体所引起的任何效应,只要效果可以测量而且足够灵敏,均可用来度量红外辐射的强弱。现代红外探测器所利用的主要是红外热效应和光电效应。这些效应的输出大都是电量,或者可用适当的方法转变成电量。 20 世纪,红外探测技术首先受到军事部门的关注,它实现了黑暗中的目标探测、保密通讯等。 最初的红外探测采用点源探测技术,该方法将目标看作一个热点源,以此来探测、锁定并追踪目标。由于获得的特征信息量十分有限,且非常容易受到各类红外、激光等干扰,因此单元探测基本不具备目标识别的能力。第一代红外导弹采用非致冷的硫化铅探测器进行点源探测,工作波段为 1 ~ 3 μm,探测飞机发动机喷口的红外辐射,因此仅可进行尾追攻击,攻击角度小,作用距离近,且受红外诱饵、背景和气象条件影响严重。第二代红外导弹采用了致冷技术,硫化铅或者碲化铟探测器工作波段为 3 ~ 5 μm,并且使导引头有了更大的视角和跟踪加速度,但是抗干扰能力和作战性能表现平平。 随着计算机技术、光电子技术等发展,光电对抗越来越强烈,简单的点源式探测技术面临重大挑战,逐渐发展为多元探测技术,可以获取较丰富的目标信息。第三代红外导弹采用致冷碲化铟探测器,多为圆锥扫描和玫瑰线扫描,探测范围大,跟踪角速度高,具备一定程度的全向攻击能力及抗干扰能力。 20 世纪 80 年代研发的多元红外探测器面阵凝视成像系统探测元数量达到 10^3~ 10^6量级,可以直接置于红外物镜的焦平面上,实现所谓的大角度“凝视”,电子脉冲代替了光学机械扫描体制。系统灵敏度可提高两个量级且可同时处理多个目标,体积缩小、重量减轻、响应更快、可靠性提高,在军事上有更突出的适用性。第四代红外导弹,如美国的 AIM-9X 采用了凝视焦平面阵列成像,导引头具有更高的抗干扰能力和真正意义上的全向攻击能力,实现了发射后不管。 目前,红外探测技术正朝着中波红外、长波红外双波段甚至多波

红外热像仪在军用领域有什么用途和功能

红外热像仪在军用领域有什么用途和功能如今全国范围内,红外热像仪已经获得广泛的应用,因为红外热像仪满足军事的要求,因而红外热像仪技术也是现在国内蓬勃发展。下面笔者为您说明红外热像仪技术在军事上具体有哪些用途和功能。 1.制导:红外制导是利用红外探测器捕获和跟踪目标自身辐射的能量来实现寻地制导的技术。红外制导技术是制导武器一个十分重要的技术手段。现广泛应用于空空、空地、地空等多方向制导型武器中。 2.干扰和对抗:应用红外对抗技术可使对方红外探测和识别系统的功能大大下降,甚至不起作用。对抗措施可归结为规避和欺骗两类。规避是利用伪装器材,将军事设施、武器装备等隐蔽起来,使对方探测不到己方的红外辐射源,如

红外隐形技术。 伪装器材主要有红外伪装网和防红外涂料,80年代初期,它们仅能在1~3微米波段起作用,可对付某些红外照相机和扫描仪,但对红外热像仪却无能为力。欺骗是用与自身红外辐射波长相似但更强烈的辐射源,诱开对方的红外探测系统,这种主动对抗装置有红外诱饵和干扰机。 前者如曳光弹、燃油箱等;后者是一种加调制的强红外源。它们多装在飞机和军舰上,用以引开来袭的红外制导导弹。这种主动对抗装置,直到80年代中期还难以对付在8~12微米波段工作的红外系统。对抵消红外对抗技术的作用,现代红外系统又采取了反对抗措施,如采用双色技术和多模跟踪技术等。

3.武器瞄具:武器热瞄具能直接安装在士兵的各种武器上,能在不利气候环境及各种战场情况:稀疏的树叶、烟、雾及伪装下工作。 4.火控:80年代初,一代被动热像仪开始装备在如M60A3、M1和豹2 等坦克上。 微光夜视仪在无月光、星光夜晚的作用距离受到限制,并受烟雾影响,还不能发现伪装目标。热像仪除了克服微光夜视仪的上述缺点外,还有可能根据目标的热特征而实现自动跟踪目标。目前大多数热像仪所用的探测器材料为碲镉汞,工作波段为8~14μm,对坦克的识别距离可达2000m以上。例如安装在比利时LRS-5型坦克火控系统中的TTS型坦克热像仪,对坦克的发现距离是4~5km,对坦克的识别距离是2~2.3km。

机载红外诱饵技术及干扰策略研究

航天电子对抗2018年第2期 机载红外诱饵技术及干扰策略研究 李石川,王刚,陈元泰,马榜,倪凯捷,王鹏 (中国航天科工集团8511研究所,江苏南京210007) 摘要:概述机载红外诱钭对抗新体制先进红外制导导弹的主要原理和诱钭技术的发展 趋势,详细介绍了目前广泛应用的点源、光谱匹配、轨迹优化和面源等四类红外诱饵的结构组 成、工作原理,以及欧美空军相关装备的使用情况。最后,在分析红外导引技术和红外诱饵干 扰特征的基础上,提出了投掷式诱饵组合投放和拖曳式诱饵强度控制的干扰策略。 关键词:机载红外对抗;红外诱饵;干扰策略 中图分类号:TN972 文献标识码:* Study on airborne IR decoy technology and tactical strategy Li Shichuan,W angGang,ChenYuantai,M aBang,N iK a=ie,WangPeng (No.8511 Research Institute of CASIC,Nanjing 210007,Jiangsu,China) Abstract:The new theories of airborne I R countermeasure and the developments of decoy technology are 〇- verviewed. The working principle and structural composition of traditional MTV decoy,spectral ratio optimi- zation decoy,trajectory optimization decoy and special material decoy are introduced in detail. The application of airborne I R decoy equipments in foreign air force also are analysed. On the b borne I R countermeasure in recent years,the interfere strategies of multi-type decoys combined throwing and towed decoy radiation intensity tuning are putted out. Key words:airborne I R countermeasure; infrared decoy;interfere strategy 〇引言 自1956年,首枚红外制导导弹——响尾蛇空空导 弹服役以来,红外制导导弹一直是各型飞机的最大威 胁[1]#保护飞机免遭红外导弹攻击,始终是各国面临 的重大课题。针对红外导弹的威胁,为提高飞机的生 存力,国内外专家高度重视红外对抗措施的研究。目前,机载红外诱}系统是效费比最高、应用最广泛的对 抗手段[2V]。近年来,诸多新型红外诱}技术应运而生,如光谱匹配技术、轨迹优化技术和面源干扰技术 等,总的来说包括两条主要思路:其一是使诱}在尽可 能多的特征上与载机平台保持一致,实现“示假,其二 是产生大量、大面积的强辐射信号,掩盖或改变真实平 台的信号特征,实现“隐真”。为了对抗更为先进的红 外导 &机载红外干 制 、化和 化的 。 收稿日期:2018- 03 -20;2018- 04-25 修回。 作者简介:李石川(1989 -),男,博士,主要从事光电对抗理论与 应用研究。1机载红外诱饵技术 1.1点源红外诱饵 点源型红外诱}就是传统的曳光弹,主要组分是 镁粉、聚四氟乙烯树脂和氟橡胶(M TV),燃烧时生成 大量氟化镁和碳颗粒,燃烧火焰温度高达2000W! 3000 W,红外辐射强度远大于飞机目标的辐射强度,理 论和实践均证明其是对抗第一、二代红外导引头的有 效干扰技术[3]。M T V红外诱}目前仍然被各国军方 广泛采用,如战术飞机装备的M206、MJU-7A/B、FG-6,海军飞机装备的MJU-10A/B、FG-9,转动翼飞机装 备的M206、FG-3、DSTL-46等,以色列还在传统M T V点源诱}的基础上研制了 M U LTI-BLU多点诱 恽,增加了导引头信号处理的难度,增强了干扰效果,如图1所示。 1@光谱匹配型诱饵 第三、四代红外导引头采用多光谱识别技术提高 红外导弹的抗干扰能力。光谱匹配型诱}就是针对这 种趋势而发展起来的。 不同的飞机平台具有不同的红外辐射特征,战术 38

常见的红外物理现象

1:物体温度升高时,其颜色发生由无色…暗红…红…白…蓝的变化: 温度升高后,物体辐射的峰值波长,向短波方向移动。 2:发射率差与温差(俗称的假温度) 两种发射率不同的材料在不同真实温度下的视在温差与环境温度有重要关系,物体真实温度与环境温度相差越大,两种材料的视在温差就越大;当物体真实温度等于环境温度时,视在温差将等于零。但是在实际情况中,物体温度与环境温度是很难达到平衡的,尤其对热惯性大的物体。因此只要两种材料的发射率不同,就一定会产生视在温差。 3:红外热效应 电磁波的热效应通常是这样解释的:物质内部有些分子是具有极性的,可以理解为一端带正电另一端带负电,按照正负相吸的原理,这样的分子会随外界电场取向。电磁波是交变的电磁场,会使极性分子反复改变方向,分子的运动就是“热”。 电磁波的频率越高,热效应越强,但穿透力越差,微波炉就是利用这个原理工作的。烤箱用红外线工作,穿透力比微波要差,所以不像微波炉那样加热内部,可以把面包表面烤糊。红外辐射能够有效地加热物体的效应,在生产中已广泛用于对谷物、木材、皮革、颜料、油漆等的干燥处理。红外加热干燥技术,具有干燥效果好、能量消耗低的优点。这是因为红外辐射能够进入材料深处,而且可以根据被处理材料的吸收特性来选择辐射源,即使它的辐射功率最强的波段尽可能同被处理材料的最强吸收波段相匹配,因而材料能最有效地吸收红外辐射能量,并将它转化为热能。 红外热效应是设计和制作热敏型红外探测器的物理基础。基于温差电效应和热敏电阻效应制作的红外探测器,是最早得到应用的辐射探测器。后来,利用气体热膨胀效应和热释电效应制作的热敏型红外探测器,也得到了重要的应用。 在生活中,利用红外热效应的有红外线高温杀菌、红外线治疗等。 4:热电效应: 所谓的热电效应,是当受热物体中的电子(洞),因随着温度梯度由高温区往低温区移动时,所产生电流或电荷堆积的一种现象。而这个效应的大小,则是用称为thermopower(Q)的参数来测量,其定义为Q=E/-dT(E为因电荷堆积产生的电场,dT则是温度梯度)。. 5明暗视觉转换需要一定的视觉恢复: 6:白天晴天晚上相对冷,白天阴天晚上相对热:地表面存在着红外辐射 7:红外成像:红外热成像仪(热成像仪或红外热成像仪)是通过非接触探测红外能量(热量),并将其转换为电信号,进而在显示器上生成热图像和温度值,并可以对温度值进行计算。

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