光电对抗原理与应用

第1章 概述光电对抗的基本概念电视侦察告警光电对抗指敌对双方在光波段范围内，利用光电设备和器材，对敌方光电制导武器和光电侦察设备等光电武器进行侦察告警并实施干扰，使敌方的光电武器削弱、降低或丧失作战效能；同时利用光电设备和器材，有效地保护己方光电设备和人员免遭敌方的侦察告警和干扰。微光夜视技术被动侦察激光被动侦察告警红外侦察告警光电侦察紫外告警主动侦察激光测距近红外主动侦察激光主动侦察告警综合被动侦察告警光电对抗涂料、伪装欺骗/编码技术反光电侦察改变目标光学特征，改变光传输特性水幕热抑制措施光箔条烟幕遮蔽、消光剂诱饵弹无源干扰致盲干扰红外调制干扰压制式干扰光电干扰摧毁式干扰反激光辐射武器应答式和转发式干扰有源干扰欺骗式干扰散射式干扰多光谱技术、自适应技术编码技术、距离选通技术抗干扰电子技术和结构技术反光电干扰各种光电防护和激光加固措施 图1 光电对抗技术体系光电对抗与现代战争光电对抗是随着光电技术的发展而起来的。20世纪50年代中期，工作波段为13m，不用致冷的硫化铅（PbS）探测器件问世，空对空红外制导导弹应运而生。20世纪60年代中期，随着工作于35m波段的锑化铟（InSb）器件和致冷的硫化铅器件的相继问世，光电制导武器进一步发展，地对空和空对空红外制导导弹又获得成功。20世纪70年代中期，红外、紫外双色制导导弹和红外成像制导导弹相继问世。光电子技术的发展，带来了光电制导技术的发展。光电制导武器精确的指导精度和巨大的作战效能，促进了光电对抗的形成。光电对抗技术的发展又导致光电制导技术的进一步发展和提高，从而促进光电对抗技术在更高水平上不断发展。光电对抗的应用现代战争的光电威胁主要来自光电制导武器和光电侦察告警装备，而光电干扰主要包括应用于各种作战平台的光电有源干扰和光电无源干扰装备，光电对抗效果的评估和仿真是光电对抗装备研制、试验必不可少的环节。1.光电制导武器 光电制导武器主要包括红外制导武器、激光制导武器、电视制导导弹和光纤制导导弹等。2.光电侦察告警装备 光电侦察装备主要包括空中光电侦察装备、路基光电侦察装备和舰载光电侦察装备。3.光电干扰装备：光电防御 空中作战平台主要包括歼击机、强击机、轰炸机、军用运输机、预警机、侦察机、电子干扰飞机以及军用直升机。在现代战争中，这些作战飞机将面临来自空中、海上和陆地的光电制导武器的攻击。因此为了自卫，各种作战飞机都已加装了红外或紫外导弹来袭告警设备、光电对抗控制系统、红外干扰弹和红外有源干扰机，以对抗制导导弹的攻击。 光电进攻 对空中作战平台的光电进攻以大功率系统为主，以美国研制的机载“罗盘锤”高级光学干扰吊舱和机载“贵冠王子”光电对抗武器系统，可侦察敌方光电装置的光学探测系统，并发射强激光致盲敌作战平台光电装置的光电传感器。 路基作战平台和海上作战平台的光电进攻模式基本相同，主要有以下三种模式：采用高能激光武器系统，将敌作战飞机或来袭导弹直接摧毁。采用大功率激光干扰系统，致盲或致眩敌方作战平台光电装置的光电传感器。采用激光弹药致眩干扰，即采用炮射方式将激光弹药发射到敌方阵地，激光弹药爆炸后产生的强烈闪光，使敌作战平台光电装置的光电传感器丧失探测能力。 4.光电对抗效果的评估与仿真 光电对抗效果指光电对抗技术和装备在规定的环境条件下和规定的时间内，与光电制导武器和光电侦察系统进行对抗的能力，包括侦察告警能力、干扰能力以及光电对抗装备响应能力等。评估是指对给定的光电对抗装备，在规定的环境条件下和规定是时间内，充分考虑影响它的效能的各种因素，给出能够成功地对抗某种光电制导武器能力的综合评价和估计，它是定量评估，用概率来表示。光电对抗的发展趋势现代战争中，仅依靠几种分散的光电对抗装备难以满足作战要求。因此，要增强全面光电对抗能力，就必须综合利用各种光电对抗技术，发展光电对抗系统和光电对抗体系具有反侦察能力的多波段光电侦察告警装置与具有抗干扰能力的主、被动光电压制、干扰装置等相结合，构成综合光电对抗系统，以便同时对付各种光电传感器。根据现代高新技术的发展和现代高技术局部战争战例，可以预见光电对抗将有长足的发展，并将向综合化、多光谱和全程对抗的趋势发展。第7章 典型光电对抗系统介绍机载光电对抗系统介绍 随着光电对抗技术的发展，机载光电对抗系统也由最初的分立系统演变到最新第四代战机的综合电子对抗系统的一部分，功能和可靠性与最初装备时已不可同日而语。由于带四代战机装备的光电对抗系统代表目前实用的最高水平，主要介绍第四代战机上应用的侦察、干扰和隐身系统，最后介绍机载高能激光武器的关键技术。 光电侦察告警系统发展至今大致经历了四代。最初的光电告警系统各功能模块完全独立。第二代系统知识将控制和显示系统共用。第三代系统实现了信号处理、数据处理部分的综合，智能感知和判断能力大大增加。第四代光电侦察告警系统则是整个综合电子对抗系统的一部分，在第三代的基础上实现了部分孔径的合成。高能激光武器不论用于防御还是进攻，都具有其他传统武器不可比拟的优势。高能激光武器以光速传输能量，攻击目标的速度与光速相同，传输时间可以忽略不计，因此在毁伤目标时无需计算提取量，瞬间即中。高能激光武器主要依靠红外探测器捕捉、跟踪目标，作战过程不受电磁波干扰，防御方难以利用电磁干扰手段降低其命中目标的概率。高能激光武器发射时无后坐力，转移火力快，可在360。范围内调整火力，击中一个目标后只需调整一下角度即可攻击另一个目标，从而能在短时间内大批毁伤空中目标。舰载光电对抗系统介绍舰载光电对抗系统的作用是保护水面舰载不受光电制导武器和激光武器袭击，同时确保己方光电设备能够正常工作。其功能包括：对敌光电信号的侦察、识别和截获并及时告警；对敌光电设备进行干扰，使其无法正常工作；针对敌我双方特点，实施反侦察、反干扰措施等。地基激光防空武器系统激光武器用于防空的试验始于20世纪70年代，最初采用的激光器是CO2激光器、HF激光器和DF激光器等，后来发展到固体激光器，试验中多次摧毁靶机和导弹。激光武器用于防空具有的很多优点的防空导弹所不具备的。激光武器以光速输送能量打击目标，不论是高速飞行的飞机还是导弹，都可以将它们视为静止目标，瞄准时不需要提前偏移量。并且，激光防空还具有发射成本低的特点。激光反卫星系统同防空和反导激光武器类似，激光反卫星武器也需要有激光产生以及目标捕获、识别、跟踪、照明、光路补偿、光束控制等设施。卫星本身也可以作为很好的反卫星平台，也就是天基激光武器。天基激光（Space Born Laser,SBL）武器有两大类：一类自身携带能源，能够独立作战；另一类只有大型中继镜，靠反射其他独立激光武器系统发射的激光作战。按照破坏程度的不同，反卫星激光武器对卫星的破坏分为以下几种：破坏卫星硬设施，如防护层、天线、太阳能电池板等；破坏卫星热平衡，烧坏光电探测系统，造成探测器饱和的暂时致盲等不同层面、不同程度的破坏。预计未来天基激光武器可能采用的激光器