第27卷第5期
20o5年9月
红外技术
InfraredTechnology
,,o1.27No.5
Sep.2005
任丽娜,曲延滨
(哈尔滨工业大学电气工程系,黑龙江哈尔滨150001)
摘要:主要介绍了红外精确制导武器的制导方式,基本原理及其发展,同时对烟幕干扰红外精确制导
武器的基本原理及应用进行可行性分析.并给出我们所研制的烟幕对红外热像仪的遮蔽效果,可以看
出烟幕在现代战争中是很重要的.
关键词:红外;精确制导;烟幕;遮蔽;干扰
中图分类号:TJ765.5文献标识码:A文章编号:1001—8891(2005)05—0363—04 TheFunctionaryofSmokeScreenAgainstInfraredPrecisionGuidedWeapon RENLi—na,QUYan—bin
(HerBinInstitudeofTechnology,HeilongiiangHerbin150001,China)
Abstract:Thepapersummarizestheinfraredguidancemanlier,basicprincipleanddevelopm entofthe
infraredprecisionguidedweaponsystem.Atthesametime,thebasicprincipleandtheactiono fsmoke
screeninterferingprecisionguidedweaponareanalyzed.Theresultaboutsmokescreenshadi ngtheinfrared
equipmentispreseled.SothesmokescreenisveryimportantintheWar.
Keyword:infrared~precisionguided:smokescreen;shade:interfere
引言
随着高技术日新月异的发展,精确制导武器和高技术目标探测器和敏感器随之应运而生,已成为当今世界 军事装备竞赛的热点.如激光制导,毫米波制导,光纤制导,红外热成像制导弹药等可使武器的精度提高几十 倍到几百倍.这些精确制导武器不仅识别目标的能力强,而且抗干扰的能力更强,_般烟幕是无能为力的.
高技术目标探测器和敏感器的发展引人注目,使现代战场信息技术的发展产生了质的飞跃.指挥员亲临前
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沿观察,已难以获得更多的信息.如法国的拉西特战场侦察雷达,可探测23km处的人和40km处的坦克,美
国的无人机侦察纵深可达300kni,锁相一l2照相侦察卫星的地面分辨率可达0.1~O.3m.由于信息的获取,处理,
降温母粒
执行的速度大大提高,使战场的节奏大大加快,如果没有烟幕的掩护,难以获得战场的主动权.由此可见,为
了打赢一场高技术条件下的局部战争,我们在大力发展高精尖进攻性武器的同时,应该积极发展具有"软杀伤"
作用的武器装备一烟幕武器装备.
1精确制导技术在现代战争中的应用
1.1红外精确制导技术的基本原理
红外制导技术是利用红外跟踪和测量的方法控制和导引导弹飞向目标的技术.导引头接收从目标辐射或反
射而来的红外波段的光能量,将其转变为电信号(或图像),然后经过信号处理或图像处理,确定目标的位置参
数,再经信号变换产生用于控制导弹飞行方向的控制信号,传输到执行机构将导弹导向所攻击的目标.红外制
sent协议
导较多用于被动的寻的制导,整个系统由红外导引头,计算机和执行机构组成.其主要特点是:1)光学系统简
单,体积小,成本低:2)灵敏度高,分辨率高,动态范围大,尤其适用于探测微弱目标和鉴别多目标:3)在各
种复杂背景条件下,实现对目标的自动识别和命中点的选择,具有隐蔽性好,不易受干扰;4)具有自主捕获目
标能力,自动决策能力以及被动测距功能,可实现发射后不管;5)只需改变系统的识别,跟踪软件,就可装备
不同型号弹,适应能力强….
'收稿日期:2005.05.11;修订日期:2005-06-18
蛋托363
第27卷第5期
2005年9月任丽娜等:烟幕在防红外精确制导武器打击中的作用
V.01.27No.5
Sep.2005
1.2精确制导技术在现代战争中的应用
精确制导这一术语产生于20世纪70年代中期.1972年,美军在越战中大量使用激光和电视制导,炸
毁了约80%的被攻击目标,作战效能比无制导武器高出百倍.1973年10月第四次中东战争中,埃及使用苏制
雷达制导的"SA一6"地空导弹和有线制导的"A3"反坦克导弹,以利使甩美制电视制导的"小牛"空地导
环丙基硼酸弹和有线制导的"陶"式反坦克导弹,均在战争中取得了不菲的战绩.
从50年代中期到60年代中期,红外制导采用多元红外探测器及一维扫描体制,实现了边扫描边跟踪.硫
化铅(PbS)探测器采用了致冷技术,以提高灵敏度.除美国外,其它国家几乎都采用了锑化铟(InSb)探测器,
工作波段为3~5gm.由于波长向长方向扩展了,使系统不但可敏感目标喷气发动机喷管的红外辐射,而且可
敏感发动机排出的CO2废气的红外辐射,甚至可以敏感由于气动加热引起机体蒙
皮温度升高产生的红外辐射,
从而使导弹不再限于尾追攻击,扩大了攻击区,导弹能在目标的整个后半球(±90.)内攻击目标,作用距离也
有很大提高.美国的AIM一9D,前苏联的AA一3等属于该阶段的红外制导导弹J.
1.3精确制导武器的缺陷分析
我们知道,精确制导武器的关键部分是制导系统,它的复杂程度与先进性直接影响武器的作战效能,应用
范围及成本.它由导引和控制两部分组成.导引部分又叫位标器,它不断探测目标,并连续测出运动目标与其
相对位置,形成误差信号驱动随动机构,不断修正偏差,从而实现对目标的跟踪.同时,从安装在随动系统轴
上的角度传感器,测出目标与位标器光轴(视线角)之间的相对角度信息,在形成相应的控制信号后,传输给
控制部分,经变换放大,通过执行机构驱动舵面,改变导弹的飞行方向,使导弹按要求的方向飞行.当导弹受
到干扰,姿态角发生改变时,导弹姿态角敏感元件检测出姿态偏差,并形成相应的电信号,从而操纵导弹恢复
到原来的姿态,保证导弹稳定地沿要求的弹道飞行.
精确制导武器系统的制导方式一般分为指令制导和寻的制导两种.这两种制导方式的区别在于导引部分的
位置不同,指令制导其导引头安置在地面或载体上(车辆,舰艇等);寻的制导其导引头与控制系统一起都安置
在弹上,通常称为"发射后不管"制导.
不管是指令制导还是寻的制导,都必须由导引头发射或接受目标的信息,经过一定的处理后,由控制系统
发出攻击指令.因此,如果在导弹与目标之间有一定的因素,使得导引头发射或接受的信息发生变化,则精确
制导武器命中精度就会大打折扣.例如,在海湾战争中出尽风头的精确制导,
在科索沃战争中面对南联盟
上空多云多雾的天气,无计可施.飞行员载着这种"庞物"去执行轰炸任务,只好把它扔进海里,或冒险带回
基地.这样的事发生过不是一次两次,只是在天气晴好没有多大干扰时,它才显得那样神气.北约对南联盟进
行了长达78天的狂轰滥炸,曾得意的估计至少炸毁南联盟在科索沃的大型军事装备50%以上.然而战争一结
束,南军坦克竟然一辆接一辆完好无损甚至成建制的驶出科索沃.其主要原因是南联盟很好的利用了树林的掩
护,由于热像制导武器不能观测到树林里有树叶覆盖的坦克,树叶成为对抗热成像探测极好的绝热体.
2烟幕防精确制导武器打击的可行性分析
2.1烟幕干扰精确制导武器的基本原理
烟幕作为一种无源干扰材料,其干扰精确制导武器的基本原理体现在,烟幕微粒能够吸收和散射各种波段
的电磁波,因此,如果我们在需要进行掩护的目标周围施放一定量的烟幕,则由于烟幕的吸收和散射作用,或
者使得敌方的精确制导武器的导引头发射的电磁波被吸收或改变传播方向;或者使得敌方的探测器敏感度降低,
从而区分不了目标和背景.从而达到保护我方重要军事目标的作用【3】.
2.2烟幕在防精确制导武器打击中的应用
聚四氟乙烯滑动支座由上述分析可知,如果我们在需要保护的目标周围施放一定量的烟幕,就能够对精确制导武器起到一定的
干扰作用.例如1943年l0月苏联红军在强渡第聂伯河战役中,在69个渡口,30km 的正面上施放了大量的烟
幕.德军为阻止苏军的强渡行动,出动了2300多架次飞机,轰炸渡1:3,但仅有6枚击中渡1:3,在烟幕的掩
护下,苏军顺利地完成了两个军的强渡行动.在第四次中东战争中,埃及军队在突破"巴里夫防线"强渡苏伊