學(xué)號(hào)：201012050101HEBEIUNITEDUNIVERSITY設(shè)計(jì)題目：光電對(duì)抗技術(shù)及其在軍事上的應(yīng)用學(xué)生姓名：專業(yè)班級(jí)：學(xué) 院：=指導(dǎo)教師：=2013年06月07日摘要摘要：現(xiàn)代光電子技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地促進(jìn)了軍事光電子技術(shù)的日趨成熟和完善．在軍事應(yīng)用中，光電精確制導(dǎo)技術(shù)和光電偵察技術(shù)發(fā)展廣泛而迅速，目前已形成較完善的裝備體系。本文歸納了光電對(duì)抗在軍宰上的應(yīng)用．這對(duì)我軍在光電領(lǐng)域與敵軍進(jìn)行全面對(duì)抗提供了基本的參考關(guān)鍵詞：光電對(duì)抗軍事應(yīng)用干擾引言光電對(duì)抗是指敵對(duì)雙方在紫外、可見(jiàn)光、紅外波段范圍內(nèi)，利用光電設(shè)備和器材對(duì)敵方光電制導(dǎo)武器和光電偵測(cè)設(shè)備等光電武器裝備進(jìn)行偵察干擾，使敵方光電制導(dǎo)武器和光電偵測(cè)設(shè)備等光電武器裝備失去或降低其作戰(zhàn)技能，并保護(hù)己方光電設(shè)備和人員免遭敵方的偵察干擾，正常發(fā)揮作用所采取的各種戰(zhàn)術(shù)技術(shù)措施的總稱。在軍事應(yīng)用中，光電精確制導(dǎo)技術(shù)和光電偵測(cè)技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛，目前已形成較完善的裝備體系。許多現(xiàn)代軍事作戰(zhàn)平臺(tái)（飛機(jī)、艦船、坦克及裝甲車等），普遍裝備了前視紅外系統(tǒng)、紅外熱像儀、激光測(cè)距機(jī)、微光夜視儀等光電偵測(cè)設(shè)備，使現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)沒(méi)有了白天和黑夜之分。同時(shí)，在軍事平臺(tái)中還裝備了激光制導(dǎo)導(dǎo)彈和炸彈、電視制導(dǎo)導(dǎo)彈和炸彈以及紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈等光電精確制導(dǎo)武器，這些光電精確制導(dǎo)武器具有命中精度高、全天候、全時(shí)段使用的特點(diǎn)，使得現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)作戰(zhàn)模式發(fā)生了巨大的變革。光電對(duì)抗概念光電對(duì)抗包括光電偵察與光電干擾、反光電偵察與反光電干擾兩個(gè)方面的內(nèi)容．每個(gè)方面均涉及激光、紅外和可見(jiàn)光三個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，因此，通常又把光電對(duì)抗分成激光對(duì)抗、紅外對(duì)抗和可見(jiàn)光對(duì)抗三個(gè)組成部分。光電偵察光電偵察是指利用光電技術(shù)手段對(duì)敵方光電設(shè)備輻射或散射的光波信號(hào)進(jìn)行搜索、截獲、定位及識(shí)別，并迅速判別威脅程度，及時(shí)提供情報(bào)和發(fā)出告警。光電告警是光電偵察的特殊應(yīng)用形式，光電偵察告警是實(shí)施有效干擾的前提。光電偵察有主動(dòng)偵察和被動(dòng)偵察兩種方式。主動(dòng)偵察是利用對(duì)方光電裝備的光學(xué)特性而進(jìn)行的偵察，即向?qū)Ψ桨l(fā)射光束，再對(duì)反射回來(lái)的光信號(hào)進(jìn)行探測(cè)、分析和識(shí)別，從而獲得敵方情報(bào)的一種手段：被動(dòng)偵察是指利用各種光電探測(cè)裝置截獲和跟蹤對(duì)方光電裝備的光輻射，并進(jìn)行分析識(shí)別以獲取敵方目標(biāo)信息情報(bào)的一種手段。光電干擾光電干擾是指利用輻射、散射、吸收特定的光波能量，或改變目標(biāo)的光學(xué)特性，破壞或削弱敵方光電設(shè)備的正常工作能力，以達(dá)到保護(hù)己方目標(biāo)的一種干擾手段。光電干擾分為有源干擾和無(wú)源干擾兩種方式。有源干擾又稱為積極十?dāng)_或主動(dòng)干擾，它是利用己方光電設(shè)備發(fā)射或轉(zhuǎn)發(fā)某種敵方光電裝置相應(yīng)波段的光波，對(duì)敵方光電裝備進(jìn)行壓制或欺騙干擾。無(wú)源干擾也稱消極干擾或被動(dòng)干擾，這是利用特制器材或材料，發(fā)射、散射和吸收光波輻射能量，或人為地改變目標(biāo)的光學(xué)特性，使敵方光電裝備效能降低或受騙失效，以掩護(hù)真目標(biāo)的一種干擾手段光電對(duì)抗領(lǐng)域中的反偵察與反干擾是指防御敵方對(duì)己方光電裝備的發(fā)現(xiàn)、探測(cè)、識(shí)別和干擾而采取的相應(yīng)措施。光電對(duì)抗的基本特征光電對(duì)抗是否有效必須符合如下四個(gè)基本特征：光電頻譜匹配性、干擾視場(chǎng)相關(guān)性、最佳距離有效性和干擾時(shí)機(jī)實(shí)時(shí)性光電頻譜匹配性在此指干擾光電頻譜必須覆蓋或等同被干擾目標(biāo)的光電頻譜。如對(duì)沒(méi)有明顯紅外輻射特征的地面重點(diǎn)目標(biāo)防護(hù)，一般容易受到具有目標(biāo)指示功能的激光制導(dǎo)武器的攻擊，因此激光欺騙干擾和激光致盲干擾都選用1.06Pm和10.6Mm來(lái)對(duì)抗相應(yīng)的敵方激光裝備；對(duì)具有明顯紅外輻射特征的動(dòng)目標(biāo)（如飛機(jī)）一般受到紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈的攻擊，紅外誘餌及紅外有源干擾波段與紅外制導(dǎo)光電頻譜相同，一般選在1?3Mm和3?5Mm。干擾視場(chǎng)相關(guān)性光電偵察、光電制導(dǎo)和光電對(duì)抗均具有方向性較好的光學(xué)視場(chǎng)，干擾信號(hào)必須在被對(duì)抗的敵方裝備光學(xué)視場(chǎng)范圍內(nèi)，否則敵方光電裝備探測(cè)不到干擾信號(hào)，干擾將是無(wú)效的。尤其是激光對(duì)抗，由于激光的方向性好，導(dǎo)致對(duì)抗的難度非常大。例如在激光欺騙干擾中，激光假目標(biāo)的布設(shè)距離必須根據(jù)激光導(dǎo)引頭視場(chǎng)范圍而設(shè)定。最佳距離有效性光電對(duì)抗最佳的干擾效果就是將來(lái)襲光電制導(dǎo)武器引偏，使光電制導(dǎo)武器導(dǎo)引頭在其視場(chǎng)內(nèi)看不到被攻擊的目標(biāo)。在一定引偏距離內(nèi)是否引偏至導(dǎo)引頭視場(chǎng)之外，主要取決于距來(lái)襲光電制導(dǎo)武器的距離，因此干擾距離的選擇也是能否有效干擾的關(guān)鍵問(wèn)題。例如紅外干擾導(dǎo)彈在距來(lái)襲紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈一定距離范圍內(nèi)發(fā)射才具有最佳的誘騙干擾效果。干擾時(shí)機(jī)實(shí)時(shí)性戰(zhàn)術(shù)光電制導(dǎo)導(dǎo)彈末段制導(dǎo)距離一般在幾公里至十公里范圍內(nèi)，而導(dǎo)彈速度很快，從告警到實(shí)施有效干擾時(shí)間必須在很短的時(shí)間內(nèi)完成，否則敵方來(lái)襲導(dǎo)彈將在未形成有效干擾前就己命中目標(biāo)，因此對(duì)光電對(duì)抗要求的實(shí)時(shí)性要求比較強(qiáng)。

光電對(duì)抗在軍事上的應(yīng)用從光電對(duì)抗歷史回顧中不難看出：第一，光電對(duì)抗與反對(duì)抗這一對(duì)立面既互相制約，又相互促進(jìn)發(fā)展，作用和影響越來(lái)越大；第二，光電對(duì)抗武器裝備的不斷改進(jìn)和完善，對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)的勝負(fù)起著極為重要的作用。針對(duì)各種光電威脅，目前可采用的對(duì)抗手段主要有各種偵察告等、有源干擾（激光致盲、激光摧毀、激光欺編干擾、激光誘餌、紅外誘餌、紅外有源干擾等）、無(wú)源干擾（煙幕、水汽、氣溶膠、光箔條、角反射器等）及降低自身紅外輻射、采用編碼、抗干擾電路技術(shù)等。下面分別進(jìn)行介紹。4.1激光告4.1激光告激光偵察告警主要應(yīng)用在可能遭到激光制導(dǎo)導(dǎo)彈（炸彈）攻擊的目標(biāo)，如重要地面目標(biāo)、坦克、飛機(jī)上等。激光偵察告警要求方位分辨精度高，探測(cè)波長(zhǎng)范圍寬，靈敏度和單脈沖截獲概率高，動(dòng)態(tài)范圍大且虛警率極低。在典型的作戰(zhàn)情況下，一枚速度為2馬赫的擻光制導(dǎo)導(dǎo)彈，在3?4km以外的作戰(zhàn)飛機(jī)上發(fā)射，從發(fā)射到擊中目標(biāo)（坦克）僅需6.4?8.4s，這就要求光電對(duì)抗系統(tǒng)的反應(yīng)速度快。而系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間與告警器的范圍分辨精度有關(guān)紅外告警紅外偵察告警主要應(yīng)用在可能遭到紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈（炸彈）攻擊的目標(biāo)，如重要地面目標(biāo)，坦克，飛機(jī)上等。從70年代中后期到80年代末，紅外告警設(shè)備進(jìn)入第三代發(fā)展時(shí)期。這一代產(chǎn)品具有全方位的告警能力，可完成對(duì)大群目標(biāo)的搜索、跟蹤和定位，自動(dòng)引導(dǎo)干擾系統(tǒng)工作，用先進(jìn)的成像顯示提供清晰的戰(zhàn)場(chǎng)情況。由于采用大面積陣列的區(qū)域凝視技術(shù)，目標(biāo)的分辨率最高可達(dá)微弧量級(jí)，告警距離可達(dá)10?20km。紅外告警技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是：用電掃描或多元并行處理代替機(jī)械掃描的全景凝視接收前端；突破高分辨力、高探測(cè)率和多光譜方面的探測(cè)器；體積小、功能強(qiáng)的單片機(jī)代替微機(jī)軟件；注重功能模塊的通用性以及它與系統(tǒng)共用高分辨力的綜合顯示系統(tǒng)。煙幕干擾煙幕干擾對(duì)各種光電武器均有不同程度的干擾效果，應(yīng)用場(chǎng)合廣泛，目前主要由于地面日標(biāo)上。試驗(yàn)表明：進(jìn)攻時(shí)使用遮蔽煙幕，能使敵方武器效能降低4/5：防御時(shí)能使敵方武器效能下降9/10。因此煙幕在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用又引起了世界各國(guó)軍隊(duì)的高度重視。如美軍在新版《作戰(zhàn)綱要》中，專門對(duì)煙幕的作用作了具體的闡述和規(guī)定，并在作戰(zhàn)部隊(duì)大量裝備了煙幕罐、煙幕機(jī)、煙幕炸彈，以及車輛發(fā)動(dòng)機(jī)排氣煙幕系統(tǒng)和直升機(jī)煙幕系統(tǒng)等。在攻防戰(zhàn)斗中，煙幕的使用形式可根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)、發(fā)煙器材和氣象條件分為四大類，即遮蔽煙幕、迷盲煙幕、欺騙煙幕和識(shí)別信號(hào)煙幕。遮蔽煙幕包括簾幕式、地毯式和薄霧式，這種煙幕施放于己方地域或敵我之間，其目的是降低敵地面或空中觀察能力以及使敵人的光電系統(tǒng)失效或降低效能。迷盲煙幕，是施放在敵軍陣地上的煙幕，既妨礙敵軍在陣地上活動(dòng)，又妨礙敵向外觀察。欺騙煙幕是用于欺騙迷惑敵人，引誘敵人的注意和火力，從而達(dá)到掩護(hù)煙幕遮蔽下的部隊(duì)或裝備不受損失。識(shí)別信號(hào)煙幕，主要用于指示目標(biāo)、供應(yīng)點(diǎn)和后送站，以及顯示己方部隊(duì)陣地，也可根據(jù)約定用作聯(lián)絡(luò)信號(hào)。紅外光與可見(jiàn)光一樣，在大氣中傳播時(shí)也會(huì)發(fā)生折射、散射和能量被吸收的現(xiàn)象。軍用人造煙幕止是利用紅外光的這些弱點(diǎn)，有效地使紅外輻射衰減。激光測(cè)距欺騙干擾進(jìn)行激光距離欺騙干擾分為正、負(fù)距離欺騙兩種。正距離欺騙是在所保衛(wèi)平臺(tái)受到敵激光測(cè)距信號(hào)照射后，經(jīng)過(guò)延時(shí)系統(tǒng)延遲后照原路反射回去。同時(shí)．對(duì)所保衛(wèi)的目標(biāo)采用激光隱身技術(shù)．使其激光同波信號(hào)很小，這樣，在敵測(cè)距機(jī)設(shè)定的距離選通范圍內(nèi)探測(cè)到的只是產(chǎn)生測(cè)距正偏差的干擾信號(hào)，使敵方做出錯(cuò)誤判斷，從而成功干擾敵激光測(cè)距機(jī)。進(jìn)行負(fù)距離欺編的過(guò)程是：激光測(cè)距機(jī)在對(duì)我方目標(biāo)測(cè)距時(shí)，被我激光告警器探測(cè)到，并立即啟動(dòng)干擾機(jī)發(fā)射高重復(fù)頻率的激光脈沖，測(cè)距機(jī)會(huì)因?yàn)榻邮盏诫S機(jī)的激光干擾脈沖而出現(xiàn)誤指示，從而得不到正確的距離數(shù)據(jù)。激光制導(dǎo)有源欺騙干擾實(shí)施激光欺騙干擾的主要是采用角度欺騙方式，目前土要有同步轉(zhuǎn)方式和應(yīng)答式兩種。同步轉(zhuǎn)方式是利用敵方目標(biāo)指示器發(fā)射的激光脈沖信號(hào)來(lái)觸發(fā)激光干擾機(jī)，目標(biāo)指示器每發(fā)射一個(gè)激光干擾脈沖，激光干擾機(jī)也向假目標(biāo)發(fā)射一個(gè)激光干擾脈沖。這樣激光干擾機(jī)發(fā)射的干擾信號(hào)與敵方的制導(dǎo)信號(hào)一致，但時(shí)間上是滯后的。采用這種干擾方式關(guān)鍵是看導(dǎo)引頭首次認(rèn)同為己方信號(hào)的脈沖是不是激光干擾脈沖。應(yīng)答式是利用先進(jìn)的信號(hào)處理系統(tǒng)，迅速地對(duì)敵方制導(dǎo)信號(hào)的重頻和碼型進(jìn)行識(shí)別，并根據(jù)識(shí)別出的相關(guān)參數(shù)，以某一時(shí)刻的來(lái)襲信號(hào)為同步點(diǎn)，預(yù)測(cè)下一威脅信號(hào)的到來(lái)時(shí)刻，并略為超前這一時(shí)刻，用激光干擾機(jī)向假目標(biāo)發(fā)射確定重頻和碼型的激光干擾脈沖。這樣所產(chǎn)生的干擾信號(hào)能先于制導(dǎo)信號(hào)進(jìn)入激光導(dǎo)引頭的選通波門。只要超前時(shí)間選得合適，導(dǎo)引頭在接收到干擾信號(hào)后，便無(wú)法接收滯后的制導(dǎo)信號(hào)。激光近炸引信干擾對(duì)激光近炸引信實(shí)施有源干擾，一般采用的是轉(zhuǎn)發(fā)式的距離欺騙干擾方式。由激光干擾機(jī)對(duì)來(lái)襲日標(biāo)發(fā)射激光干擾號(hào)，使激光干擾信號(hào)在遠(yuǎn)距離上提前進(jìn)入引信的接收視場(chǎng)，以壓制真正的目標(biāo)問(wèn)波信號(hào)，形成有效的距離欺騙．使引信的信號(hào)鑒別與選通系統(tǒng)產(chǎn)生誤判，而提前輸出起爆信號(hào)，引起炸(導(dǎo))彈的早炸，達(dá)到保衛(wèi)被攻擊目標(biāo)的目的。激光致盲激光致盲式干擾手段，利用波長(zhǎng)合適、功率適當(dāng)?shù)膹?qiáng)激光直接照射對(duì)方的光電武器與裝備，使其內(nèi)部的光電探測(cè)器永久性“失明”或直接燒毀，使整件兵器失效。這種干擾方式無(wú)需考慮對(duì)方的脈沖調(diào)制、選通波門等參數(shù)，在技術(shù)上，尤其是在防空作戰(zhàn)中是可行的。它可用于干擾和破壞一定距離內(nèi)的空對(duì)地制導(dǎo)武器和觀瞄裝置中的光電傳感器的正常工作，使精密制導(dǎo)武器失控，從而保衛(wèi)我方地面目標(biāo)。紅外干擾彈干擾紅外干擾彈通過(guò)點(diǎn)然后產(chǎn)生高溫火焰，并在規(guī)定的光譜范圍內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)紅外輻射能童，從而欺騙或誘惑敵紅外探測(cè)系統(tǒng)或紅外制導(dǎo)系統(tǒng)。它有三種戰(zhàn)術(shù)使用方法：誘騙、分散和淡化。誘騙土要目的是使紅外導(dǎo)彈脫靶，分散主要目的是降低目標(biāo)被捕獲得概率，淡化通常用來(lái)對(duì)抗紅外成像制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈，往往用多個(gè)誘餌對(duì)抗一枚導(dǎo)彈。紅外有源干擾紅外有源干擾是一種非常有效的紅外對(duì)抗手段，它通過(guò)發(fā)出經(jīng)過(guò)調(diào)制精確編碼的紅外脈沖，使來(lái)襲導(dǎo)彈產(chǎn)生虛假跟蹤信號(hào)，從而失控而脫靶。在固定翼飛機(jī)和直升機(jī)上裝備紅外有源干擾機(jī)，可以有效地對(duì)抗紅外導(dǎo)彈，確保自身平臺(tái)的安全。目前，紅外有源干擾機(jī)已在作戰(zhàn)飛機(jī)上廣泛裝備，成為飛機(jī)自衛(wèi)的最有效手段之一。定向紅外對(duì)抗定向紅外對(duì)抗技術(shù)能將紅外干擾能量集中到狹窄的光束中，當(dāng)紅外導(dǎo)彈逼近時(shí)，導(dǎo)彈逼近告警系統(tǒng)將光束引向來(lái)襲導(dǎo)彈方向，使導(dǎo)彈導(dǎo)引頭工作混亂而脫靶，相對(duì)于常規(guī)的紅外對(duì)抗技術(shù)，該技術(shù)能提供更遠(yuǎn)的作用距離并具有更大的靈活性，能有效干擾制導(dǎo)系統(tǒng)先進(jìn)的新一代紅外導(dǎo)彈。參考文獻(xiàn)[1]樊祥，劉勇波，馬東輝，等．光電對(duì)抗技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)．電子對(duì)抗學(xué)術(shù)，2003，18(6)：l0-15．鄒振寧，周蕓．光電對(duì)抗技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈控制技術(shù)，2004，47(4)：68-7