机载红外搜索跟踪系统(IRST)综述
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舰载电子战技术发展综述摘要:为了有效对抗反舰导弹威胁,大力发展舰载电子战技术就具有十分重要的意义。
舰载电子战技术主要包括舰艇隐身、电子侦察告警、雷达无源干扰与有源干扰、激光致盲与烟幕等等。
本文对此作以综述。
关键词:舰载电子对抗舰艇隐身侦察告警雷达对抗光电对抗1 前言目前,海面舰艇面临着日趋严重的反舰导弹威胁。
反舰导弹可从空中、岸上、舰上和水下不同的场合发射,其制导方式有雷达制导、红外制导、雷达/红外复合制导、电视制导、激光制导和红外成像制导等等。
装备各种不同反舰导弹的国家已有70多个,反舰导弹已发展到第四代。
为了有效对抗反舰导弹威胁,大力发展舰载电子战技术就具有十分重要的意义。
舰载电子战技术主要包括舰艇隐身、电子侦察告警、雷达无源干扰与有源干扰、激光致盲武器与烟幕等等。
本文对此作以综述。
2 舰艇隐身技术2.1 概述随着军用电子技术的迅速发展,海面舰艇面临着日趋严重的雷达与光电威胁。
各种先进的电子侦察设备,如雷达、激光测距仪、激光雷达和机载、舰载红外侦察设备等,都是极其有效的电子侦察手段;而高精度的反舰导弹,使现代化的战舰防不胜防。
现代军事技术已经达到了"目标只要被发现,就能被命中,只要被命中,就能被摧毁"的水平。
因此,要提高海上目标的生存能力,就要降低目标被探测、发现和摧毁的概率。
西方国家正在研制先进的隐身战舰,有的已经开始服役。
舰艇隐身技术包括雷达隐身和光电隐身以及声特性隐身、磁特性隐身等等。
减小舰艇的各种被探测的雷达、光电、声和磁特征,使敌方探测设备难以发现或使其探测能力降低的综合技术称为舰艇隐身技术。
2.2 舰艇的雷达隐身技术2.2.1 舰艇的雷达有源隐身技术理论上,雷达发射电磁波照射目标后,其接收机接收到的目标回波功率等于雷达照射目标的功率密度、目标的散射功率密度的大小及分布和雷达接收天线的等效接收面积等三项的乘积。
而减少这三项中的任一项,都可降低雷达所接收到的功率,从而达到隐身的目的。
MiG-29KSu-35BMF-16E“台风”“阵风”T-50 PAK FAJ-10BF-15MJ以上型号均采用上置IRST Infra-Red Search and Track 红外搜索跟踪系统。
下置IRST 的战术飞机中,F-14 为舰载型,F-35 是事实上的轰炸机,TG 有论点很可能据此宣称J-20 的IRST 不是为了对地打击任务便是为了舰载改装。
某些媒体从业者的大脑还可以再懒一点么?多数制空优先的现代化战斗机采用上置IRST,根本原因在于其超视距空战模式。
当敌机发射超视距武器后,我方战斗机将立即侧转90 度同时向低空俯冲,目的如下:1. 通过侧转90 度使敌机/空空导弹雷达无法利用多普勒频移将我方战斗机的雷达回波从背景噪声中过滤出来,导致机载射控雷达/导弹制导雷达失锁。
2. 即使对方的现代化射控/导弹制导雷达(目前大势所趋的AESA) 依靠其它信号处理手段维持锁定,侧转90 度仍可大幅度降低我机与敌导弹之间的接近速率,并迫使敌导弹转向追击我方战机,令其能量水平急剧降低,稠密大气亦将导致敌空空导弹能量迅速流失,很快成为强弩之末而无法追上剧烈机动的我军战斗机(这一招对付使用固体燃料火箭发动机,引擎熄火后惯性飞行的AIM-120 之类传统超视距武器特别有效,前提是战斗机推重比大,翼载低,完成规避机动后能迅速重新爬升占位,否则在接下来的格斗空战中必将由于能量水平不足而处境困窘)。
3. 逃入低空迫使敌机/导弹雷达以下视模式工作,背景噪声大幅度增加,锁定距离相应明显下降。
地面上的各类机动车辆,生产生活设施等热源对敌机的IRST 和红外寻的武器亦将造成不可忽视的干扰。
显然,在避开敌超视距武器,重新爬升占位的过程中,我军战斗机的IRST 将以上视状态工作,安装位置位于机首上方乃是合乎逻辑的选择。
那么,为什么F-14 的IRST 位于机首下方呢?1. F-14 的电视+ IRST 系统体积过于庞大,若安装在机首上方将严重影响飞行员视线。
全向快速IRST系统的信息处理技术全向快速IRST系统的信息处理技术近年来,随着红外搜索跟踪系统(IRST)在军事、航空航天和安全监控等领域的广泛应用,快速、准确的信息处理技术对全向快速IRST系统的实现和性能提升起着至关重要的作用。
本文将探讨全向快速IRST系统的信息处理技术的关键问题和最新研究进展。
首先,全向快速IRST系统的信息处理技术主要包括目标检测、目标跟踪和目标识别等方面。
目标检测是IRST系统中最基础的任务,其核心是从红外图像中准确、快速地检测出目标。
在全向IRST系统中,由于全角度覆盖的特性,目标检测需要考虑多种情况下的目标表现,如各种姿态、不同光照条件和部分遮挡等。
针对这些挑战,研究者们提出了一系列创新的目标检测算法,如基于深度学习的卷积神经网络(CNN),通过大量训练样本和卷积操作实现高准确度的目标检测。
此外,一些基于特征提取和匹配的方法也取得了不错的效果,如利用Haar特征、SIFT特征和SURF特征等。
其次,目标跟踪是全向快速IRST系统中的关键任务之一。
目标跟踪需要在不同序列帧之间,追踪目标的位置、姿态和速度等信息。
然而,在全向IRST系统中,由于四周环境的多样性和复杂性,目标跟踪面临许多挑战,如背景干扰、目标遮挡和光照变化等。
为了克服这些困难,研究者们提出了各种跟踪算法,如基于模型的方法、基于特征的方法和基于卷积神经网络的方法等。
其中,基于模型的方法通过预先建立目标模型和背景模型,实现目标跟踪。
而基于特征的方法则通过提取目标的特征信息,如颜色、纹理和运动等,进行跟踪。
另外,基于卷积神经网络的方法则通过学习大量的样本和目标的运动轨迹,实现精确的目标跟踪。
最后,目标识别是全向快速IRST系统中的重要任务之一。
目标识别旨在从目标跟踪中提取更具语义性的信息,并将其与数据库中的目标进行匹配,实现目标的自动识别。
在全向IRST系统中,目标识别需要考虑目标在不同角度、不同光照条件和尺度变化下的变化。
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1、超视距雷达(网络综合资料)超视距雷达就是利用电磁波在电离层与地面之间的反射或电磁波在地球表面的绕射探测地平线以下目标的雷达,又称超地平线雷达。
超视距雷达有两种基本类型:利用电离层对短波的反射效应使电波传播到远方的雷达,称为天波超视距雷达;利用长波、中波和短波在地球表面的绕射效应使电波沿曲线传播的雷达,称为地波超视距雷达。
天波超视距雷达的作用距离为1000~4000公里。
地波超视距雷达的作用距离较短,但它能监视天波超视距雷达不能覆盖的区域。
超视距雷达工作在P波段(米波),工作波长为10~60米,飞机等隐身武器系统主要对抗频率为0.2~29GHz的厘米波雷达,对米波几乎没有作用。
当雷达波束的波长接近于飞机的构件尺寸时,这些构件就像天线一样,开始吸收并反射无线电波。
当雷达波长达到“天线”尺寸的两倍时,其效果更佳。
隐身飞机的尺寸与超视距雷达的波长相近,因此很容易被这种雷达发现。
同时,天波雷达的雷达波是经过电离层反射后从上方照射到飞行器上的,因此它是探测隐身武器的有力工具。
国外试验表明,超视距雷达可以发现2800千米外、飞行高度150~7500米、雷达反射截面为0.1~0.3平方米的目标。
采用了相控阵技术的超视距雷达,能在1500公里处探测到像-2隐身轰炸机这样的目标。
超视距雷达在使用上也存在不少问题,例如只能获得目标的方位和距离信息,很难获得仰角信息;测量精度低、分辨率差;电波通道不稳定,干扰因素多,气候变化、北极光和太阳黑子直接影响天波超视距雷达的性能,甚至使它不能正常工作;在中波、短波波段,频谱拥挤,带宽窄,互相干扰严重。
红外探测与追踪的双机被动定位模型郝振兴;罗继勋;胡朝晖;李文超【摘要】针对机载红外探测与追踪(IRST)被动定位的精度低和解算速度慢及多机间信息大容量实时传输问题,提出了两种应用激光数据链传输信息的 IRST 双机被动定位模型。
模型均基于测向交叉定位原理构建,模型一的基线距离已知,两机坐标未知;模型二的两机坐标已知,基线距离未知;并对比了两种模型的特性。
仿真表明,测角误差减小,两机距离增大,会提高定位精度;模型二的计算速度优于模型一,但目标高度大于1 km时,模型二失效;双机与目标构成等腰三角形且两载机的交角为110°时,定位的精度最高。
%For the problem of low accuracy,settlement calculation speed and large capacity information real-time transmission of airborne infrared search and track (IRST)among multiple machine problem,two application la-ser data link transmission information of IRST passive positioning of two models were put forward.The models were built on the basis of the principle of direction of arrival location,a baseline distance was known and aircraft coordinates unknown.Simulation results showed that the measuring angle error was reduced,the positioning ac-curacy was improved when the two machine distance increased;the computing speed of model two was better than model one,but,when the target height was greater than 1 km,model two failed;when two aircrafts and target forming a isosceles triangle and the two aircraft crossing angle was 1 10 °,the highest accuracy was gained.【期刊名称】《探测与控制学报》【年(卷),期】2016(038)001【总页数】5页(P28-32)【关键词】激光数据链;机载红外探测与追踪;测向交叉定位;几何精度因子【作者】郝振兴;罗继勋;胡朝晖;李文超【作者单位】空军工程大学航空航天工程学院,陕西西安 710038;空军工程大学航空航天工程学院,陕西西安 710038;空军工程大学航空航天工程学院,陕西西安 710038;解放军 95896 部队,河北沧州 061736【正文语种】中文【中图分类】V271.4被动(无源)探测定位系统利用目标辐射源的辐射信息探测目标并确定出目标位置,具有作用距离远、隐蔽性能好等优点,在现代信息化战争中有着广泛的应用前景[1]。
机载红外搜索跟踪系统探测性能评测标定王领;于雷;寇添;王海晏【期刊名称】《国防科技大学学报》【年(卷),期】2015(000)005【摘要】针对机载红外搜索跟踪系统(Infrared Search and Track,IRST)理论与实际战场探测能力之间的较大差异,提出了 IRST 系统探测性能评定的方法。
对机载红外探测系统探测性能指标进行理论分析,选取探测点源目标的噪声等效辐照度作用距离模型进行分析改进;探讨作用距离与探测概率之间的关系;根据 IRST系统工作方式,推导出系统物理扫描概率和目标发现概率计算公式;分析目标发现概率与系统作用距离以及载机速度之间的关系;搭建双余度反馈 IRST 系统探测概率测试平台,制定实验评测步骤,提出一种对探测系统性能进行评估的方法,该方法简单可靠。
仿真实验结果表明,满足一定的探测概率下,系统作用距离极限可达到60km;通过半实物仿真平台的测试,实验结果较好地验证了所建模型的合理性。
【总页数】7页(P192-198)【作者】王领;于雷;寇添;王海晏【作者单位】空军工程大学航空航天工程学院,陕西西安 710038;空军工程大学航空航天工程学院,陕西西安 710038;空军工程大学航空航天工程学院,陕西西安 710038;空军工程大学航空航天工程学院,陕西西安 710038【正文语种】中文【中图分类】TN929【相关文献】1.一种机载红外搜索跟踪系统多目标跟踪精度测试系统设计 [J], 杨旭;何江宁;陈洪亮;李莉2.机载红外搜索跟踪系统有效探测区域研究 [J], 王芳;罗寰;王海晏;寇添;寇人可3.新一代机载红外搜索跟踪系统技术发展分析 [J], 杨百剑;万欣4.机载视觉探测与目标定位系统设计与实现 [J], 张炳亮;王彪;徐锦法5.机载红外搜索跟踪系统仿真测试平台设计 [J], 李洁;孙科峰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
红外探测技术的进展、应用及发展趋势葛文奇(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033)【摘要】简要介绍了红外技术的发展历史、成像原理及红外器件,并对制冷技术、红外光学系统、前视红外(FLIR)及红外搜索跟踪系统(IRST)、红外隐身与对抗技术和数据融合技术做了概述,对红外器件、IRST及其未来发展趋势进行了综述。
关键词:红外器件;制冷技术;光学系统;搜索跟踪系统(IRST);发展趋势中图分类号:TN215CurrentStatusandDevelopmentTrendsofOpticalFiberCommunicationTechnologyGeWen-qi(ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofScience,Changchun130033,China)Abstract:Thedevelopinghistoryofinfraredtechnolopy,imageryprincipleandinfraredcomponentsaredescribed.Coolingtechnology,infraredopticalsystem,FLIR,IRST,Infraredstealthandcountermeasuretechnology,datafusiontechnologyarealsointroduced.Finally,thedevelopingtrendofinfraredcomponentsandIRSTarereviewed.Keywords:infraredcomponent;coolingtechnology;opticalsystem;IRST;developingtrend1引言红外技术在军事应用的牵引和推动下,得到快速发展。
红外系统有如下4方面优点:1.环境适应性好,在夜间和恶劣气象条件下的工作能力优于可见光;2.被动式工作,隐蔽性好,不易被干扰;3.靠目标和背景之间各部分的温度和发射率形成的红外辐射差进行探测,因而识别伪装目标的能力优于可见光;4.红外系统的体积小、质量轻、功耗低。
【Infra-redsearchandtracksystem】漫谈红外搜索和跟踪系统(IRS...编前语:闲扯之前,先更正一下昨日因偷懒而在发布中出现的错误:1、题图是搭载“爱立眼”系统的萨博2000预警机,而非文中主讲的“全球眼”预警机;2、最后的图注也是,应为“Erieye很帅的天使之翼”。
无他,一为偷懒,二则那张图确实很帅!感谢大师兄直斥其非、指正批评!防务菌2016.12.25红外搜索和跟踪系统(IRST)近期动态据c4isrnet报道,近日美国海军航空系统司令部授予波音公司8200万美元合同,为F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机生产红外搜索和跟踪(IRST)系统。
这项工作预计在2020年1月前完成。
搭载于F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机机腹的ISRT系统根据国防部合同公告,波音公司将提供12个低速率初始生产红外搜索和跟踪(IRST)系统。
IRST系统被设计用于探测机载威胁,对抗空对空导弹。
波音公司将提供12个低速率初始生产红外搜索和跟踪(IRST)系统装备于F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机的红外搜索和跟踪系统(IRST)是一种被动、远距离传感器,可搜索和探测红外辐射,可同时跟踪多个目标,并提供高效空对空目标捕获能力。
搭载于ISRT系统的F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机进行试飞该系统可使用户探测先进的威胁目标,即使对手装备了雷达干扰技术。
IRST可提供“先发现、先打击”能力,与飞机雷达协同工作,增强各种武器系统的性能。
主\被动探测与数据链工作模式2011年11月,波音公司就与美国海军签订了一份1.35亿美元的合同,设计并生产F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机的红外搜索和跟踪系统。
按照当时的计划,红外搜索和跟踪系统将在2016年具备“初始作战能力”。
IRST系统探测头组件该合同的子合同承包商包括洛克希德·马丁公司、通用电气航空公司、Meggitt防御系统公司等。