武器装备红外隐身效果评估方法研究

现代武器系统的作战能力与评估方法在当今的国际局势中，军事力量的重要性不言而喻。

而现代武器系统作为军事力量的核心组成部分，其作战能力的高低直接决定了一个国家的国防安全和战略地位。

因此，对现代武器系统的作战能力进行准确评估具有至关重要的意义。

一、现代武器系统的作战能力（一）精确打击能力精确打击能力是现代武器系统的关键特性之一。

随着技术的发展，武器的精度不断提高，能够在远距离上准确命中目标。

例如，制导导弹可以通过卫星导航、激光制导等多种方式，精确打击数百甚至数千公里外的目标。

这种能力不仅减少了无辜平民的伤亡和附带损害，还提高了作战效能，降低了作战成本。

（二）信息化作战能力在现代战争中，信息的获取、传输和处理能力至关重要。

先进的雷达系统、卫星通信系统、电子侦察系统等，使武器系统能够实时获取战场情报，实现与其他作战单元的高效协同。

信息化作战能力还包括网络战能力，能够对敌方的信息系统进行攻击和防御，从而影响敌方的指挥控制和作战行动。

（三）多任务执行能力现代武器系统往往需要具备多种任务执行能力。

例如，战斗机不仅要能够进行空中格斗，还要能够对地攻击、侦察监视等；军舰不仅要具备防空、反潜、反舰能力，还要能够进行对陆打击和支援登陆作战。

这种多任务执行能力使得武器系统在复杂的战场环境中具有更强的适应性和生存能力。

（四）快速反应能力战争的形势瞬息万变，快速反应能力成为现代武器系统的重要要求。

这包括武器系统的快速部署、快速发射、快速转移等方面。

例如，机动性强的战术导弹系统能够在短时间内完成部署和发射，对突发的威胁做出及时响应。

（五）隐身能力隐身技术的应用使得武器系统在战场上更难被敌方发现和攻击。

飞机、舰艇、导弹等采用隐身外形设计和吸波材料，降低了自身的雷达反射截面积和红外特征，提高了生存能力和突防能力。

（六）自主作战能力随着人工智能技术的发展，武器系统的自主作战能力逐渐提高。

例如，无人机可以在无人干预的情况下自主执行侦察、打击等任务；智能导弹能够自主识别目标、选择攻击方式和路径。

隐身技术及隐身武器装备的发展历程隐身技术是20世纪发展起来的一门新兴军事技术，伴随着科学技术的进步而日趋成熟。

隐身技术涉及的技术领域十分广泛，已经从最初应用在飞机的可视性控制，拓展到各种武器装备的雷达、红外、声、光、电磁等各种目标特征信号的控制。

隐身技术给现代战争的思维模式和作战方式带来了根本性的变化，隐身与反隐身已成为战争双方争夺信息资源的重要手段。

纵观隐身技术及隐身武器装备的发展历程，可以把它分成3个发展阶段。

起步阶段（20世纪70年代以前）隐身技术发端于视觉隐身。

第一次世界大战时期，德国、法国均开始在覆盖飞机的蒙皮上喷涂伪装色。

在第二次世界大战中，为了对付目视探测威胁和刚刚发展起来的雷达、声纳探测威胁，通过降低武器的目标特征信号进行隐蔽进攻的概念已经逐渐形成，并且在飞机、潜艇等武器中开始应用。

二次世界大战后，地面发射和空中发射的防御性导弹迅速发展起来，导弹与雷达火控系统的结合极大地提高了防空系统的作战效能。

1960年，美国U-2高空侦察机被苏联的SA-2防空导弹击落后，美国开始重视侦察机和巡航导弹的雷达目标特征信号控制技术研究，先后研制了SR-71“黑鸟”高空侦察机、AGM-28B“猎犬”空对地巡航导弹等具有一定隐身性能的武器，为美国隐身技术的发展奠定了基础。

SR-71是美国洛克希德公司为美国中央情报局研制的高空、高速侦察机，可以在27千米高空以3马赫的速度飞行。

SR-71采用了双三角机翼、平底机身的翼身融合隐身外形，飞机表面涂有能吸收雷达波和红外线的磁性吸波材料。

因此SR-71具有一定的雷达隐身性能和红外隐身性能。

（SR-71“黑岛”高空侦察机为美国隐身技术的发展奠定了基础。

）AGM-28B“猎犬”导弹是罗克韦尔公司研制的战略/战术空地巡航导弹，最大飞行速度2马赫，射程960千米。

它采用鸭式气动布局，进气道唇口采用了雷达吸波结构。

发展阶段（20世纪70～80年代）美国是现代隐身技术发展的先驱。

红外热成像仪在军事中的应用我们人眼能够感受到的可见光波长为：0.38—0.78微米。

通常我们将比0.78微米长的电磁波，称为红外线。

自然界中，一切物体都会辐射红外线，因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差，可以得到不同的红外图像，称为热图像。

自然界所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体都会发出红外线，红外线（或称热辐射）是自然界中存在最为广泛的辐射。

大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和8~14微米的红外线却是透明的。

因此，这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。

我们利用这两个窗口，可以在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的恶劣环境，能够清晰地观察到前方的情况。

正是由于这个特点，红外热成像技术可用在安全防范的夜间监视和森林防火监控系统中。

同一目标的热图像和可见光图像是不同，它不是人眼所能看到的可见光图像，而是目标表面温度分布图像，或者说，红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面温度分布，变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。

用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备，我们称为红外热成像仪。

随着光电信息、微电子、网络通信、数字视频、多媒体技术及传感技术的发展，安防监控技术已由传统的模拟走向高度集成的数字化、智能化、网络化。

随着军用的需求的增加，现代高新技术几乎在军队系统中都有应用或即将应用。

现代传感技术中发展迅速的红外热成像技术在军内系统中也开始得到了应用。

红外热成像我们人眼能够感受到的可见光波长为：0.38—0.78微米。

通常我们将比0.78微米长的电磁波，称为红外线。

自然界中，一切物体都会辐射红外线，因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差，可以得到不同的红外图像，称为热图像。

同一目标的热图像和可见光图像是不同，它不是人眼所能看到的可见光图像，而是目标表面温度分布图像，或者说，红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面温度分布，变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。

收稿日期:2003-10-06作者简介:方有培(1951-),男,江苏南京人,高工,主要从事航天电子对抗技术研究。

红外成像制导武器现状及其对抗方有培,汪立萍(中国航天科工集团8511研究所,南京 210007)摘要: 红外成像制导在精确制导技术中占有重要的地位,它是导弹家族中的重要成员。

红外成像制导利用目标的二维红外图像信息,实现对目标的跟踪,具有制导精度高、隐蔽性好、抗干扰能力强和选择攻击目标要害部位等特点。

它是一种使导弹威力倍增的技术,代表当今精确制导武器的发展方向和趋势,倍受美、英、法、俄等国军方的高度重视。

特别是海湾战争以后,已有大量红外成像制导导弹装备部队。

探讨红外成像制导的对抗技术显得十分必要。

关键词: 红外成像制导;焦平面阵列;复合红外烟幕;电磁脉冲武器中图分类号: TN976;TN215 文献标识码: A1 引言1979~1985年期间,作战飞机损失数目超过160架,其中90%是被红外制导导弹击中。

在1973~1997年期间,遭受各种武器系统攻击而损失的飞机共有1434架,其中738架是红外制导导弹的牺牲品,所占比例为51.5%。

红外成像制导就是利用目标与背景的热辐射差异形成目标与周围景物的图像来实现制导的一种方法,是一种具有较强抗干扰能力的制导体制,也是一种使导弹威力倍增的技术,代表当今精确制导武器的发展方向和发展趋势,倍受美、英、法、俄等国军方的高度重视。

红外成像导引头的发展大致可以分为两代,第一代从上世纪70年代中期开始,采用光机扫描体制,其典型代表是美国的/幼畜0AGM -65D 空地反坦克导弹。

第二代始于80年代初,其特点是利用红外焦平面阵列,其典型代表是美国的/标枪0和/海尔法0改进型。

/标枪0采用64@64碲镉汞探测器,工作波段8~10L m;而/海尔法0改进型工作波段为8~14L m 时,采用碲镉汞探测器,工作波段为3~5L m 时,相继采用32@32,64@64,128@128元铟砷锑/硅混合CCD 焦平面阵列。

隐身技术是减弱武器装备的雷达、红外、可见光和声音等可探测信息特征的综合技术，又称为低可探测技术或目标特征控制技术。

它是传统伪装技术的高技术化延伸，是探测技术与反探测技术反复较量的结果。

隐身武器采用多种隐身技术和手段减弱可探测特征，使自身难以被发现、识别、跟踪和攻击，从而提高了战场生存能力。

隐身技术的专业定义是：在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击的专门技术，当前的研究重点是雷达隐身技术和红外隐身技术。

简言之，隐身就是使敌方的各种探测系统( 如雷达等)发现不了我方的飞机，无法实施拦截和攻击。

早在第二次世界大战中，美国便开始使用隐身技术来减少飞机被敌方雷达发现的可能。

下面主要来看一看雷达隐身技术是怎样实现的。

雷达是利用无线电波发现目标，并测定其位置的设备。

由于无线电波具有恒速、定向传播的规律，因此，当雷达波碰到飞行目标(飞机、导弹等时，一部分雷达波便会反射回来，根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。

由此可见，飞机要想不被雷达发现，除了超低空飞行避开雷达波的探测范围外，就得想办法降低对雷达波的反射，使反射雷达波弱到敌人无法辨别的地步。

这里有一个衡量飞行器雷达回波强弱的物理量：雷达散射截面积( 英文名称Radar Cross-Section，缩写为RCS) ，是指飞机对雷达波的有效反射面积，雷达隐身的方法便是采用各种手段来减小飞机的RCS 。

例如美国的B-52轰炸机的RCS 大于100平方米，很容易被雷达发现，而与其同类的采用了隐身技术的轰炸机B-2的RCS 约为0.01平方米，一般雷达很难探测到它。

目前用来减小飞机RCS的主要途径有两种：一是改变飞机的外形和结构，二是采用吸收雷达波的涂敷材料和结构材料。

由于一般飞机的外形比较复杂，总有许多部分能够强烈反射雷达波，象发动机的进气道和尾喷口、飞机上的凸出物和外挂物、飞机各部件的边缘和尖端以及所有能产生镜面反射的表面，因此必须对飞机的外形和结构做较大的改进。

新概念武器结课论文题目：隐身武器姓名：吴建班级：11042401学号：1104240144新概念武器结课论文吴健1104240144摘要新概念武器是相对于传统武器而言的高新技术武器群体，目前正处于研制和探索之中，它在原理、杀伤破坏机理和作战方式上，与传统武器有显著不同。

高技术的发展，正在引起军队武器装备的巨大变革，也为发展全新的非核武器开辟了广阔的前景。

不久的将来，会陆续研制成新的、更具有威力的武器系统，并将投入到战争中使用。

隐身技术在兵器上的应用，可以追溯到20世纪30年代，当时，荷兰研制出了一种雷达用的吸波材料，是为隐身技术的发轫。

20世纪60年代，美国空军把隐身技术成果应用在U－2、SR－71战略侦察机上，从此便拉开了隐形兵器研制生产的帷幕，各种隐形兵器悄然发展，由航空到陆地、海洋，先后有隐身飞机、隐身导弹、隐身火炮、隐身坦克、隐身舰船等浮出水面。

军事家预测，21世纪隐身兵器将成为战场上的主角，它将使侦察也反侦察斗争更加激烈，战争突然性增加关键词隐身、吸波材料、隐身飞机、隐身导弹、隐身火炮、隐身坦克、隐身舰船一、概念隐身武器是指采用了防止敌方雷达、红外、声纳、可兵器见光等有效探测的伪装技术的武器。

隐身技术作为提高武器系统生存、突防，尤其是纵深打击能力的有效手段，已经成为集陆、海、空、天、电磁六维一体的立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术技术手段，并受到世界各国的高度重视。

隐身技术(又称为目标特征信号控制技术)是通过控制武器系统的信号特征，使其难以被发现、识别和跟踪打击的技术。

它是针对探测技术而言的。

其主要包括雷达隐身、红外隐身、声隐身以及视频隐身等。

二、研发背景由于现代高技术战争实质上是一场信息战争, 信息的获取和及时传递, 对作战进程影响重大甚至决定战争结局。

因此, 隐身已成为作战保障的重要组成部分, 它在现代战争中举足轻重的作用已被大量战争实践所证实, 越来越引起世人瞩目。

在海湾战争和科索沃战争中, 伊拉克和南斯拉夫采用多种隐身措施对其武器装备、军事设施进行了周密、细致的伪装防护, 有效地抵御了多国部队的空袭, 证明了隐身是保存自己、掩盖作战意图和达到战斗突然性的重要手段, 具有其它军事技术难以替代的作用。

光学隐身机理及应用实验光学隐身技术是指通过改变物体表面的光学性质，使物体能够在特定的光照条件下减少或消除被探测到的可能性，从而达到隐身的目的。

光学隐身技术主要包括正向设计、反射层技术和吸收层技术。

各种光学隐身技术的研究和应用可以使物体在不同的环境中实现隐身效果，对于军事、航空航天、海事和民用领域具有广泛的应用价值。

正向设计是一种将光学结构设计为具有特定性质的技术。

光学元件的正向设计是光学隐身技术的核心，通过对材料的选择、形状的设计以及表面的处理，可以实现对光的传输、吸收和散射等性质的控制。

正向设计的原理是根据入射光的波长和角度，调整光学元件的参数，使得入射光被散射或吸收，从而降低反射或透射的强度，达到减弱或消除目标物体的光学信号的效果。

正向设计可以应用于隐身飞机、军事装备、船舶和汽车等领域，提高其隐蔽性和干扰性。

反射层技术是利用材料的光学性质，在物体表面制造一种具有相反相位和减弱反射特性的层，从而达到减少目标物体的反射信号的效果。

常见的反射层技术包括光束整流技术、光折射技术和多层膜技术等。

光束整流技术是利用几何形状的设计，在目标物体的周围形成一片光束无法通过的区域，使入射光不能反射回来，从而实现隐身效果。

光折射技术是利用折射率不同的材料制造光学结构，使入射光的传播方向发生弯曲，从而减少或消除反射信号。

多层膜技术是在物体表面涂覆多层具有不同折射率的薄膜，使入射光的反射相位相互抵消，实现减弱反射的效果。

反射层技术可以应用于光学器件、光学仪器、工业设备以及军事装备等领域，提高其光学隐身性能。

吸收层技术是利用特殊材料的吸收性质，在物体表面形成一层能够吸收入射光的层，从而实现减弱或消除目标物体的反射和透射信号的效果。

常见的吸收层技术包括红外吸收层技术、雷达吸收层技术和声纳吸收层技术等。

红外吸收层技术是利用红外辐射波长范围内特定材料的吸收性质，降低物体的红外辐射信号，使其在红外传感器的探测范围内减少甚至消失。

装甲车辆红外隐身技术的发展趋势简述了装甲车辆红外隐身的机理，分析了装甲车辆红外隐身的基本措施，综述了国内外装甲车辆红外隐身技术的研究现状，概括了新型红外隐身材料的发展，指出装甲车辆红外隐身技术的发展趋势是研制多功能涂料、发展复合型隐身材料、开发新型智能隐身系统、加强多种隐身技术的综合。

0 引言随着军事科学技术的迅速发展，现代红外侦察、瞄准技术已达到相当高的水平。

光电成像卫星可获得分辨率为0.1 m的可见光图像和红外图像，并可在全暗的条件下拍摄地面目标，特别适于监视坦克、装甲车辆、机动式弹道导弹的动向。

精确制导武器的大量使用，使杀伤手段向“发现即命中”方向发展。

不被发现成为生存第一要素，要提高军事目标的生存能力，就要降低被探测和发现的概率。

各国使用的精确制导武器中，红外(含热寻的)制导占了60 %，使各种军事目标和武器装备的安全受到严重威胁。

因此，以降低装备红外特征和削弱敌方红外探测效能为宗旨的红外特征抑制技术，受到了世界各国军事科学家们的高度重视，并迅速发展。

装甲车辆是机械化部队的主要装备，在未来高科技战争中具有举足轻重的作用。

随着红外探测技术，尤其是红外成像技术的飞速发展，装甲车辆红外辐射特征抑制技术研究已经成为热点之一[1-3]。

文中对装甲车辆红外隐身主要技术进行了综合评述，介绍了新型隐身材料，并探讨了装甲车辆红外隐身技术的发展趋势。

1 装甲车辆红外隐身技术的发展红外线(0.78～1 000 μm)与物体温度密切相关，具有波长长，穿透大气烟雾的能力强，能揭示常规伪装的特点，在军事上倍受关注。

大气的红外窗口为1～2.7 μm、3～5 μm、8～14 μm，大部分探测器工作波长都集中在这3个波段内，其中，红外制导用的探测器工作波段在3～5 μm，热成像系统的工作波段则扩展到8～14 μm[4]。

装甲车辆红外隐身技术就是对装甲车辆进行处理，设法减少或消除装甲车辆与背景之间的亮度差别或温度差别，使装甲车辆与背景的红外线特征相适应。