我国空军装备的红外搜索与跟踪系系统
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起飞瞬间的F-35,图中有红圈标出的即是其AN/AAQ-37综合光电系统的窗口不久前,俄罗斯乌拉尔光学联合体宣布我国歼-11机队仍旧采用该企业的机载红外搜索与跟踪系统,话音未落,航空报就报载613所车宏同志的先进事迹,他主持研制的机工红外搜索与跟踪系统已经批量生产装备。
显现我国歼-11B型飞机已经换装国产系统。
更令人惊喜的是车宏同志为首研制队伍还进行新一代“综合光电系统”的研制,该系统采用了新一代技术,有效的缩短了我国与世界最先进水平的差距,获得了总装和航总的表彰。
显然这个综合光电系统是我国第四代战斗机的配备。
那么衍生了一个非常有趣的话题;当今最先进的机载光电系统就是F-35的分布式光电系统-DAS,DAS最大特点就是采用分布在机身上的光学窗口来维持对飞机周围的全向探测,这样的设计主要就是为了飞机隐身性能,那么我国新四代战斗机也采用这样的设计的话,是不是表达我国将隐身设计放在了一个非常重要的地位来考虑?!我国歼-11B使用国产光电雷达飞机的隐身飞机所谓的隐身实际上包括四个方面的措施;雷达、红外、可见光和声音,其中最重要的复杂就是雷达隐身,这是因为现代对空防御体系就是以防空雷达及雷达制导防空系统为骨干,随着现代技术的发展,目前的防空雷达及制导防空系统采用相控阵、高速信号/数据处理等新体制、新技术,具备探测距离远、抗干扰能力强、射程大、机动性能好的特点,并且现代战场防空系统的布置密度也空前增加,包括机载、陆地、舰载等多种平台,可以形成严密的对空探测与防御体系,根据国外的有关资料一架在现代战场的飞行的飞机可能会受到几十甚至上百部雷达的探测与跟踪,因此如果不采取必要的措施,作战飞机在如此高强度的作战环境里面生存能力是非常低的,这是隐身飞机出现的根本原因。
现代空战指挥引导控制技术先进、体系严密现代防空系统射程远、威力大雷达隐身主要设计手段就是尽量减少雷达散射截面积-RCS,RCS是代表雷达反射能量大小的一个面积参数,通常以平方米为单位,其受限于;飞机的几何面积和尺寸;雷达波的反射方向;雷达波的反射率,其中前两者受飞机外形决定,第三项取决于雷达吸波结构和材料。
美军双色和多色传感器技术的进展极快,目前已从Si、HgCdTe或QWIP焦平面阵列分离器件的组合过渡到了单片式阵列,其中GaAlAs QWIP焦平面阵列的双色、三色、四色等多色传感器发展尤为突出。
除了雷声、洛克威尔科学中心等机构已研制出的640×512像素的双色阵列和陆军通信电子司令部夜视和电子传感器管理局已在准备评估3mm~5mm波段和8mm~14mm波段的1024×1024元双色传感器阵列外,美国海军研究实验室正投资一个耗资1100万美元的三年研发计划,计划开发HgCdTe中波双色凝视红外焦平面阵列,复盖波段为4.5mm~5.0mm和4.0mm~4.5mm;美国国防高级研究规划局(DARPA)也已出资1600万美元,让QWIP技术公司为其发展同时可在可见光、二个中波红外和长波红外波段工作的四色焦平面阵列。
2、反巡航导弹舰载防御技术—红外搜索、跟踪和拦截系统[3,4,5,6](1)海军面临的严重威胁巡航导弹是一种主要以巡航姿态飞行的精确制导打击武器。
它问世于第二次世界大战,经过数十年的发展,已成为目前战场上的主要精确打击武器,在近年几次局部战争中都发挥了重要作用,法国飞鱼式(EXOCCT)掠海面飞行导弹和美军舰载“战斧”式巡航导弹都就是其中的代表。
反舰掠海面飞行的巡航导弹是迄今为止水面舰船最为严重的威胁,1987年5月17日,二枚飞鱼式导弹击中和击伤了美国战舰斯特克号驱逐舰,由于其没有有效的防犯掠海面飞行巡航导弹攻击的能力,导致37名士兵丧生;英-阿马岛战争中,阿根廷超级军旗式战机发射的二枚这种巡航导弹也使英军战舰遭受严重损失—英皇家海军军舰谢菲尔德号被击沉。
目前,世界上拥有这种掠海面飞行反舰巡航导弹的国家已多达35个以上,很快具有这种能力的国家和地区将增加到60多个,而且这一趋势还在快速扩大。
毫无疑问,海军水面舰船生存面临着从小型巡逻艇到大型护卫舰、潜艇、直升机、海上巡逻机和战斗轰炸机发射的这种巡航导弹越来越严重的威胁。
【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。
TADS技术在军事装备中的应用研究TADS技术是一种高科技武器系统,在改变军事战争形式上发挥着重要作用。
在现代战争中,以信息化战争为代表的新型军事装备已经成为重要的装备,而TADS技术的应用也已成为军事装备中的重要组成部分。
本文将从TADS的定义、应用场景、优点和发展前景等方面探讨TADS技术在军事装备中的应用研究。
一、TADS技术的定义TADS技术是Target Acquisition and Designation System的缩写,中文翻译为靶标获取与标定系统。
TADS系统主要由目标跟踪系统、红外搜索系统、标定和湿度感应器、激光测距系统等若干部分组成,可以实现对地面、空中等多方位目标的获取、追踪、标识和攻击,是一种先进的战术导航武器系统。
二、TADS技术的应用场景TADS技术广泛应用于多种军事装备中,如武直-10战斗机、AH-64攻击直升机、M1A2坦克等。
这些军事装备都充分利用TADS技术的优势,在高强度、高压力等复杂环境下有效地执行各种任务。
以武直-10战斗机为例,其搭载的TADS系统可以迅速地搜索并锁定目标,并精确定位敌方的位置。
通过激光瞄准系统实时精准地打击目标,缩短了战斗响应时间,增强了机动性和作战能力。
三、TADS技术的优点(一)高精度TADS技术可通过红外搜索、激光测距等众多技术手段集成实现探测、标记、跟踪以及精准瞄准等作战任务,可在复杂环境下实现高精度作战。
(二)多功能性TADS系统具备多种功能,如跟踪、瞄准、火控等,能够满足多种作战需求,加强军事装备的作战能力。
(三)高适应性TADS技术可以通过合理的系统设计,使战斗机配合大量信息及时分析,获取全局性信息,实现作战中的快速、及时响应,增加武器使用率,为战斗成功作出扎实的基础。
四、TADS技术的发展前景未来,TADS技术将会更广泛地应用于各种军事装备中,同时也将越来越普及,成为重要的装备。
军事领域将进一步加强对TADS技术的研究和开发,推动其在部分应用领域实现技术的提升和改进,以适应未来战争的 needs.总之, TADS技术的应用为现代战争开辟了一种高科技战争的新模式,具有高精度、多功能性、高适应性等优点。
国产歼-11B型战斗机,座舱前圆形物即为机载红外搜索与跟踪系统-IRST近日,俄罗斯媒体报道了乌拉尔光学仪器厂-UOMZ向我国出口机载前视红外搜索与跟踪系统-IRST的情况,根据UOMZ主页的介绍,该公司向我国出口的IRST有两种;用于苏-27SK的OEPS-27,用于苏-30MKK的OEPS-30I。
不过从这个介绍中并没有歼-10,而正在试飞的歼-10B已经配备了IRST,这表明我国自行研制的IRST已经进入装机试飞阶段,如果试验顺利的话,实现国产IRST替代进口已经指日可待。
歼-10B已经配备国产IRST我们知道现代作战飞机的主要探测系统是机载火控雷达,现代机载火控雷达具备可以全天候工作、探测距离远、可以多目标跟踪与攻击等优点,但其缺点就是需要主动发射电波,在电子战日益激烈的现代空战中容易暴露自己,同时系统体积和重量都偏大,特别是隐身飞机的出现,也让雷达的实际探测效果大打折扣,因此作战飞机需要新的探测手段,以做为雷达的补充,所以IRST就出现了,从该系统的名称就可以看出其是采用红外探测原理,利用目标与背影的温差来探测目标,与机载雷达相比,机载IRST最大的优点就是不发射电波,隐蔽性强,抗电磁干扰能力好,特别是对抗隐身飞机时有巨大的优势,因为当隐身飞机飞行时其机身蒙皮会与空气磨擦生热,速成越快,温度越高,因此IRST的探测距离就越远,另外其工作波长短,系统功耗、体积和重量较小,可靠性较高,成本低,是各国重点发展的一项探测技术,机载红外探测系统除了IRST还有机载前视红外搜索系统(FLIR),两者的区别主要是IRST主要用于对空中目标的探测,其器件工作在中波,而FLIR主要用于对地面目标的探测,器件工作在长波,当然红外探测系统也不是完美无缺,其缺点就是探测距离较近,尤其是目标处于迎头探测时,目前性能较好的IRST的这个指标也不过在100公里左右,而普通机载雷达就超过了这个指标,另外就是其不能直接测量目标的距离,仍旧需要雷达或者激光测距仪来辅助,因此用于火控或者制导的时候仍旧会暴露平台的位置,另外就是受自然环境干扰较大,特别是太阳直视时、不良气候条件下的作用距离仍旧偏低。
现代火控雷达虽然性能较好,但是也需要IRST的支援,图为F-14的雷达及机头下面的IRST(红色圆形物)可能是苏-27的关系,许多人以为前苏联在机载IRST系统应用方面优于美国,实际上在这方面美国比前苏联起步要早,而且水平也要好的多,世界第一个机载IRST系统是美国在上世纪50年代中期为F-104研制的单元IRST探测系统,由于该系统采用硫化铅器件,探测距离低,抗干扰能力差,所以很快被淘汰,60年代美国海军的F-4B型战斗机配备了改进后的AN/AAS-4系统,其采用了性能更好的锑化铟器件,尾追情况下对于目标的探测距离提高到30公里,由于受信号/数据处理系统的限制,该系统器件不具备独立的搜索与跟踪能力,因此其采用了两个器件,一个用于搜索,一个用于跟踪。
随着中距空空导弹乃至远程空空导弹出现,要求IRST具备更远的探测距离以适应这些导弹的发射包线,增加其探测距离,特别是目标迎头探测距离成为关键,由于红外干扰多来源于自然干扰,包括太阳、大气辐射等,因此IRST只有采用增加通光孔径、尽可能多的汇聚目标信号的办法来提高系统的工作距离,由于技术上的限制,第二代IRST采用多元线列阵、斯特林循环制冷的办法来提高器件的灵敏度,提高了数据处理速度,可以通过利用机载计算机储存跟踪的目标位置,系统实现了多目标跟踪功能并可利用判断逻辑判断出被搜索空域中来袭目标的优先顺序。
其代表就是F-14A 配备的AN/AWG-9红外分系统,该系统采用8元线列锑化铟器件阵列,由于其目标主要是低空突防的前苏联轰炸机和反舰导弹,因此其呈圆筒状安装在机头下面,为了支持机载AIM-54不死鸟远程空空导弹的使用,AWG-9的设计指标较高,其对于高空迎头探测目标距离为190公里,尾追超过300公里,低空为25公里,搜索范围为;方位+/-65度,俯仰:-80-+59度,但是在实用中美国海军发现其并不能达到如此远的探测距离,同时由于需要光机扫描器,因此需要复杂的机电光学伺服机构,因而造成系统整体的体积和重量较大,可靠性较低.F-8装备的早期AAR-15型IRSTF-4E装备的TISEO 型IRST为此美国发展了第三代IRST,也就是F-14D配备的AN/AAS-42,该系统采用128*128双波段锑化铟器件阵列,采用凝视探测方式,即把红外器件和电荷耦合器件等信号处理电路集成在同个芯片上,一次完成成像探测、积分、滤波和多路转换等功能,由于取消了机械扫描,因而系统的体积和重量都得到大幅度降低,光学孔径和信号处理能力的增加提高了系统的探测距离,减少了反应时间,AAS-42对于高空迎头目标的探测距离达到了180公里,可以在较为严重的背景干扰或者对方投放干扰下仍旧能较为稳定的探测和跟踪目标,由于性能的提高,扩展了IRST的用途范围,比如用于探测战术弹道导弹的发展,从而为战区导弹防御系统提供一种新的探测系统,另外与有源相控阵-AESA结合形成所谓静默攻击的能力,即先用IRST探测、跟踪目标,然后再利用AESA的猝发模式获得目标的距离,从而为导弹提供精确的火控解算,由于AESA的猝发模式工作时间短,不容易被对方探测,因而可以较了避开对方的探测,由于技术的发展,红外器件成本的降低,所以进入新世纪,第三代IRST开始进入普及运用阶段,具备包括;由欧洲红外探测集团研制的PIRATE系统,其对于迎头探测距离达到80公里左右,可以同时在跟踪12个目标,并且具备空空/空地两种功能,在对地模式时可以提供战机导航及地形回避功能。
此外还有法国的OFS,该系统采用双波段红外器件,在6000米高度,对于目标的迎头探测距离为130公里,该系统还结合了激光测距仪和CCD摄像机,两者的工作距离分别在30和50公里左右,另外瑞典也为其JAS-39战斗机研制了IR-OTIS系统。
目前最先进的IRST 莫过于F-35使用的分布式红外传感器-DAS,该系统分为两个部分;用于完成成导航、告警、搜索与跟踪以及态势感知的光电系统和对地瞄准用的前视红外探测系统,系统采用6个凝视型大面积红外焦平面阵列来提高飞行员以全方位的战场态势感知,特别是执行夜晚及不良气候条件下的作战任务时,F-35最大的特点莫过于采用了所谓的缝合技术,即利用软件来调整各传感器的测量的视差,辅以头盔瞄准具的自动跟踪系统,飞行员可以任何一个方向得到良好的战场图像,就好象从一个传感器获得一样,甚至当飞行员向下俯视的时候,他仍旧能够“穿透”地板,看到战机下面的图像,从而大大提高飞行员近距战场态势的掌握能力。
F-14装备的AAS-42型IRST/右侧,左侧是电视摄像机EF-2000的PIRATERAFALE战斗机用的OSFJAS-39的IR-OTIS我国空军苏-27SK装备的OEPS-27系统从技术上来讲相当于西方第二代IRST系统,其采用了36SH红外方位仪,采用了64元线列锑化铟器件,一般资料认为其对于高空目标的迎头探测距离为50公里左右,低空大约为15公里,目标图像可以在座舱内的ILS-31平显或者SEI-31垂直情况显示器中显示,与西方IRST不同的是,OEPS-27将红外方位仪、激光测距仪、头盔瞄准器综合在一起形成一个完成的系统,其中红外和激光共用一个光学通道,这样保证了激光测距仪可以精确的照射目标,同时又降低了系统的体积和重量,通过结合雷达、IRST这些不同的传感器提供苏-27不同的作战模式;雷达和I R S T同时搜索目标;通过I R S T/激光器通道实现静默目标指示和交战;机动作战中扩展搜索、跟踪和目标指示,包括指示A A M导弹对付选中的目标。
OEPS-27的扫描范围为;方位+/-60度,高低+60/-15度,具备三种搜索模式:60*10;20*5;3*3度,跟踪速度为25度/秒,系统重量为175公斤。
而用于苏-30MKK的OEPS-30I 型属于OEPS-27的改进型,其最大的变化在于用灵敏度更高的52SH器件替代了原来的36SH器件,并且采用了新的算法和软件来提高系统的探测距离,OEPS-30I对于战斗机的尾追探测距离提高到100公里,在搜索模式中为了提高载机的近距格斗能力,增加了一个3*75度的垂直搜索模式,OEPS-30I的重量增加到200公斤,进入新世纪俄罗斯为了苏-27改进型及第五代战斗机的需要,UOMZ发展了OLS-35型IRST系统,该系统相当于美国的AN/AAS-42系统,共采用了大面积的红外焦平面阵列技术,对于目标的探测距离得到有力的提高,有资料指其对战斗机迎头探测距离达到了90公里,其测范围为方位+/-90度,高低60/-15度,重量大约为80公斤左右,在2008年珠海航展上,UOMZ把OLS-35系统对我国进行了展示,并表示已经向我国空军提出建议,将现有的OEPS-27/-30I系统升级到OLS-35系统中去,并且已经改进了大约80架飞机,这似乎表明我国空军主要用于引进OLS-35用于改进现有作战飞机,而不是装备新的飞机。
新型作战飞机可能要等歼-10B配备的国产IRST测试结果后再做定夺。
苏-27SK使用的OEPS-29红外与搜索系统苏-30MKK使用的OEPS-30I型红外与跟踪系统苏-35BM使用的OLS-35系统我国研制IRST时间应该很早,早在60年代为了打击夜间谍低空入侵飞机,我国航空工业开始研制为歼-6甲型夜航歼击机配套的航2甲型IRST(我国称之为光电雷达),并且在70年代定型,该系统属于第一代IRST,采用单无硫化铅器件,属于光点式探测系统,探测距离、可靠性均较低,因此并没有得到实用,进入80年代随着我国电子、光学器件领域的进步,特别是突破了锑化铟器件、信号处理技术等难关了,我国开始研制第二代IRST,并且在1998年珠海航展上首次展出,根据介绍该系统采用了多元线列阵,可以在夜晚和不良气候条件下提供较好的目标和背影对比度、探测和跟踪目标,并且可以提供目标的角位置和距离,目标图像可以显示在平显或者座舱显示器上面,系统采用半埋或者外挂,探测距离为战斗机大小的目标尾追35公里,追头大约15公里,搜索范围+/-30度,重量只有30公斤,从性能来看其不但比AWG-9有较在的差距,也比不上OEPS-27系列,特别是可能还没有做到象后者那样能够整合雷达、激光测距仪、头盔瞄准具成为综合的近距空战系统,所以该系统只用做技术储备,也没有装备部队,进入新世纪,随着我国在大面积红外焦平面阵列器件、高速信号处理芯片等领域的突破,我国研制了第三代IRST系统,并且在珠海航展进行了展出,根据航展的资料;该系统整合了红外、激光测距等系统,并可以头盔瞄准具相交联,该系统具备远距目标探测与跟踪能力,可以同时跟踪多个空中目标,并且提供导弹逼近告警能力和为激光制导武器提供制导的能力,此外还具备一定的对地探测能力,可以提供辅助的前视红外导航,该系统的试飞由我国英雄试飞员李中华同志完成,已经配备在歼-10B的进行航电、武器系统的兼容性试飞,也就是说我国新型作战飞机将采用国产IRST,而考虑到部队现有的后勤保障及训练操纵体系,现役作战飞机仍将采用俄罗斯的IRST进行升级。