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〈综述与评论〉迈向新世纪的智能化红外成像寻的制导技术Ξ刘永昌,吴 鹏,张 黎(陕西青华机电研究所,陕西长安710111)摘要: 概述了20世纪红外成像寻的制导技术的发展状况,分析了未来高技术战争对精确制导武器的发展要求和智能化红外成像寻的制导的关键技术,展望了21世纪红外成像寻的制导技术的发展趋势,并对红外成像寻的制导当前的发展提出了看法。
关键词: 红外成像寻的制导; 智能探测; 智能信息处理; 智能控制中图分类号:TJ765.3+36 文献标识码:A 文章编号:100128891(2002)022*******1 前言红外寻的制导是当代红外技术的重要军事领域。
伴随着红外探测器技术的发展,特别是红外焦平面探测器的工程应用和计算机信息处理以及超大规模集成电路的飞速发展,已使红外寻的制导技术由点源发展到成像寻的制导。
在20世纪八九十年代得到迅速发展,目前红外成像寻的制导已广泛应用于精确制导武器系统。
红外成像寻的制导与其它光电制导技术相比具有显著的优点,它能提供二维图像信息,采用计算机图像信息处理实现制导智能化,具有高灵敏度、高空间分辨率、大动态范围,尤其适合探测较弱的目标信号和鉴别多目标的需要;制导精度高、抗干扰能力强、作用距离大、全天候工作能力强;尤其是红外焦平面(FPA)探测器的迅速发展,以及与模式识别技术相结合,形成自主式的智能导引系统,更具有强大的抗红外干扰能力、自动捕获目标能力和复杂情况下自动决策能力。
因此,在高技术兵器迅速发展的当今世界,已成为世界各国军事应用中重要研究和发展的精确制导项目之一。
尤其是1991年初的海湾战争,它是一场高技术对抗的导弹攻防战,红外成像寻的制导武器在这场战争中所显示的威力令世人瞩目。
这场高技术战争带给人们的深刻启示,包括美国在内的各国军方深深感到配有红外热成像系统兵器的严重威胁。
因此,再一次唤醒了世界各国对发展和装备智能化精确制导武器的重视,其研究、发展和应用的竞争更加激烈。
红外制导技术发展综述
白洪斌;胡凡俊
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2009(000)019
【摘要】红外系统通过对远距离目标所发出的红外辐射进行响应来确定目标的角位置,这一过程称为红外跟踪;而识别目标并将飞行器(例如导弹等)导向目际的过程,则称为红外制导.通常,这两个过程是结合起来使用的.本世纪50年代出现的以"响尾蛇"导弹为典型代表的一系列空空导弹,是红外技术在跟踪与制导上成功应用的实例.奉文将简要介绍红外制导技术的发展过程及发展趋势.
【总页数】1页(P29)
【作者】白洪斌;胡凡俊
【作者单位】中国人民解放军空军第一航空学院,河南,信阳,464000;中国人民解放军空军第一航空学院,河南,信阳,464000
【正文语种】中文
【中图分类】TJ7
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1.红外制导技术发展综述（Ⅰ）
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红外型空空导弹导引头特点及实现方式分析作者：张红波鲁星李妙玲来源：《中国军转民》 2014年第7期张红波鲁星李妙玲引言随着科学技术的发展，战争攻防对抗日益激烈，战争环境日趋复杂，要求红外型空空导弹能在复杂的环境和强干扰条件下准确地探测、识别、跟踪目标。
为此，目前，空空导弹将采用红外导引头技术，它主要有许多独特的技术要求及特点。
1. 红外型空空导弹导引头技术要求及特点分析1.1 具备更高的空间分辨力与探测性能红外导引头技术从单元、多元发展到成像，导弹的空间分辨率和抗干扰能力不断提高。
红外成像制导系统摆脱了把跟踪目标作为一个点热源因而只能跟踪目标最热部分的局限性，通过成像探测器捕获目标的红外图像，其温度分辨率小于0.1℃，可为控制系统提供更多的目标形状、能量信息，使得导弹的命中精度高、抗干扰性强。
成像制导使其制导系统具有一定“智能”和软件可编程灵活性，可根据图像特性，选择目标要害部位进行攻击，故可以在复杂背景或强干扰情况下仍能准确地击中目标，从根本上改善制导武器的性能。
目前作为主流的红外成像导引头采用了线列扫描成像（IRIS-T）或凝视成像技术（AIM-9X，ASRAAM）。
线列扫描成像具有更好的抗激光干扰的能力，且探测器像元的均匀性较好。
而凝视红外成像制导技术由于采用大规模探测单元和凝视工作方式，能够连续累积目标辐射能量，因此具有高分辨率、高灵敏度、高信息更新率的优点，适用于对高速机动小目标、复杂地物背景中的运动目标或隐蔽目标的成像。
此外，凝视成像省去了机电扫描部件，体积小、重量轻、可靠性高，非常适用于对空间、重量要求高的空空导弹。
由于第五代空空导弹本身对红外导引头的探测灵敏度、杂波抑制能力、目标识别能力、瞄准点识别选择能力均有很高的要求，这些要求都希望导引头有小的单元瞬时视场（空间分辨率）。
对于导弹系统而言，大的视场和小的单元瞬时视场往往是相互抵触的。
大的视场对于提高目标探测概率、降低对中制导精度要求等导弹战术性能有利。
导引头共形相控阵天线研究进展宋银锁1,马妙技2(1.中国空空导弹研究院,河南洛阳 471009;2.驻中国空空导弹研究院军事代表室,河南洛阳 471009) 摘 要:对双模导引头研制中的瓶颈技术,即复合传感器问题进行了分析,讨论了共形相控阵天线在双模导引头应用中的优势,介绍了共形相控阵天线的发展与研究现状,探讨了开发共形相控阵天线需要解决的关键技术难题和可能的技术途径。
最后,对导引头共形相控阵天线的发展前景作出了预测。
关键词:共形相控阵天线;共形天线;导引头天线;双模导引头;空空导弹中图分类号:T J765.3+31;T N821+.91文献标识码:A文章编号:1673-5048(2008)06-0044-04 The Advance on Seeker Confor mal Phased Array AntennasS ONG Yin2suo1,MA M iao2ji2(China A irborne M issile Acade my,Luoyang471009,China) Abstract:A bottle2neck technique called compound sens ors,in devel opment of dual2mode seekers, is analyzed.The advantages of the conf or mal phased antenna in the app licati on of dual2mode seekers are summarized,the hist ory and the situati on are briefly intr oduced,the technique know2how and possible r outes t o devel op seeker conf or mal antenna are discussed.Finally,a p redicti on t o seeker conf or mal anten2 na is addressed. Key words:conf or mal phased array antenna;conf or mal antenna;seeker antenna;dual2mode seek2 er;air2t o2air m issile0 引 言据报道,美国继1997年出台“双射程导弹(DRM)”计划后,于2004年又提出“双用途空中优势导弹(Dual Role A ir Dom inate M issile-DRADM)”计划。
引导头中的玄机 红外空空导弹的原理简单地说，就是跟踪目标的红外波段辐射，引导导弹实施攻击。目标温度的不同，就会辐射出不同波长的红外信号。但很多红外线信号会被大气吸收，只有几个衰减较小的波段可被实际利用。常用的波段为1－3、3－5、8－14微米（1000 微米=1毫米）三个波段，对应的目标温度分别为1500K、900K和300K。K是开氏温度单位，称“开尔文”，即我们常说的绝对0度，0℃=273K。
一般而言，在飞机上这三个温度分别出现在使用加力时的尾喷口、正常尾喷口、飞机表面蒙皮三个部位。
第一代红外导弹多采用硫化铅探测器，可探测的波段为1－3微米，也就是说，仅可探测打开加力的尾喷口这一类极高温的目标；二、三代红外弹大都采用锑化铟为探测器，可探波段为3－5微米，可探测战机的尾喷口以及战机后段一类的目标；随着技术的发展，碲镉汞探测器研制成功，它的探测波长在8－14微米之间，基本上可以探测到战机高速飞行时机体与空气摩擦的温度，即：从理论上可以探测战机的各个部位，具备了迎头攻击的能力，从而使全向拦截成为可能。但每个碲镉汞成像点的价格大约是1.6美元，一个128×128的红外成像探头共需16384个成像点，一个碲镉汞红外成像探头的造价为25000美元以上，价格极为昂贵；成品率也较低，仅60%左右。受价格和工艺水品的限制，目前世界上还没有任何一款红外格斗弹采用碲镉汞探测头。
点红外探测器即通过一个红外探测器侦测目标，早期导弹皆采取这种探测方式，优点是价格极低廉，缺点是目标发现效率低，易被干扰。为了提高导弹的探测效能，凝视型红外成像技术应运而生。简而言之，凝视型红外成像技术就是把多个成像点集成为一个红外阵列，通常是128×128个红外成像元素的集合。通过多个热成像点可以绘制出战机的全貌，从而保证探测跟踪的有效性，一般的干扰手段如红外干扰弹等，只能干扰点红外探测器和光机扫描阵列的观测图。新一代导弹中，只有俄罗斯的R-73采用四个十字排列的点探测器探测头。而光机扫描阵列则是将成像点按128×4排列，进行扫描，通过红外侦测，不断地将敌机热信息输入导弹，从而完成跟踪引导。优点是价格相对低廉，通常只有凝视型红外成像探测头价格的1/5左右。但发现目标效率相对较低，也易被新一代红外干扰设备干扰。目前，德国的IRIS-T和以色列的“怪蛇”4采用了这种探测头。其他的先进红外空空弹，如AIM-9X、ASRAAM、“怪蛇”5等全部采用凝视型红外成像探测头。
类。
早期的对空导弹大多采用红外点源制导，这种制导方式虽然结构简单、成本低、动态范围宽、响应速度快，但它从目标获取的信息量较少，抗干扰能力差，制导精度受到限制，也没有区分多目标的能力，因此红外制导近年来的发展方向就是红外成像制导。
红外成像就是通过红外探测器捕捉物体向外辐射的红外能量，由于物体各个部位的红外辐射能量的强度是不同的，因此红外探测器可以将物体上细微的红外辐射能量差别记录下来并生成像素，再通过不同的像素形成图像信息，这种图像信息可用于分辨目标和周围背景的特征，并且可以生成可见光图像以视频显示输出。
红外图像的质量与电视相近，原理也与电视摄影机差不多，只不过摄影机生成图像靠的是捕捉可见光信号，红外成像导引头则捕捉的是红外线信号，两者利用了不同的能量媒介。
军用机场的红外成像图像么区别呢？简单说就是对付同样的战斗机目标时，非成像的红外导引头看到的目标是一个模糊的亮点，而成像导引头看到的目标就是一个比较具体的飞机形状了，飞机每个部位的热辐射信号都被捕捉下来并生成红外图像。
可见红外成像制导相比非成像制导而言，最大的优势之一就是具备了更好的目标识别能力和抗干扰能力，因为后者看到的只是一个亮点，假如目标释放出一个更大的热源（红外干扰弹），则非成像导引头就会跟踪上这个假目标，而丢失了真正的目标。
而红外成像导引头虽然可能看的还是比较模糊，但已经足以帮助弹上制导系统将真实目标与干扰源区分开来，传统的闪光弹和照明弹对它的干扰基本上没有效果。
红外成像制导的这个优势，最终将淘汰非成像红外制导。
我国新一代空空格斗弹、便携式防空导弹、舰载近防导弹也都配备了先进的红外成像导引头。
美国F-22战斗机的红外成像图像战斗机释放红外干扰弹红外成像制导还有一个特点是可以在夜间使用，这主要是相比可见光成像而言的。
可见光（也就是人眼能够感知的那部分电磁波）在夜间能见度较差的情况下是无法作用的，而任何温度在绝对零度以上的物体都会向外辐射红外能量，所以在夜间，红外成像制导仍然有效。
总第168期2008年第6期 舰船电子工程Shi p Electronic EngineeringV ol.28N o.6 27 红外成像制导武器的装备与发展3钟 坚(东北电子技术研究所 锦州 121000)摘 要 介绍红外成像制导武器的发展历程以及装备的研制、改进情况,指出在现代战争中发展红外成像制导武器的优势和重要性,重点探讨几种红外成像导引头的技术性能及其特点;分析红外成像制导武器的装备与发展趋势。
关键词 红外成像;制导武器;装备中图分类号 TN976Equi pm ent and D evelopm ent Tendency of theInfrared I m aging Q uidance W eaponZhong J ian(N ortheast R esearch Institute of E lectronic Technology,J inzhou 121000)A b s t ra c t The p rocess of developm ent of the infrared i m aging guidance w eapon on and equipm ents in all coutries over the w orld and its m odification are descrip ted.The technique perfor m ance and p roperties of the infrared i m aging guided seeker are discussed and their developm ent tendancy are analyzed.Ke y w o rd s infrared i m aging,guided w eapon,equi pm entC la s s N um b e r TN9761 引言红外成像制导武器,可以直接获取目标的外形或基本结构,准确地确认目标,并在不断接近目标的过程中识别目标的要害部位,给予致命打击[1]。
红外成像导引头用热像仪的结构设计
黄和平;赵力行
【期刊名称】《激光与红外》
【年(卷),期】2004(034)005
【摘要】简述了红外导引头用热像仪的结构设计过程,在设计过程中,采用了先进设计软件,对结构进行了最优化处理,使结构体积小、重量轻、可靠性高,并具有较好的抗振、抗冲击的能力.
【总页数】2页(P360-361)
【作者】黄和平;赵力行
【作者单位】华北光电技术研究所,北京,100015;华北光电技术研究所,北
京,100015
【正文语种】中文
【中图分类】TN219
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1.热像仪"三大规范"的编制奠定国防热像仪产业的技术基础 [J], 陈敏
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雷达导引头抗拖曳干扰技术发展综述摘要：拖曳式干扰是一种成本较低、躲避精确制导导弹最有利的手段之一的有源欺骗干扰。
随着雷达导引头作战场景日益复杂，抗干扰能力需求的提升，研究拖曳式干扰理论、抗拖曳式干扰方法持续成为电子战领域的热点问题。
本文梳理了近十年国内雷达导引头抗拖曳干扰研究的相关成果，从速度分辨、角度分辨等角度进行归纳整理，希望为雷达导引头抗拖曳式干扰提供基础。
关键词：雷达导引头；抗拖曳干扰技术1 引言根据陈晓霞[1]的总结，雷达有源干扰样式大致包含有源压制式干扰、有源欺骗式干扰、拖曳式干扰,其中拖曳式干扰，全称为拖曳式雷达有源诱饵（Towed Radar Active Decoy,TRAD）。
拖曳式干扰主要是通过飞机平台对制导雷达或雷达导引头辐射的照射信号进行侦收，获取照射信号的脉宽、周期、频率等射频信息后，通过调制或直接转发方式由雷达诱饵辐射逼真模拟与飞机平台具有相似航迹、速度、距离且功率更大的虚拟回波信号，使得雷达导引头无法从角度、速度、距离等维度对真实回波信号进行识别及稳定跟踪，从而保护飞机平台。
本文将对近十年国内的抗拖曳干扰方法进行归纳整理，将从速度分辨、角度分辨等角度对研究成果进行阐述。
2 拖曳式干扰目前机载拖曳干扰机较为主流的系统结构为“灵巧型”见图1，主要利用飞机载体平台的接收天线接收照射信号，通过载体平台中的威胁警告接收系统、波形发生器（或宽带转发器）、射频/激光转换器、激光/射频转换器对接收到照射信号进行转发，最终通过发射天线进行放大、辐射。
图1AN/ALE-55系统结构示意图3 抗拖曳干扰策略针对拖曳式干扰的特点，研究学者们从速度、角度等多个维度进行了理论分析及抗干扰研究。
3.1 速度分辨策略针对拖曳干扰（转发式），廖云[2]等提出在目标载机逃离导弹照射主波束之前，采用载机-诱饵质心法保持PD雷达导引头主波束对准载机-诱饵的质心，在载机逐渐靠近导弹过程中，当回波信号与诱饵干扰信号多普勒频率差大于分辨率时，通过高多普勒频率分辨力，结合信噪比、信号功率等特征鉴别载机与诱饵。
