國外海軍光電對(共7頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上國外海軍光電對抗裝備綜述李曉霞海軍的光電對抗主要是針對敵方空中光電偵察設備和來襲精確制導武器所采取的光電反偵察、光電干擾、光電防御以及使用硬殺傷武器反擊等措施。本文主要從光電對抗偵察告警裝備以及光電有源和無源干擾器材兩個方面，介紹國外海軍光電對抗裝備發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，以期對我國海軍光電對抗技術(shù)和裝備的發(fā)展提供有益的借鑒。 海軍光電對抗偵察告警裝備 潛艇光電桅桿 潛艇光電桅桿是指從潛望狀態(tài)的潛艇中，對空中、水面和海岸目標實施晝夜光電搜索和電子監(jiān)視等任務的不穿透潛艇耐壓殼體多傳感器高級成像系統(tǒng)。它的出現(xiàn)提升了潛艇對敵直升機和海上巡邏機的探測、警戒性能。 光電桅桿以紅外熱像儀

2、和高清晰度電視攝像機作為主要的觀測成像傳感器，搜索警戒視距遠，被動工作不受干擾，全天候晝夜工作，隱蔽性好，在計算機控制下實施全景搜索警戒任務時，系統(tǒng)搜索速度快、反應敏捷，完全可以勝任對直升機等慢速目標的警戒。國外光電桅桿已朝系列化、模塊化方向發(fā)展(如法國出現(xiàn)的紅外警戒光電桅桿)，可適應不同類型潛艇的不同戰(zhàn)術(shù)需求。美、英、法、德等西方潛艇大國對發(fā)展光電桅桿高度重視，已走過了原理樣機研制、裝航試驗、原樣改進、工程樣機研制、裝艇實用、系列化產(chǎn)品研究開發(fā)等階段，大批量生產(chǎn)系列產(chǎn)品的工業(yè)化技術(shù)已經(jīng)成熟。 海軍的偵察告警裝備 (1)艦載紅外搜索與跟蹤系統(tǒng) 艦載紅外搜索和跟蹤(1RST)系統(tǒng)集紅外探測器陣列

3、、信號處理機、顯示和控制技術(shù)于一體，是海軍武器裝備系統(tǒng)中的新貴?？梢匝b在任何噸位的艦艇上，與對空警戒雷達、對海警戒雷達一起組成警戒探測系統(tǒng)，對空中、水面目標進行警戒和搜索，還可用于夜間導航、水面救援、艦船編隊等。80年代末，各國海軍大力研制第二代IRST系統(tǒng)。這些系統(tǒng)是以焦平面陣列紅外探測器和新型信號處理技術(shù)為基礎(chǔ)，采用雙波段工作，以增強水面艦艇對付掠海飛行反艦導彈的海面搜索能力。它可同時跟蹤數(shù)百個目標，對掠海反艦導彈的探測距離為數(shù)十千米。典型系統(tǒng)有法國的“旺皮爾”(VAMPIR)系列產(chǎn)品和美國的“監(jiān)視紅外搜索跟蹤”(SIRST)系統(tǒng)。 其中，VAMPIRMB紅外搜索與跟蹤系統(tǒng)是法國VAMPI

4、R系列產(chǎn)品中的最新產(chǎn)品，是一種模塊化系統(tǒng)，能對掠海導彈、飛機、巡邏艇和水雷進行探測、定位，并向武器系統(tǒng)發(fā)出目標指示。對戰(zhàn)斗機的作用距離為18千米，對超音速導彈的作用距離為27千米。DIBV-10 VAMPIR系統(tǒng)是VAMPIR系列的另一種紅 歐洲泰利斯公司生產(chǎn)的CM010非穿透型光電桅桿。 外搜索與跟蹤系統(tǒng)，用于威脅源告警和目標指示。對直升機大小目標的探測距離為20千米；通過探測反艦導彈的高溫尾焰，可探測到水平線以外來的來襲導彈?！癡AMPIRML-II”系統(tǒng)是DIBV10的改進型，體積減小、搜索和跟蹤距離增大，提高了對超音速導彈和反艦掠海導彈的探測能力。SIRST系統(tǒng)是美國海軍為對付雷達散射

5、面積極小的超聲速掠海導彈而設計的。具有360°秒連續(xù)掃描能力，可輔助雷達、電子支援措施和目視偵察系統(tǒng)，以邊觀察邊掃描的工作方式對目標狀態(tài)進行監(jiān)視，提供準確的來襲目標信息。該系統(tǒng)還能對軟殺傷防御的有效性進行準確評估。 此外，國外艦載紅外警戒系統(tǒng)還有美國和加拿大聯(lián)合研制的ANSAR8系統(tǒng)、英國海軍直升機裝備的“海上鷹”無源識別裝置、法國和荷蘭聯(lián)合研制的“天狼星”系統(tǒng)、荷蘭的“艾爾斯坎”(1RSCAN)系統(tǒng)和以色列的“斯波塔斯”(SPIRTAS，也稱DS-35)紅外目標搜索系統(tǒng)等。 (2)激光偵察告警設備 面對海戰(zhàn)中日趨嚴重的激光威脅，各國海軍都在加速發(fā)展激光偵察告警。這些設備基本上都可艦

6、載，絕大部分還可裝備于直升機、裝甲車等移動平臺，有些還可以裝備固定設施。這些激光告警設備具有單波段、雙波段或全波段激光告警能力，可區(qū)分激光測距機和激光指示器發(fā)出的激光信號，并能提供音響報警，測量精度均在1°之內(nèi)。有些激光告警設備還可以與啟動發(fā)射煙幕彈等對抗手段配合使用。 英國海軍典型的艦載激光告警裝備包括1220系列和480型。其中，艦載1220系列激光告警器的光譜范圍為03511微米(基本系列)、118微米811微米(可選擇)?？蓡为毷褂?，也可與艦載電子支援系統(tǒng)、電子干擾系統(tǒng)配合使用。480型激光告警系統(tǒng)該系統(tǒng)工作波段為035115微米，可對多個激光威脅源告警。 美國的ANAVR-

7、2相干型告警器已廣泛裝備水面艦艇和直升機，其成像型“高精度激光接收機”(HALWR)的測量精度接近1毫弧度(006°)，足以滿足火炮或激光武器組成的半自動火力打擊威脅目標的精度要求。俄羅斯的艦載SpektrF激光告警系統(tǒng)能對付嚴重的背景干擾，單脈沖截獲概率為95，最大探測距離達2025千米，可對艦艇任一邊的4個威脅源同時進行告警。德國“通用激光探測系統(tǒng)”(COLDS)的工作波段為0417微米、2060微米和50120微米，可為所有海軍平臺提供可靠的多譜激光告警。 此外，還有挪威RLl激光告警接收機、波蘭的Bobrawa和SSCIOBRA激光輻射告警系統(tǒng)、加拿大的“高角分辨激光輻射探測

8、器”(Harlid)、羅馬尼亞的激光照射告警系統(tǒng)(WSLl)以及巴基斯坦的LTSI激光威脅傳感器等。 (3)紫外告警設備 紫外告警系統(tǒng)的探測器可對導彈尾焰的紫外輻射進行探測并按紫外光譜波段進行顯示，利用先進的軟件進行實時威脅告警，指明來襲導彈的方向和飛行時間。 海軍裝備的第一代典型紫外告警設備采用日盲型光電信增管為探測器，如美國的ANAAR-47、以色列的“吉他300”、“吉他320”和南非的MAW型。其中，ANAAR-47系統(tǒng)最初是為美海軍直升機、輕型固定翼飛機和A-16、C130等運輸機研制的。該系統(tǒng)由4個紫外光電倍增管組件組成，可在導彈到達前24秒發(fā)出聲光告警；能自動釋放假目標和紅外誘餌

9、彈，釋放探測再釋放周期小于1秒，顯示器能提示出威脅程度、來襲導彈的高度和方向，并根據(jù)威脅的優(yōu)先等級順序采取對抗措施。該系統(tǒng)已成為美海軍裝備最普遍的導彈逼近告警系統(tǒng)?！凹?00”、“吉他320”及MAW型與ANAAR-47型大體相似。 AAR-47A和AAR-47B型是ANAAR-47的加強型，在現(xiàn)有紫外光學設備的周圍裝有4個激光探測器，構(gòu)成紫外激光復合告警系統(tǒng)，屬于第二代紫外告警系統(tǒng)。 第三代告警系統(tǒng)采用高性能凝視紫外成像探測器。如美國的“先進導彈逼近告警系統(tǒng)”(AMAWS)、ANAAR60、法德聯(lián)合研制的MILDS2，以及以色列的“吉他350”型紫外告警設備。其中，MILDS告警系統(tǒng)用來探

10、測超音速導彈，系統(tǒng)反應時間05秒、角分辨率為1°、探測距離為5千米。AMAWS系統(tǒng)是在德國系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，以面陣列器件對所警戒的空域進行成像探測，采用8個紫外成像增強器，其中6個紫外成像增強器單元就可覆蓋全球空域。 岸基光電偵察監(jiān)視裝備 海底資源的開發(fā)、領(lǐng)海的歸屬以及公海利益的爭奪，使得岸基光電探測系統(tǒng)成為雷達和其他探測設備的必要補充而備受各國軍方重視。岸基光電探測系統(tǒng)主要有光電跟蹤儀和紅外監(jiān)視系統(tǒng)兩類。 (1)岸基光電跟蹤儀，可分為通用型和專用型。 通用型是由艦載光電跟蹤儀演變而來，如法國的“眼鏡蛇”(NAJA)光電跟蹤儀、瑞典的9AA100型光電跟蹤儀等。其中9AA100型光電跟蹤

11、儀主要由電視攝像機和激光測距儀組成，還可以與跟蹤儀、數(shù)字式火控計算機、顯控裝置以及火炮接口裝置聯(lián)用，組成一個完整的9AA100型光電火控系統(tǒng)。用于海岸炮兵防空或野戰(zhàn)機動防空，已在瑞典軍隊中大量使用。 專用型岸基光電跟蹤儀有移動式和組合式兩種。移動式光電跟蹤儀不用拆裝、移動方便，但受交通限制。如意大利康特拉斯公司研制的466型自動激光視頻跟蹤系統(tǒng)，作用距離400米23千米，可跟蹤海上目標和空中目標，確定空中多目標的位置和距離。美國SPS200型岸基光電監(jiān)視系統(tǒng)采用微光電視視頻跟蹤器，作用距離20千米，主要用于艦載或岸基監(jiān)視。組合式光電跟蹤儀可安裝在海岸哨所、觀察站之類車輛難以上去的地方，可對空對

12、海警戒、監(jiān)視，也可給岸炮提供海上、空中或水面目標跟蹤數(shù)據(jù)。 (2)岸基紅外監(jiān)視系統(tǒng) 岸基紅外監(jiān)視系統(tǒng)是以紅外熱像儀為主，有時還與電視攝像機或激光測距儀組合使用，不受強電磁干擾，能快速精確探測、跟蹤多個遠距離(約20千米)小目標，提供目標方位、距離、艦向和速度等信息，具備目標識別功能。岸基紅外監(jiān)視系統(tǒng)通常由數(shù)十個掃描探測站和1個中央控制站組成，各個掃描探測站采用微波通信線路與中央控制站聯(lián)系，在中央站由計算機自動跟蹤、處理多個目標，在大屏幕監(jiān)視器上顯示目標及其相對于海岸線的軌跡。 目前，國外已有多種型號的岸基紅外監(jiān)視系統(tǒng)，典型產(chǎn)品有英國的HY-DRA海軍光電監(jiān)視系統(tǒng)、丹麥IVISS紅外可見光成像監(jiān)

13、視系統(tǒng)等。其中，HYDRA系統(tǒng)的作用距離大于12千米，該系統(tǒng)可以在從北半球到熱帶的各種環(huán)境條件下廣泛使用，目前已裝備包括英、美海軍在內(nèi)的世界多國海軍。 海軍光電干擾系統(tǒng)和裝備 光電干擾設備和器材用于擾亂、壓制敵方光電設備，使之效能降低、甚至無法正常工作。通常分為有源和無源兩類，如紅外干擾機、紅外誘餌、激光干擾機、光電假目標及煙幕器材等。目前，這些光電干擾手段和器材已不同程度地裝備各國海軍。 有源光電干擾設備 (1)激光有源干擾設備，有激光致盲武器、激光干擾機和破壞性高能激光武器等。 艦載激光致盲武器 可用激光束干擾或損傷瞄準鏡、微光夜視儀、紅外成像儀、激光測距機、激光目標指示器和激光自動跟蹤儀

14、等，甚至可直接破壞電視、紅外、激光制導武器的光電導引裝置，并能使人眼致盲。因此，激光致盲武器是現(xiàn)代海戰(zhàn)中一種非常有效的光電對抗武器。 美國在這方面的研制與發(fā)展已相當成熟，種類繁多、功能齊全。如ANPLQ-5便攜式激光致盲武器，可小型船載、車載或直升機載，組成中包括激光照射器和晝夜瞄準具，采用燈泵釹玻璃激光器或變色寶石激光器，發(fā)射短波紅外激光。英國的艦載“激光眩目瞄準具”系統(tǒng)由激光發(fā)射器、雙目測距儀、電視攝像機和電氣機柜等幾部分組成，裝在艦艇艦橋兩側(cè)。其第一代產(chǎn)品主要采用可致傷人眼的藍綠激光器，眩目距離約為275千米。第二代產(chǎn)品增加了發(fā)射0714微米近紅外光的激光器，主要用于毀壞光學系統(tǒng)透鏡保護

15、膜、對抗飛行員佩戴的激光護目鏡。據(jù)悉，俄羅期也在研制先進的艦載激光致盲武器。 激光干擾機艦載激光干擾機包括艦上設備和艦外設備。艦上設備主要由激光器、光學發(fā)射系統(tǒng)、調(diào)制器和控制器幾部分組成。艦外設備包括一個假目標激光反射體。 美海軍一直在積極開展艦用激光定向紅外干擾機的開發(fā)研究。根據(jù)其“多頻帶反艦巡航導彈防御戰(zhàn)術(shù)電子戰(zhàn)系統(tǒng)”(MATES)計劃，在下一代艦艇自衛(wèi)系統(tǒng)中，將包括用中、遠紅外波段激光系統(tǒng)來對付光電制導反艦導彈。目前，美海軍研究所已為該項目研制出由閃光燈泵浦的高效率倍頻釹釔鋁石榴石(Nd：YAG)激光器，脈沖標準波長21微米，輸出效率高于5，每個脈沖的輸出能量為3焦耳，足可以對付紅外制導

16、導彈。 破壞性高能激光武器高能激光武器是一種破壞性(摧毀式)的硬殺傷武器，一旦投入使用，將會使海上光電對抗進一步升級，并使光電對抗與反對抗變得更加復雜。 美國海軍在19701990年間，研制成功陸上試驗型“中紅外先進化學激光器”(MIRACL)，其激光物質(zhì)為氟化氘(DF)，發(fā)射波長38毫米，發(fā)射功率兆瓦級，殺傷概率為1，每次發(fā)射成本為1萬美元，體積相當于包含彈藥存儲輸送裝置在內(nèi)的海軍改進2型MK25火炮。冷戰(zhàn)結(jié)束后，美海軍作戰(zhàn)重點從公海轉(zhuǎn)移到沿海，通過試驗，他們認為16微米波長的激光適合于沿海作戰(zhàn)。同時自由電子激光器作為一種新型強激光輻射源，其波長可調(diào)、功率高、效率高等特點有望滿足海軍未來艦載

17、高能激光武器的要求。因此，從90年代中期開始，美海軍著手研制兆瓦級16微米波長激光。據(jù)認為，要發(fā)展艦用兆瓦級自由電子激光器，會遇到許多高難度的物理、工程和系統(tǒng)，問題。有關(guān)專家認為，艦用高能激光武器要在2020年以后才有可能投入使用。 (2)紅外有源干擾設備，包括紅外誘餌和紅外干擾機。 紅外誘餌在燃燒時形成的紅外頻譜特征與被保護目標相似，而且幅射能量幾倍于被保護目標，從而欺騙或誘惑敵方紅外探測系統(tǒng)或紅外制導系統(tǒng)。作為艦載紅外誘餌對抗系統(tǒng)，誘餌彈的燃燒時間要長且能真實模擬航行艦艇的特征：投放系統(tǒng)必須采用多發(fā)齊射的大面積紅外干擾方式：應采用復合光電對抗系統(tǒng)(082.5微米、258微米和814微米多波

18、段面源復合誘餌彈箔條)。 美、英、法、德、意等國針對不同的艦艇，相繼研制了多代紅外誘餌對抗系統(tǒng)。典型裝備有英國的“海盜”和“超級路障”系統(tǒng)，俄羅斯的TST-47和TST60U紅外彈、SOM-50紅外激光混合彈、SK50箔條紅外激光混合彈，德國的“巨人”(Giant)、“熱狗”“銀狗”(HotDogSilverDog)，以及美國和澳大利亞共同研制的“納爾卡”等誘餌系統(tǒng)。其中，“超級路障”是一種以火箭發(fā)射箔條紅外誘餌，對付多種威脅的全自動快速反應對抗系統(tǒng)。它既能有效對抗射頻、紅外和射頻紅外制導的反艦導彈，又能有效對抗聲自導和線導魚雷的攻擊，是英國為適應21世紀海戰(zhàn)研制的最新一代艦載誘餌系統(tǒng)。“熱狗

19、”“銀狗”誘餌系統(tǒng)用來對付射頻尋的和紅外尋的反艦導彈，模塊化的結(jié)構(gòu)使其能根據(jù)艦艇大小進行擴展。誘餌彈可手控單發(fā)發(fā)射、自動連射或遙控發(fā)射。“納爾卡”艦載誘餌可以干擾復合制導和成像制導的反艦導彈。 紅外干擾機 包括欺騙式和大功率壓制式兩大類。其中，欺騙式干擾是模擬飛機、艦艇等紅外輻射特征，紅外輻射能量比真實目標強數(shù)倍至10倍，誘騙導彈飛向干擾設備。壓制式光電干擾系統(tǒng)可發(fā)射很強的紅外輻射能量，迫使來襲導彈及其制導系統(tǒng)中的紅外探測器工作于非線性飽和區(qū)，不能形成清晰的目標圖像，甚至將探測器擊穿，從而使導彈不能有效地跟蹤目標、失效或偏離目標引爆。從目前研制和裝備情況看，紅外干擾機多數(shù)用于機載和艦載，少數(shù)用

20、于裝甲車載；覆蓋波段大多在13微米和35微米；壓制系數(shù)一般大于3，少數(shù)大于10；干擾視場一般大于100°；且多數(shù)與告警系統(tǒng)對接，當出現(xiàn)威脅時，由控制系統(tǒng)自動實施或者由人工操作進行干擾。 美軍在役的紅外干擾機已形成一個系列：ALQ132、ALQ140、ALQ144、ALQ146、ALQ147、ALQ-157，分別裝備美國海軍的特定機型。俄羅斯的L16681A可裝備艦載直升機，設計壽命長達1200小時，紅外源壽命達50小時，其艦用TSHU-17紅外干擾機有多種干擾調(diào)制樣式，能同時對抗幾種制導模式的反艦導彈。 艦載無源干擾系統(tǒng) 光電無源干擾具有實時對抗敵方光電武器攻擊的特點。艦用無源干擾設

21、備主要由迫擊炮(或火箭)式發(fā)射器和誘餌干擾彈兩部分組成。這些發(fā)射器通過接口裝置與艦上的雷達、紅外和激光偵察告警設備相連，能夠根據(jù)威脅目標的屬性，自動選擇發(fā)射相應的誘餌彈。目前，艦載無源干擾已不再局限于單一波段，而是形成同時對抗紅外、可見、激光、雷達等多波段偵察與制導的復合式無源干擾方式。 國外較先進典型的無源電子對抗裝備有美國的“超高速散開箔條誘餌系統(tǒng)”(SRBOC)，英國的“盾牌”(SHIELD)戰(zhàn)術(shù)誘餌系統(tǒng)；法國的“達蓋”(DAGAIE)和“薩蓋”(SAGAIE)艦載無源干擾發(fā)射系統(tǒng)，以及俄羅斯的SOM-50紅外激光復合對抗系統(tǒng)、SK-50箔條紅外激光復合對抗系統(tǒng)。其中，美國MK36 SR

22、BOC艦載無源干擾發(fā)射系統(tǒng)適用于大型水面艦艇自衛(wèi)，其固定射角迫擊炮式發(fā)射裝置可自動工作，現(xiàn)已成為美海軍標準的艦載無源干擾發(fā)射系統(tǒng)。英國的“盾牌”艦載無源干擾發(fā)射系統(tǒng)是一種箔條和紅外干擾彈發(fā)射系統(tǒng)，可在遠、中、近程以分散、轉(zhuǎn)移質(zhì)心方式，對抗主動雷達和紅外制導的掠海和大角度俯沖反艦導彈。法國的“薩蓋”艦載無源干擾系統(tǒng)是一種大、中型艦載防御反艦導彈的全自動無源干擾發(fā)射系統(tǒng)。與“達蓋”艦載無源干擾系統(tǒng)聯(lián)用后，能以迷惑和沖淡方式對付敵方目標指示雷達，實現(xiàn)遠程防御，以分散和引誘方式對付導彈導引頭的截獲和跟蹤系統(tǒng)，實現(xiàn)近程防御，以便“達蓋”系統(tǒng)完成質(zhì)心干擾。英法聯(lián)合研制的“女巫”(SIBYL)艦載誘餌發(fā)射系統(tǒng)采用迷惑、引誘、分散等方式，在近距或遠距對抗多種方式制導的反艦導彈。它既適于配備小型巡邏艦，又可配備大型戰(zhàn)艦。此外還有美國海軍的“超級雙子座”超射頻紅外復合對抗系統(tǒng)以及英國海軍的“盾牌”改進型紅外箔條激光復合對抗系統(tǒng)等。 海軍光電對抗裝備的發(fā)展趨勢 海軍的光電對抗裝備將朝著模塊化、系統(tǒng)化、寬波段和一體化的方