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光电对抗技术的应用分析

2020-01-08林雪

中国电气工程学报 2020年20期
关键词:技术分析应用

林雪

摘要:光电对抗是指敌对双方在紫外、可见光和红外波段范围内,利用光电设备或器材通过光波的作用,对敌方光电制导武器和光电侦测设备等光电武器装备进行光电侦察告警和干扰,削弱以致破坏其使用效能,以保护己方武器装备和重要目标免遭敌方的侦察、干扰和攻击所采取的各种技术措施。随着光电对抗技术的发展,光电对抗装备早已大量装备世界各军事大国的军队,各种光电对抗装备已经在战场上发挥了重要作用,光电对抗已成为现代战争不可缺少的一种重要作战手段。本文对光电对抗技术的应用进行分析。

关键词:光电对抗;技术分析;应用

1光电对抗的内涵

所谓的光电对抗,是指在军事方面运用专业的技术手段干扰敌方的光电设备,使之无法正常发挥功用,同时确保我方设备能够继续保持良好的工作状态,此类技术手段和实施方式的总称为光电对抗。具体实施时,作战双方可相互使用相应的光电设备和干扰措施,扰乱对方的设备频率,使对方的设备在运行时讯号减弱,甚至丧失功能。同时我方还可运用光电设备对敌方发出的信号干扰进行屏蔽,从而保证我方光电设施能够持续发挥效能。一般情况下,光电按照频谱划分,可分为激光、红外线、电磁等波段,按照技术的承载设施划分,则分为中小型、机载或舰载大型设备。

2光电对抗技术的应用研究

2.1光电侦察和反光电侦察

运用光电设备实施侦察只要是完成目标搜索、信息截获、分析及定位对方设备发出信号的具体位置,从而推测敌方使用的设备类型、具体指标、功能特征等信息,及时生成情报,为我方领导者提供决策依据。光电侦察方式有主动与被动之分,被动方式主要指借助各类专业的探测设备对敌方的设备信号进行跟踪,并加以分析,从而获得对方情报信息的一种方式,如激光警告等。主动侦察是针对敌方的光电设备的特性进行侦察的方式,即先向对方发光,并对反射信号进行辨识和确认,从而获取敌方的目标信息,制定适当的作战策略。激光雷达便是主动侦察的代表。反侦察手段主要是利用对方光电系统中出现的薄弱点,巧妙地对自身进行遮盖或隐藏,使对方无法掌握我方的信息。反侦察手段主要有虚假目标、隐身、改变原有的编码特征或光信号的传播方式等。

2.2光电干扰和抗光电干扰

2.2.1光电干扰

运用相应的军事技术干扰或者毁坏对方的光电设备,使之无法正常发挥功能,這种方式叫做光电干扰,在干扰对方的同时也可以对我方目标发挥保护作用。根据信号源的特征划分干扰方式,可将其分为有源与无源两种干扰方式。有源干扰即用我方的设备发出光波,或转发对方设备发出的光波来干扰对方的判断,从而实现扰乱视听的目的。该类方式主要有红外干扰机、激光欺骗干扰等种类。无源干扰则运用特制的设备人为制造光波,或更改已形成的光波特征来扰乱地方的判断,使敌方的光电设备无法获取准确的信息,判断不出我方的真实情况,这种方式的代表为烟幕、光电假目标等。

2.2.2无源干扰

这种干扰方式也叫做被动干扰。主要是借助特殊的设备变更对方武器在传输电磁信号时的特征,从而对我方的光学特征进行相应的变化,使对方武器无法发挥正常的作用。这种干扰方式的代表之一是烟幕,其广泛应用于应对成像制导导弹。烟幕可形成较好的遮掩效果,同时借助自身发出的辐射掩盖目标物或者周围的信息源,从而使导弹无法准确获取目标的图像信息,顺利完成遮掩目标物的任务。这种方式也被叫做主动遮蔽。第二种是光电隐身。这种方式是借助红外线、可见光或者激光实现隐身处理,具体实施途径有伪装等。当前,我国军事方面已经研制出将各类可用于隐身的光源进行整合的涂料物质,大幅提高了我方实施隐身的效果。第三种是光电假目标。这种方式主要是根据真目标的外形特征制作形似的假目标,从而扰乱敌方的判断,让敌方无法准确锁定真目标的位置和信息,从而达到保护真目标的目的。

2.2.3有源干扰

这种干扰方式主要通过自行发送或转发敌方相同波段的信号,从而对敌方形成判断干扰。主要的干扰手段为红外干扰弹、红外干扰机等。干扰弹主要针对红外制导设备实施干扰,在其锁定真实目标前,先搜索到的是欺骗性的诱饵,从而达到干扰的目的。当前,红外探测技术日益提升,制导设备都以成像方式探测目标。因此点源式的诱饵难以较好地实现干扰效果,而面源红外干扰设备能够制造更大面积的虚拟目标,从而相较于以往的干扰手段来说,能够发挥更大的干扰作用。

2.2.4抗光电干扰

这种方式主要对我方的光谱起到持续的保护作用。通过使用适当的防护原料、制定专门的抗干扰电路等方式,减轻或抵御敌方发出的干扰信号,从而保护我方作战武器或者人员不受破坏和损伤。这种方式主要应用的技术有反多光谱技术及隐身技术等,借助专业的军事技术手段为我方军事战略的实施提供保障。

2.2.5光电对抗方法和手段

当前,常用的光电对抗的方式主要有弱化目标的特点、引导导弹形成较大的瞄准误差,以及造成光电设备核心原件损坏等。其中,弱化目标的特点可通过降低目标物的光谱辐射来实现,对目标物实施有效的伪装措施,弱化能够被侦察出的特征,或者破坏目标的反射特征,从而使导弹无法勘察到目标物的准确位置。

3国外光电对抗技术发展动向

军用飞机面临着红外制导武器的巨大威胁。据美国空军统计,过去,90%的美国空战伤亡都归咎于红外制导导弹。许多战斗机普遍都携带曳光弹和红外干扰器消除或者降低红外制导导弹威胁,但红外定向对抗系统(DIRCM)得到更普遍的使用。美国陆军已装备了BAE系统公司的AN/ALQ-212高级威胁红外对抗(ATIRCM)系统,并取得了一些成功。AN/ALQ-212系统利用紫外基AN/AAR-57通用导弹告警系统(CMWS)探测逼近导弹并提示红外干扰头,一旦干扰头用红外跟踪系统发现导弹,它就发射红外能束来摧毁导弹导引头,一个或多个干扰头可用来摧毁多个导弹。军用战斗机除面临的空-空导弹和威胁外,还要关注便携防空系统(MANPADS)的威胁,许多军机都配备了金属条/曳光弹复式发射系统,作为其防御辅助子系统的一部分来对抗地-空导弹。由于金属条和曳光弹的最大弱点是不能保护飞机免遭来自前方的导弹的袭击,所以,红外干扰器是对传统红外诱饵弹的有效补充。红外干扰器采用一个由调制屏包围的大角度热闪光灯,使能量指向导弹寻的器。但是,红外干扰器不能在所有方向都辐射足够的能量,因此不能进行全方位干扰,且其辐射经常受到飞机机身的阻挡。因此,红外定向对抗系统(DIRCM)由于全方位防护能力比红外诱饵弹和红外干扰器更有效而逐渐普及。

泰勒斯公司和ITTExelis公司等很多公司目前都在研发DIRCM系统。2017年2月,Selex公司的MIYSISDIRCM系统投放市场,旨在用于小型飞机和直升机——它采用小于500W的功率,重量小于50kg。MIYSIS可作为设备的独立项(可以装在吊舱内)单独工作,或作为大型防御辅助组件的一部分。在欧洲,Cassidian公司、DiehlBGT防御公司、泰勒斯光电公司和萨吉玛公司协作研发闭环DIR?CM系统,它采用两个激光器来同时干扰和操作导弹导引头——照明激光探测导引头的扫描特性,使干扰更加有效。作为这个过程的一部分,这些公司在直升机和固定翼飞机上进行了飞行激光自防御系统对抗导引头导弹(FLASH)的试验研究。以色列Rafael公司为直升机和轻型机研发了Jam-AirDIRCM系统,该系统重量27kg,采用双轴万向支架、弧光灯和控制装置。当导弹逼近告警系统(如GUITAR350)探测导弹发射时,Jam-AirDIRCM系统对准来袭威胁发射一束调制红外光束,解除其对目标热源的锁定。这种干扰方式将导弹欺骗到一个不存在的目标上。Jam-AirDIRCM系统已安装在以色列军用飞机(如AH-1)上,在战区工作的飞机不装备某些自防御系统就难以飞行。由于硬件设备的紧凑性增强和每架飞机上DIRCM系统价格的下降,DIRCM系统变得更加可行,全球市场上DIRCM系统的需求数量不断增长。

4光电对抗技术的发展趋势

4.1光电对抗手段从单一功能向多功能方向发展

光電技术的革新能够全面带动作战装备的技术水平,使装备的性能不再在单一层面发挥功用,而是向全方位发展。从干扰波段方面来说,以传统烟幕弹的方式实施对抗干扰,只能在可见光和红外波段实施。近年来该项技术已拓展到处理远程和毫米波波段,只在微米波波段还未能实现突破。但行业研究人员提出可使用气溶胶型物质进行遮挡,上述方式只是理论层面的研究结果,还需通过实践对其有效性进行验证。就干扰类型来说,有源红外干扰设备出现的时间较早,最初应用时只能对调幅式导弹实施干扰,但经过该项技术的不断深化研究,其不仅能够对调幅式设备形成干扰作用,也可以对调频式进行干扰,进一步提升其干扰作用的发挥。此后,红外定向干扰设备产生,这种设备能够对各类导弹形成干扰作用,并且不受物理距离的限制。在具体使用时,前苏联实现了技术方面的突破,其将坦克上的照明设备与红外干扰设备进行有机结合,坦克功率维持在较高水平时,可成为红外干扰装置,在功率较低时,也在夜晚行驶,进一步扩大了装备的应用性能。

4.2光电对抗的综合一体化和自动化

当前,光学技术的发展方向趋于一体化,倾向于将数据整合处理,即将各类信息、数据和调控合成在同一系统中,运用专业的智能化技术手段、系统的途径使光电对抗成为一个有机的整体,从而促使对抗系统的整体化发展。将各类相关信息和资源进行有机整合并不是一蹴而就的,而需要一个过渡过程,按照普遍的合成规律,即为由低到高、由部分到全面的实施过程。首先要完成的是光电侦察预警的整合,之后再推进光电侦察和瞄准等方面的整合,最后将各途径的信息进行统一汇总,从而发挥对抗作用。为了满足当前的作战要求,与设备技术水平相适应,将光电对抗向一体化发展是必然的趋势。理想的光电对抗能够自动对获取的信号数据进行分析和处理,根据事先预定的等级对各类信息进行划分,同时能够自行调节设备运行的功率,并根据实际需要选择适合的功率数值实施干扰活动。此外还可对自身的干扰效果进行评估和检测,根据实际效果灵活调整相关指标,从而达到更为理想的对抗效果。

结束语

总之,随着光电技术的不断发展,其在各个领域得到了广泛应用,为了加强对于光电对抗技术的研究能力,要重视结合实际应用,有效的进行技术创新研究,从而才能为国家光电对抗技术发展提供有效助力。

参考文献

[1]丁宇,李宇海.智能化光电对抗技术框架发展构想[J].光电技术应用,2018,33(6):9-13,67.

[2]何梅昕,刘恩凯.信息化战争中的电子对抗技术[J].电子技术与软件工程,2018(18):71.

[3]韩树科.光电对抗新技术的应用与展望[J].电脑迷,2018(9):147-148.

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