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【行业新闻】光电对抗技术:现代战争中的关键防御装备

光电对抗技术简介

随着精确制导武器在战场上的广泛应用,光电对抗技术已成为保障军队安全的重要手段。这种技术利用光电设备探测、干扰和摧毁敌方精确制导武器,有效提升了防御能力。在高科技战争中,光电对抗技术的重要性愈发凸显,成为军事领域的研究热点。

现代战争中的光电对抗

精确制导武器的威胁

现代战争中,精确制导武器如激光制导武器、红外成像导弹、巡航导弹和反辐射导弹等,已在多次局部战争中展现了其压倒性的威力。例如,在海湾战争的42天里,多国部队投下了6520吨激光制导炸弹,命中率高达90%以上;美国发射的288枚“战斧”巡航导弹,命中率更是达到了惊人的98%。在“沙漠之狐”行动和北约对南联盟的空袭中,精确制导武器的使用比例分别达到了70%和98%,凸显了其在现代战争中的核心地位。

光电对抗的发展与重要性

与此同时,信息、控制、通信等技术的飞速发展,推动了硬件的微型化、低功耗以及低成本化。这一系列技术进步,不仅催生了无人机的诞生,更使其成为国家安全领域的新挑战。无人机对领空、重要目标、公共场所、航空飞行以及公民隐私的安全构成了严重威胁。为了有效应对这些威胁,光电对抗技术在防空体系中显得愈发重要。它能够探测、干扰甚至摧毁敌方的精确制导武器和载机的光电设备,为地面军事目标提供有力的保护。因此,大力发展光电对抗技术,已成为现代防空体系不可或缺的一环。

◇ 光电跟踪技术的细节

光电跟踪系统功能

在光电对抗体系中,光电跟踪系统扮演着至关重要的角色。它通过高精尖的光电传感器,实时捕捉、跟踪并锁定敌方精确制导武器和载机的位置,为防空体系提供关键的目标信息。这种技术不仅提升了防御的精准度,更为地面军事目标的安全提供了坚实保障。因此,光电跟踪技术已成为现代防空体系不可或缺的组成部分。自20世纪70年代中期,法国SIDETEL公司率先研发出用于跟踪测量的电视电影经纬仪,其工作波段涵盖可见光、微光及红外,历经50余年发展与演变,该技术已臻成熟,并在工业、农业及国防等诸多领域得到广泛应用。

光电跟踪系统,这一集光、机、电技术于一体的综合型光电探测与跟踪设备,具备多波段、多传感器、高精度及高度自动化等特点。它不仅能高精度稳瞄并精确跟踪空中飞行的快速目标,还集成了红外/电视昼夜搜索、探测、识别、捕获、跟踪及激光测距等多项功能,提供的目标图像直观且清晰,极大地方便了观察。该系统主要由图像跟踪器和伺服控制器两部分组成,相较于雷达跟踪,其隐蔽性更佳,抗电磁干扰能力更强,且能对目标进行高分辨率成像和强识别,跟踪精度亦处于较高水平。此外,光电跟踪系统还具有体积小、重量轻以及便于与其他装备集成的优势,因此被广泛应用于陆海空三军,成为提升侦察与监视能力、作战效力以及敌方防区外作战灵活性与机动性的关键装备。在近程、超近程防空系统中,光电跟踪系统已成为目标探测的主要手段,其重要性日益受到各国军方的认可与重视。

光电跟踪系统具备多种功能,包括根据警戒雷达或红外警戒系统提供的信息,对目标进行搜索和跟踪。在能见度良好的情况下,电视跟踪器是主要的工作方式;而在恶劣天气或黑夜等环境下,红外跟踪器则能发挥其优势,有时甚至可以同时使用这两种跟踪器。当雷达静默或受到电子干扰时,光电跟踪系统能独立工作,通过电视或红外跟踪器进行搜索。此外,该系统还能实时测出目标的坐标数据,如方位角、高低角和距离等,并将这些数据输送给指挥中心,由中央计算机自动解算出武器射击诸元,从而控制武器的射击。同时,光电跟踪系统也可以直接与火炮结合,进行带炮射击。通过中央计算机的简单弹道计算,将射击角提前量转换为D/A转换信号,直接控制火炮的射击。

光电跟踪系统的应用

然而,随着精确制导技术和无人机技术的飞速发展,空中突击的方式发生了显著变化,这对传统的防空体系提出了严峻挑战。虽然现有的光电跟踪系统在技术上已相当成熟,但为了更好地应对这些新变化,需要在原有技术基础上进行创新和改进。

◇ 干扰压制技术的应用

激光压制干扰技术

激光压制干扰通过高能激光实施软硬破坏,干扰敌方光电设备,提高作战效能,为未来战场提供技术支持。激光压制/测距干扰一体机的组成框图详见图2。该系统主要包含三个核心部分:系统电气、激光发射以及激光接收。其中,激光发射部分集成了可见光压制/测距光源、引信干扰光源以及中波红外压制光源等关键组件。

电磁压制干扰技术

电磁干扰通过射频信号干扰无人机通信,实现对非法飞行无人机的有效控制,保障空中安全。鉴于小型无人侦察机常通过地面控制站以无线电传输方式进行实时遥控及战场信息获取,对其采用电磁干扰手段能显著提升作战效果。电子欺骗性干扰可源自其通信系统或导航系统。通信干扰涉及产生高功率干扰射频信号并对无人机进行定向发射,以切断其与遥控器之间的飞控和图传连接,促使无人机按照预设模式进行降落、悬停或返航。另一方面,导航系统干扰则针对无人机采用的GPS/INS组合导航定位系统,通过电磁干扰影响其定位信号,使无人机无法精确飞行。

◇ 综合应用实例

激光压制/测距一体机

激光压制/测距一体机的主要创新在于其集成了多种激光技术和光电设备,提升了激光干扰与测距能力,适应现代作战需求。该系统通过精心设计的电源、信号处理电路和激光器驱动,以实现对光电威胁的高效干扰和精准测距。

无线电压制干扰机

无线电压制干扰机专注于通过GPS诱骗和电磁干扰实现无人机控制信号阻断,具有灵活和快速响应等特点。凭借软件无线电技术,该干扰机展现出高度的灵活性、快速响应能力、精准针对性和可控编程调参。

光电转台的创新改造

通过创新改造后的光电转台,我们增强了激光压制与通信导航干扰功能,适应多任务需求,提升了防护能力。改造后的光电跟踪系统如图3所示。

◇ 研究与发展方向

在光电跟踪系统的改造过程中,我们深入探索了压制干扰技术的研发方向。研究集中在提高激光器性能、改进跟踪技术和增强电磁信号定向性等方向,以提升光电对抗系统的整体性能。这些研究将为光电对抗技术的发展提供新的技术支撑和理论基础。