光电末制导范文
什么是“光电干扰”?
光电干扰的实质就是使用各种光电对抗设备利用干扰和反干扰手段"保证己方的光电设备能正常探测和侦察。分析与研究水面舰艇的光电对抗主要是针对空中目标和对精确制导武器所采取的光电干扰和光电防御,以及用硬杀伤武器等反击措施。
目前对舰艇威胁最大的是空中光电制导武器的攻击"如激光制导导弹,炸弹,电视制导导弹、红外成像制导导弹、雷达制导导弹等。根据海湾战争和科索沃战争的战例分析,从战术上讲"可采用分层对抗方法"来对付这些精确制导武器的攻击。
第1层高度为20km以上,为远方侦察、接收上级及友邻情报和雷达信息及卫星信息层,此层称为光电干扰战术应用的预备层,第2层高度为20~10km,为侦察、告警、识别和导弹反击层。第3层高度为10~5km,为施放有源干扰,实施密集炮火反击层,对精确制导武器实施拦截或使其脱离目标。第4层高度为5~0.3km,为施放无源干扰、机动转移、光电干扰、水雾干扰和气球云干扰层。进一步干扰和诱偏精导武器,使其丢失目标。第5层高度为300m以下,为伪装隐身层,是最后的光电干扰防御措施,其中第1,2,3层方法就是战术主动的手段;而4,5层则是采用被动的手段,采取战术上的光电欺骗干扰,对目标进行光电伪装、隐蔽和欺骗干扰等方法,使敌方光电武器目标搜索捕获和跟踪系统得不到必要的信息,或者为其提供虚假的数据诱敌上当。被动方法的范围包括许多提高目标生存力的措施,在战术应用中,它是光电对抗最有效、成本最低、效果最好的方法。
光电干扰战术应用主要是第3层实施激光有源干扰,将敌光电制导的导弹吸引到假目标上。第4层采用多种干扰手段,它可以根据上层来的威胁等级类型发射各种烟幕弹、消光弹、红外弹、光箔条弹、箔条弹,发射的数量要根据敌情而定,其干扰面积要大于保护目标的2倍以上.在有条件的情况下要大于3倍,还可以采用气球云干扰和激光半球干扰机等。与此同时水面舰艇可以实施有效机动进行对抗。
光电式传感器可分为哪几类?分别举出几个例子加以说明,谢谢
光电传感器分为光敏电阻传感器和光敏晶体管传感器。
光敏电阻是利用半导体的内光电效应制成的电阻值随入射光强弱的变化而变化的传感器。一般用于光的测量、控制和光电转换。如紫外光敏电阻器主要用于探测紫外线强度; 红外光敏电阻器则广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱、红外通信等国防、科学研究和工农业生产中;可见光光敏电阻器主要用于各种光电控制系统,如光电自动开关门,航标灯、路灯、光电计数器、烟雾报警器、光电跟踪系统等方面。
光敏晶体管传感器广泛应用于各种检测技术。除了用于检测光强、光照度外,也用于检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度等。
总是看到美国有Gps制导的导弹遇到干扰后会偏离目标 我国新浪军事网
当今世界上,美国拥有全球定位卫星的控制权,其大多数精确制导武器都采用了GPS全球定全系统制导方式,并且还利用惯性导航系统(INS)进行弹道较正。
导弹发射后,GPS系统会立刻对其飞行方向进行导引,使其向首目标飞去。在导弹飞行期间的某一特定时间里,弹载GPS接收机接收来自GPS卫星群即时传来的位置修正信息,并把它们传递给弹载的INS系统,以调整导弹的飞行路线。
因此精确制导武器能够在防区外以较高的精度攻击预定目标。此外,这类导弹还具有全天候作战能力。
从1991年的海湾战争到1999年的科索活战争,这种要用GPS/INS制导的"灵巧"导弹无不显示出其在现代战争中的重要地位,故已经成为同代战争的首选武器,是一类克敌制胜的杀手锏武器,也是政治家们达到其政治目的的重要工具。 但GPS系统却易受低成本低技术干扰装置的影响,从而使导弹偏离飞行航线,误炸目标,导致不必要的政治影响。
为了保证导弹能精确打击目标,迫使武器设计者重新考虑导弹制导系统防护问题。1 GPS受到的潜在威胁 美国政府、工业部门和学术界对GPS受干扰的问题进行了大量研究和模拟,提出即使没有掌握先进技术的敌方也能容易、快速、廉价地制造和使用许多GPS干扰机,以摧毁依靠GPS制导的美国武器和其它平台。
如1994年9月,在约翰·霍普金斯大学应用物理实验室举行的一次航空航天工程师和其它专业人员的研讨会上,首次公开展示了一种得烟盒大小的自制干扰机,它采用12伏电池作动力,产生100毫瓦的输出功率,通过一根细小的全向天线发射信号。据设计者称,该装置足以干扰半径16公里范围内的任何采用CA编码的GPS接收机。
俄罗斯设计的廉价GPS干扰机现在到处可以买到,甚至可通过因特网采购到这种装置。这种干扰机重3-10公斤(不含电池)。
价格低于5万美元,能对美国现有GPS系统的四个频段实施有效干扰。 美国武器库中现有的大部分导弹都易受GPS干扰的影响,这些导弹包括:增强型"杰索"、增强型高速反辐射导弹、AGM-130、"斯拉姆"-ER、装有GPS的"鱼叉"、陆军战术导弹系统、"杰达姆"以及增强型GBU-15。
奇怪的是,美国对现有的导弹没有作高抗干扰技术的改进。其主要原因有三点,首先是经费,尽管改进现存导弹的费用仅占导弹制造成本的很少一部分,但研究高抗干扰防护技术的总经费却高得惊人;其次,尽管干扰装置实际上可以买到或易于制造,但至今还没有出现干扰导弹GPS制导信号的潜在对手;第三,美国军事官员中仍保留这样一种自信的观念:现存导弹有效对付所有潜在的敌人。
1.1 GPS制导的固有弹点 对于一些飞行时间长的GPS制导导弹来说,很易受干扰,在干扰有效的情况下根本无法收到GPS制导信号。在导弹飞行的最初阶段,当制导系统以CA编码信号工作时,一般来说,24分贝以上的干扰就足以封锁GPS信号;当导弹的制导系统转变成Y编码模式时,干扰/信号比为54分贝以上的信号就足以干扰制导系统。
在导弹飞行的末段,干扰信号可能会阻止导弹到达目标"框"中,在这种情况下,即使导弹还具有其它弹载导引系统也已不能再将其导向预定的目标点。 美国目前还没有要求对防区外导弹制导系统进行防护GPS干扰方面的改进,这类导弹仍源源不断地进入美国武库,但都没有采用任何防干扰措施。
1.2 干扰的影响对于装有GPS/INS复合制导系统的导弹,当GPS接收机在导弹飞行的任意点上受到干扰时,那么该导弹在整个干扰阶段只能保持"惯性滑移",其飞行弹道由不太精确的INS系统导引。产生干扰的时间越早,导弹距目标的距离越远,其偏离预定攻击目标的误差就越大,将严重影响其攻击精度。
如果导弹在处于接收GPS信号的初期就被干扰,那么即使干扰发射机的功率较低,它也能在960公里范围内影响导弹的制导系统工作;如果导弹在其GPS跟踪阶段受到同样功率干扰信号的干扰,那么干扰发射机的有效干扰距离则约45公里。目前美国大多数导弹都装有可承受54分贝干扰/信号比的军用制式GPS接收机,这些导弹非常容易受很低功率干扰机的干扰。
但是,不是所有的防区外导弹都会受到同等程度干扰的影响,根据它们攻击的轨迹,某些较近程武器,如空军/海军"杰达姆"联合直接攻击弹药,受电子干扰的影响较小,但是,远程导弹系统("斯拉姆"-ER、"杰索"以及"战斧"BLOCKⅢ)的GPS系统如果遭受敌方的干扰,将可能最终偏离其所攻击的目标。1.3 GPS/INS复合制导存在的问题当GPS/INS复合制导装置中的GPS接收机受干扰时,导弹只能由不太精确的INS系统进行飞行导引,除非GPS系统还能间断地获得位置更新数据,否则导弹的制导系统不能补偿INS系统的固有"偏移"误差。
INS的精度一般以每小时偏移的角度来表示,在完全依靠INS系统导引的情况下,其偏移率越上,导引的精度就越高。当INS的偏移率为每小时1度时,对近程短时间飞行的武器(如"杰达姆")来说,其影响可忽略不计;但对飞行805公里,时间超过1小时的远程导弹来说,在整个飞行阶段得不到GPS系统的更新的情况下,INS系统这样的偏移率将有可能使导弹产生14.5公里的脱。
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什么是精确制导导弹? 20世纪70年代初期,美国首次在越南战场使用了激光和电视制导炸弹,由于它们能自己寻找和攻击目标,并具有极高的命中精度,当时人们曾称它为“灵巧炸弹”。
在1973年第四次中东战争中,埃及和以色列大量使用苏联和美国生产的各种导弹,取得了前所未有的战场效果。随后,在1974年美国政府的正式文件中第一次出现“精确制导武器”这一名词。
在海湾战争和科索沃战争中,精确制导武器的充分表演开创了战争的新时代,使人们对未来战争形式有了一个全新的概念。在今天,精确制导武器的拥有程度和运用能力已经成为衡量一个国家军事现代化程度的重要标志之一。
精确制导武器会同电子战、军事指挥自动化系统构成了现代战争的三大支柱。 一、精确制导武器概述 (一)精确制导武器的概念 制导武器是一种无人驾驶飞行器,它与一般武器相比有两个显著的特点:其战斗部的运载工具具有制导功能;它不仅有爆炸和杀伤目标的弹头,而且有自动捕获和识别目标的能力。
确制导武器是一种新型的武器系统,是在一般制导武器的基础上发展而来的。但关于精确制导武器这一概念,目前还没有统一的定义,尚处于发展变化和逐步完善的过程中。
有一种定义认为:直接命中概率大于50%的导弹、制导炸弹和制导炮弹统称为精确制导武器。这种定义目前已被经常引用,但在军事界和学术界并没有取得一致共识。
目前正逐步明确一致的说法是:精确制导武器是具有精确的制导系统,从而获得极高的命中精度,具有反应敏捷的控制系统和具有识别目标并摧毁目标的能力和抗干扰能力,它的造价低廉,能够大批量生产和装备部队,且使用和维护简便的新式武器。这种武器包括各种精确制导导弹、制导炸弹和制导炮弹、巡航导弹和远程遥控无人驾驶飞行器等,其主体是战术导弹。
精确制导武器主要包括精确制导导弹和精确制导弹药两大类。其中精确制导导弹是一种依靠自身的动力装置推进并由精确制导系统探测、处理、导引、控制其命中目标的武器,简称为导弹。
精确制导弹药是末制导弹药和末敏弹药的总称,前者主要有制导炮弹、制导炸弹、制导地雷等,后者主要指一些反装甲、反集群目标子弹药,它们的共同点是自身无动力。 (二)精确制导技术 精确制导技术是以高性能的光电测器为基础,采用目标识别、成像跟踪、相关跟踪等方法,控制和引导武器准确地命中目标的技术,也是一门正在迅速发展中的技术。
按照制导方式,即按照实现导引和控制飞行器根据特定基准(规律)选择飞行路线去寻找和攻击目标的运动过程中,所采取的手段与方法,可将精确制导技术分为以下几种类型: 1、寻的制导 包括主动式寻的制导、半主动式寻的制导和被动式寻的制导。 2、遥控制导 包括指令制导和波束制导。
3、匹配制导 包括地形(高度)匹配制导和景象(灰度)匹配制导。 4、惯性制导 只依靠弹上惯性部件提供制导数据,而不依赖外部信息的自主制导方式。
5、卫星制导 又称GPS制导,是指武器系统接收GPS中卫星播发的导航信号,实现三维精确定位和获取速度、时间信息的制导方式。 6、复合制导 是采用两种或两种以上不同物理特性的探测器组成的制导系统。
系统在制导时,若探测器为串行使用称为复合制导;若并行使用称为多模制导或并联复合制导。 精确制导武器的核心是制导系统,制导系统的先进与否直接影响到精确制导武器的作战效能、应用范围和武器系统的成本。
二、雷达精确制导武器 (一)雷达精确制导简介 雷达是英文“Radio Detecting and Ranging”的缩写Radar的音译,意为“无线电探测与定位”,即利用不同物体对电磁波的反射或辐射能力的差异性来发现目标和测定目标的位置。任何物体在受电磁波的照射时,都会对照射波产生反射作用;即使没有受到电磁波的照射,物体本身也会辐射电磁波。
雷达精确制导就是利用目标辐射或反射到导弹上的电磁波探测目标,并从中提取高精度的目标位置信息(包括目标的距离、角度、速度、形状与几何结构等),通过精确控制,自动地把导弹引向目标,直接命中并将其摧毁。我们把具有上述功能的装置安装在导弹的头部,称为雷达导引头或寻的器。
1、雷达精确制导的方式 (1)被动式雷达精确制导。导弹上的雷达导引头本身不发射信号,通过接收目标辐射的电磁波来探测和跟踪目标。
(2)主动式雷达精确制导。导弹上的雷达导引头发射电磁波并接收目标反射回来的电磁波(称为目标回波),并以此实现对目标的探测和跟踪。
(3)半主动式雷达精确制导。由地面或飞机上的电磁波照射器发射电磁波对目标进行照射,导弹上的雷达导引头接收目标反射的电磁波,并以此探测和跟踪目标。
需要说明的是,被动式雷达精确制导和主动式雷达精确制导是雷达精确制导的发展方向,这是因为它们具有发射后不用管的自主制导能力和它们的发射系统具有同时对付多个目标能力的特点。 2、雷达导引头的基本组成及主要功能 (1)发射机。
主要功能是产生特殊的电磁波信号,经功率放大后通过收发转换开关、馈线和天线发射出去。 (2)天馈系统。
主要包括天线、馈线与天线罩等。其主要功能是:发射天。
我国的激光末制导炮弹?
我军研制成处世界领先水平的激光末制导炮弹 近日,某地,一新型自行火炮水上适应性技术改造成果鉴定会现场。
随着指挥员一声令下,4辆经过改装的自行火炮依次驶向水中,劈波斩浪,在水面纵横驰聘。岸上,来自总部和有关科研院所专家们的脸上露出了满意的笑容。
一位将军称赞,该成果开创了我军自行火炮水上机动和作战的先河,对未来炮兵作战具有重要的军事价值。 这是炮兵学院南京分院科研成果鉴定会的又一次现场传真。
近年来,这个学院紧贴部队实际选择科研课题,瞄准世界军事发展前沿超前进行研究,大力开发模拟器材提高科研效益,趟出了一条富有特色的科研攻关之路,相继有100多项成果获国家和军队科研成果奖,其中4项成果获国家科技进步二等奖和军队科技进步一等奖,“军队初级指挥”学科专业进入了国家“2110”工程。 课题立项接轨训练一线 2002年6月18日,炮兵学院南京分院综合演练场,骄阳炙烤着大地,群山一片寂静。
前沿观察所内,却是演兵正酣:侦察兵操作激光综合测距仪,测定目标点方位和距离;计算手将数据输入某新型射击诸元计算器。仅仅数秒,一组组目标点的坐标便自动显示在荧屏上,并通过炮兵营连射击指挥系统迅速传至火炮阵地。
几乎是同时,后方已传来震耳欲聋的炮弹出膛声。侦察员报告:“首发命中!” 观礼台上,出席全军院校教学改革工作会议的150余位代表通过微波实时传输系统目睹了这精彩一幕,顿时报以热烈的掌声。
这种新型射击诸元计算器便是该院为解决部队训练难题专门开发研制的。 该院始终围绕提高部队战斗力搞科研,坚持选题从部队训练中来,成果运用到部队实践中去。
在一次下部队调研时,该院射击教研室周俭新教授发现,炮兵部队通用的某型射击诸元计算器存在着模块非固化、程序与数据易丢失等问题,给部队训练造成了困难。回校后,他立即向学院申请成立了课题研究小组,经过两年多的刻苦攻关,终于研制出了新一代射击诸元计算器。
该院黄建伟院长、卜连鹏政委向记者介绍,近3年来,学院获奖成果中,有80%都是从部队训练一线选择的课题,获奖成果在部队的推广率达100%。 课题研究瞄准学科前沿 盛夏,扬子江畔,一场高科技条件下的实弹综合演练鏖兵正急。
随着3发红色信号弹升空,一发发炮弹从炮膛呼啸而出,直扑敌阵地。 令人称奇的是,一种普通大口径火炮发射的炮弹,竟像导弹一样发发直接命中坦克、暗碉。
这种处于世界领先水平的新式“炮弹”———激光末制导炮弹进行作战使用研究,国内第一个便是炮兵学院南京分院“将军教授”刘怡昕。 早在3年前,刘怡昕教授便从外军有关资料中敏锐地觉察到,激光末制导炮弹武器系统将是今后各国炮兵的发展方向。
他在充分调查论证的基础上,向院领导作了汇报,申请成立了以他为首的科研攻关组,追踪世界炮兵装备发展前沿,超前对该型武器系统的作战需求、型号论证、定型试验等环节展开了科研攻关。 在总部的接装论证会上,面对众多的竞争对手,专家组组长刘怡昕教授胸有成竹,从理论原理到制导手段,从技术指标到战术运用,像一个先行的探险家,为在场的总部领导和科研专家打开了一个神奇的世界。
“瞄准世界军事发展前沿,与时俱进,超前研究,以不断创新的科研成果,为新装备尽快形成战斗力服务。”这是该院一以贯之的科研工作思路。
鼠标轻点凸现未来战场 鼠标轻点,硝烟弥漫的战场立体纵深顿现眼前;戴上耳机,能听到逼真的炮火轰鸣;恍惚中,坡路、陡崖、峭壁等各种地形迎面而来。 自行火炮模拟驾驶舱内,一位学员手握操纵杆,脚踩油门,双眼注视着和计算机同步显示的视窗,正全神贯注地“驾驶”着自行火炮。
随着他推拉摇转等各种动作变换,舱内仪表盘上的各种数据不停地跳动着,驾驶舱身也随着道路的起伏上下左右颠簸着。走出驾驶舱,这位学员兴奋地说:“和实驾感觉完全一样!” 这是炮兵学院南京分院研制开发的新型自行火炮驾驶训练模拟系统。
据该系统的主要完成人、仿真教研室夏正昌教授介绍,该系统可模拟自行火炮在各种地形上的驾驶训练,并能完成教学大纲规定的所有训练科目。学员利用模拟器训练合格后,实车驾驶4个摩托小时即可达到教学大纲的要求,训练成本下降了87%。
在学院射击模拟训练实验室,记者看到,大屏幕上弥漫着浓浓的战火硝烟,一枚枚炮弹如离弦之箭直扑敌阵地;震耳欲聋的枪炮声、爆炸声令人仿佛置身于真实战场。 电脑荧屏前,学员们手中鼠标轻点,正操纵着未来战争。
一位刚参加完网上“红”、“蓝”军对抗演练的学员兴奋地告诉记者:“实弹综合演练,能让人亲身感受战争的残酷和激烈;而网上模拟演练,则能让我们足不出户便可与未来战争‘零距离’接触,让我体验到了真实的谎言,领略了另一份神奇与激动。 ” 近年来,该院先后研制了“自行火炮射击指挥模拟系统”、“末制导炮弹作战指挥和训练模拟系统”、“炮兵射击指挥仿真模拟系统”等30余种模拟器材,在全军炮兵部队得到了推广应用,为部队培养了大批急需的操作使用骨干和技术保障人才,对新型火炮尽快形成战斗力起到了有力的推动作用。
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为什么红外制导空空导弹要射前锁定目标?
红外制导空空导弹机动性差,采用红外被动搜寻制导,载机发射导弹后即可退出攻击,不再跟踪目标。这样提高射击命中率。
简介:
1. 红外制导是利用红外探测器捕获和跟踪目标自身辐射的能量来实现寻的制导的技术。红外制导技术是精确制导武器中一个十分重要的技术手段,分为红外成像制导技术和红外点源(非成像)制导技术两大类。
2. 在各种精确制导体系中,红外制导因其制导精度高、抗干扰能力强、隐蔽性好、效费比高等优点,在现代武器装配发展中占据着重要的地位。
原理:红外非成像制导技术是一种被动红外寻的制导技术,任何绝对温度零度以上的物体,由于原子和分子结构内部的热运动,而向外界辐射包括红外波段在内的电磁波能量,红外非成像制导技术就是利用红外探测器捕获和跟踪目标自身所辐射的红外能量来实现精确制导的一种技术手段。
特点:是制导精度高,不受无线电干扰的影响;可昼夜作战;由于采用被动寻的方式,攻击隐蔽性好。但它的正常工作受云、雾和烟尘的影响;并有可能被曳光弹、红外诱饵、云层反射的阳光和其它热源诱惑,偏离和丢失目标。此外,红外制导系统作用距离有限,所以一般用作近程武器的制导系统或远程武器的末制导系统。
