20世纪第二次世界大战期间,在美国集中力量于微波雷达研究时,德国则秘密开发红外军事应用中,取得多项突破。战后,美国和苏联像德国一样在极为保密的状态下大力红外军事技术,尤其是红外成像技术。红外成像不仅把侦察警戒、夜视前视、搜索跟踪、测距定位等红外传统项目提升到前所未有的高度,还大大加强了红外在导弹制导、导弹防御等方面的战术和战略地位。
目前,导弹在现代战争中的作用越来越大,品种越来越多,除了洲际导弹外,还有空对空导弹、空对面导弹、面对空导弹、面对面导弹、反舰导弹、反潜导弹、反装甲导弹、反弹道导弹等。导弹靠自身的发动机推进,又靠自身的战斗部摧毁目标,其关键在制导。制导系统根据制导信息不断测定自身与目标的距离、方位,向导弹舵翼发出指令修正飞行轨道,并最终 接近和击中目标。制导方式有惯性制导、有线电制导、无线电制导、无线电制导、红外激光制导、红外制导、GPS制导等。有线电制导只能用于步兵对坦克和地堡等近距离攻击。无线电制导易受干扰。
通常说的红外制导指的是红外无源制导,即利用目标自身的热辐射获取制导信息以实现导弹向着目标飞行过程中的自动控制。而红外无源制导系统又可分为红外点源制导系统和红外成像制导系统。红外点源制导系统是利用目标辐射的红外线作为信号源的被动式自寻的制导系统,其往往使用单元或多元红外器件,其功能主要是来完成对目标的自主搜索、识别和跟踪,并可给出制导所需要的控制信号,为导弹提供导引信号,广泛应用于空对空、地对空导弹,也应用于某些反舰和空对地弄器,其优点如下:
1、制导精度高。由于红外制导是利用红外探测器捕捉和跟踪目标本身所辐射的红外能量来实现寻的制导,其角分辨率高且不受无线电干扰的影响。
2、可发射后不管。武器发射系统发射后即可离开,由于采用被动寻的工作方式,导致本身不辐射用于制导的能量,也不需要其他的照射能源,攻击隐蔽性好。
3、弹上制导设备简单,体积小,质量轻,成本低,工作可靠。
但是,红外点源制导系统也有其不可避免的缺点。
1、受气候影响大,不能全天候工作,雨、雾天气红外辐射被大气吸收和误差的现象严重,在烟尘、雾的地面背景中其有效性也大为下降。
2、容易受到激光、阳光、红外诱饵等干扰和其他热源的诱骗,偏离和丢失目标。
3、作用距离有限。一般用于近程导弹的制导系统或远程导弹的末制导系统。
红外点源制导要应用于空对空和地对空导弹。美国响尾蛇系统空对空导弹即为这种制导体制的典型代表。几十年来都集中于提高制导精度,提高灵敏度,加强高干扰能力,扩大攻击目标范围等方面的研究与改进。数十年来,在多次空战中都创造了令人瞩目的战果。在现代的空战中仍在应用,是现代作战飞机的重要装备。红外点源寻的制导,也成功地应用于防空导弹武器。法国的防空导弹,美国的红眼睛和尾刺防空导弹以及前苏联的SAM-7防空导弹都是采用了红外点源寻的制导。这种寻的制导导弹一般用于近程、低空制导导弹。
而目前正在高速发展的红外光电开关成像制导系统,是基于红外热成像技术的,可是提供二维红外图像信息,多被动接收目标的红外辐射信号,不仅制导精度大大提高,还使导弹获得了更大的离轴触点度搜索跟踪能力和识别红外诱饵的能力,隐蔽性好,设备体积小,功耗低,抗干扰能力强,适宜于近程和中远程导弹的末端精确制导。 |