主动雷达_红外成像复合导引头技术浅谈

雷达_红外成像导引头

第

卷增刊 #

,

红外与激光工程)

34 7 6 5

年8月#

!

%&&

(

+), .

/

) .

/ 0. 1 2

)

& 3 4 7 6 5

主动,达9红外成像复合导引头技术浅谈张义广#

‘ 3,

,

杨

军

’,

周

军,

’,

殷志祥

,

鲁艳清

3

4西北工业大学3#

中国航天科工集团摘典>

第九研究院设计所

,

: 5 6航天学院陕西西安 7 4 7 3;;湖北武汉<=<#海军装配技术研究所,

,

北京:=3<< 3 6,

介绍了主动雷迈红外成像复合导引头的特点>

分析了复合导引头的主要复合方式。

对主

动雷沟红外成像复合导引头的关健技术进行了初步的探讨

关镇询

主动雷沟红外成像复合导引头;整流革;>#

自动目标识别;数据融合7 33 7一

中#分类号? 7Α

:

文献标识码

>

Β

>文章幼号:=

3 4= 7增 4测与制导 6刃以。 6探

一

& Χ

Χ (

) .

Δ #

1 .

Ε Φ

!

, .Ε ΧΓ ,

.

/.

班Η ,

Χ(

.

ΙΧ)ΙΠ

Ε!

(&!% )/

1

ΚΛΜΝ!

3ΟΒΝ % )砚Ι% .Ι )一,

ΚΛ !% % ) ) ) .;

4:Σ ! Ι 3#

!

,Β1

! ,

) .%

Χ

1

#

Ν

!

Φ

Τ,

1 .

Υ & Δ Σ#

Φ)Χ%

Ε

Χ . )Χ)

拟黝Γ

一

Χ.Ι )

,

0%,

物).

一

ΘΧ)Ι

Ρ

1Δ Χ Ε

,

Χ . 5, )ΔΙ1

7: 4 73ΣΦΧ 6 5!

;

Φ?

ΝΧ ΒΦ)

/ .

(

)Χ% + 1

!

,

ΣΒ +Σ

ΩΦ.< 4 ) 6 5%

<ΣΦΧ

ΦΘ& ? 2Χ(

’

)Φ

!

!

)Χ + 忆

, Φ

Ν

.Γ

ΔΞ Χ)Ι = 3<< 3ΣΦΨΧ,

,

哪611

ΒΖ 1 .

>Β

Γ Χ .

/ . Η

Χ (

Ι .

Χ)Ι%

!

(&!

%)

/

1 .

Δ

:Α

) .Χ(&! . ) !

Σ ) Φ:Α

! !

ΙΔ, !,

)ΧΧ . 1Φ一

&,

而

Χ

#

Φ?

Φ

. Δ

!

,

ΧΦ Χ/

1 1 1 % 11

) :ΑΧ

/ !#

/ ) .

/Χ 1& (Χ

!

(&!% )/ (

/

) .Β%

.ΔΚ/加)五 )刀 !

Χ 1 Δ

Ε Φ ) ! !ΙΧ 1[Τ

.

/

1Χ( .

& Δ

! / 1>

Β∴

Χ Γ .% ,

/.

Η

Χ( .ΧΙΙ )

!

(&!% )/

1

>

∴

!

(

>

! (

Χ .

田唱

!

)Ι

Χ ! )>Χ

.

1Χ! )

=

引

盲,

强

,

而且提供给制导系统的制导信息丰富具有广阔。

,

的应用前景随着光电对抗技术的飞速发展导弹武器系统的导引头将面

临着多种光电组合对抗单一模式的导引,

:

,3=

边红外成像复合导引头主合方式世纪 7=年代中期人们便开始了复合导引头的目前越来越多的导弹将采用复合导引头“,,

头已基本不能适应战场上复杂的光电对抗环境将不同波段的导引头进行复合能够充分发挥各自的优势,、

,

互相弥补不足从而大大提高导弹武器系统的光电对

研究国的型“

如美⊥_=

抗能力和命中精度。

,

是当前精确制导技术的发展方、、

海麻雀”、

”

] ⊥ 7Η一

舰对空导弹奥托马特。

、

俄罗斯

向主动雷达作用距离远测距精度高全天候工作但容易暴露目标、

,

白岭

意大利的)

“

”

+隐身反舰导弹>

,

测角精度低、

;

红外成像导引头测角,,

以及台湾的雄风。

导弹等川

精度高抗电子干扰能力强具有自动目标识别能力但作用距离短,,

目前复合导引头主要有两种复合方式分孔径和

不能全天候工作

因此主动雷达 9红、

共孔径

外成像复合导引头是复合导引头的一种主要复合模

分孔径避免了整流罩的设计困难雷达和红外在,

式这种复合导引头不仅测量精度高天候适应能力

空间上分开

,

需要的结构空间大并且由于导引头有

,

>收#日翻

3= 7

一

伪

#

=一,

作#曲介

#

张义广 4: 8 7 6男

,

博士

,

高级工程师

,

主要从事光电精确制导技术

、

自动目标识别的研究

#

> 2 (‘ ΚΙΔ

.Φ

:

#

!Ε

(

雷达_红外成像导引头

红外与激光工程>光电探测与制导技术的发展与应用

第

卷,

突起物给制导系统设计增加了一定的困难按雷达传感器与红外传感器的排布位置分孔径一般有两种实现方式雄风)>,

,

。

也可以将雷达和红外传感器按图 3的串联方式排布,,

红外导引头放在前端雷达导引头放在后端导弹总

串联方式和并联方式如图

。

:

所示的台湾。

体设计时设计合适的工作模式使雷达导引头工作时始终偏离导弹轴线一定的角度避开红外导引头对雷达孔径的遮挡小、。

β 3导弹复合导引头就是分孔径上下并排布置α

,

共孔径设计让雷达和红外共用一个孔径位标器设计简单但整流罩难以设计,,,。

,

体积是一

图

月幻翻,

汗旧

种可能的共孔径方式雷达天线中间留出红外成像导引头的光学口径

红外导引头与雷达导引头共用一个

一

侧

晋χ

位标器Κ「

。

多少 ..

9

子

声吟

私

钊

山口

#

Η

,

由

即官

户”” )

图Χ]Ι #

:)

并联排布的分孔径复合导引头& . 刀 !

Φ%

一 Τ !%)/ 1&

(&!% )/

1

图Χ]Ι#

共孔径复合导引头!)

Σ!

% )

& .

)刀 !

& (

!%

/ )

1

,

分孔径复合和共孔径复合各有优缺点其性能比

较见表图3Χ#]Ι 3 Χ 1一

:

。

一般地分孔径方案适用于体积大,

、

空间相

串联排布的分孔径复合导引头

对充足并且能够提供特殊航迹的导弹系统1

而弹径。

! )Τ%

/ 1δ.

.

δ .

)刀 Ε !

(&=

%

/ )

小

,

空间受限的导弹只能选择共孔径复合方案

衰:?Ζ:.#

分孔径和共孔径妞合导引头特点比较,Υ

&

,

( ) .:#

!

(

&.

1 &.

.

.

Χ& 肚

.)

/

Ε= ) ) )= )

& _

!

Ε!

(

! )δ%. Ι

/

1

⊥!/ 叩肚以巴.

Β/Γ. Ι ) .

‘

Χ/ )∴ 1.Γ.+φ . Γ

δ

眼

Η+

只

秒 稗聆/ !3∴#

1 )

!1

,七

! )

.

/.

1

%

%

(

,

Φ

Γ .

ΔΤ

ΙΧ

Φ

χ

χ

!

(

/

ΧΙ%Χ

Ι )

:Α

1

(&

3⊥!

#

Ε,七 ,

) !:切=

. !

,

Ι山/ . )1

Ε 1

Δ 1 (/ 1Χ即Χ)Ι:Α (& . Χ /Α ) ! 1

1 Γ!,

Δ 1 ( 1

1)

,

!

%

! (

/Χ,Χ

Ε%

Σ!

)%刀 ! )

.

δ

切闭

:∴#

.

1

&

Ε .!)

Χ . .

Ι) (Γ!

)

:Α,

! ) Ε

)

/

,

/%Ε Φ1

3名(#

,

%

(

1

Χ(& 1

1

Γ (

!

Δ ( 1

1

ε

:∴ 3#

!

毗/

Χ

脚

Ι:

ΧΧ/,/.

%

Η+

耳甲护

华 / !吧1

场 Ε

! )

.

1

Χ 0%

,改

! .

Ι%/

.)

Δ

1

/

Χ

Χ )Ι

)

Ι:

Α 1

(&

主要的也不外乎如下几个3

。

关挂技术分析分孔径和共孔径复合导引头所需要解决的关键

# 3:

一体化盛流革对于共孔径复合导引头来说一体化整流罩是至,。

关重要的一体化整流罩不仅要具备机械强度高耐高温耐热冲击化学性能稳定的特点、

、

技术问题不尽相同在分孔径中属于关键技术但到了共

孔径中就很容易解决如分孔径的空间对准带来的误差在共孔径中就不一定存在反之亦然,,

,

、

,

还需要有良。

好的光学性能以及与雷达天线的匹配性能

具体地。

;

,

如共孔径,

说

,

一体化整流罩必须具有红外,,

、

雷达信号的高透过、

的双波段透波整流罩是个难题但分孔径就不需要解

率折射率要小介电常数和损耗角正切要尽可能小目前可选的材料较少

,

决

。

雷达 9红外成像复合导引头的关键技术很多

但洲

主要有氟化镁

硫化锌

、

金刚

雷达_红外成像导引头

增刊

张义广等>主动雷达9红外成像复合导引头技术浅谈。

石等

也可用两种材料拼接,,

,

前端用雷达Ρ红外都能,

以节省空间对准的时间开销并且规避了空间对准产

透过的材料后端用透雷达波的材料

但在拼接处存,。

生的误差

。

由于雷达和红外测量数据差别较大,

,

数据

在介电常数跳跃会对雷达导引头带来不利影响难以采用补偿的方法解决这种不利影响但目前成熟的

融合采用分布式结构较好即首先对雷达和红外导引头分别进行观测一航迹互联判决确定单模导引头输,

制造晶体的工艺水平难以研制出大尺寸的晶体整流罩来满足复合导引头的要求需进一步研究金刚石材料的生产工艺、

出数据来自同一个目标后再进行两个导引头的航迹

,

,

以获得全波段适用性较好的材料

,

同

一航迹关联判决对于有位标器的复合导引头来说可以仅对角度测量信息进行融合角速率信息由速率,

。

,

时也需要研究新的工艺方法或改进现有工艺方法来开发氟化镁硫化锌等材料以获得特定应用背景条件下的整流罩如热等静压成型工艺在理论上就可以生,

陀螺直接测量输出从而减少处理信息量提高信息融合速度。

,

,

从人们的研究结果来看、

,

采用图< 4图中,

仅给出了雷达工程实现价值

红外导引头关联时的框图

不关联时

产出大尺寸的氟化镁整流罩# 3 3

。

应根据情况做相应处理 6的信息融合可能有比较好的,

,杂背#条件下的自动目标识别具有自动目标识别能力是复合导引头的基本要。

实时性也较好

。

求之一标,

导弹作战时希望能够识别出任意指定的目。

众血了‘幻钾#倒巨#/甘

血#

众白

.+,Η睡喀#山##

这就给自动目标识别技术提出了很高的要求、

随,

着天气目标运动的改变目标周围的背景也在改变能性,

,

及自#国比皿】##血

沁即山自

,

自#

画诊嗯血嗯

并且目标多采用光电隐身技术来缩小其被探测的可因此目标处于瞬息万变的复杂背景之中。。

:

同一

哪(耐如喊州如加目#】自七,公#滋知

#上##

心心团团

背景中还存在与打击目标类似或者相同的目标这就给自动识别带来更大的困难当前比较有效的方法是

,

Ζ#目#

Η月#

山劝刘加

借助人的智能来解决任意指定目标的识别问题即采用人在回路的方式由人工识别出目标并锁定跟踪这可以解决视距范围内的自动目标识别问题但当链路,,

,

卫#山电Η#山山曲翔盛#

目血

山特俄材自沮州‘月

#

图<Χ]Ι<#

信息融合方法框图Χ ( ) .!%, 1Χ! )1 Φ

被切断或者要识别超出传输距离之外的目标就存在问题。

)!+,

(

导弹武器系统希望实现,,

“

发射后不管

”

的功能

# 3<

杭光电组合千扰技术复合导引头的另外一个作用是提高复合导引头。

来保证发射平台的生存能力因而自动目标识别才是未来的发展方向热门,

当前

Β?Η。

是信息处理专业的研究

的抗干扰能力

在面临各种光电干扰条件下。

,

可以借,

处于推广应用过程中,

在致力于研究

Β?Η

技、

助多模导引头获得的丰富信息来识别真假目标达到

术的同时

结合具体导弹的应用背景研究特定目标,。

抗光电干扰的目的

比如,

,

质心箔条干扰对于雷达导,

特定条件下的自动目标识别策略更应当受到重视以解决目前急需的应用问题# 3

引头来说很难有对抗的手段但由于质心箔条一般在

当然

,

自动目标识别还必。

弹目距离较近时使用此时红外导引头已经能够成像并能识别出目标和箔条从而可以利用红外成像导引头来克服这种干扰。

须解决多目标的识别与跟踪问题

盆合导引头的伯息胜合技术信息融合技术增加了目标的特征维数为复合导引头正确识别跟踪目标提供了更多的决策信息利用,,。

目前光电对抗技术发展较迅速,、

,

难以找到一种方法来对抗所有的干扰模式因此研究抗光电组合干扰方法的同时应注重对目标干扰模

式的研究以及光电对抗试验研究由于需要大量的经费和时间,。

这些丰富的信息可以提高目标识别的可靠性和识别概率人们在多目标跟踪、、

数据对准

、

航迹关联,一

、

决

当前还没有建立完整的目标,,

、

干扰特性数据

策融合航迹融合等方面进行了大量的研究结合人工智能理论也研究出了许多有效的算法::。。

库

,

难以完成导弹的攻防对抗仿真。

因而主要从理论,

对于导,,

上分析抗干扰的方法难以提出工程上经过验证的光

弹武器系统来说最重要的是解决工程实现问题特别是实时性问题对于共孔径的复合导引头来说

电对抗方法为了提出更切合实际的对抗方案必须

数据,

进行目标

、

干扰模式数据库的建造工作从而可以针。

,

对准就可以不需要空间对准只需要进行时间对准可

对不同的光电对抗模式提出有效的光电对抗措施

雷达_红外成像导引头

红外与激光工程>光电探测与制导技术的发展与应用

第。

卷

红外成像复合导引头是完全有可能的

结

论>今考文献

主动雷达9红外成像导引头可以提高反舰导弹的

命中精度和抗干扰能力优于任何一个单一模式是未来反舰导弹的主要发展方向,。

,

,

β: 3

张德文复合制导Φ却刃Τ

#

ε#

#

_: !Ε=Ε (#

—

导弹制导新主张+电子设备, 4 3 46β 35 6#

,

>

吞7

#

文中研究了主动雷达 9红外成像复合导引头的复合方式以共孔径复合导引头为基础对复合导引头的关键技术进行了初步的探讨提出了在当前技术水平,

刘苏杰多模复合导引头信息融合关键技术初探田制导与引5信34⊥,,,

#

3Α 4= 6>,

一

::

#

夏克强周凤歧周军红外9雷达复合制导数据融合技术中的时间校#

条件下各关键技术研究的基本思路

。

6 5,Α >准方法研究田 3 4 7 3 4 6 _#

一

:3#

目前多模复合导引头正处于研究过程中所形成

,

袁博杨军等用最小方差最优算法实现雷达3箭与制导学报,侧抖 3 4 6:=<<>,一

,

的理论和方法还有待进一步的实践检验

。

在光电技

:=Α

#

—

红外数据融合田弹

#

术

、

人工智能技术攻防对抗仿真和试验技术飞速发,

、

王风英宽带微波

#

展的条件下

研制出适合具体应用背景

的主动雷达 9

—航天科工集团第二研究院

被动 9红外复合导引头数据融合技术α∴中国β#

,

3=⊥ 4

#

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pw6e.html