激光告警與激光干擾技術(shù)的發(fā)展*

淦元柳 李朝榮

(空軍駐錦州地區(qū)軍事代表室 錦州 121000)

1 引言

目前,功率小型化的激光器,可用于對(duì)地面/機(jī)載光電傳感器進(jìn)行軟硬損傷的戰(zhàn)術(shù)激光武器系統(tǒng);大功率激光器可以對(duì)飛行中的飛機(jī)/導(dǎo)彈甚至衛(wèi)星光電傳感器進(jìn)行硬破壞。便攜/小型化高分辨率激光雷達(dá),不僅可以對(duì)幾公里之外的飛機(jī)、坦克等目標(biāo)進(jìn)行高分辨率成像,還可發(fā)現(xiàn)十幾公里以外隱蔽的光學(xué)觀瞄器材,并對(duì)其精確定位。激光/光電制導(dǎo)武器的精度越來(lái)越高[1]。

面對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)上日益增長(zhǎng)的激光威脅,為了保護(hù)自身目標(biāo)的安全,大力發(fā)展激光告警與激光干擾技術(shù)已勢(shì)在必行。

2 激光告警

激光告警設(shè)備是一種用于截獲、測(cè)量、識(shí)別敵方激光威脅信號(hào)并實(shí)時(shí)告警的光電偵察設(shè)備。通常裝載在飛機(jī)、艦船、坦克及單兵頭盔上,或安裝在地面重點(diǎn)目標(biāo)上,對(duì)激光測(cè)距機(jī)、目標(biāo)指示器、激光駕束制導(dǎo)照射器、激光雷達(dá)、激光制導(dǎo)武器的激光信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)、識(shí)別和告警,以便載體適時(shí)地采取規(guī)避機(jī)動(dòng)或施放干擾等對(duì)抗措施[2]。

激光告警設(shè)備按探測(cè)工作原理分為光譜識(shí)別型、成像型、相干識(shí)別型、全息探測(cè)型激光告警設(shè)備。

2.1 光譜識(shí)別型

光譜識(shí)別型激光告警接收機(jī)接收激光能量的方式大致有兩種,即接收大氣氣溶膠散射的激光能量或直接攔截激光束。

1)散射探測(cè)式激光告警設(shè)備。它是通過(guò)接收目標(biāo)表面、地面、大氣氣溶膠等散射的激光輻射來(lái)實(shí)現(xiàn)激光探測(cè)和告警。在協(xié)同作戰(zhàn)中探測(cè)這種散射光可實(shí)現(xiàn)對(duì)臨近車輛受到激光威脅的告警。

這種探測(cè)器裝在車頂,視場(chǎng)向外、向下展開(kāi),好像一個(gè)錐形的罩子,將車輛完全罩住。它在垂直面上的視場(chǎng)寬度為6°,范圍是-7°～13°;在水平方向上的視場(chǎng)為360°。來(lái)自任何方向、射到車輛任何部位的激光輻射,都必然要穿過(guò)這“罩子”。當(dāng)激光束穿越罩子時(shí),大氣氣溶膠散射的激光能量就能被探測(cè)器接收到。這種散射探測(cè)方式可以有效地警戒敵方激光束的照明,但不能確定激光源的方位。英國(guó)馬可尼公司研制的空間散射光探測(cè)器,有八個(gè)光口圍成一個(gè)圓形,在入光口中有柵極、折射鏡,物鏡及探測(cè)器等。

2)攔截探測(cè)式激光告警設(shè)備。采用攔截探測(cè)方式,可實(shí)現(xiàn)對(duì)激光源的定位。多探測(cè)器攔截警戒就是一種比較簡(jiǎn)單的、可實(shí)現(xiàn)對(duì)激光源定位的攔截探測(cè)方式,通常由若干個(gè)分立的光學(xué)通道和電路組成。這種接收機(jī)探測(cè)靈敏度高,視場(chǎng)大,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng),成本低,但角分辨率低,只能概略判定結(jié)構(gòu)入射方向。例如,挪威Simrad和英國(guó)Lasergage公司研制的RL1型激光警戒裝置,它由探測(cè)頭和車內(nèi)的顯控器兩個(gè)部分組成。探測(cè)頭由5個(gè)硅光電二極管探測(cè)通道組成,水平方向均布4個(gè),分別接收來(lái)自不同方向的激光輻射,每個(gè)探測(cè)器的視場(chǎng)均為水平135°,垂直-20°～+67.5°,相鄰二光學(xué)通道的夾角均為90°,可以探測(cè)到水平360°范圍的激光輻射。相鄰視場(chǎng)重疊45°,角分辨率45°,它們的相互位置關(guān)系,將整個(gè)水平視場(chǎng)均勻地分成八個(gè)象限。于是,根據(jù)某個(gè)或某兩個(gè)探測(cè)器接收到的激光輻射,就可確定激光源所在的象限。第5個(gè)探測(cè)器是垂直方向探測(cè)器,垂直通道的光軸指向天頂,視場(chǎng)135°,與水平方向的通道組合,覆蓋垂直的110°空域,探測(cè)來(lái)自上方的激光輻射。該設(shè)備可用于對(duì)紅寶石激光器、GaAs激光器和釹激光器的告警。其主要技術(shù)指標(biāo)為:探測(cè)波段0.66～1.1μ m,虛警率小于1000h一次。該接收機(jī)的角度分辨率較低,只能概略判定激光入射方向,主要用于對(duì)定向精度要求不高的場(chǎng)合。探測(cè)器附近的物體造成的二次反射往往會(huì)引起錯(cuò)誤定向。為使入射方向不致定錯(cuò),必須采取有效的二次反射抑制措施。

2.2 成像型

成像型激光告警設(shè)備通常采用魚(yú)眼透鏡和紅外電耦合器件(CCD)器件或PSD(位置傳感探測(cè)器)器件,優(yōu)點(diǎn)是:

1)視場(chǎng)大。采用魚(yú)眼透鏡可實(shí)現(xiàn)全空域的凝視監(jiān)測(cè),不需掃描,不存在由掃描而可能引起的漏探測(cè)。降低覆蓋空域、減小視場(chǎng)后,它可使定向精度達(dá)1mrad左右。

2)角分辨率高。采用CCD成像器件,像元尺寸小(μ m級(jí)),為精度定位提供了先決條件。

3)虛警率低。采用雙光道和幀減技術(shù),消除了背景干擾,突出了激光信號(hào),大大降低了虛警率。

缺點(diǎn)是光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜,只能單波長(zhǎng)工作且成本高,難以小型化。

美國(guó)研制的激光尋的和警戒系統(tǒng)“拉赫韋斯”(LAHAWS)是成像型激光告警設(shè)備。該系統(tǒng)采用了100×100面陣CCD成像器件及雙通道消除背景措施,其工作原理為:由魚(yú)眼透鏡把會(huì)聚的光通過(guò)4∶1分束鏡分成兩個(gè)光學(xué)通道,80%的光能通過(guò)窄帶寬濾光片,進(jìn)入CCD攝像機(jī)的靶面,其余20%再經(jīng)兩塊分束鏡和窄帶濾光片進(jìn)一步分成1∶1的兩條光學(xué)通道,各自進(jìn)入一個(gè)PIN硅光電二極管探測(cè)器中,其中一個(gè)通道包含激光和背景信號(hào),另一通道只包含背景信號(hào),經(jīng)相減放大,把PIN光電二極管的輸出,經(jīng)差分放大和高速閾值比較器處理后,區(qū)分出背景照明和激光輻射,產(chǎn)生音響及燈光指示。光電二極管有輸出信號(hào)時(shí),CCD面陣輸出的視頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)變換和數(shù)字幀相減處理,消去背景,突出了激光光斑圖像,由計(jì)算機(jī)解算出激光源的角度信息送火控系統(tǒng)或?qū)瓜到y(tǒng),并在顯示器上以亮點(diǎn)的形式顯示出來(lái)。光路中采用了光學(xué)自動(dòng)增益控制以防強(qiáng)光飽和。LAHAWS激光告警系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)是:工作波長(zhǎng)1.06μ m;警戒空域方位 360°、俯仰 0°～ 90°;定向精度 3°。

2.3 相干識(shí)別型

相干識(shí)別是目前測(cè)定激光波長(zhǎng)的最有效方法。激光輻射有高度的時(shí)間相干性,故利用干涉元件調(diào)制入射激光可確定其波長(zhǎng)和方向。相干識(shí)別型激光告警設(shè)備用法-珀或邁克爾遜干涉儀光學(xué)系統(tǒng)給入射激光造成相干條件,利用形成的干涉條紋間距確定入射激光的波長(zhǎng),利用干涉圖的橫向位移量確定入射激光方向。特點(diǎn)是可識(shí)別波長(zhǎng)且識(shí)別能力強(qiáng),虛警率低,視場(chǎng)大,定向精度高。采用相干識(shí)別型激光告警設(shè)備,不僅可以區(qū)分激光和非相干光,而且可以測(cè)出入射激光的參數(shù),如波長(zhǎng)、入射方向等。利用法-珀干涉儀和邁克爾遜干涉儀原理的激光告警設(shè)備,是目前比較實(shí)用的相干識(shí)別型激光告警設(shè)備。前者用法-珀干涉濾波器和光電二極管作探測(cè)器;后者用球面邁克爾遜干涉儀和面陣CCD攝像機(jī)探測(cè)激光產(chǎn)生的同心圓環(huán)。它們共同的特點(diǎn)是識(shí)別能力強(qiáng),能探測(cè)激光波長(zhǎng)和虛警低;不同點(diǎn)是前者視場(chǎng)大、定向精度高。

2.4 全息探測(cè)型

全息探測(cè)型激光告警設(shè)備。該型告警器采用全息象限透鏡,它是專門設(shè)計(jì)的暴光系統(tǒng)產(chǎn)生的全息光學(xué)元件,它分為四個(gè)象限。全息象限透鏡是一種分成任意個(gè)象限的全息光學(xué)元件。它可以把入射到不同象限上的激光輻射分別成像在特定位置上,成像的位置僅由被照明的象限所決定。利用全息象限透鏡確定入射激光的波長(zhǎng)和入射方向,物鏡將入射的激光會(huì)聚到位于其后焦平面處的全息象限透鏡的某個(gè)象限上,全息象限透鏡將激光輻射會(huì)聚到與這個(gè)象限相應(yīng)的點(diǎn)探測(cè)器上。從而確定了激光源所在的象限。

全息場(chǎng)鏡將入射在其上的輻射分成4束,同時(shí)成像在4個(gè)探測(cè)器上,在每個(gè)探測(cè)器上形成光點(diǎn)的大小,與光輻射在場(chǎng)鏡上的入射位置成比例。全息場(chǎng)鏡在4個(gè)探測(cè)器的光敏面上按其光斑偏離光軸中心的不同位置形成光能強(qiáng)弱不同的光點(diǎn),使4個(gè)探測(cè)器產(chǎn)生不同的輸出信號(hào),將探測(cè)器輸出信號(hào)反饋給由求和線路、求差線路、除法線路構(gòu)成的電子系統(tǒng)中進(jìn)行處理,就可以確定光斑在全息場(chǎng)鏡的位置,而光斑位置是激光束入射角的函數(shù),因此,根據(jù)4個(gè)探測(cè)器的輸出,可以非常準(zhǔn)確地確定光源方向。

3 激光干擾

激光干擾技術(shù),主要分為激光有源干擾和激光無(wú)源干擾[3]。

3.1 激光有源干擾

激光有源干擾首先是以欺騙式干擾的形式出現(xiàn)的,它需要的激光功率不高,技術(shù)上比較容易實(shí)現(xiàn)。激光有源欺騙干擾主要是指角度欺騙和距離欺騙。角度欺騙是通過(guò)截獲激光制導(dǎo)目標(biāo)指示器的信號(hào)并進(jìn)行復(fù)制,形成激光有源假目標(biāo),將激光精確制導(dǎo)武器引到假目標(biāo)上來(lái)。激光距離欺騙是對(duì)精確制導(dǎo)武器載機(jī)測(cè)距信號(hào)進(jìn)行干擾,使其不能獲取目標(biāo)的真實(shí)距離信息,從而不能對(duì)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確攻擊。

激光有源干擾目前發(fā)展最快的是壓制式激光干擾技術(shù),它是隨著大功率激光系統(tǒng)的出現(xiàn)而發(fā)展起來(lái)的,又分為以損傷光電傳感器為主的激光致盲武器和具有硬摧毀能力的戰(zhàn)術(shù)激光武器兩類。

利用高亮度激光束干擾或破壞人眼視覺(jué)和各種武器裝備中的光電傳感器的戰(zhàn)術(shù)武器統(tǒng)稱之為激光致盲武器。它具有發(fā)射時(shí)無(wú)后坐力,打擊精度高,發(fā)射成本低以及軟殺傷等特點(diǎn)。激光致盲武器是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中一種有效的光電對(duì)抗武器,也是一種新型壓制兵器,具有一定的威懾力量,因而引起了各國(guó)軍方的極大關(guān)注。

近年來(lái),激光反衛(wèi)星光電傳感器技術(shù)更加受到各國(guó)的重視。美國(guó)1997年進(jìn)行了激光對(duì)衛(wèi)星光電傳感器干擾實(shí)驗(yàn),利用地面大功率激光干擾低軌道衛(wèi)星傳感器。實(shí)驗(yàn)表明,利用激光干擾/破壞衛(wèi)星光電傳感器是可行的。依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),目前美國(guó)已經(jīng)具有對(duì)中低軌道的衛(wèi)星光電傳感器進(jìn)行硬破壞的能力。另外,前蘇聯(lián)在大功率激光技術(shù)方面與美國(guó)的相當(dāng),據(jù)報(bào)道已經(jīng)研制成功了可以用于破壞衛(wèi)星光電傳感器的激光武器系統(tǒng)。可以預(yù)料,激光反衛(wèi)星技術(shù),作為信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的一種威懾手段將在未來(lái)一段時(shí)間得到迅速發(fā)展。

3.2 激光無(wú)源干擾

激光無(wú)源干擾主要是指煙幕和偽裝等。無(wú)源干擾作為廉價(jià)、有效,可以大量裝備的干擾手段越來(lái)越受到各國(guó)的重視,美、英、俄等國(guó)家近幾年更是投入了大量經(jīng)費(fèi)用于研制新型無(wú)源干擾設(shè)備。如美軍研制的地面車輛發(fā)煙系統(tǒng)可以產(chǎn)生大面積的煙幕,能提供90分鐘的可見(jiàn)光遮蔽和30分種的紅外遮蔽,目前正在改進(jìn),增加毫米波遮蔽能力。煙幕布放系統(tǒng)通常與激光告警器同時(shí)使用,當(dāng)有激光威脅時(shí)及時(shí)告警,并立即放出煙幕阻擋激光輻射。目前,國(guó)外已經(jīng)將這種對(duì)抗手段裝備到坦克、戰(zhàn)車、艦船和飛機(jī)上。

激光欺騙性干擾對(duì)抗系統(tǒng)的任務(wù)是,發(fā)射與威脅激光束特征參數(shù)(包括工作波長(zhǎng)、重復(fù)頻率、脈沖寬度、編碼方式等)完全相同的干擾激光束,投射到假目標(biāo)上,從而以假亂真,誘騙激光制導(dǎo)彈偏離真目標(biāo),射向假目標(biāo)。根據(jù)產(chǎn)生激光干擾信號(hào)方法的不同,分為轉(zhuǎn)發(fā)式干擾和應(yīng)答式干擾兩種。轉(zhuǎn)發(fā)式干擾是將系統(tǒng)中激光告警機(jī)接收到的激光威脅信號(hào)自動(dòng)放大,并由激光干擾發(fā)射機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),從而產(chǎn)生激光欺騙性干擾信號(hào)。應(yīng)答式干擾是將系統(tǒng)中激光告警機(jī)接收到的激光威脅信號(hào)存儲(chǔ)和再現(xiàn),由此產(chǎn)生激光欺騙性干擾信號(hào)。在一個(gè)系統(tǒng)中,上述兩種干擾方式通常結(jié)合使用。

對(duì)激光制導(dǎo)武器欺騙式干擾的預(yù)期效果是產(chǎn)生假目標(biāo),以假亂真,欺騙或迷惑激光制導(dǎo)航空炸彈和空地導(dǎo)彈,使其成為盲彈。

美陸軍的州/GLQ-13車載激光對(duì)抗系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu),可保衛(wèi)各種規(guī)模和形狀的地面重要目標(biāo),并能通過(guò)自檢設(shè)備而獨(dú)立工作。據(jù)分析,該系統(tǒng)采用了激光偵察告警、激光有源干擾和激光無(wú)源干擾等項(xiàng)技術(shù)。

英國(guó)通用電氣—馬可尼航空電子設(shè)備公司研制的405型激光誘餌系統(tǒng),用來(lái)誘騙激光制導(dǎo)武器,從而有效地保護(hù)裝甲戰(zhàn)車等平臺(tái)。整個(gè)激光誘餌系統(tǒng)包括激光告警器、先進(jìn)信號(hào)處理器、瞄準(zhǔn)系統(tǒng)及激光發(fā)射機(jī)。工作時(shí),405型系統(tǒng)檢測(cè)與分析正在照射目標(biāo)的激光束,然后系統(tǒng)按該激光束的特性進(jìn)行復(fù)制,并用復(fù)制的激光束照射誘餌目標(biāo),以將激光制導(dǎo)武器引向誘餌。

4 發(fā)展動(dòng)向

1)諾?格公司提前交付機(jī)載激光水雷探測(cè)系統(tǒng)。諾?格公司網(wǎng)站2010年1月11日?qǐng)?bào)道:諾斯羅普?格魯曼公司向美國(guó)海軍交付了首批第二階段低速初始生產(chǎn)(LRIP)的激光水雷探測(cè)系統(tǒng)(ALMDS),比預(yù)定日期提前了6周。

ALMDS可迅速探測(cè)和定位水面和近水面停泊地雷,使它們能夠在對(duì)美國(guó)及盟國(guó)的軍事和商業(yè)船只造成破壞前被拆除。ALMDS安裝在MH-60直升機(jī)左舷,使用脈沖激光和裝在外部吊艙的條紋管接收器繪制整個(gè)海洋近表面三維圖像。該ALMDS系統(tǒng)能夠晝夜作業(yè)。

最終,ALMDS系統(tǒng)將與諾斯羅普?格魯曼公司正在研發(fā)的快速機(jī)載掃雷系統(tǒng)(RAMICS)一同作業(yè)。RAMICS系統(tǒng)將獲取由ALMDS系統(tǒng)傳送的水雷位置信息,然后通過(guò)其30毫米炮解除水雷。它也可在直升機(jī)上操作。

諾斯羅普?格魯曼公司位于墨爾本的工廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)機(jī)載反水雷,并正在研發(fā)或制造美國(guó)國(guó)防部4項(xiàng)機(jī)載反水雷(AMCM)傳感器項(xiàng)目。

2)激光定向紅外對(duì)抗系統(tǒng)成功挽救多架面臨防空導(dǎo)彈威脅的直升機(jī)。美國(guó)《每日航宇》2010年1月8日?qǐng)?bào)道:美陸軍負(fù)責(zé)人表示,首架CH-47D在經(jīng)歷多種紅外制導(dǎo)防空導(dǎo)彈攻擊后仍得以幸存,該直升機(jī)剛剛完成激光定向紅外對(duì)抗系統(tǒng)改進(jìn)。美國(guó)陸軍負(fù)責(zé)紅外對(duì)抗(IRCM)的產(chǎn)品經(jīng)理皮克林表示,“支奴干”在應(yīng)對(duì)多種紅外制導(dǎo)便攜式防空導(dǎo)彈這一復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境方面是很成功的。阿富汗和伊拉克極端分子攻擊的主要目標(biāo)就是美國(guó)陸軍的CH-47D“支奴干”重型運(yùn)輸直升機(jī),這種直升機(jī)可以搭載30名士兵和重要的軍事設(shè)備。皮克林表示,“對(duì)于極端分子的攻擊行動(dòng)來(lái)說(shuō),擊落一架直升機(jī)將是巨大的勝利。搭載30人的‘支奴干'若被擊落將是一個(gè)轟動(dòng)全球的新聞。如果每周被擊落一架并持續(xù)6周,那么意味著戰(zhàn)爭(zhēng)即將結(jié)束了。”

由于“支奴干”飛行升限高,正好適應(yīng)了阿富汗高山較多的地形特點(diǎn),因此“支奴干”在阿富汗使用的數(shù)量很大。美國(guó)陸軍在阿富汗現(xiàn)已裝備了13架升級(jí)的“支奴干”,伊拉克先前也已裝備了一架升級(jí)過(guò)的“支奴干”。駐扎在伊拉克和阿富汗那些未進(jìn)行升級(jí)的“支奴干”機(jī)隊(duì)將在階段性維護(hù)期間完成升級(jí)工作。配備有新型防護(hù)系統(tǒng)的升級(jí)直升機(jī)飛行時(shí)間已超過(guò)1000小時(shí)。先進(jìn)威脅紅外對(duì)抗系統(tǒng)(ATIRCM)是旋翼機(jī)應(yīng)對(duì)作戰(zhàn)威脅的分層防御的重要組成部分,ATIRCM中包含了激光設(shè)備。皮克林表示,我們有能識(shí)別出導(dǎo)彈類型的告警系統(tǒng),我們也有能對(duì)抗紅外導(dǎo)彈的曳光彈,以及配有激光器并能擊毀任何現(xiàn)役紅外導(dǎo)彈的ATIRCM,但我們也知道將來(lái)會(huì)出現(xiàn)更大、更好的導(dǎo)彈?！逗娇罩芸窂钠渌戃姽賳T那獲知,ATIRCM可以對(duì)抗俄羅斯研制的SA-16,盡管現(xiàn)在黑市上已經(jīng)在出售SA-18,但在作戰(zhàn)中還沒(méi)遇到SA-18。在阿富汗,“支奴干”作戰(zhàn)高度較高的特點(diǎn)已變得非常重要,重型運(yùn)輸平臺(tái)的需求使它們更易成為被攻擊的目標(biāo)。BAE系統(tǒng)公司負(fù)責(zé)生存力和防護(hù)的首席技術(shù)官員表示,我所看到的能保持我們警醒的一個(gè)傾向是許多低技術(shù)武器的使用,尤其是在像阿富汗這樣復(fù)雜、非對(duì)稱威脅環(huán)境下。任何人在互聯(lián)網(wǎng)上花費(fèi)1萬(wàn)美元就可以買到激光測(cè)距儀、夜視儀或微光熱成像硬件,而且極端分子一點(diǎn)也不缺錢。當(dāng)他們將這些高技術(shù)傳感器和低技術(shù)武器相結(jié)合,就會(huì)很明顯地提高攻擊效率。應(yīng)對(duì)這些威脅對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是真實(shí)的挑戰(zhàn)。裝備AN/ALQ-212(V)ATIRCM 是美國(guó)陸軍2008年7月預(yù)定的第一波快速反應(yīng)能力的一部分,AN/ALQ-212(V)包括用于發(fā)現(xiàn)敵方防空導(dǎo)彈的紅外傳感器和用于迷惑紅外導(dǎo)引頭并使其偏轉(zhuǎn)的激光干擾機(jī)。更好的是,通過(guò)使用威脅信號(hào)的系統(tǒng)庫(kù),ATIRCM可以控制一束經(jīng)過(guò)調(diào)制的干擾能量去誤導(dǎo)或壓制特定的敵方導(dǎo)彈的導(dǎo)引頭[4]。

3)Elbit系統(tǒng)公司為以色列和北美客戶提供激光系統(tǒng)。Elbit公司網(wǎng)站2010年 1月22日?qǐng)?bào)道:Elbit系統(tǒng)公司(ESLT)今天宣布,它已經(jīng)獲得價(jià)值總額約5,000萬(wàn)美元的合同,為以色列國(guó)防部和北美客戶提供不同類型的激光系統(tǒng)。公司將為以色列國(guó)防部提供激光系統(tǒng),而為北美兩個(gè)不同客戶提供機(jī)載激光系統(tǒng)。Elbit系統(tǒng)公司的下屬Elop公司收到這份訂單,并要在未來(lái)兩年內(nèi)交付。

Elop公司是世界領(lǐng)先的先進(jìn)激光技術(shù)開(kāi)發(fā)商,研發(fā)二極管泵浦激光器和光纖激光器應(yīng)用解決方案,如激光指示符、激光雷達(dá)以及基于激光的空中防御系統(tǒng)。這些技術(shù)促使高品質(zhì)小巧輕便的激光系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。

Elop公司經(jīng)理Adi Dar說(shuō):“我們親眼目睹了先進(jìn)激光系統(tǒng)的需求不斷增加,這主要是由于高精度識(shí)別能力,防止附帶損害。除了供地面部隊(duì)使用的激光系統(tǒng)外,我們已注意到機(jī)載激光指示符的需求也日益增長(zhǎng)?！?/p>

4)諾斯羅普?格魯曼公司演示用于美陸軍紅外對(duì)抗系統(tǒng)的光纖激光接口。諾斯羅普?格魯曼公司網(wǎng)站2010年4月14日?qǐng)?bào)道:諾斯羅普?格魯曼公司成功將一個(gè)中紅外傳輸光纖耦合激光器整合到紅外自保護(hù)系統(tǒng),該系統(tǒng)是為美國(guó)陸軍通用紅外對(duì)抗(CIRCM)項(xiàng)目所研發(fā)的。諾斯羅普?格魯曼公司演示了系統(tǒng)的增強(qiáng)型模塊化開(kāi)放系統(tǒng)架構(gòu)(MOSA)。

通用光纖接口機(jī)載環(huán)境的不斷研發(fā)將大大促進(jìn)未來(lái)激光或干擾頭的技術(shù)升級(jí)。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)從下往上采用MOSA接口,讓戰(zhàn)士更靈活地連接到平臺(tái)的其他線上替換單元(LRU)和升級(jí)獨(dú)立組件,而不用替換整個(gè)系統(tǒng)。

到目前為止,諾斯羅普?格魯曼公司已交付超過(guò)2000個(gè)IRCM發(fā)射器,該公司的定向紅外對(duì)抗系統(tǒng)是目前唯一的此類飛機(jī)保護(hù)系統(tǒng),保護(hù)大約50種不同類型飛機(jī)免遭熱導(dǎo)飛彈攻擊。該系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)探測(cè)導(dǎo)彈發(fā)射,確定是否對(duì)飛機(jī)構(gòu)成威脅,并激活高強(qiáng)度激光對(duì)抗系統(tǒng),以跟蹤和擊毀導(dǎo)彈。

5)美國(guó)海軍將發(fā)展半導(dǎo)體激光器技術(shù)以對(duì)抗紅外制導(dǎo)武器。美國(guó)《軍用航空航天電子學(xué)》網(wǎng)站2010年5月19日?qǐng)?bào)道:美國(guó)海軍正在積極探索多波長(zhǎng)直接寬帶隙半導(dǎo)體激光器技術(shù),該技術(shù)可干擾精確制導(dǎo)武器中的紅外傳感器。海軍研究辦公室(ONR)上周授予Daylight Solutions公司一項(xiàng)140萬(wàn)美元的合同,研制可對(duì)抗紅外制導(dǎo)武器的激光器。這種激光器可干擾現(xiàn)役紅外制導(dǎo)武器中波長(zhǎng)在1～2、3～5和8～12μ m 的掃描和焦平面陣列成像傳感器。Daylight Solutions公司主要從事量子級(jí)聯(lián)激光器(QCL)探測(cè)和成像系統(tǒng)的研究,尤其在外腔量子級(jí)聯(lián)激光器(ECQCL)方面具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)[5]。

6)美國(guó)通用動(dòng)力公司為激光能量公司生產(chǎn)非致命激光致眩器。美國(guó)《軍用航空航天電子學(xué)》2010年6月18日?qǐng)?bào)道。美國(guó)通用動(dòng)力公司裝備和專用產(chǎn)品部獲得了一份價(jià)值260萬(wàn)美元的合同,將為美國(guó)激光能量公司生產(chǎn)一種名為光學(xué)戰(zhàn)斗技術(shù)的新型非致命激光致眩器。

該系列激光致眩器產(chǎn)品分為守護(hù)者(Guardian)和防御者(Defender)兩種型號(hào),分別為軍用和執(zhí)法部門設(shè)計(jì),用于可選用非致命武力的場(chǎng)合。這種激光致眩器發(fā)射連續(xù)的調(diào)制綠色激光束,能夠在瞬間臨時(shí)削弱威脅目標(biāo)的視覺(jué)和感知能力。該產(chǎn)品依賴標(biāo)準(zhǔn)電池供電,重量輕,操作舒適。這種激光致眩器采用了專利距離可調(diào)激光器,可在1～2400m的距離上使用(視型號(hào)而定)。

據(jù)通用動(dòng)力公司裝備和專用產(chǎn)品部官員稱,這些手持式非致命武器系統(tǒng)使用安全,可在各種環(huán)境下有效阻止敵對(duì)活動(dòng),適用于反恐行動(dòng)和安保領(lǐng)域。本次合同內(nèi)容將在通用動(dòng)力公司位于北卡羅來(lái)納州Charlotte市的工廠進(jìn)行,預(yù)計(jì)將于本月啟動(dòng)。

7)美國(guó)海軍機(jī)載激光水雷探測(cè)系統(tǒng)成功進(jìn)行首次試飛。中國(guó)船舶綜合院2010年6月30日綜合報(bào)道:6月8日,美國(guó)海軍在位于巴拿馬市的海軍水面戰(zhàn)中心成功進(jìn)行了機(jī)載激光水雷探測(cè)系統(tǒng)(ALMDS)的首次系統(tǒng)升級(jí)飛行試驗(yàn)。

2010財(cái)年,美國(guó)海軍共計(jì)劃進(jìn)行該系列試驗(yàn)44次,本次是系列試驗(yàn)中的第一次。這次試驗(yàn)標(biāo)志著長(zhǎng)達(dá)一年之久、為提升ALMDS探測(cè)性能而進(jìn)行的多相位軟件/算法升級(jí)正式完成。

在過(guò)去的一年中,來(lái)自政府部門和工業(yè)部門的技術(shù)團(tuán)隊(duì)極大改善了ALMDS的自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別算法,從而顯著提高了系統(tǒng)性能。首次試飛獲得成功也成為了一次意義非凡的里程碑式的事件,為美國(guó)海軍2011財(cái)年進(jìn)行項(xiàng)目的作戰(zhàn)評(píng)估做好了準(zhǔn)備工作。

隨著今年成功進(jìn)行各項(xiàng)性能的演示,ALMDS將在2011財(cái)年初開(kāi)始進(jìn)入最終開(kāi)發(fā)試驗(yàn)階段,2011財(cái)年末進(jìn)入作戰(zhàn)評(píng)估階段,在2012財(cái)年的第一季度實(shí)現(xiàn)初始作戰(zhàn)能力。

AN/AES-1 ALMDS是一種利用機(jī)載激光器來(lái)進(jìn)行水雷反制措施的一種武器系統(tǒng),覆蓋范圍極大,搭載平臺(tái)為MH-60S直升機(jī)。該系統(tǒng)利用條紋管成像裝置以及激光定位器(LIDAR)來(lái)探測(cè)、區(qū)分并定位漂浮在海面或近海面的系留水雷。ALMDS是反水雷戰(zhàn)中的關(guān)鍵組件,同時(shí)也是近海戰(zhàn)斗艦(LCS)的重要裝備。

5 發(fā)展分析

激光告警與激光干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì):全波段、復(fù)合告警、激光致盲干擾等[6]

1)全波段。研制全波段激光告警器和激光警戒接收機(jī),使其范圍覆蓋可見(jiàn)光、近紅外、中紅外直至遠(yuǎn)紅外波段,并具有一定的波長(zhǎng)識(shí)別能力。

2)復(fù)合告警?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)信息綜合利用的要求使復(fù)合光電偵察告警技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。光電綜合告警裝備可對(duì)紅外、紫外、激光不同波段的光電威脅信息進(jìn)行綜合探測(cè)處理,在探測(cè)頭上有機(jī)結(jié)合,在數(shù)據(jù)處理上有效融合,并充分利用信息資源,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置、功能相互支援及任務(wù)綜合分配。以激光駕束制導(dǎo)導(dǎo)彈為例,它不僅表現(xiàn)有制導(dǎo)波束的激光輻射信息,還有導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的羽煙紫外輻射信息,也有導(dǎo)彈自身的紅外輻射信息。三種信息的綜合利用不僅可以準(zhǔn)確地探測(cè)這種導(dǎo)彈,精確地指示其角方位,判明是紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈還是激光制導(dǎo)導(dǎo)彈,有效地剔除假目標(biāo),顯著降低虛警率,而且能依據(jù)由不同波段獲得的數(shù)據(jù)比對(duì)處理攻擊目標(biāo)距離信息。

一般說(shuō)來(lái),紅外/紫外復(fù)合告警是大視場(chǎng)紫外告警和小視場(chǎng)紅外告警的綜合。紫外告警由多個(gè)成像型探測(cè)頭構(gòu)成,可對(duì)空域進(jìn)行全方位監(jiān)視;紅外告警則是一個(gè)小視場(chǎng)的跟蹤系統(tǒng),紫外告警探測(cè)截獲威脅目標(biāo)后,把威脅方位信息傳給中央控制器,中央控制器通過(guò)控制多軸向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置完成對(duì)紅外告警的引導(dǎo),由于導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒完畢后仍有較低的紅外輻射量,紅外告警可對(duì)目標(biāo)繼續(xù)跟蹤,所以二者可以“接力”方式工作。

例如,美國(guó)F-22戰(zhàn)斗機(jī)裝備的告警系統(tǒng),可利用紫外輻射、可見(jiàn)光、紅外輻射直至毫米波實(shí)施偵察告警;英國(guó)普萊西雷達(dá)公司研制的復(fù)合光電偵察告警器能有效地探測(cè)紅外探照燈和兩種激光。

3)激光致盲干擾。在激光軟殺傷武器方面,發(fā)展反光電傳感器大功率武器系統(tǒng),可以對(duì)衛(wèi)星光電傳感器進(jìn)行干擾、致盲,發(fā)展機(jī)載激光干擾系統(tǒng),采用小型化激光器件,干擾破壞尋的導(dǎo)引頭。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著激光告警與激光干擾技術(shù)的不斷發(fā)展,其告警精度越來(lái)越高,干擾效果越來(lái)越好,在未來(lái)現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)或局部戰(zhàn)爭(zhēng)中,對(duì)于防空反導(dǎo)來(lái)說(shuō),適時(shí)運(yùn)用激光告警與激光干擾技術(shù),就能夠有效地保護(hù)自身目標(biāo)的安全[7]。

[1]孫曉泉,呂躍廣.激光對(duì)抗原理與技術(shù)[M].北京:解放軍出版社,2000:7～23

[2]柴國(guó)慶,趙威.1.06μ m激光對(duì)激光導(dǎo)引頭壓制干擾分析[J].光電技術(shù)應(yīng)用,2007,22(5):13～15

[3]諾?格公司提前交付機(jī)載激光水雷探測(cè)系統(tǒng)[N].每日防務(wù)快訊,2010-01-19

[4]激光定向紅外對(duì)抗系統(tǒng)成功挽救多架面臨防空導(dǎo)彈威脅的直升機(jī)[N].每日防務(wù)快訊,2010-01-22

[5]美國(guó)海軍將發(fā)展半導(dǎo)體激光器技術(shù)以對(duì)抗紅外制導(dǎo)武器[N].每日防務(wù)快訊,2010-05-31

[6]范金榮,趙文平.激光武器及其在防空防天體系中的作用[J].現(xiàn)代防御技術(shù),2006,34(5):13～18

[7]于英杰,劉藻珍.某型激光導(dǎo)引頭建模與仿真研究[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2003,2:158～160