飛機紫外告警設備誤告警問題的原因分析及解決方法展望

【摘要】 飛機紫外告警設備可在作用距離內(nèi)對導彈威脅進行逼近告警，同時將威脅告警信息通過系統(tǒng)總線傳送給電子對抗系統(tǒng)，并可在顯示器上進行顯示。但在地面通電檢查中，紫外告警設備容易出現(xiàn)“導彈逼近”的誤告警現(xiàn)象，當飛機裝載干擾彈并將干擾彈投放工作方式設為“自動”時，如果飛機接收到“導彈逼近”告警信號，干擾彈將自動打出，存在安全隱患。本文對問題發(fā)生的原因進行深入的分析、定位，并且從工作原理入手，展望相應的解決方法。

【關鍵詞】 紫外告警 誤告警 紫外干擾源

一、引言

紫外告警技術是20世紀80年代末期國外出現(xiàn)的一種導彈來襲告警技術。紫外告警設備是飛機等作戰(zhàn)平臺用來對來襲導彈進行告警的一種光電探測設備，它通過探測來襲導彈羽煙的紫外輻射來判斷目標的威脅方向及程度，實時發(fā)出警告信息。[1]由于紫外告警技術是保證飛機在存在“導彈威脅”情況下的一種能夠保護自身安全的重要手段，因此確保紫外告警設備工作正常，是地面維護保障中的一項重要工作。機載紫外告警設備組成框圖見圖1。在飛機的地面通電檢查過程中，較容易出現(xiàn)“導彈逼近”的誤告警現(xiàn)象，經(jīng)過故障排查及分析定位，確定誤告警問題基本是由兩方面原因引起的，一是設備自身故障所引起，二是周圍環(huán)境紫外干擾源引起。設備自身的故障本文不做深入討論，現(xiàn)只針對周圍環(huán)境紫外干擾源引起的誤告警現(xiàn)象進行原因分析。

二、故障原因分析

紫外告警設備工作在日盲波段，在自然背景環(huán)境下虛警率極低，因而在國內(nèi)外大量裝備，但紫外告警設備在受復雜人工干擾源影響時會產(chǎn)生誤告警，在國內(nèi)外型號裝備中均有體現(xiàn)，在美國和以色列的紫外告警設備均有相關的問題報道。此類誤告警問題可以通過數(shù)據(jù)的采集積累、算法優(yōu)化及與機上信息相關來逐步降低，但是無法完全消除。

飛機地面通電的周圍環(huán)境存在的紫外干擾源一般為電焊作業(yè)產(chǎn)生。電焊的紫外輻射在光譜上存在與導彈發(fā)動機尾焰特征波段相同的部分，在時間上表現(xiàn)為持續(xù)時間長、幅度隨時間變化劇烈的特點；在空間上變現(xiàn)為分布源較多，對于實時性要求較高的告警設備極易構成與目標相同的特征。雖然設備軟件算法進行了濾除設計，但仍有部分電焊干擾因信號特征的相似性而不能被排除，所以產(chǎn)生了誤告警。

三、國內(nèi)現(xiàn)狀及國外的技術發(fā)展

紫外告警設備從技術體制上可分為第一代概略型以及第二代成像型，其主要區(qū)別在于探測器。[2]國內(nèi)飛機紫外告警設備研制較早，原目標檢測算法相對不完善。同時，誤告警問題當時在設備上未體現(xiàn)，原目標檢測算法雖然對背景干擾目標有一定的抑制能力，但不能完全抑制。國外的相關文獻曾報道過通過相關飛機的機上信息來降低紫外告警設備的誤告警的方法?？煞Q為紫外告警設備第三代的發(fā)展方向。

美國的MAW-200型紫外告警設備采用先進的傳感器濾波技術，每個傳感器可以分別跟蹤幾個目標，并把空間和時間數(shù)據(jù)傳送給控制器，然后與實時慣導數(shù)據(jù)進行綜合處理，以補償飛機移動、方位和高度的影響?？刂破魇褂脤楊愋妥R別算法，確保虛警率低。[3]

四、解決方法展望

如果國內(nèi)的紫外告警設備也能將飛機的機上信息（包括慣導、高空無線電高度表和輪載）引入到機載紫外告警設備中，將這些新獲取的機上信息與原有的紫外圖像信息進行信息融合相關處理，達到消除飛機在地面時的誤告警和降低飛機在空中時誤告警的目的，同時算法中再增加對紫外像增強管故障所引起固定亮點的檢測和剔除，避免設備因此故障而發(fā)生誤告警。此外還要引入地速和輪載信息到無源光電干擾設備中，杜絕飛機在地面誤投放干擾彈的隱患，提高飛機在空中投放干擾彈的安全性。此方案在硬件上無需改變什么，保持原樣即可。在軟件上預計是要升級目標檢測算法和綜合處理器的解算軟件。為加強綜合處理器對投放干擾彈的管理，紫外信號處理器將接收到的輪載信號、相對高度、地速等機上信息發(fā)送給無源光電干擾設備，其中輪載信號可通過硬件信號送給電源濾波盒，其余的機上信息均通過軟件信號發(fā)送給綜合處理器，綜合處理器可以依據(jù)上述信息進行干擾彈投彈的綜合決策，進一步確保飛機投放干擾彈的安全問題。

五、預期達到的目標

我們展望問題解決方案的目標是徹底消除飛機在地面時的誤告警現(xiàn)象，杜絕飛機在地面誤投放干擾彈引起的安全隱患，同時減少飛機在空中時的誤告警現(xiàn)象，提高飛機在空中投放干擾彈的安全性，滿足飛機的作戰(zhàn)使用要求。

參 考 文 獻

[1]李炳軍， 梁永輝.《紫外告警技術發(fā)展現(xiàn)狀》.激光與紅外，2007年10月

[2]張潔.《紫外告警設備的組成及工作特點》.航天電子對抗，2002（5）

[3]付偉.《導彈逼近紫外告警技術的發(fā)展》.光機電信息，2006年