插翅難逃:導彈的紅外成像制導技術

在電視上往往可以看到這樣的畫面,飛機被導彈追擊,瞬間釋放大量的紅外誘餌彈,導彈撲向誘餌,飛機逃過一劫,這種專門對付紅外導引頭的紅外誘餌彈被各個國家的各種武器平臺廣泛使用著,保護了無數士兵的生命。然而現今一項新技術的出現將宣告紅外誘餌彈的終結——紅外成像制導技術,正在革命性的改變著戰爭格局。

紅外成像制導的原理

紅外成像,是一種實時掃描技術,顧名思義就是利用紅外線進行成像。它將景物表面溫度的空間分佈解析成按時序排列的電信號,而後以可見光的形式顯示出來,或者將其存儲在存儲器內,為數字機提供輸入,紅外成像制導就是利用數學信號處理的方法分析這種圖形,從而得到制導信息。這種導引頭一般由紅外攝像頭、圖形處理電路、圖形識別電路、跟蹤處理器和設想頭跟蹤系統等組成。

插翅難逃:導彈的紅外成像制導技術

對房屋的紅外成像

其工作原理為:發射導彈前,首先由控制站紅外前視裝置搜索和捕獲目標,依據視場內各種物體熱輻射的微小差別在控制站顯示器上顯示出圖像,一旦目標位置被確定,導引頭開始跟蹤目標,鎖定分為發射前鎖定和發射後鎖定兩種。發射導彈後,攝像頭攝取目標的紅外圖像並進行預處理以得到數字化目標圖像,經圖像處理和圖像識別,區分目標、背景信息,識別出真目標並抑制假目標,跟蹤裝置則按預定的跟蹤方式跟蹤目標圖像,並送出攝像頭的瞄準指令和引導指令信息,使得導彈飛向選定目標。

紅外製導技術的優點

紅外成像有其獨特的有點,具體為:抗干擾能力強。紅外成像制導系統的探測是靠目標和背景的輻射率不同,且制導信息源是熱圖像,因而要對其實現有效干擾極難,幾乎無法被幹擾。靈敏度和空間分辨率較高。紅外成像系統一般採用二維掃描,要比普通成像採用的一維掃描分辨率高得多。

插翅難逃:導彈的紅外成像制導技術

AIM-9X導彈採取了紅外成像體制,極難被幹擾。

探測距離較遠。紅外較易穿透霧霾,與可見光相比,探測距離可大3~6倍。命中精度高,能識別敵我目標。紅外成像制導技術使用的信息源是目標的熱圖像,目標形態結構的細小差異,都能夠在熱圖像上顯示出來。即使是隱蔽和偽裝的目標,也由於各種物體的輻射特性不同,能在分辨率較好的圖像上識別出來,因而一旦和彈載計算機結合,甚至可以從目標群中搜索出目標。

因為採用了紅外成像體制,其無疑還擁有全天候工作的特點。典型的紅外成像制導導彈就是美軍的AIM-9X,這款導彈計劃裝備於大多數美軍空軍平臺,包括最先進的F-22和F-35,其採用的第五代凝視焦平面陣列尋的器可實現智能制導,可以對干擾熱源和自然熱源有效識別。

典型的紅外製導武器

各國典型的紅外製導導彈有:AGM114A“海爾法”反坦克導彈。美國產品,該導彈採取凝視型紅外焦平面成像制導,採用銦砷銻/硅混合CCD器件工作在3.4~4.0μm,有發射前鎖定和發射後鎖定兩種模式,鎖定後採取多模跟蹤器跟蹤。遠程“崔格特”反坦克導彈。德英法聯合研製,採用凝視型焦平面成像制導,採用銻鎘汞器件,發射前鎖定,鎖定後可同時跟蹤4個獨立目標。

“ASRAAM”先進進程空空導彈。德英聯合研製,採用凝視型焦平面成像制導,多遠鎘汞焦平面,工作在8~12μm,擁有發射後不管的功能。我國的最新近距格鬥彈霹靂-10也採用了紅外成像制導模式,目前已裝配大多數機型,這讓我軍戰機的格鬥能力大大提高。

插翅難逃:導彈的紅外成像制導技術


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