光電對抗

光電對抗是指利用光電對抗裝備，對敵方光電觀瞄器材和光電制導武器進行偵察、干擾或摧毀，以削弱或破壞其作戰效能，同時保護己方光電器材和武器的有效使用。光電對抗是現代電子戰的一個分支，在未來戰爭中占有重要的地位。利用光電設備或器材通過光波的作用，截獲、識別對方光電輻射源信息，削弱以至破壞其光電設備效能的技術措施。光波是電磁波的一種形式，所以光電對抗是電子對抗的組成部分。它包括可見光、雷射、紅外三個對抗領域。

基本介紹

• 中文名：光電對抗
• 類屬：電子對抗
• 套用領域：軍事
• 包括：可見光、雷射、紅外

發展歷史

紅外對抗始於20世紀50年代。紅外製導的空空飛彈問世不久，美國首先研製成對抗飛彈的紅外裝置。1972年，美國改進直升機，在其上加裝對付紅外製導地空飛彈的干擾設備。1974年，在第四次中東戰爭中，開始使用紅外干擾機和紅外干擾彈等。從此，紅外對抗技術便得到進一步發展。70年代，新型紅外製導空空飛彈的設計、研製，已重視提高紅外製導系統的抗干擾能力。雷射對抗始於60年代末期。1968年美國研製成世界上新的制導武器雷射制導炸彈時，便開始了對抗措施的研究。此後，一些國家的軍事部門加強了對雷射對抗的研究。大約在70年代初期，開始出現坦克載雷射告警設備、艦載雷射告警器和裝在飛行員頭盔上的雷射告警器等。圍繞雷射告警器的研製，開展了對雷射探測技術的研究。為了截獲離軸衍射或經大氣散射和光學表面散射的光能，採用了廣角遠心魚眼型透鏡光學系統，它可以探測到中心雷射束周圍離軸衍射到遠場中（旁瓣）的能量。另外，還採用電荷耦合器件100×100矽面成像器件,精測雷射源位置；鑑別背景中的雷射輻射技術,即對雷射輻射和非相干光（太陽光、各種發光源甚至高強度人造光源）進行鑑別，以及提高探測機率和降低虛警率等。為了對付光頻段以至整個電磁頻譜的威脅，還研製出了雷達、雷射複合告警系統。

光電偵察和干擾技術是光電對抗技術的重要組成部分，用於壓制和破壞對方光電制導武器、光電偵察設備和指揮通信系統，削弱對方的作戰能力。

光電偵察

採用現代計算技術的光電偵察設備，可以自動截獲、定向、分析和儲存各種偵察到的信號，以便詳細、快速查明對方光電輻射源的性質和位置，並選擇最佳干擾方式，引導施放干擾。

光電主動偵察

利用被偵察的光電設備光學系統的逆反射特性進行偵察。向對方發射輻射能，不同的光學系統對其反射的特性各異。因此，根據逆反射特性便可偵測出對方光電設備的類型和性能。採用濾光探照燈進行搜尋、捕獲來自對方士兵的銅製品、吉普車的擋風玻璃、或被動夜視設備（如雙筒望遠鏡、步槍瞄準鏡或照相機）的反射光。通過這種詢問，有可能辨別對方的設備；還可以發射變化的波長，根據反射的情況，確定對方設備的工作波長；根據光的增益的有無，能夠確定對方是否在使用濾光探照燈。

光電被動偵察

利用探測器接收對方的光波輻射。例如，直接截獲對方光電設備發射的主波束或旁瓣波束；利用目標或其他物體對光波的散射效應，截獲對方光電設備的輻射；利用大氣對光波的散射效應，截獲對方光電設備的輻射。現代採用的光電探測器有半導體光電二極體、紅外探測器和光電倍增管等。探測器接收到的輻射能量轉變成電信號,經過放大和信號處理,從中獲取對方光電設備的技術參數，如波長、頻寬、重複頻率、編碼等，最後以聲、光或數據形式報警，以便採取對抗措施。

雷射偵察

雷射是一種新型光源，具有亮度高、方向性強、單色性好、相干性強等基本特徵。雷射在大氣中傳輸時產生大氣散射效應。大氣散射效應是輻射在大氣中傳播時偏離其初始方向而發生的散射過程。大氣分子的起伏、懸浮於大氣中的作規則運動的微小水滴（形成雲、霧、雨）和固體微粒（塵埃、煙、冰晶、鹽粒子和微生物等）是大氣中的散射元。散射的強弱與大氣中散射元濃度，以及散射元的特性和大小有密切的關係。當散射顆粒遠小於入射輻射的波長時，散射係數與入射輻射波長的4次方成反比;而當散射顆粒與入射輻射波長可以相比擬或遠大於入射輻射波長時，散射係數與波長關係不大。利用大氣散射效應可以探測大氣粒子二次散射的能量和離開光軸衍射到遠場中的能量，使探測可以在不涉及目標的情況下進行，而且也不需要探測器直接攔截光束。在這種情況下，所接收到的信號功率按負指數衰減。其關係式為 式中P為雷射接收功率：P0為雷射發射功率；R為雷射傳輸距離；σ為雷射的大氣消光係數。σ=α+γ,α是吸收係數，用來描述大氣中氣體分子的吸收大小； γ是散射係數，用來描述大氣中各種微粒對輻射通量的散射。對於使用的波長範圍內（可見光和近紅外波段的雷射）在近地面的正常條件下，散射效應大於吸收。因此，大氣消光作用大體上可以認為是散射引起的。因此雷射束的散射探測是可以實現的。

公式

光電干擾

在光電偵察的基礎上進行干擾，旨在利用光電技術和器材,壓制、欺騙和擾亂對方光電設備,使其不能正常工作或完全失效。

有源干擾

也稱積極干擾，即利用光電設備和器材，發射高能脈衝雷射束，使對方光電設備的感測器變盲、阻塞、甚至燒毀；發射各種紅外、雷射誘餌，誘騙對方光電跟蹤系統。前者稱為壓制式干擾，後者稱為欺騙式干擾。

無源干擾

也稱消極干擾,利用本身並不產生光頻輻射的干擾物，反射或吸收對方光波的一種干擾方法。無源干擾技術的效果好，方法簡單，技術上容易實現。

紅外干擾

紅外誘餌干擾技術是紅外干擾技術的一種典型套用。紅外誘餌可看作是灰體輻射。灰體輻射的光譜分布相似於同一溫度的黑體輻射的光譜分布。

有些輻射源，如噴氣機尾噴管、氣動加熱表面、無動力空間飛行器、人、大地和空間背景等都可以視為灰體。選擇性輻射體在有限的光譜區間有時也可看成是灰體。

為使紅外誘餌能夠形成欺騙式假目標，必須滿足下列條件 K=I1/I2>3

式中K為壓制係數；I1為紅外誘餌輻射強度；I2為紅外目標輻射強度。

壓制係數表明，當紅外誘餌的輻射強度大於紅外目標某種程度時，就能使紅外跟蹤器從跟蹤紅外目標過渡到跟蹤紅外誘餌,達到欺騙的目的。壓制係數大於3是試驗數值。根據干擾要求，K必須大於1才有意義，以便誘惑紅外跟蹤器儘快向紅外誘餌尋的。

利用這種原理研製的紅外誘餌，也稱紅外干擾彈、紅外閃光彈或紅外曳光彈等。它通常用氧化鎂和四氟乙烯的混合物製成。燃燒溫度可達5000°F,輻射強度約為1000瓦/球面度。當紅外跟蹤器已經跟蹤目標時,把紅外誘餌投放於其視界內形成假目標。

發展趨勢

在雷射對抗方面，主要研究方向是：雷射編碼識別、光譜識別和相干識別技術；能夠遮蔽可見光、紅外（含雷射）、微波的複合煙幕技術和光致盲技術等。在紅外對抗技術方面，主要是探索紅外對抗的新技術途徑，如開拓遠紅外波段，用紅外成像代替紅外點源探測，發展紅外焦平面陣列技術，進行凝視列陣技術的研究和自動圖像識別技術的探索等。