红外制导技术

红外制导技术 2008-10-7 13:31:27 咨询电话:010-51650488
英文名称;Infrared Guidance Technique
检索词:红外制导;复合制导;红外成像制导;精确制导技术;红外探测器
技术类别:红外制导;光学制导;

[定义]
   红外制导是利用红外探测器捕获和跟踪目标自身辐射的能量来实现寻地制导的技术。红外制导技术是精确制导武器一个十分重要的技术手段,红外制导技术分为红外成像制导技术和红外非成像制导技术两大类。
   红外非成像制导技术是一种被动红外寻地制导技术,任何绝对温度零度以上的物体,由于原子和分子结构内部的热运动,而向外界辐射包括红外波段在内的电磁波能量,红外非成像制导技术就是利用红外探测器捕获和跟踪目标自身所辐射的红外能量来实现精确制导的一种技术手段。它的特点是制导精度高,不受无线电干扰的影响;可昼夜作战;由于采用被动寻的方式,攻击隐蔽性好。但它的正常工作受云、雾和烟尘的影响;并有可能被曳光弹、红外诱饵、云层反射的阳光和其它热源诱惑,偏离和丢失目标。此外,红外制导系统作用距离有限,所以一般用作近程武器的制导系统或远程武器的末制导系统。
   红外成像制导是利用红外探测器探测目标的红外辐射,以捕获目标红外图象的制导技术,其图象质量与电视相近,但却可在电视制导系统难以工作的夜间和低能见度下作战。红外成像制导技术已成为制导技术的一个主要发展方向。实现红外成像的途径有许多,主要有以下两种:(1)多元红外探测器线阵扫描成像制导;(2)多元红外探测器平面阵的非扫描成像探测器(通常称为凝视焦面阵红外成像制导系统)。红外成像探测器从70年代以来已由多元线阵发展到面阵,从近红外发展到远红外。红外凝视焦面阵列探测器的元件数,对近红外已达107个,对于远红外已达105个,探测率已达1012~1014量级。红外成像制导系统的灵敏度和空间分辨率都很高,动态跟踪范围大,可达1500 ~1800,有效作用距离远,抗干扰性好。与非成像制导技术相比,红外成像制导系统具有更好的目标识别能力和制导精度。全天候作战能力和抗干扰能力也有较大改善。但成本较高,全天候作战能力仍不如微波和毫米波制导系统。
   最初出现的精确制导技术主要包括有线指令制导、微波雷达制导、电视制导、红外非成像制导、激光制导等,利用这些制导技术研制的精确制导武器易受各种气候及战场情况的影响,抗干扰能力差;而正在发展的新的精确制导技术途径如红外成像制导、毫米波制导、合成孔径雷达制导、激光成像制导、以及双色红外、红外与毫米波复合、多摸导引头等制导技术成为目前精确制导武器制导系统主要的发展方向,具有广泛的应用前景。
 

[相关技术]光学制导技术;复合制导技术;毫米波制导技术

[技术难点]
   3~5μm和8~12μm两个波段是军用红外探测器工作的两个主要波段,因为在1~3μm、3~5μm和8~12μm三个波段工作的红外探测器敏感绝对温度的峰值分别为1000K、500K和300K。制导武器所要攻击的军事目标的红外辐射温度是:飞机的涡轮发动机尾焰约1000K;加热的飞行器的表面温度可能是在300~400K;行进中的坦克温度可能在400K以上;而静止的坦克温度约为300K,与它所在的环境温度相差不大。故攻击飞机的导弹以选择1~3μm和3~5μm波段工作的红外探测器为佳,攻击坦克或地面目标的弹药则以选择3~5μm和8~12μm工作的红外探测器为佳。
   红外制导技术的发展方向是成像精确制导技术。红外技术的关键是红外元器件、致冷技术和信号处理技术。70年代以来,红外探测器件和技术得到突飞猛进的发展,先后出现了碲镉汞线列器件、红外焦平面阵列和红外电藕和器件,另外加上信息处理技术和微处理机以及超大规模集成电路的迅速发展,使得红外成像技术得以迅速发展
 

[国外概况]
   红外制导导弹的发展经历了三个阶段。第一阶段是60年代中期以前,这一时期红外武器主要用于攻击空中速度较慢的飞机目标。在此期间红外制导技术主要是点源探测,工作在1~3微米(μm)波段。其代表型号为美国的"红眼睛",前苏联的"SAM-7"地对空导弹。由于第一代红外制导导弹工作波段为1~3μm,只能尾追攻击飞机,攻击角度小,受背景和气象条件影响严重,抗干扰能力弱,使其战术性能受到很大局限。

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