. 期期电子工程 Ship Electronie Engineering 光电干扰与激光隐身技术的发展分析 吴吴赵涛王奎民 (1.海军驻合肥地区军事代表室合肥230088)(2.海军驻锦州地区某军事代表室锦州121000) 及其特点，最后论透了光电干扰与最光隐身技术的发展动向与分析， 关键词无源干扰：光电干扰，激光隐身 中图分类号TN97D01:10.3969/h.ism1672-9722.2013.11.005 Development Analysis of the Electro-Optic Jamming and Lasers Stealth Technical WU Hao ZHAO Tao WANG Kuimin docetteTnhcadeoptpgoTehitcaasndaeseahedor 1引言 雷达和红外制导的导弹，吸收型箱条丝是由中等导电率的 极薄非金属构成的偶极，这种偶极子向空中大量投抛后，因 光电干扰与激光隐身技术是通过采用无源/有源干扰 形成吸收云，将末制导雷达的电磁波能量转为热能，从而提 器材改变目标的电磁波反射，辐射特性，降低保护目标和 真实目标：闪炼型箱条丝是发射后特性先消失而过后 背景的电磁被反射或辐射差异，破环或削弱敌方光电侦察 出现的偶极子，其达反射特性时有时无，这类偶极子用 和光地精确制导武器系统正常 工作 玻璃纤维或塑料等材料制成：表面涂以氧化金 是在成胁雷 的水 2光电干扰 ，所以边里路边有描 光电干扰的方式主要有两种：无源干扰和有源干扰四 放馆条后，飞机做垂直或水平机动，飞离雷达的分辨单元 2.】无源干扰 理想的投放器的位置是位于飞机湍流最强的区域，油流越 采用无源干扰材料或器材改变目标的电磁波反射特 强，散开速度越快。在投放箱条时飞机机动可提高箔条的 性，降低目标和背景的电磁波反射或辐射差异可以实施对 散开速度， 光电侦察和光电精确制导武器系统的干扰。传统的无源干 箔条用于对抗圆锥扫描雷达时，在雷达的不同扫描区 扰方式有：撒布箔条或形成悬浮微粒（烟落）或金属电离气 域内形成多个较大雷达截面的目标，这些目标使跟踪环电 体云，吸收雷达被。近年来义发展了新惯念无源干扰器材 路产生误差信号，驱动雷达天线在箔条目标区域扫描，不程 如单向可见的遮蔽烟幕，释放后，对方无法看见己方，己方 联踪飞机的雷达国被。随着园锥扫雷达最踪环电路对 可右见对万暖层金属电酸干犹物以收方式表减笛 差信号的解复 雷达最终镜定到 机动到 :特制影化石墨干扰剂，可干扰可见光到毫米波波段的 叠的扫描区域外能 提高箔条干扰的效果，并使敌方雷边 电磁 内形多个目标。这会使方位：角和 194-2014China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.nki.net
Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．１１ １４ 舰 船 电 子 工 程 ＳｈｉｐＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 总第２３３期 ２０１３年第１１期 光电干扰与激光隐身技术的发展分析＊ 吴 昊１ 赵 涛２ 王奎民２ （１．海军驻合肥地区军事代表室 合肥 ２３００８８）（２．海军驻锦州地区某军事代表室 锦州 １２１０００） 摘 要 光电干扰与激光隐身技术在现代战争中发挥着越来越重要的作用。论文介绍了光电干扰与激光隐身技术的发展历程以及装 备的研制、改进情况，指出了在现代战争中发展光电干扰与激光隐身技术的优势和重要性，重点探讨了几种光电干扰与激光隐身技术的性能 及其特点，最后论述了光电干扰与激光隐身技术的发展动向与分析。 关键词 无源干扰；光电干扰；激光隐身 中图分类号 ＴＮ９７ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ１６７２－９７２２．２０１３．１１．００５ ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＥｌｅｃｔｒｏ－Ｏｐｔｉｃ ＪａｍｍｉｎｇａｎｄＬａｓｅｒｓＳｔｅａｌｔｈＴｅｃｈｎｉｃａｌ ＷＵ Ｈａｏ１ ＺＨＡＯＴａｏ２ ＷＡＮＧ Ｋｕｉｍｉｎ２ （１．ＮａｖｙＦａｏｒｃｅＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅＢｕｅａｕｉｎＨｅｆｅ，Ｈｅｆｅｉ １２１０００）（２．ＮａｖｙＦａｏｒｃｅＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅＢｕｅａｕｉｎＪｉｎｚｈｏｕ，Ｊｉｎｚｈｏｕ １２１０００） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏ－ｏｐｔｉｃＪａｍｍｉｎｇａｎｄｌａｓｅｒｓｓｔｅａｌｔｈｔｅｃｈｎｉｃａｌｏｆｔｈｅａｄｖａｎｃｅｄｆｉｇｈｔｅｒａｉｒｃｒａｆｔｐｌａｙｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｓｉｎ ｔｈｅｗａｒｔｏｄａｙ．Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏ－ｏｐｔｉｃＪａｍｍｉｎｇａｎｄｌａｓｅｒｓｓｔｅａｌｔｈｔｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｉｎａｌｌｃｏｕｎｔｒｉｅｓｏｖｅｒｔｈｅ ｗｏｒｌｄａｎｄｉｔｓｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｅｖｅｒａｌｅｌｅｃｔｒｏ－ｏｐｔｉｃＪａｍｍｉｎｇａｎｄｌａｓｅｒｓｓｔｅａｌｔｈｔｅｃｈｎｉ－ ｃａｌａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｓａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏ－ｏｐｔｉｃｊａｍｍｉｎｇａｎｄｌａｓｅｒｓｓｔｅａｌｔｈｔｅｃｈｎｉｃａｌ． ＫｅｙＷｏｒｄｓ ｐａｓｓｉｖｅｊａｍｍｉｎｇ，ｅｌｅｃｔｒｏ－ｏｐｔｉｃｊａｍｍｉｎｇ，ｌａｓｅｒｓｓｔｅａｌｔｈ ＣｌａｓｓＮｕｍｂｅｒ ＴＮ９７ １ 引言 光电干扰与激光隐身技术是通过采用无源／有 源 干 扰 器材，改变目标的电磁 波 反 射、辐 射 特 性，降低保护目标和 背景的电磁波反射或辐射差异，破坏或削弱敌方光电侦察 和光电精确制导武器系统正常工作的一种对抗手段。本文 就光电干扰、激光隐身及其发展动向、发 展 分 析 等，作 进 一 步的研究和探讨［１］。 ２ 光电干扰 光电干扰的方式主要有两种：无源干扰和有源干扰［２］。 ２．１ 无源干扰 采用无源干扰材料或器材改变目标的电磁波反射特 性，降低目标和背景的电磁波反射或辐射差异可以实施对 光电侦察和光电精确制导武器系统的干扰。传统的无源干 扰方式有：撒布箔条或 形 成 悬 浮 微 粒（烟 幕）或 金 属 电 离 气 体云，吸收雷达波。近年来又发展了新概念无源干扰器材， 如单向可见的遮蔽烟幕，释 放 后，对方无法看见己方，己 方 可看见对方；镀层金属电磁波干扰物，以吸收方式衰减雷达 信号；特制膨化石墨干扰剂，可干扰可见光到毫米波波段的 电磁波。 １）箔条干扰。特殊功能箔条丝是在箔条丝上涂以化 学材料，该材料接触空气后被氧化，使箔条云同时有效对抗 雷达和红外制导的导弹。吸收型箔条丝是由中等导电率的 极薄非金属构成的偶极，这种偶极子向空中大量投抛后，便 形成吸收云，将末制导雷达的电磁波能量转为热能，从而掩 盖真实目标。闪烁型箔条丝是发射后特性先消失而过后又 出现的偶极子，其雷达反射特性时有时无。这 类 偶 极 子 用 玻璃纤维或塑料等材料制成，表面涂以氧化金属盐。 箔条在用于对抗边跟踪边扫描雷达时，是 在 威 胁 雷 达 的水平和垂直波束分辨单元内形成多个目标，因 为 箔 条 雷 达截面大于飞机的雷达截面，跟踪环电路跟踪的是最大的 回波，所以边跟踪边扫描雷达将自动转向跟踪箔条。在 投 放箔条后，飞机做垂直或水平机动，飞离雷达的分辨单元。 理想的投放器的位置是位于飞机湍流最强的区域，湍 流 越 强，散开速度越快。在投放箔条时飞机机动可提高箔条的 散开速度。 箔条用于对抗圆锥扫描雷达时，在雷达的不同扫描区 域内形成多个较大雷达截面的目标。这些目标使跟踪环电 路产生误差信号，驱动雷达天线在箔条目标区域扫描，不再 跟踪飞机的雷达回波。随着圆锥扫描雷达跟踪环电路对这 些误差信号的解算，雷达最终锁定到箔条。飞 机 机 动 到 重 叠的扫描区域外能够提高箔条干扰的效果，并 使 敌 方 雷 达 更容易转向锁定箔条［５］。 箔条用于对抗单脉冲雷达时，至少需要在两个跟踪波 束内形成多个目标。这 会 使 方 位、仰角和距离跟踪电路产 ＊ 收稿日期：２０１３年５月６日，修回日期：２０１３年６月１９日 作者简介：吴昊，男，工程师，研究方向：信息与信息处理
2013年第11期 服船电子工程 15 生误差信号[)，多个销条目标持续使置达产生方位和仰角 能量转换，光子雪前等，激发态吸收过程(ESA)其原理是 要密课治，最终形成了中断要路的条件，使感陆雷法转向铺 一个离子从基空畿级峰健吸收多个光子到状能量较京的 定箱条，当箔条在波束内形成目标时，可使单脉冲雷达产 激发态能级的一个过程，是一种最为常见的上转掩发光为 生最大的角跟踪误差因此对抗效果最佳， 程。能量转移(ET)是指两个能量相近的离子通过非锚射 2)烟幕干扰】 烟幕干扰是在空中施故大量气溶胶 合，以交叉持豫方式进行能量传递，1个返回到基态，另 个跃到更品的能级 光子雪丽(PA》是离子没有对 武器系城 收：但有激 一样增加，因此 常规烟幕、防热红外烟幕、防毫米波和微波烟幕及多领语烟 虑激光隐身对1,06m波长的激光强吸收和光拉 烧效率的要求，可将在106m附诉且右强的吸收的稀士 在距离目标的一定位置上快速大面积地施放烟幕或 离子化合物（如Sm2+、Er2+)穆杂在基质体系中，将1.06 荐，利用铜幕和水雾微粒对光电能量的吸收和散射，可使卫 的激光转化为其它被长的光，从面达到吸收激光能量的效 星锁察效能降低，烟幕技术已应用于现役舰艇，比较成熟 果。 效果非常显著。 )光子晶体微光隐身村料 光子船体材料(photon 22 8是指 电 数（或折射率 空间周期性分布 是用 类似噪声 号淹设或遮 最显著的特性是 机泉 福，意味着处 红外信号， 生相应的路 或状乱方红外罪系统或红外系正作的 ，改为子品相应的入时由沙可过米千 名。装国兼虚者(Ch1ner)机接灯外对抗系按是在AN 体。利用光子品体的整带和品域特性，通树会理的设计，调 ALQ157和斗牛士红外干扰机基础上研制的紧凑型组件 杂光子品体可以实现“光谱挖孔”结构，在常见的激光波长 式设备，重约9吨，该系统采用双发射机结构时可360°干扰 附近的窄波段内具有低反射率，从而实现激光隐身 方红外信号，法EREL车我红外干扰机的主要特点 刊用杂光子晶体的球蹈能级形成的”光语挖孔”结 是能有效对抗大范围威助，适于对抗各种 可以很好地解决覆光与其他波段的容隐身，光子可 干扰机是发射光干扰信号 的缺陷能级是由高 透射引起的 以分析到达的辐射信号，向对方欲打击的目标附近发射四 配的微光信号，以产生目标 机分子的复化还顶出东，调节北分子结构和由子跃正甜 制导航系统和接收机，使GS接收机接收不到或接收不到 带。从而实理在光学，红外或雷达波段的独特响应是可部 准确的GPS卫量定位信号的设备，美国的GPS干扰系统 的，目前，有大量近红外防护吸收的有机化合物不断涌现 其干扰机可置于地面固定地点或采取车载、机载等多种力 这些染料可用于激光防护、，激光隐身等。 式进行工作，有效辐射功率小到1W,大到100k 是一个 可对导航系统和接收机进行干扰的立体分布式系统 发展动向 3 激光隐身 示小型空射诱饵弹 机型 人飞机 证了古分 为该诱弹的功德配留查作扫了品后一道 1)稀土上括超滥光隐身材料上花艳材料主要是扰 功能配置审查工作是美国政府对所有性能指标满足设 稀土元素的固体化合物，利用稀土元素的亚稳态能级特性 计辱求的武赛系婆进行验证的一随工作。一日小型空射谈 可以吸收多个低能量的长被辐射，经多光子如和后发出 饵弹-干扰机型通过功能配置审查，美国空军就将在201 能的短波辐射，从而可使人眼看不见的红外光变为可见光 年底进行该研制项目的“里程碑C”决策，亦即决定是否开 利用它对激光频率的转换特性来降低微光回波反射的能 始生产 身的目的 本次测试是小型空射诱饵弹 于扰机型迄今为止完 分 材料通过 的最为严格 险中 型及 所涉及的机理包括发态吸 的飞机完成 1004201hi Jou nal Electronic Publishing House All right rved. hup www.cnki.ne
２０１３年第１１期 舰 船 电 子 工 程 １５ 生误差信号［４］。多个箔条目标持续使雷达产生方位和仰角 跟踪误差，最终形成了中断跟踪的条件，使威胁雷达转向锁 定箔条。当箔条在波束内形成目标时，可使单脉冲雷达产 生最大的角跟踪误差，因此对抗效果最佳。 ２）烟幕干扰。烟幕干扰是在空中施放大量气溶胶微 粒，通过改变电磁波介质传输特性，对光电探测、观瞄、制导 武器系统实施干扰。从发烟剂的形态上分为固态和液态两 种；从形成方式上大体可分为升华型、蒸发型、爆炸型、喷洒 型四种；从战术使用上分为遮蔽烟幕、迷 盲 烟 幕、欺 骗 烟 幕 和识别烟幕四种；从干扰波段上又可分为防可见光、近红外 常规烟幕、防热红外烟幕、防毫米波和微波烟幕及多频谱烟 幕。 在距离目标的一定位置上快速大面积地施放烟幕或水 幕，利用烟幕和水雾微粒对光电能量的吸收和散射，可使卫 星侦察效能降低。烟幕技术已应用于现役舰艇，比较成熟， 干扰效果非常显著。 ２．２ 有源干扰 有源干扰是用噪声或类似噪声的干扰信号淹没或遮盖 有用信号，阻止接收 机 接 收 信 息。有源干扰设备主要包括 红外干扰机、激光干扰机以及 ＧＰＳ干扰机等。 １）红外干扰机。红外干扰机是发射红外干扰信号，破 坏或扰乱敌方红外观测系统或红外制导系统正常工作的设 备。美国挑战者（Ｃｈａｌｌｅｎｇｅｒ）机 载 红 外 对 抗 系 统 是 在 ＡＮ／ ＡＬＱ－１５７和斗牛士红外干扰机基础上研制的紧凑型组件 式设备，重约９吨，该系统采用双发射机结构时可３６０°干扰 敌方红外信号。法 国 ＥＩＲＥＬ 车载红外干扰机的主要特点 是能有效对抗大范围威胁，适于对抗各种不同威胁。 ２）激光干扰 机。激光干扰机是发射激光干扰信号产 生激光诱饵，干扰敌激光指示器功能的设备。英 国 装 甲 战 车防卫辅助子系统由接收机、控制装置和激光诱饵组成，可 以分析到达的辐射信 号，向对方欲打击的目标附近发射匹 配的激光信号，以产生假目标。 ３）ＧＰＳ干扰 机。ＧＰＳ干扰机是通过发射干扰信号 压 制导航系统和接收机，使 ＧＰＳ接收机接收不到或接收不到 准确的 ＧＰＳ卫星定位信号的设备。美国的 ＧＰＳ干扰系统， 其干扰机可置于地面固定地点或采取车载、机 载 等 多 种 方 式进行工作，有效辐射功率小到 １Ｗ，大 到１００ｋＷ，是 一 个 可对导航系统和接收机进行干扰的立体分布式系统。 ３ 激光隐身 激光隐身主要采用的是激光隐身涂料技术。激光隐身 涂料可以降低目标表面的反射系数、减少目标的回波功率， 是对抗激光探测和制导的有效手段［３］。 １）稀土上转 换 激 光 隐 身 材 料。上转换材料主要是掺 稀土元素的固体化合物，利用稀土元素的亚稳态能级特性， 可以吸收多个低能量的长波辐射，经多光子加和后发出高 能的短波辐射，从而可使人眼看不见的红外光变为可见光。 利用它对激光频率的转换特性来降低激光回波反射的能 量，从而达到激光隐身的目的。 例如，掺杂稀土离子的晶体、玻璃、光纤等材料，通过实 际存在的中间态分步吸收两个或多个光子，实 现 离 子 数 的 反转而产生上转换发射。所涉及的机理包括激发态吸收、 能量转换、光 子 雪 崩 等。激发态吸收过程（ＥＳＡ）其 原 理 是 同一个离子从基态能级连续吸收多个光子到达能量较高的 激发态能级的一个过 程，是一种最为常见的上转换发光过 程。能量转移（ＥＴ）是指两个能量相近的离子通过非辐射 耦合，以交叉持豫方式进行能量传递，１个返回到基态，另１ 个跃迁到更高 的 能 级。光 子 雪 崩（ＰＡ）是 离 子 没 有 对 泵 浦 光的基态吸收，但有激发态的吸收以及离子间的交叉持豫， 造成中间长寿命的亚稳态布居数增加，离子都被积累到 Ｅ２ 能级上，使得 Ｅ２能级上的粒子数像雪崩一样增加，因 此 称 为“光子雪崩”过程，可产生有效的上转换。 考虑激光隐身对１．０６μｍ 波长的激光强吸收和光谱转 换效率的要求，可 将 在１．０６μｍ 附近具有强的吸收的稀土 离子化合物（如Ｓｍ３＋ 、Ｅｒ２＋ ）掺杂在基质体系中，将１．０６μｍ 的激光转化为其它波长的光，从而达到吸收激光能量的效 果。 ２）光子晶体激光隐身材料。光 子 晶 体 材 料（ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｃｒｙｓｔａｌｓ，ＰＣ）是指介 电 常 数（或 折 射 率）空间周期性分布而 具有光子带隙的特殊材料。光子晶体最显著的特性是光子 禁带的存在，频率处于禁带中的电磁波不能在光子晶体中 传播，意味着处于禁带中的入射电磁波将被全反射。如 果 在光子晶体中引入缺 陷，光子禁带中将产生相应的缺陷能 级，称为光子局域，相应频率的入射电磁波可以透过光子晶 体。利用光子晶体的禁带和局域特性，通过合理的设计，掺 杂光子晶体可以实现“光 谱 挖 孔”结 构，在常见的激光波长 附近的窄波段内具有低反射率，从而实现激光隐身。 利用掺杂光子晶体的缺陷能级形成的“光谱挖孔”结构 可以很好地解决激光与其他波段的兼容隐身，掺 杂 光 子 晶 体的缺陷能级是由高透射引起的低反射，并不满足激光隐 身的实际要求，可以通过在光子晶体薄膜的基底中引入吸 收材料出把缺陷能级透过的激光吸收掉。 ３）有机激光 隐 身 材 料。有机分子存在着多种形式的 官能团振动，对红外辐射能够选择性地吸收。通 过 改 变 有 机分子的氧 化－还 原 状 态，调节其分子结构和电子跃迁能 带，从而实现 在 光 学、红外或雷达波段的独特响应是可能 的。目前，有大量近红外防护吸收的有机化合物不断涌现， 这些染料可用于激光防护、激光隐身等。 ４ 发展动向 １）美国空军演示小型空射诱饵弹－干 扰 机 型 有 人 飞 机 防护能力。美国雷声公司网站２０１１年９月６日报道：美国 空军在模拟作战环境中演示验证了雷声公司小型空射诱饵 弹－干扰机型（ＭＡＬＤ－Ｊ）可以为有人飞机提供防护的能力， 为该诱饵弹的功能配置审查工作扫清了最后一道障碍［４］。 功能配置审查工作是美国政府对所有性能指标满足设 计要求的武器系统进行验证的一项工作。一旦小型空射诱 饵 弹－干扰机型通过功能配置审查，美国空军就将在 ２０１１ 年底进行该研制项目的“里 程 碑 Ｃ”决 策，亦即决定是否开 始生产。 本次测试是小 型 空 射 诱 饵 弹－干扰机型迄今为止完成 的最为严格的测试。试 验 中，多枚自由飞行的小型空射诱 饵弹－干扰机型及多架携载该诱饵弹的飞机完成了电子攻 击作战任务
16 吴吴等：光电干扰与激光隐身技术的发展分析 总第233 2)美国开始小型空射诱饵弹-干扰机型的小量量试生 司将开发先讲算法，第二年和第三年，公司将通讨实验室的 产第国雷声八问圆达2011年11目29日指首，第国空 己经时出让雷声公司小刑空射诱组弹王拔机形得入里用 诉30年老，罗克书尔，日林斯公司一古协助美空军在 碑C阶段的决定，即批准雷声公司进行该诱饵弹的小批量 开发GPS技术，并为国防高级研究计划局(DARPA)开发 试生产，并向雷声公司提供500万美元的资金，支持其将第 了世界上第一个全数字化微型GPS按收机。过去几年，罗 4批基本型小型空射诱饵操升级成小型空射诱饵弹干扰机 克市尔·柯林斯公可开发了众多的GPS产品，井提供超 型：小形空射诱饵滑干扰机型除可提供基本型小型空 100万个(GPS接收机，满足联邦航空管理局和国防部的 格认证求 行电子干扰 清可代有人 已20 找型小 空射诱 立技 知交付大#（共2O2）于扰型小型空射诱馔弹(MALD 干扰使测和定位技术(D),该技术可通过一种传感器 )的王状设多和储弹销 络和先讲地理定位技术，近实时定位有意和无意的GS 面声公司导弹系统部空战系统分部副主任哈里·舒尔 扰源) 特称，小型空射诱饵弹(MA1D)在诱骗功使的基础上增机 ID:技术基于 一种威助检测传感器网路，连接到运行 了干扰能力，可通过干扰和雷达信号特征技术破坏敌方萄 Ex公司地理定位算法的中央服务器上.这些传感器将 合防空系统。这种干型诱饵弹可为美围空军提供前所 战略性地分布在高风险区城知机场或公共电网：鲜间感 有的干扰和诱骗能力及灵活性，提高飞行员和战机的战场 是点 将收了 扰设备和储弹箱的生产 位于美国亚利 州性能先进价格低集 块化可编 经这受利面生在这些汉下：数测分垢和 空射飞行器重量不到136kg,最大航程达可法925k 弹定位敌对信号，并通过一个京全国络向用户发送情报，以 小利空时诱组弹通讨描拟单军及围军作战飞机的垫家外器 减轻威胁 和信号特征来制造虚假空情，保护飞行员和战机。按作战 IDG基于Exeli :公司在GPS和定位、导航、授时 任务特点，MALD可分为基木型和干扰型，干扰型在基 (PNT)领域的丰高经验 ,目前Exelis参与下一代GPS 重的基础上增知了雷达平扰能力。MALD-J已于2012年 统的建造、开发和集局 ,并为GPS操作控削系统(GP四 秋大开始父付。 X)提供导航处理组件，精密监测接收器和系统安全关 5 发展分析 )单国空军将在2012年底前装各 。国复防名内部32012年10日 近日透露，最快在今年12月，美国空军将在一16斗机 )新材料。不断研制和开发新材料、新技术.使箔条/ B-52轰炸机上装备该公司的干扰型微型空射诱饵(MALD 红外诱饵干扰和覆盖的波段越来越宽。由近红外区的1 11 m中红外区的3一5m.自远外区8m14 雷声公司表示，MA1D已完成了发展测试阶段工作 发展，从而实现全波段覆盖：不断开发研制新型微波涂料 MALD-J是 个空射诱饵，可飞入敌方雷达胁内，从司 钠米涂料、激光涂料红外涂料等，用于目标的激光、红外隐 将敌方注意力从其载机中引开，每架16可以携带4枚 身。 诱饵，而52可携 的在尺十和外 6枚MAD与型空射诱年 )面源型红外诱饵 。继续研制和开发面迎型红外 一致，因此载机可以携带相同数 外诱饵弹系统艺 MCALS)可从上发时MALD 在130运拾上京成了发时MA1n的试哈 拍日标形成与日标的空阿红外如分 5)罗点韦尔。桐林斯公司为黄海军研发代干状扬 瑞府至少大于被保护目标两修以上，与被促护目标处于来 别技术，罗克韦尔，柯林斯公司网站2012年10月15日 类导稀寻的是的视经内，逐渐引编来类导弹，达到保护自身 报道：美国海军研究办公室授予罗克市尔·柯林斯公可 目标的安全 份技术开发合同，以定位识别敌方针对GPS信号的干扰金 3) 体化与其它对抗手段相结合，构成一体化复合 这份名为“现代化 跟 MIS 光电对抗系统。例如，英，法联合研制的舰载 ·柯林斯公司开发相关 红外诱饵弹，电磁诱饵弹 、达 外复 诱饵弹及舰 等有机地结合起来，组成合 合同第 994-014 China Academic Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved. http://www.enki.ne
１６ 吴 昊等：光电干扰与激光隐身技术的发展分析 总第２３３期 ２）美国开始小型 空 射 诱 饵 弹－干扰机型的小批量试生 产。美国雷声公司网站２０１１年１１月２９日报道：美国空军 已经做出让雷声公司小型空射诱饵 弹－干扰机型进入里程 碑 Ｃ阶段的决定，即批准雷声公司进行该诱饵弹的小批 量 试生产，并向雷声公司提供５００万美元的资金，支持其将第 ４批基本型小型空射诱饵弹升级成小型空射诱饵弹－干扰机 型。小型空射诱 饵 弹－干扰机型除可提供基本型小型空射 诱饵弹的所有能力外，还可代替有人飞机，进入敌防区内执 行电子干扰任务。雷声公司已于２０１２年交付此批产品［５］。 ３）ＩＴＴＥｘｅｌｉｓ公 司 研 发 ＧＰＳ干 扰 侦 测 定 位 技 术。美 国ＩＴＴＥｘｅｌｉｓ公司网站２０１２年９月１７日报道：ＩＴＴＥｘｅｌｉｓ 公司 宣 布 了 ＧＰＳ领域一项重大研究成 果———ＥｘｅｌｉｓＧＰＳ 干扰侦测和定位技术（ＩＤＧ）。该技术可通过一种传感器网 络和先进地理定位技术，近实时定位有意和无意的 ＧＰＳ干 扰源［６］。 ＩＤＧ 技术基于一种威胁检测传感器网络，连 接 到 运 行 Ｅｘｅｌｉｓ公司地理定位算法的中央服务器上。这 些 传 感 器 将 战略性地分布在高风险区域如机场或公共电网，瞬 间 感 知 并三角定位干扰源的位置。如果检测到威胁，用 户 将 收 到 定点目标的地理位置信息和可操作情报，以便应对。 Ｅｘｅｌｉｓ解决方案将有益于广泛的 ＧＰＳ客户和用户。由 于干扰设备可以发送信号来破坏公用电网，使 基 础 设 施 和 经济受到重大损失，在 这 些 情 况 下，ＩＤＧ 将 检 测、分 析 和 地 理定位敌对信号，并通过一个安全网络向用户发送情报，以 减轻威胁。 ＩＤＧ 基 于 Ｅｘｅｌｉｓ 公 司 在 ＧＰＳ 和 定 位、导 航、授 时 （ＰＮＴ）领域的丰富经验，目前 Ｅｘｅｌｉｓ参与下一代 ＧＰＳ Ⅲ系 统的 建 造、开 发 和 集 成，并 为 ＧＰＳ 操 作 控 制 系 统 （ＧＰＳ ＯＣＸ）提供导航处理组件、精密监测接收器和系统安全关键 组件。 ４）美国空军将在２０１２年底前装备干扰型微型空射诱 饵。美国《防务内部》２０１２年１０月４日报道：美国雷声公司 近日透露，最快在今年１２月，美国空军将在 Ｆ－１６战斗机和 Ｂ－５２轰炸机上装备该公司的干扰型微型空射诱饵（ＭＡＬＤ－ Ｊ）［７］。 雷声公司表示，ＭＡＬＤ－Ｊ已完成了发展测试阶段工作。 ＭＡＬＤ－Ｊ是一个空射诱饵，可飞入敌方雷达威胁圈内，从而 将敌方注意力从其载机中引开。每 架 Ｆ－１６可 以 携 带４枚 诱饵，而 Ｂ－５２可携带１６枚诱饵，ＭＡＬＤ－Ｊ与微型空射诱饵 （ＭＡＬＤ）在尺寸和外 形 上 一 致，因此载机可以携带相同数 量的 ＭＡＬＤ－Ｊ。 雷声公 司 还 研 制 了 一 种 ＭＡＬＤ 货运飞机发射系统 （ＭＣＡＬＳ），可从运输机上发射 ＭＡＬＤ。该系统去年三月已 在 Ｃ－１３０运输机上完成了发射 ＭＡＬＤ的试验。 ５）罗克韦尔·柯林斯公司为美海军研发 ＧＰＳ干扰 探 测技术。罗克韦 尔·柯林斯公司网站２０１２年１０月１５日 报道：美国海军研究办公室授予罗克韦尔·柯 林 斯 公 司 一 份技术开发合同，以定位识别敌方针对 ＧＰＳ信 号 的 干 扰 企 图和破坏行动。这份 名 为“现代化综合欺骗跟踪”（ＭＩＳＴ） 的合同为期３年，要求罗 克 韦 尔·柯林斯公司开发相关技 术和原型概念系统，探测和定位企图破坏士兵导航和沟通 能力的发射信号来源。合 同 第 一 年，罗 克 韦 尔·柯 林 斯 公 司将开发先进算法；第二年和第三年，公司将通过实验室的 测试和演示进行能力验证和改进［８］。 近３０年来，罗克韦尔·柯林斯公司一直协助美空军在 开发 ＧＰＳ技术，并为国防高级研究计划局（ＤＡＲＰＡ）开 发 了世界上第一个全数字化微型 ＧＰＳ接 收 机。过 去 几 年，罗 克韦尔·柯林斯公司开发了众多的 ＧＰＳ产品，并 提 供 超 过 １００万个 ＧＰＳ接收机，满足联邦航空管理局和国防部的严 格认证需求。 ６）雷声公司为美国空军生产干扰型小型空射诱饵弹。 法国《航宇防务》２０１３年４月２２日报道：雷声公司与美国空 军签订价值８１７０万美元的固定价格合同，为美国空军生产 和交付第六批（共２０２台）干扰型小型空射诱饵弹（ＭＡＬＤ－ Ｊ）的干扰设备和储弹箱［９］。 雷声公司导弹系统部空战系统分部副主任哈里·舒尔 特称，小型空射诱 饵 弹（ＭＡＬＤ）在诱骗功能的基础上增加 了干扰能力，可通过干扰和雷达信号特征技术破坏敌方综 合防空系统。这种干扰型诱饵弹可为美国空军提供前所未 有的干扰和诱骗能力及灵活性，提高飞行员和战机的战场 生存能力。 ＭＡＬＤ－Ｊ干扰设备和储弹箱的生产将在位于美国亚利 桑那州图森市的雷声公司进行。 ＭＡＬＤ是一种性 能 先 进、价格低廉的模块化、可 编 程 空射飞 行 器。重 量 不 到 １３６ｋｇ，最大航程达可达 ９２５ｋｍ。 小型空射诱饵弹通过模拟美军及盟军作战飞机的轮廓外形 和信号特征来制造虚假空情，保护飞行员和战机。按 作 战 任务特点，ＭＡＬＤ 可分为基本型和干扰型，干 扰 型 在 基 本 型的基础上增加了雷达干扰能力。ＭＡＬＤ－Ｊ已 于２０１２年 秋天开始交付。 ５ 发展分析 光电干扰与激光隐身技术的发展趋势：研 制 和 开 发 新 材料、面源型红外诱饵、一体化光电对抗系统等［１０］。 １）新材料。不断研制和开 发 新 材 料、新 技 术，使 箔 条／ 红外诱饵干扰和覆盖的波段越来越宽。由近红外区的１μｍ ～３μｍ、中红外 区 的 ３μｍ～５μｍ，向 远 红 外 区 ８μｍ～１４μｍ 发展，从而实现全波 段 覆 盖；不断开发研制新型微波涂料、 纳米涂料、激光涂料、红外涂料等，用于目标的激光、红外隐 身。 ２）面源型红 外 诱 饵。继续研制和开发面源型红外诱 饵技术。面源型红外诱饵弹系统是造成假目标的欺骗式红 外干扰器材，可以从地面、飞机或者舰艇上发射，诱骗空地、 空空、地地和反舰导 弹。当面源型红外诱饵弹抛射点燃后 形成大面积的红外干扰诱饵云，其红外光谱特征相似于被 保护目标，形成与被保护目标的空间热红外图像，积分辐射 强度至少大于被保护目标两倍以上，与被保护目标处于来 袭导弹寻的器的视场内，逐渐引偏来袭导弹，达到保护自身 目标的安全。 ３）一体化。与其它对抗手段相 结 合，构成一体化复合 光电对抗系统。例如，英、法联合研制的舰载“女 巫”系 统， 将红外诱饵弹、电 磁 诱 饵 弹、雷 达／红外复合诱饵弹及舰外 有源干扰机、导弹逼近告警等有机地结合起来，组成综合性 的全自动复合光电对抗系统
2013年第11期 履船电子工程 17 6结语 [4]美国空军演示小型空射诱饵弹干扰机型有人飞机防护能力 N.每日防务快讯，2011-0913 随着新材料、新技术的不断研制和开发，光电干扰/激 秀饵千找机型的小批量试生产[N】.每日 光隐身、一体化的综合电子战设备备受关注，其性能也不断 地得到完善，在未来现代化战争或局部战争中，适时运用 [6们TT Exelis公司研发GPS干扰侦测定位技术[N】.每日防务快 光电干扰/激光隐身和 安金的量：外成像制导导的成静，达到保护自身目 化的台电 子战设备，就能够不 闪关国空不有在动性年底精肤华干代型膜型空封清心心与日 [8】罗克韦尔·柯林新公司为美海军研发GPS干扰探测技术[N】 务快讯，2010-2 军生产干扰型小型空射诱饵弹[N].每日防 [2]韩雅纤，党九彪。光电对抗中滤除背录干扰的几种方法[U].哈 [10潘家亮，张拴勤，卢言利，等.光诰选拆性激光隐身村料研究现 状可.光电技术用，2011,26(6)： 身涂层隐身效果综合 [1] 车战效能智能分析方油 (上接第3页)》 第二类，武器（器材）实体作战使用仿真模型，主包括 各种传感 5结语 对抗 武的作 能结均讲行了定位，并对实设计系统和实验运行系统 万映实际武器装名的作战勃里。很大理度上决定了仿直想 构深入研究，明确了其结构和组成，并根据直升机反潜盘法 型体系的整体性能。由于潜艇一般不具各攻击直升机的能 仿真建模需求，设计了实验仿真模型体系，为直升机反潜战 力，因此该部分模型主要由直升机载武备作战使用模型和 法仿真实验平台构建和实现提供了理论指导，限于篇幅原 潜艇水声对抗模型组成，按实体属性分为搜潜设备作战使 因，战法实验评估系统将另文研究， 用模型和攻潜武器作战使用模型 仿真模型，实现实体机动和兵力作 参考文献 [晓峰，杨靖字，可光重，战争复杂统仿真分析与实验 体作战能力，涵盖武器装备等客观能力和人员决策的主观 能力。该类模型是仿真模型体系的关键模型。 2005(5),1215. 橙型体系中名类模型层次分国。基瑞类短型为武器装 各作战使用模型和兵力CGF模型提供作战环境支持：武器 装各作战使用模型则为兵力CGF模型构建提供支撑。如 [4们郭预样，雷良水，美军作战实验室的现状和发展]，指挥控制 仿真，2007,29(1)：111-114 图1所示 用西 [5司光 。杨能空王艳正，等对争实验念的理解与思考 [党建国.战实险设计原理与方法探新门.军事运筹与系统工 程，2003(4：24 真升机兵 [] 等争分斯真实设计系统研究 [8】郭齐胜，杨立功.计算机生成兵力导论[M们.北京：国防工业出 建华.眼能作战模拟理论与实我[.第一版北京：国防工 [10]赵志允，李刚强，陈建华.水面限艇反潜战法实验平台仿真模 团4战法实验仿真模型体系结构图 怎件系充[⊙/质统物真技术及其应用嘉十一老， 1994-2014 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net
２０１３年第１１期 舰 船 电 子 工 程 １７ ６ 结语 随着新材料、新技术的不断研制和开发，光 电 干 扰／激 光隐身、一体化的综合电子战设备备受关注，其性能也不断 地得到完善。在未来现代化战争或局部战争中，适 时 运 用 光电干扰／激光隐身和一体化的综合电子战设备，就能够有 效地对抗激光、红外成像制导导弹的威胁，达到保护自身目 标安全的目的［１１］。 参 考 文 献 ［１］邹振宁，周芸．防空体系光电对抗技术应用分析［Ｊ］．激 光 与 光 电子学进展，２００４（８）：３５－３８． ［２］韩雅轩，党九彪．光电对抗中滤除背景干扰的几种方法［Ｊ］．哈 尔滨工业大学学报，１９９１（６）：１１５－１１６，１２０． ［３］潘家亮，吕绪良，张拴勤，等．光学／激光隐身涂层隐身效果综合 评价［Ｊ］．光学学报，２０１１，３１（ｓ１）：ｓ１００１１３． ［４］美国空军演示小型空射诱饵弹－干扰机型有人飞机防护能力 ［Ｎ］．每日防务快讯，２０１１－０９－１３． ［５］美国开始小型空射诱饵弹－干扰机型的小批量试生产［Ｎ］．每日 防务快讯，２０１１－１２－０５． ［６］ＩＴＴＥｘｅｌｉｓ公司研发 ＧＰＳ干扰侦测定位技术［Ｎ］．每日防务快 讯，２０１２－０９－２０． ［７］美国空军将在２０１２年底前装备干扰型微型空射诱饵［Ｎ］．每日 防务快讯，２０１２－１０－１０． ［８］罗克韦尔·柯林斯公司为美海军研发 ＧＰＳ干扰探测技术［Ｎ］． 每日防务快讯，２０１２－１０－１９． ［９］雷声公司为美国空军生产干扰型小型空射诱饵弹［Ｎ］．每 日 防 务快讯，２０１３－０４－２５． ［１０］潘家亮，张拴勤，卢言利，等．光谱选择性激光隐身材料研究现 状［Ｊ］．光电技术应用，２０１１，２６（６）：４５－４８． ［１１］冯冬青，马书磊，郭 艳．光电对抗系统作战效能智能分析方法 研究［Ｊ］．郑州大学学报，２００８（３）： 檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷 ２３－２６． （上接第３页） 第二类，武器（器材）实体作战使用仿真模型，主要包括 各种传感器、武器实体和水声对抗器材等的作战使用模型。 该类模型是在基础模型支撑下，结合武器装备实体战术技 术性能和作战使用过程建立的仿真模型。该类模型数量很 大，是主体模型，其仿真度的高低直接决定了是否能够真实 反映实际武器装备的作战效果，很大程度上决定了仿真模 型体系的整体性能。由于潜艇一般不具备攻击直升机的能 力，因此该部分模型主要由直升机载武备作战使用模型和 潜艇水声对抗模型组 成，按实体属性分为搜潜设备作战使 用模型和攻潜武器作战使用模型。 第三类，兵力 ＣＧＦ仿 真 模 型，实现实体机动和兵力作 战运用的仿真需求。该类模型可以对武器（器材）实体作战 使用仿真模型进行按需调用，仿真一类平台兵力实体的整 体作战能力，涵盖武器装备等客观能力和人员决策的主观 能力。该类模型是仿真模型体系的关键模型。 模型体系中各类模型层次分明，基础类模型为武器装 备作战使用模型和兵力 ＣＧＦ模型提供作战环境支持；武器 装备作战使用模型则为兵力 ＣＧＦ模型构建提供支 撑。如 图４所示。 图４ 战法实验仿真模型体系结构图 ５ 结语 本文从直升机战法仿真实验需求出发，结 合 直 升 机 反 潜作战所涉及战术要 素，对直升机反潜战法实验平台的功 能结构进行了定位，并对实验设计系统和实验运行系统结 构深入研究，明确了其结构和组成，并根据直升机反潜战法 仿真建模需求，设计了实验仿真模型体系，为直升机反潜战 法仿真实验平台构建和实现提供了理论指导。限于篇幅原 因，战法实验评估系统将另文研究。 参 考 文 献 ［１］胡晓峰，杨 靖 宇，司 光 亚，等．战争复杂系统仿真分析与实验 ［Ｍ］．北京：国防大学出版社，２００８． ［２］李雄，王精业．战争系统的建模与仿真实验［Ｊ］．计 算 机 仿 真， ２００５（５）：１２－１５． ［３］陈建华，李刚强，赵 志 允，等．舰艇战法实验平台研究综述［Ｊ］． 系统仿真学报，２００９，２１（２１）：６８４６－６８５０． ［４］郭颖辉，雷良水．美军作战实验室的现状和发展［Ｊ］．指 挥 控 制 与仿真，２００７，２９（１）：１１１－１１４． ［５］司光亚，杨 镜 宇，王 艳 正，等．对战争实验概念的理解与思考 ［Ｊ］．军事运筹与系统工程，２００８，２２（１）：１４－１９． ［６］龙建国．战实 验 设 计 原 理 与 方 法 探 析［Ｊ］．军 事 运 筹 与 系 统 工 程，２００３（４）：２－４． ［７］彭英武，梅彦铮，胡 晓 峰，等．战争分析仿真实验设计系统研究 ［Ｊ］．系统仿真学报，２００７，１９（Ｚ２）：５０５－５０９． ［８］郭齐胜，杨立功．计算机生成兵力导论［Ｍ］．北 京：国 防 工 业 出 版，２００６． ［９］陈建华．舰艇作战模拟理论与实践［Ｍ］．第 一 版．北 京：国 防 工 业出版社，２００２． ［１０］赵志允，李刚强，陈 建 华．水面舰艇反潜战法实验平台仿真模 型体系 研 究 ［Ｃ］／／系统仿真技术及其应用第十一卷，２００９： ４３５－４３７．