各具特色的軍事光電干擾

光電干擾是指利用各種手段破壞和干擾對方光電設備並使之失效的一種裝備。光電干擾和射頻干擾一樣,也分為有源干擾和無源干擾兩大類。有源干擾又稱積極干擾或主動干擾,是利用光電技術裝備發射和轉發某種光頻段的電磁波,來壓制或欺騙對方的光電裝備。光電有源干擾主要有壓制性干擾和欺騙性干擾兩種工作方式,前者包括致盲式干擾和摧毁式干擾:後者包括回答式干擾;誘餌式干擾和大氣散射式干擾等。無源干擾又稱消極干擾或被動干擾,它是利用本身不發射電磁波的器材吸收、反射或散射光波以及人為地改變目標的光學特性等手段,使對方的光電裝備效能降低或受騙。光電無源干擾設備主要有光波吸收塗料、金屬箔條、角反射器、煙霧、氣懸體、懸浮體干擾物和偽裝等。

干擾煙幕

干擾煙幕用於干擾對方紅外、雷射、微波等武器裝備的使用效能的煙幕,是現代光電武器系統的一種新的對抗武器。

煙幕中含有大量的煙粒,能吸收、散射可見光、紅外光、雷射等輻射能量,使之衰減到光電探測器不能可靠工作的程度,從而切斷光電系統與目標之間的瞄準線。

含有金屬粉末的泡沫塑膠、石墨粉末與金屬絲等物質的煙幕,能更有效地對抗光電武器,以致使偵察系統致盲、通信中斷、自動化指揮系統失靈。隨著發煙技術的進步,現代煙幕不僅能干擾從可見光到近紅外光區的目視觀狽J瞄準系統、微光夜視裝置、1.06微米波長的雷射系統,而且能對抗中紅外和遠紅外成像系統、10.6微米波長的雷射系統的探測器材、制導武器和定向能武器。

干擾煙幕按干擾對象的不同可分為干擾紅外煙幕、干擾雷射煙幕和干擾微波煙幕等。干擾雷射煙幕可有效地減弱雷射指示器發射的雷射束或目標反射的雷射能量,使雷射尋的器探測不到雷射信號;煙幕還可反射雷射點,使雷射尋的器誤認為是目標。

干擾微波煙幕能有效地對抗微波雷達系統和微波制導飛彈。如在煙幕裝藥中摻入一定比例的、長度不超過8毫米的金屬絲或鍍金屬的纖維,可對8毫米波長以內的微波產生強反射,形成假目標,吸引這些波段的制導系統,從而使毫米波尋的飛彈失效。

20世紀80年代以來,干擾煙幕日益受到重視,取得了突破性進展。一些國家已研製出能有效對抗光電武器系統的發煙裝備,並逐步形成系列。

散光

用「散光」對抗紅外線制導飛彈的基本原理是從飛機上發出「散光」物體,它會離開飛機一定距離後「散光」,誘使紅外線制導飛彈改變方向對這個「散光」進行尋的。儘管「散光」比要保護的飛機小得多,但是它比飛機還要「熱」,因此它輻射的紅外線能量更多。飛彈尋的器跟蹤它視野內全部紅外線能量的中心。由於「散光」有更多的能量,能量的中心點就靠近「散光」。又因為「散光」離開了要保護的飛機,致使飛彈尋的器跟蹤中心轉移。一旦飛機離開了飛彈的跟蹤視場,飛彈就跟蹤上了「散光」。

較新的武器使用「雙色」紅外跟蹤器,以克服熱「散光」能量上的優勢。背景物體,對於每種物質,其輻射能量對比波長有一條均勻的分布曲線。「散光」光譜輻射跟波長的關係與跟蹤的飛機呈現的光譜輻射跟波長的關係,在曲線形狀上有明顯的不同,飛機呈現的溫度也大大低于「散光」。通過對兩種波長輻射能量的測量比較,就可以確定跟蹤器正在跟蹤的目標的溫度。因此,「雙色」紅外跟蹤能區別比較熱的「散光」,並繼續跟蹤真實目標。因為需要測量,採用「雙色」紅外跟蹤器就大大增加了系統的複雜性。為了欺騙「雙色」紅外跟蹤器,可以使用很昂貴的有合適溫度的物質作散光體,或者欺騙飛彈傳感器使得它在兩個波段接收合適的能量比率。

「散光」的缺點在於它是消耗器,並且數量受限。又因為「散光」非常「熱」,使用上存在著很大的安全風險—在民航飛機上是不能使用的。

紅外干擾機

紅外干擾機產生紅外信號,這個信號對付制導武器中傳感器產生的制導信號。紅外干擾機提供類似於通過來襲飛彈紅外傳感器調製盤的目標所產生的紅外能量。當干擾信號和目標的調製能量信號都被飛彈的紅外傳感器接收時,使得跟蹤器產生不正確的制導指令。

要想成功地使用紅外干擾機,需要測出被干擾的飛彈尋的器的自旋資訊和繼續調製頻率的資訊。這就需要用雷射掃描飛彈跟蹤器來獲得。紅外探測器表面有反射性,透鏡使雷射有兩種優點(在輸入信道和輸出信道都能被放大)隨著調製盤在傳感器上運動,反射信號的電平將變化。這樣需用一個處理器,重建到達武器紅外傳感器其能量圖波形和相位。一旦飛彈的跟蹤信號被確定,紅外干擾機就可以產生誤差脈衝圖形,它將引起這些跟蹤信號產生不正確的制導指令。紅外干擾信號包括紅外能量脈衝,它可以以兩種方式產生:一種方式是閃亮一盞氙閃光燈或弧光燈;一種方式是時間控制的一團熱材料(也叫「熱磚」)曝光,機械光閘暴露「熱磚」,產生需要的干擾信號。這兩種技術都能在較寬的方位角上產生干擾信號,做有限「全方位」保護。

(注意,如果乾擾機作用定位於保護目標擺脫飛彈跟蹤,那麼這干擾機也可以作為信標以改善飛彈的跟蹤精度。)

紅外誘餌和箔條

紅外誘餌也可以引導紅外飛彈離開任何種類的被保護平台。為了最佳化地擺脫武器的跟蹤,誘餌可以以固定方式工作,也可以以機動方式工作。如果誘餌的紅外能量由固定或機動地面設施發出,輻射能量的多少又與紅外飛彈接收機接收輻射的能量相當,那麼它可以使敵人的瞄準能力飽和而無法工作。

另外,用有著明顯紅外特徵的材料也常由飛機或從軍艦發射的火箭攜帶,對抗紅外製導武器有與用射頻箔條對抗雷達制導飛彈相同的保護能力。紅外箔條可以燃燒或冒煙,以產生合適的紅外特徵。也可以使用氙閃光燈快速增加它的溫度達到合適的水準。由於箔雲佔有很大的幾何面積,在對付一些種類的跟蹤上更有效。像射頻箔條一樣,紅外箔條也可用於衝破飛彈鎖定或增加背景溫度,使目標截獲更困難。

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