韓曉飛,蒙 文,李云霞,李大為
(空軍工程大學(xué)信息與導(dǎo)航學(xué)院,陜西西安710077)
激光防御低慢小目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)分析
韓曉飛,蒙 文,李云霞,李大為
(空軍工程大學(xué)信息與導(dǎo)航學(xué)院,陜西西安710077)
隨著低慢小目標(biāo)的廣泛使用,低慢小目標(biāo)防御成為空防安保的一項(xiàng)重要任務(wù)。通過(guò)研究低慢小目標(biāo)的特性,闡述了激光防御低慢小目標(biāo)的優(yōu)勢(shì),并從目標(biāo)探測(cè)、激光武器系統(tǒng)、系統(tǒng)組網(wǎng)三方面分析了激光防御低慢小目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù),指出了各項(xiàng)技術(shù)中存在的主要問(wèn)題,明確了低慢小目標(biāo)防御的發(fā)展方向。
低慢?。荒繕?biāo)探測(cè);跟蹤瞄準(zhǔn);激光毀傷;系統(tǒng)組網(wǎng)
“低慢小”目標(biāo)是指具有低空、超低空飛行,飛行速度小,不容易被偵測(cè)發(fā)現(xiàn)等部分特征或全部特征的小型航空器和空飄物。主要包括輕型和超輕型飛機(jī)、輕型直升機(jī)、滑翔機(jī)、三角翼、動(dòng)力三角翼、動(dòng)力傘、滑翔傘、熱氣球、飛艇、無(wú)人機(jī)、航空模型、航天模型、空飄氣球、系留氣球等十余種[1]。它們成本低廉、操控簡(jiǎn)單、攜行方便、容易獲取,并且升空突然性強(qiáng)、發(fā)現(xiàn)處置困難,容易被作為運(yùn)載爆炸物品、投放生化毒劑、散播傳單的工具,嚴(yán)重威脅重大活動(dòng)、重點(diǎn)區(qū)域的安全保障工作[2]。由于常規(guī)武器裝備通常有其局限性,無(wú)法對(duì)其實(shí)施有效防御,防范處置低慢小目標(biāo)的干擾破壞,成為重大活動(dòng)安保的難題之一。因此,發(fā)展新型武器裝備對(duì)低慢小目標(biāo)防御具有重要意義。
2.1 低慢小目標(biāo)的主要威脅
低慢小目標(biāo)的用途十分廣泛,其威脅主要有以下幾個(gè)方面[3]:
(1)對(duì)重要地區(qū)、部位以及裝備的低空偵察、監(jiān)視的威脅。低慢小目標(biāo)可以用于低空、超低空偵察,極高的隱蔽性和機(jī)動(dòng)靈活性是其進(jìn)行偵察的有利條件,對(duì)國(guó)家信息安全造成很大的威脅。
(2)利用“機(jī)海戰(zhàn)術(shù)”、隱身突防等戰(zhàn)術(shù)進(jìn)行火力突襲。低慢小目標(biāo)造價(jià)低、使用和保障成本低,這使得低慢小目標(biāo)的大批量使用能夠得以實(shí)現(xiàn),對(duì)地面重要目標(biāo)和防空系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重的火力威脅。
(3)為突擊火力進(jìn)行目標(biāo)指引或誘導(dǎo)防空火力提前暴露。低慢小航空器材的低成本性,很容易將其改裝成為誘餌,對(duì)自身信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)大或者模擬作戰(zhàn)飛機(jī)的信號(hào),給地面防空系統(tǒng)造成嚴(yán)重的信息污染和過(guò)量負(fù)荷,引誘地面目標(biāo)暴露,增加彈藥消耗,或協(xié)同其他電子偵察設(shè)備進(jìn)行火力誘騙。
(4)低慢小目標(biāo)擅自飛行會(huì)對(duì)空中航線造成干擾。近年來(lái)?yè)碛械吐★w行器的個(gè)人和團(tuán)隊(duì)越來(lái)越多,由于這些飛行器飛行高度低、速度慢、目標(biāo)小,一旦擅自組織飛行,航管部門難以及時(shí)有效為其提供空域保障,極易發(fā)生誤闖、誤入軍、民航飛行區(qū)域的事件,危害空域安全。
2.2 低慢小目標(biāo)的處置方法
目前對(duì)低慢小型航空器材處置的主要方法:
(1)采用常規(guī)低空防御武器裝備進(jìn)行攔截、摧毀,如低空防空導(dǎo)彈,高射炮等。此種方法存在明顯不足:第一,對(duì)這類來(lái)歷不明的飛行物,使用現(xiàn)有地空導(dǎo)彈、高炮等武器實(shí)施攔截、摧毀,由于目標(biāo)距離近,周圍環(huán)境復(fù)雜,難免會(huì)傷及城市建筑及人群;第二,運(yùn)用導(dǎo)彈、高炮等武器系統(tǒng)對(duì)付這類小目標(biāo)成本過(guò)高,且效率低下;第三,這類飛行目標(biāo)通常出現(xiàn)突然,飛行高度較低,導(dǎo)彈、高炮等武器系統(tǒng)難以在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)施有效防衛(wèi)。
(2)對(duì)其進(jìn)行管制,對(duì)安全保障區(qū)域附近的飛行器材進(jìn)行登記、封存,甚至禁止一切低慢小飛行器升空。此方法缺少有效處置突發(fā)的來(lái)歷不明的低慢小目標(biāo)的武器裝備。
(3)直升機(jī)空中攔截、電子干擾、網(wǎng)捕捉等方式。這些方法存在攔截效率低,干擾效果不佳,作用距離近等不足,也不能有效解決低慢小目標(biāo)的防御問(wèn)題。
2.3 激光防御低慢小目標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)
隨著激光技術(shù)的發(fā)展,激光武器得到了許多國(guó)家的大力發(fā)展,技術(shù)日趨成熟。激光防御低慢小目標(biāo)具有其他常規(guī)武器不可比擬的優(yōu)勢(shì):
(1)速度快,精度高。激光束從發(fā)射到達(dá)其目標(biāo)所用時(shí)間極短,非常適合應(yīng)對(duì)現(xiàn)有防空兵器難以對(duì)付的突然出現(xiàn)的近距離目標(biāo)。
(2)兼?zhèn)滠洑陀矚芰???梢灾旅さ吐∧繕?biāo)上的傳感器,使其不能正常工作;也可以破壞其殼體結(jié)構(gòu),直接將其摧毀。
(3)摧堅(jiān)能力強(qiáng)。能擊穿和熔化各種金屬和非金屬材料。
(4)作戰(zhàn)效費(fèi)比高。激光武器每次發(fā)射成本只有幾百美元,而現(xiàn)有的防空導(dǎo)彈都很昂貴。
(5)對(duì)一個(gè)目標(biāo)可以進(jìn)行多次攔截。通過(guò)多次攔截可顯著提高目標(biāo)攔截概率。
因此,采用激光防衛(wèi)系統(tǒng)是一種理想的低慢小目標(biāo)防御策略。
激光防御低慢小目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括三方面:①低慢小目標(biāo)探測(cè)技術(shù);②激光武器技術(shù);③系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)。
3.1 目標(biāo)探測(cè)技術(shù)
低慢小目標(biāo)突出表現(xiàn)為發(fā)現(xiàn)難、跟蹤難、處置難。處置的前提是及時(shí)發(fā)現(xiàn)、連續(xù)跟蹤。由于在人口密度大、建筑物密度高的政治、經(jīng)濟(jì)中心地區(qū),商用居住建筑物林立,電磁環(huán)境、氣象環(huán)境、交通環(huán)境復(fù)雜,雷達(dá)等設(shè)備無(wú)法覆蓋,低慢小目探測(cè)技術(shù)成為激光防御的關(guān)鍵技術(shù)之一。
目前針對(duì)低慢小目標(biāo)采用的探測(cè)技術(shù)主要包括:可見(jiàn)光、紅外熱成像相結(jié)合的光電搜索跟蹤技術(shù)、無(wú)線電信號(hào)探測(cè)技術(shù)、低空探測(cè)雷達(dá)等。這些技術(shù)在發(fā)現(xiàn)距離、靈敏度、能效范圍、抗惡劣氣候能力、多目標(biāo)同時(shí)跟蹤能力等方面各有優(yōu)劣。
3.1.1 雷達(dá)探測(cè)[4]
由于低慢小目標(biāo)的雷達(dá)反射面積非常小,加之其飛行速度慢,其造成的多普勒效應(yīng)也不明顯,所以傳統(tǒng)雷達(dá)對(duì)低慢小目標(biāo)的探測(cè)效果并不好,存在低空探測(cè)盲區(qū)大,回波小且弱,容易與氣象干擾、雜波干擾或鳥(niǎo)群相混淆等缺點(diǎn)??紤]到地面防空雷達(dá)存在以上缺點(diǎn),對(duì)于低空目標(biāo)的探測(cè)多用氣球載雷達(dá)探測(cè)方式。氣球載雷達(dá)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、部署方便、利用率高,可大大提高探測(cè)“低慢小”目標(biāo)的能力。
3.1.2 光學(xué)探測(cè)
相比雷達(dá)探測(cè),光學(xué)探測(cè)可以利用可見(jiàn)光對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè),或利用目標(biāo)的熱紅外反射進(jìn)行探測(cè),這使得光學(xué)探測(cè)比雷達(dá)清晰得多。用戶可直觀的看到目標(biāo),進(jìn)行判別。但是在探測(cè)目標(biāo)時(shí),系統(tǒng)的帶寬比較窄,在跟蹤目標(biāo)時(shí),系統(tǒng)帶寬比較寬,且兩種情況下環(huán)路等效參數(shù)不同,加上跟蹤有擾動(dòng),跟蹤波門比較小,這使得在探測(cè)和跟蹤之間進(jìn)行切換變得很復(fù)雜。
3.1.3 無(wú)線電信號(hào)探測(cè)技術(shù)
為達(dá)到隱蔽的目的,低慢小目標(biāo)活動(dòng)時(shí)一般保持無(wú)線電靜默,嚴(yán)格按預(yù)定方案執(zhí)行計(jì)劃。無(wú)線電信號(hào)探測(cè)不能對(duì)所有目標(biāo)實(shí)現(xiàn)有效探測(cè)。
單一的探測(cè)方式無(wú)法高效準(zhǔn)確的探測(cè)到目標(biāo),多方式探測(cè)協(xié)同的方式將是低慢小目標(biāo)探測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)多種探測(cè)裝備協(xié)同,建立“一點(diǎn)發(fā)現(xiàn),多維跟蹤”、多探測(cè)方式相結(jié)合的探測(cè)系統(tǒng),可及時(shí)獲取目標(biāo)位置、視頻圖像、操控?zé)o線電頻率等多種信息,大大提高低慢小的目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)幾率。在探測(cè)裝備數(shù)量較大的情況下,需要綜合考慮裝備的類型、探測(cè)距離、覆蓋范圍、搜索速度以及針對(duì)不同現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的差異性(如晴天、白天,可見(jiàn)光裝備觀察效果優(yōu)于紅外裝備,而在雨霧天氣和晚間,紅外裝備觀察效果優(yōu)于可見(jiàn)光裝備),進(jìn)行優(yōu)化目標(biāo)跟蹤分配。其次,如何實(shí)現(xiàn)激光探測(cè)、紅外探測(cè)、可見(jiàn)光探測(cè)、外輻射源探測(cè)和聲探測(cè)系統(tǒng)的信息共享與信息融合[5],也是多裝備協(xié)同探測(cè)的關(guān)鍵問(wèn)題。
3.2 激光武器技術(shù)
激光武器的關(guān)鍵技術(shù)有:高能激光器技術(shù);跟蹤、瞄準(zhǔn)技術(shù);大氣傳輸技術(shù);激光毀傷技術(shù)等。
3.2.1 高能激光器技術(shù)
高能激光器是激光武器的核心部件。激光武器要求激光器能夠在所要求的工作波長(zhǎng)上有足夠高的輸出功率和足夠長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間,光束質(zhì)量好(光束發(fā)散度小),在大氣中具有較好的傳輸性能,能在目標(biāo)上產(chǎn)生足夠高的功率密度等,因此尋找對(duì)靶材破壞能力強(qiáng)、適于大氣傳輸?shù)母吣芗す馄魇歉吣芗す馕淦鞯年P(guān)鍵?,F(xiàn)有的高能激光器系統(tǒng)有:氟化氫/氟化氘化學(xué)激光器、二氧化碳?xì)鈩?dòng)激光器、氧碘化學(xué)激光器、極管泵浦固體激光器、激光二極管陣列、自由電子激光器等。其中化學(xué)激光器是迄今為止最成熟的激光武器技術(shù)[6]。
自由電子激光器(FEL)是一種新型激光器,它利用核加速器技術(shù)產(chǎn)生一種波長(zhǎng)介于極短無(wú)線電波與可見(jiàn)光波之間的相干光束,將線性超導(dǎo)加速器與一種稱作“擺動(dòng)器”的磁陣列結(jié)合在一起,以便為電子注入能量并發(fā)出激光。與其他各類激光器相比,自由電子激光器發(fā)出的激光具有輸出功率強(qiáng),波長(zhǎng)可調(diào),可不受大氣干擾,效率高等特點(diǎn),正受到越來(lái)越多國(guó)家的關(guān)注。目前美國(guó)海軍著重研究的自由電子激光器,理論上可通過(guò)增加平均電流來(lái)提高功率,功率有可能增至數(shù)兆瓦級(jí)。但自由電子激光器作為激光武器的激光器,真正達(dá)到實(shí)用階段,還有許多工作要做。
3.2.2 跟蹤瞄準(zhǔn)技術(shù)
光束定向器是激光武器跟蹤瞄準(zhǔn)的關(guān)鍵部件。它由發(fā)射系統(tǒng)和精密跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)組成。發(fā)射系統(tǒng)用于把激光束發(fā)射到遠(yuǎn)場(chǎng)、并在目標(biāo)上形成尺寸盡可能小的光斑,以便在目標(biāo)上獲得較高的激光功率密度。跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)用于使發(fā)射望遠(yuǎn)鏡始終跟蹤瞄準(zhǔn)飛行中的低慢小目標(biāo),并使光斑始終鎖定在目標(biāo)的某一固定部位,從而有效的摧毀或破壞來(lái)襲目標(biāo)。以距離1 km,飛行速度30 m/s的低慢小目標(biāo)為例,此時(shí)目標(biāo)飛行角速度為30/1000=0.03 rad/s,如果光斑的直徑為0.05 m,打擊目標(biāo)的固定位置(探測(cè)器、機(jī)翼等),則要求厘米量級(jí)的瞄準(zhǔn)精度,對(duì)應(yīng)的角度精度應(yīng)為10微弧度量級(jí),這種要求比普通光電跟蹤系統(tǒng)的跟蹤角誤差要高出1個(gè)量級(jí),滿足這種瞄準(zhǔn)精度比較輕松,但對(duì)于光束定向器的跟蹤加速度和角加速度的要求相對(duì)比較高。因此,必須要研制高精度捕獲、跟蹤、瞄準(zhǔn)系統(tǒng)才能滿足激光武器的需要。
減小光束定向器誤差,是提高跟蹤瞄準(zhǔn)技術(shù)的主要途徑。光束定向器的跟蹤瞄準(zhǔn)誤差的主要三類,一是抖動(dòng)誤差,主要來(lái)源于光束定向器平臺(tái)的機(jī)械抖動(dòng),大氣湍流效應(yīng)引起的光束抖動(dòng),低慢小目標(biāo)的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)等;二是噪聲誤差,主要來(lái)源于光學(xué)背景噪聲,控制電路噪聲以及量化誤差等;三是系統(tǒng)誤差,主要來(lái)源于系統(tǒng)有限的采樣頻率,這些誤差成為提高跟蹤精度的技術(shù)難點(diǎn)。
對(duì)于不同種類的誤差,采用不同方法減小或消除。對(duì)于第一類抖動(dòng)誤差,如果隨機(jī)抖動(dòng)的頻帶低于光束定向器的帶寬,這種誤差原則上是可以糾正的,如果隨機(jī)抖動(dòng)的頻帶高于光束定向器的帶寬,這種誤差將成為最主要的誤差因素。對(duì)于第二類噪聲誤差,強(qiáng)信號(hào)噪聲可以忽略不計(jì),對(duì)于弱信號(hào)噪聲(遠(yuǎn)距離的目標(biāo)信號(hào)就是弱信號(hào)),噪聲對(duì)信號(hào)的影響將變得十分嚴(yán)重,所以必須壓低噪聲水平提高光束定向器精度。對(duì)于第三類系統(tǒng)誤差,激光武器工作是采樣頻率越高,系統(tǒng)誤差好越小。系統(tǒng)采樣頻率受兩個(gè)因索制約,一是每幀圖像的處理時(shí)間,二是低慢小目標(biāo)的輻射亮度,對(duì)暗目標(biāo)必須延長(zhǎng)采樣積分時(shí)間,這樣系統(tǒng)的工作頻率就會(huì)降低。目前解決暗目標(biāo)問(wèn)題,主要采用主動(dòng)照明以提高目標(biāo)物的輻射亮度。
目前美國(guó)在伺服控制系統(tǒng)的一些關(guān)鍵技術(shù)也值得我們借鑒,例如采用模式邏輯開(kāi)關(guān)實(shí)施各階段的控制,即數(shù)字化控制電路;使用速率陀螺作為慣性速率回路,提高系統(tǒng)視軸的穩(wěn)定;使用快速控制反射鏡,消除抖動(dòng)噪聲[7]。
3.2.3 大氣傳輸技術(shù)
激光在大氣中傳播時(shí),要受到大氣分子吸收、氣溶膠散射與吸收、大氣湍流、熱暈和大氣擊穿五種主要的大氣作用。其中分子吸收、氣溶膠散射會(huì)導(dǎo)致光束功率密度隨距離增加逐漸衰減。大氣湍流和熱暈效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致光束散焦,使達(dá)到目標(biāo)上的光斑尺寸變大。大氣擊穿可限制瞬時(shí)最小激光束強(qiáng)度[8-9]。當(dāng)光束強(qiáng)度約為10 MW/cm2時(shí),大氣中的灰塵和物質(zhì)微粒就被電離,形成等離子體,這種等離子體可一直膨脹到阻塞整個(gè)光束。等離子體吸收了激光能量后,就會(huì)形成激光維持的燃燒波或爆震波,這就大大影響了激光的傳輸。這些大氣效應(yīng)限制或降低了達(dá)到目標(biāo)上的功率密度。
研究高能激光在大氣中的傳輸特性,減小大氣對(duì)激光傳輸帶來(lái)的負(fù)面影響,一直是激光武器的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。對(duì)于大氣湍流和熱暈效應(yīng),可采用自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)予以抵消,也可以通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)募す饷}寬和重復(fù)頻率來(lái)緩解這種影響。對(duì)于大氣擊穿效應(yīng)可采用低強(qiáng)度、高重復(fù)頻率的先行脈沖激光驅(qū)除光路上的氣溶膠質(zhì)點(diǎn),這樣可把擊穿閾值提高419倍。對(duì)這些大氣效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償,可在一定程度上提高照射到目標(biāo)上的激光功率密度,提高激光武器的作戰(zhàn)性能[10]。
3.2.4 激光武器毀傷技術(shù)
研制高能激光武器系統(tǒng)的主要目的是,在存在物理和戰(zhàn)術(shù)的限制下,以最小的技術(shù)代價(jià),徹底摧毀目標(biāo)。激光束的毀傷作用主要為熱作用破壞、力學(xué)破壞和輻射破壞。激光武器通過(guò)輻照目標(biāo)使目標(biāo)材料的特性和狀態(tài)發(fā)生變化,如溫升、膨脹、熔融、汽化、飛散、擊穿和破裂等,導(dǎo)致目標(biāo)的某些部位受到暫時(shí)或永久性的損傷。當(dāng)激光功率較小時(shí),主要對(duì)目標(biāo)搭載的光電系統(tǒng)進(jìn)行致盲干擾,激光能量較高時(shí),可對(duì)目標(biāo)進(jìn)行直接摧毀。
具有偵察、指引功能的低慢小目標(biāo)通常配備有精密光學(xué)元件如瞄準(zhǔn)鏡、夜視儀、紅外裝置、激光測(cè)距機(jī)以及目標(biāo)指示器、光學(xué)引信等。碲鎘汞、硫化鉛、銻化銦等光電探測(cè)器的破壞閾值為102~3×104W/cm2。由于聚焦作用,探測(cè)器與調(diào)制盤(pán)等光學(xué)元件很容易損壞,再加上目標(biāo)高度比較低,因此采用強(qiáng)激光致盲對(duì)低慢小目標(biāo)所配備的各種精密光學(xué)元件進(jìn)行致盲時(shí),激光能量損失較小,只需很小的激光功率就可達(dá)到干擾、致盲光學(xué)元件的目的[11]。
對(duì)低慢小目標(biāo)發(fā)射的激光束能量較高時(shí),激光對(duì)光學(xué)元件以及目標(biāo)材料的加熱,使其溫度迅速升高,出現(xiàn)熱飽和、熔化、汽化、熱形變等現(xiàn)象,形成熱燒蝕和熱應(yīng)力破壞,對(duì)目標(biāo)直接進(jìn)行摧毀。熔點(diǎn)在1500℃左右的飛行器殼體金屬材料,在功率為2~3 MW的強(qiáng)激光輻照下只要在其表面某固定部位輻照3~5 s,就會(huì)被燒蝕熔融、汽化。低慢小目標(biāo)通常體積小、質(zhì)量輕,無(wú)法安裝很厚的結(jié)構(gòu)材料以及大量的抗激光輻射材料,一旦被高能量密度的激光輻照,機(jī)體材料會(huì)被迅速破壞,從而失去平衡力,甚至直接燃燒墜毀。
低慢小目標(biāo)的種類十分繁多,表1是強(qiáng)激光對(duì)一些常見(jiàn)的低慢小目標(biāo)損傷的效能定義,對(duì)于不同類型的目標(biāo)和不同大小的威脅能力,可以采取不同的損傷方式,從而取得最佳的打擊效果。
表1 幾種常見(jiàn)的低慢小目標(biāo)激光損傷的效能定義
激光致盲傳感器或破壞傳感器組件相對(duì)比較容易,其能量破壞閾值為10 J/cm2量級(jí)。破壞其他部件,如光學(xué)設(shè)備、雷達(dá)天線罩、殼體的結(jié)構(gòu)性破壞等,所需的能量密度較高,各種目標(biāo)的能破壞閾值,與目標(biāo)的材料、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、激光波長(zhǎng)、光斑大小等密切相關(guān)。針對(duì)具體目標(biāo),用能量最節(jié)省的方式對(duì)目標(biāo)進(jìn)行最大限度破壞,是激光武器毀傷技術(shù)要研究解決的主要問(wèn)題。
3.3 系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)
如圖1所示,激光防御系統(tǒng)主要由目標(biāo)探測(cè)識(shí)別系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)、目標(biāo)跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)以及激光武器系統(tǒng)組成。以此建立的體系結(jié)構(gòu),通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)以激光武器系統(tǒng)為核心目標(biāo)探測(cè)識(shí)別系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)和激光武器系統(tǒng)之間的“無(wú)縫連接”。系統(tǒng)首先利用多探測(cè)器協(xié)同方式進(jìn)行大空域、快速粗略搜索,探測(cè)發(fā)現(xiàn)到目標(biāo)后,由激光、紅外及微波低空監(jiān)視等裝備對(duì)目標(biāo)進(jìn)行精確跟蹤瞄準(zhǔn),根據(jù)來(lái)襲目標(biāo)的特性,依托通信基礎(chǔ)網(wǎng)和指揮控制系統(tǒng),建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化的通信保障體系和高效的指揮控制系統(tǒng),快捷有效對(duì)威脅目標(biāo)進(jìn)行評(píng)估、決策以及向各個(gè)子系統(tǒng)傳達(dá)作戰(zhàn)指令。
圖1 激光防御系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
單個(gè)激光防御系統(tǒng)能在一定區(qū)域內(nèi)為地面防空系統(tǒng)提供火力支持,但火力有限、覆蓋面較小,不足以滿足應(yīng)對(duì)低慢小目標(biāo)飽和攻擊和一體化空中威脅的需要,因此需要多系統(tǒng)組網(wǎng)建設(shè)。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化防御體系,綜合集成各種防空作戰(zhàn)資源,實(shí)現(xiàn)防空體系內(nèi)的各種作戰(zhàn)要素之間的信息共享與綜合運(yùn)用,以形成一個(gè)體系配套、多系統(tǒng)協(xié)調(diào)的綜合的防御系統(tǒng)[12]。如何使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)不同的作戰(zhàn)需求,使作戰(zhàn)具有更強(qiáng)的靈活性,更高的資源信息共享及互操作水平,實(shí)現(xiàn)不依賴某個(gè)特定的探測(cè)方式和指控中心的靈活作戰(zhàn)是系統(tǒng)組網(wǎng)的研究方向。
低慢小目標(biāo)的威脅日益突出,低慢小目標(biāo)的防御問(wèn)題一直是世界各國(guó)共同面臨的難題,隨著激光武器裝備的發(fā)展日趨成熟,在未來(lái)適時(shí)運(yùn)用激光武器,能夠及時(shí)、準(zhǔn)確無(wú)誤地摧毀來(lái)襲目標(biāo),達(dá)到有效地保護(hù)自身目標(biāo)的安全。發(fā)展激光防御系統(tǒng)已成為適應(yīng)信息化、網(wǎng)絡(luò)化防空作戰(zhàn)的需要,多系統(tǒng)協(xié)同成為有效抗擊低慢小目標(biāo)入侵的必要途徑。
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Key technology of the laser′s app lication in the low slow small target defense
HAN Xiao-fei,MENGWen,LIYun-xia,LIDa-wei
(School of Information and Navigation,Air Force Engineering University,Xi′an 710077,China)
As the appearance of low slow small targets(LSST)increases dramatically,it will be an important task to dealwith them in the air defense field.The paper illustrates the advantages of the laser in LSST defense.It analyzes the key technology of the laser LLST defense system from aspects such as target detection,laser strike and system networking.It points out the main problems in the existing techniques and suggests the progress prospect of LSST defense.
LLST;target detection;track scanning;laser damage;system networking
TN249
A
10.3969/j.issn.1001-5078.2013.08.005
1001-5078(2013)08-867-05
韓曉飛(1988-),男,碩士研究生,主要研究方向?yàn)榧す饪臻g信息技術(shù)。E-mail:hanxiaofei_h(yuǎn)xf@163.com
2013-01-04;
2013-01-17