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機(jī)載光電探測系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是多光譜多波段的綜合以及全面的數(shù)據(jù)
2013-04-22
機(jī)載光電探測系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是多光譜多波段的綜合以及全面的數(shù)據(jù)融合，萬用表它主要表現(xiàn)在：
● 多光譜多波綜合，隨著雙色甚至三色紅外成像器件大規(guī)模的應(yīng)用，多個波段同時(shí)工作已成為可能，也為進(jìn)一步的圖像融合、自動目標(biāo)探測與識別、自動攻擊與防衛(wèi)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
● 光電探測系統(tǒng)受其工作原理的限制，在某些戰(zhàn)場條件如塵埃、煙霧等情況下，工作性能下降，而目前電磁微波雷達(dá)的技術(shù)進(jìn)步也同樣是日新月異的，將兩種不同類型、不同工作原理的探測技術(shù)互相綜合，在信息處理上實(shí)現(xiàn)真正地融合，是大幅度提高機(jī)載探測能力的必由之路。
● 光電探測系統(tǒng)如何在隱身飛機(jī)上實(shí)現(xiàn)是目前急需突破的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在光學(xué)窗口的構(gòu)形、光窗材料與加工工藝等方面還有大量的工作。 機(jī)載光電探測系統(tǒng)的主要戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用范圍包括：對空目標(biāo)探索、跟蹤，對地目標(biāo)搜索、跟蹤，戰(zhàn)場態(tài)勢感知、導(dǎo)彈來襲告警、輔助導(dǎo)航與起飛著陸等。 近期的發(fā)展趨勢是將以上各種分立系統(tǒng)綜合到一個系統(tǒng)中，共享通光口徑和信息處理資源。要實(shí)現(xiàn)光電探測的全方位、全動態(tài)過程，一個很重要的概念是分布孔徑紅外系統(tǒng)（DAIRS）。 分布孔徑系統(tǒng)是軍用被動光電系統(tǒng)研究領(lǐng)域的一個新概念，是21世紀(jì)軍用光電系統(tǒng)發(fā)展的新方向。DAIRS采用一組精心布置在飛機(jī)上的傳感器陣列實(shí)現(xiàn)全方位、全空間敏感，并采用各種信號處理方法實(shí)現(xiàn)地面、空中目標(biāo)探測、跟蹤、瞄準(zhǔn)，威脅告警，戰(zhàn)場殺傷效果評定，夜間與惡劣氣候條件下的輔助導(dǎo)航、著陸等多種功能，從而能夠用一個單一的系統(tǒng)完成目前要多個單獨(dú)的專用紅外傳感器系統(tǒng)完成的功能。DAIRS所采用的紅外傳感器使用了二維大面陣紅外焦平面陣列，直接固定在飛機(jī)結(jié)構(gòu)上，可以輸出多個波段的高幀頻圖像，取消了現(xiàn)有的前視紅外瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、紅外搜索跟蹤系統(tǒng)等所采用的高成本的穩(wěn)定瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，重量、體積、功耗和成本大大降低，而且具有高可靠性、高生存性、高可支持性的特征，完全符合新一代軍用航空電子綜合系統(tǒng)的要求。近年來美國諾斯羅普·格魯門等公司正在全力發(fā)展這種采用全新信息處理設(shè)計(jì)理念的DAIRS，已經(jīng)取得了一定進(jìn)展。
但目前紅外探測器在分辨率等上還無法滿足對地攻擊所要求的性能，因此，仍然保留了一個單獨(dú)的瞄準(zhǔn)用前視紅外系統(tǒng)與分布孔徑紅外系統(tǒng)并列。該系統(tǒng)與激光等其他光電傳感器綜合，以實(shí)現(xiàn)目前各類機(jī)載瞄準(zhǔn)吊艙的功能。例如，在波音的JSF計(jì)劃中，安裝了雷神公司的兩個紅外傳感器系統(tǒng)，一個系統(tǒng)是分布式紅外傳感器（DIRS），用于對空目標(biāo)探測、威脅告警和戰(zhàn)場態(tài)勢感知。第二個紅外系統(tǒng)是瞄準(zhǔn)前視紅外系統(tǒng)（Tflir），用于探測、識別和精確指示地面目標(biāo)。DIRS采用6個相同的傳感器，每個具有90度的視場，是圍繞JSF聯(lián)合攻擊機(jī)設(shè)置的，以提供其整個的球形覆蓋。DIRS系統(tǒng)探測導(dǎo)彈的發(fā)射，跟蹤其飛行、給出飛機(jī)受威脅的指示，并對彈著時(shí)間進(jìn)行預(yù)測。系統(tǒng)還可用作IRST傳感器提供狀態(tài)感知功能，并對系統(tǒng)球形覆蓋范圍內(nèi)的任何飛機(jī)進(jìn)行跟蹤。除狀態(tài)感知外，DIRS還為飛行員提供晝夜圖像，這些圖像被送到頭盔顯示器（HMD）顯示。第二個系統(tǒng)瞄準(zhǔn)前視紅外系統(tǒng)，采用中波凝視焦平面?zhèn)鞲衅?，并與一個激光指示／光斑跟蹤器實(shí)現(xiàn)綜合。為實(shí)現(xiàn)隱身的目的，采用了可伸縮的光學(xué)窗口。當(dāng)需要時(shí)，可伸縮的光學(xué)窗口從機(jī)腹下伸出，并迅速對目標(biāo)進(jìn)行探測和跟蹤，還能對制導(dǎo)武器進(jìn)行引導(dǎo)。使用完之后，光學(xué)窗口縮回，保護(hù)門關(guān)閉，對雷達(dá)截面沒有影響。
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