美军SBIRS GEO-1预警卫星探测预警能力分析

为有效应对弹道导弹威胁,维护本土与盟国利益,美军不断发展完善其天基红外预警系统。介绍了美军天基红外系统的发展现状,分析了首颗天基红外系统静止轨道(SBIRSGEO-1)卫星的覆盖范围,建立了SBIRS GEO-1卫星的红外探测模型和弹道预警模型,对其在轨探测预警能力进行了初步仿真分析。     

地球同步轨道红外预警卫星仿真模型研究

天基红外预警卫星通过红外传感器探测弹道导弹主动段飞行时散发的红外尾焰,能在早期发现和跟踪弹道导弹目标。其中地球同步轨道卫星由于轨道高度高,因而具有更广的探测范围,是目前广泛使用的一种红外预警卫星,也是反导系统仿真中的重要研究对象。文中主要描述了一种地球同步轨道卫星探测功能的仿真建模方法,重点论述了地球同步轨道卫星目标发现条件并推导了探测范围计算公式,对于红外预警卫星的仿真及规划等问题的研究具有一定意义。     

基于红外特性的弹道导弹助推段预警探测能力仿真

针对弹道导弹助推段的主要红外辐射特征,分析了尾焰羽流的结构、形状、大小和持续时间,以及大气对红外探测的影响;根据预警卫星探测器最大作用距离模型及信噪比（SNR）,结合给定参数对预警卫星探测器技、战术指标进行了仿真,给出了提高弹道导弹探测能力的方法。     

天基红外系统的探测与跟踪能力研究

研究了典型助推器发动机尾焰的红外辐射和传输特性,分析了天基红外系统的探测能力。针对典型的助推飞行模式建立了轨迹跟踪与预估模型,给出了天基红外系统的跟踪与预估能力分析结果。     

导弹预警卫星探测原理及其攻防技术探讨

导弹预警卫星通过对弹道导弹尾焰红外辐射的探测实现主动段对弹道导弹的跟踪预警。从大气吸收的角度出发,对导弹红外预警卫星的探测原理进行了研究,通过计算说明了卫星对导弹尾焰进行红外探测的波段选择依据,并从探测距离上对该红外预警卫星的探测能力进行了建模研究。探讨了对光学探测卫星实施干扰时需要解决的问题以及卫星可能采取的防护方法。     

战术弹道导弹防御中的红外探测预警分析

在分析战术弹道导弹飞行弹道特点的基础上,说明了探测助推段的强大尾焰是对战术弹道导弹进行红外预警的主要手段。介绍了美国DSP预警卫星的工作机理,给出了一种预警模型的建立方法。     

美国SBIRS-HEO卫星预警能力分析

美国天基红外系统(SBIRS)是现今最先进的天基预警系统,并且还在不断地发展完善当中。重点研究SBIRS-High中的大椭圆轨道卫星,具体针对其覆盖范围和探测能力进行了建模及仿真,对其在轨工作性能进行了初步分析。     

美国导弹防御系统全域红外探测装备的发展、体系分析和能力预测

红外探测与跟踪系统在美国目前部署的弹道导弹防御体系中(尤其是在弹道导弹发射早期预警和动能拦截弹高精度制导等方面)起着关键作用。为了进一步改进和完善其弹道导弹防御体系,近年来美国正在进一步发展新一代弹道导弹防御红外系统及技术,包括天基高轨道红外预警系统、空间监视与跟踪系统、机载红外探测系统以及动能拦截弹红外成像导引头,以构建涵盖天基高轨早期预警、天基低轨全弹道跟踪、机载助推段及上升段跟踪和弹载跟踪导引的全域红外探测武器装备体系。概述了近年来美国弹道导弹防御系统中红外系统及技术的新进展,分析了其全域红外探测武器装备的体系构成,预测了美国未来弹道导弹防御系统红外探测装备的能力水平。     

导弹助推段天基预警探测综述

鉴于天基探测对国家导弹防御有着重要作用,对天基探测系统的组成及工作方式、红外与光谱的天基探测方法进行总结归纳。首先介绍了天基系统的高轨和低轨卫星的主要任务,并以助推段导弹为目标,对其尾焰进行红外分析与光谱分析。在此基础上,介绍了最大中值滤波、Top-hat滤波、PM滤波等经典的红外探测方法及光谱角信息散度、光谱角匹配、二值编码等的光谱探测(识别)方法,通过对其探测结果的分析,总结出了红外探测与光谱探测的优缺点。     

尾焰红外辐射特性的反向蒙特卡罗法模拟

以发动机尾焰的红外探测为主要应用背景,利用反向蒙特卡罗法计算了液体火箭发动机尾焰红外辐射特性。首先计算了尾焰红外辐射在2.7μm下的轴向分布特性及空间不同角度分布特性,计算结果较为合理。重点计算了尾焰2~5μm的光谱辐射特性,并考虑了大气衰减的影响,与TheAerodyne Radiation Code的计算结果趋势吻合良好。实际探测时,探测器只能接收到尾焰辐射的小部分能量,因此对一定距离下探测器接收辐射进行计算,进而获得尾焰在探测器视场内的红外光谱辐射分布特性,具有重要的理论意义和实际应用前景。     

空间激光武器网在弹道导弹防御中的应用

随着空间技术的发展,空间武器系统的战术地位越来越重要。通过介绍空间激光武器的组成原理、特性、技术参数等,提出了用于弹道导弹防御的空间激光武器组网模型,对不同组网方式在弹道导弹防御过程中的作战性能进行了分析,并提出了我国发展空间武器需要解决的关键问题。     

美国弹道导弹防御系统的红外系统与技术的发展

红外传感器是弹道导弹防御系统可靠监视、探测、识别、瞄准与拦截目标的关键。过去二十几年中,美国的弹道导弹防御系统逐渐从构想成为现实,其中一个重要原因就是由于红外焦平面阵列技术的迅速发展,用于弹道导弹防御的红外传感器取得了突破性的进展。目前用于弹道导弹防御系统的红外传感器和动能拦截器红外导引头已从过去的基于红外探测器线列或较小规模的红外焦平面阵列(64×64)的系统发展到基于较大规模的凝视红外焦平面阵列的系统,红外传感器与拦截器红外导引头的性能有了很大的提高。但由于弹道导弹防御本身的复杂性,目前的导弹防御系统仅是初步的,为此,美国还在继续发展完善其弹道导弹防御系统,包括进一步发展更先进的红外焦平面阵列,改进红外探测跟踪系统与动能拦截弹红外导引头。综述了美国弹道导弹防御系统中红外系统与技术的发展现状与趋势。     

国外天基红外系统发展特点以及与反导雷达的关系

天基红外系统具有覆盖范围广、预警速度快、作战用途多等特点,在反导信息保障中占据重要地位,受到了美国、俄罗斯等军事强国的高度关注和大力投入。文中介绍了国外用于反导作战的天基红外系统的使命任务、作战流程、体系贡献度;总结了美国、俄罗斯等国天基红外系统的当前装备、能力水平和发展规划;分析了天基红外系统的发展特点;论述了天基红外系统与地海基反导雷达的辩证关系。     

红外预警双星弹道导弹主动段跟踪性能

为研究反导作战中红外预警卫星系统对弹道导弹主动段弹道的跟踪性能,提出以后验克拉美-罗下界(Posterior Cramer-Rao Lower Bound, PCRLB)为衡量指标,结合8态重力转弯主动段运动模型和双星纯方位无源定位获取的量测量,系统分析了运动建模精度、量测精度、采样周期、测源不确定性下检测概率和虚警数目等因素对跟踪时效性和准确性的影响。仿真算例给出了上述因素对位置和速度跟踪性能的影响程度和规律,可为预警卫星反导作战、战技指标关联建模以及星载探测器优化设计等提供有意义的参考。     

弹道导弹弹载红外告警装置技术分析

为提高中远程弹道导弹在飞行中段的突防能力,对导弹在飞行中段受到的威胁来源和目前应用的突防措施进行了分析,指出程序式突防策略的局限和智能化突防策略的优势。通过对陆基中段防御系统及其拦截子系统的工作模式及光谱特征的分析,针对动能拦截弹的特点,创新性地提出了在突防弹头上加装红外告警装置,对拦截弹进行探测和告警,实现智能突防的方法。分析了弹载红外探测告警装置需求的探测谱段、探测视场、探测距离、告警时间等指标。经过分析得出结论:弹载红外告警装置所需的技术指标具备技术可行性。     

导弹防御预警系统仿真分析

导弹防御预警系统的主要作用就是及时发现来袭导弹,为弹道导弹防御系统实现识别、跟踪与拦截导弹提供必要的信息.通过分析研究,初步分析了预警卫星和远程预警雷达的探测性能,及两者在导弹预警过程中的接力关系.分别建立了预警卫星和远程预警雷达对弹道导弹探测的数学模型,针对短程和洲际弹道导弹进行仿真分析,计算出了预警卫星和预警雷达对不同射程导弹所能提供的预警时间.     

导弹防御系统中红外光电识别技术分析

目标识别问题是弹道导弹防御系统中的核心难题之一,针对弹道导弹突防中威胁目标群飞行各阶段呈现出的不同红外特性,介绍了天基红外系统和拦截弹的最新研究进展及其红外目标识别技术手段。在温度测量、测辐射强度、红外成像等关键技术方面,系统地论述了其在反导系统弹道目标识别中所运用的红外光电子学方法与技术,并且就相应的反红外识别手段——红外隐身与红外诱饵,进行了探讨。最后对导弹防御系统中红外目标识别与反识别的研究动向进行了展望,提出了进行导弹防御系统目标识别研究的总体建议。