美国动能拦截弹红外成像导引头的发展分析

概述了美国弹道导弹防御系统的核心要求和红外制导型动能拦截弹在该系统中的重要地位.介绍了美国正在部署、试验和研制的几种大气层外和大气层内弹道导弹防御动能拦截器的红外成像导引头的作战使命、拦截目标、任务特性、设计方案和发展现状,简要分析了美国正在和即将部署的动能拦截弹难以有效地对付不断发展的弹道导弹威胁的突防对抗措施的弱点,概述了近年来发展的满足多对多拦截需求的多拦截弹头(MKV)的红外成像导引头的发展现状,并介绍了近年来重点探索的旨在提高对小间距物体的区辨能力和对弹道导弹弹头的识别能力的新概念红外成像导引头,包括多波段红外成像导引头和主/被动红外成像导引头.     

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。     

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。     

红外成像导引头角跟踪系统仿真分析

根据红外成像导引头角跟踪系统控制回路各部分的线性化数学模型，建立了导引头的数学模型。对导引头角跟踪回路进行了仿真和分析，从跟踪回路的跟踪性能、参数变化对回路性能的影响、考虑射手模型时角跟踪回路的性能、隔离度测试等方面进行了分析和验证。仿真结果表明，导引头跟踪回路的超调量、上升时间、隔离度等性能已基本满足设计要求，且具有较好的抗干扰能力。对导引头角跟踪系统进一步优化提出了建议，为红外成像导弹制导系统总体方案的确定和总体参数的设计提供了依据。     

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。     

防空导弹红外成像仿真中若干问题探讨

针对防空导弹红外成像仿真需求与特点,探讨了红外成像仿真总体设计、目标及场景图像建模与生成、实时仿真图像网络通讯、目标及场景图像模拟系统的工程化及系统校准与测试等问题.介绍了防空导弹红外成像仿真系统需要具备的主要功能、系统组成和主要技术指标要求;讨论了红外成像仿真目标及场景建模问题和一种新的建模方法;对成像仿真目标场景模拟系统的主要性能指标、红外动态场景实时图像数据传输进行了分析探讨;讨论了目前的主要解决方案;针对实际的工程应用,分析并讨论了红外成像目标模拟系统的工程化问题和校准与测试问题.     

红外成像对抗中导引头伺服系统建模与分析

红外成像制导武器对抗是光电对抗的重点领域。在红外成像制导对抗数字图像注入式闭环半实物仿真试验时,由于红外导引头传感器被图像生成和图像注入计算机取代不参与工作,需要建立准确的导引头伺服控制系统的传递函数模型,进行仿真实验和实际工作两种情况下导引头控制回路性能的等效性分析。基于此,结合某型红外成像导引头的结构组成特点,将导引头划分为七个不同的功能模块,提出了导引头伺服控制系统建模的总体设计方法。采用机理建模和实验测试结合的方法建立了该型导引头完整的伺服系统模型,导引头在幅值5,频率2 Hz 弹体正弦扰动下的光轴能够保持稳定,经过测试,导引头实际输出弹目视线角和角速率能够高精度稳定跟踪真实的弹目视线角和角速率,结果验证了伺服控制系统数学模型的准确性。研究成果为同类设备伺服系统的建模和红外成像制导武器对抗图像注入式闭环仿真测试实验提供了方法和模型支持。     

基于Vega Prime的红外场景生成技术在成像制导仿真系统中的应用

描述了利用VegaPrime生成红外场景的方法,针对该方法在成像制导仿真系统应用中出现的问题进行了讨论.介绍了地形场景模型的建立方法;分析了制导仿真图像生成、仿真数据流程等方面存在的问题,并提出了解决方法.最后,就该技术在红外成像制导系统仿真中的应用进行了讨论,并给出了仿真结果.     

实时红外成像场景生成技术的发展及应用

建模和仿真在包括导弹系统在内的宇航系统中的作用逐步提高,并将在今后二十年起到更加重要的作用.由于计算处理能力将提高几个数量级,计算和数据存储成本将进一步降低,且具有余量.仿真越来越复杂的物理过程的能力将变得更加受仿真所涉及子模型的拟真度的限制,而非受仿真所能得到的计算能力的充足性的限制.文中概述了建模和仿真技术在红外成...     

目标与场景的红外特性建模与仿真软件的发展

目标与场景的红外特性建模与仿真是红外成像仿真与红外成像系统性能评估的一项关键的支撑技术。近20多年来国外已经系统地建立了对各种目标和背景环境及干扰的红外辐射特性的建模、仿真方法,并开发了多种专用软件和商用软件。综述了国外近年来发展的主要的目标与场景的红外辐射特性建模与仿真软件。     

防空导弹导引头建模与仿真

防空导弹的系统建模仿真是防空武器系统研制的重要手段。以脉冲多普勒雷达（PD）导引头为例,建立了雷达导引头接收信号模型,详细介绍了雷达导引头速度跟踪和角度跟踪的方法,并根据PD雷达导引头的制导方式,对典型场景下导弹攻击目标的全过程进行了动态仿真。仿真验证了系统模型的有效性。     

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。     

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。     

红外成像制导半实物仿真现状与发展

随着新一代防空战术导弹武器系统及红外对抗技术的发展,研究红外成像制导与多模制导技术已是光电精确制导技术发展的方向.当今世界各国争先研究和掌握红外成像制导半实物仿真技术,用于红外成像末制导导弹的研制与试验.文中介绍了美国陆军导弹司令部高级仿真中心(ASC)和埃格林(Eglin)空军基地经过20多年的建设,研制与开发的先进半实物(HWIL)仿真实验室和仿真装置.     

红外凝视成像导引头随动系统误差分析

为了分析红外图像未制导导弹的落点精度,需要对红外成像导引头的输出误差进行估算。分析了红外凝视成像导引头伺服稳像平台的控制回路,并以该回路为依据,充分考虑系统中误差产生的外因和内因．讨论了存在于导引头输出量中的弹体扰动误差和成像误差,以及部件漂移误差和测速坐标系误差,推导了各误差项的表达形式,最后基于以上分析,就如何有效控制导引头误差,提高其精度。提出了有针对性的方法和关键点。