第5.4节 光电对抗.ppt

光电对抗的内涵 光电对抗在现代战争中的作用 2 光电对抗是实施精确制导打击的关键因素 3 光电对抗是夺取战争主动权的重要保证 一、红外侦察与干扰 红外对抗简史 头盔式红外侦察仪的原理及实现 1、头盔式红外侦察仪的原理　　红外线存在于自然界的任何一个角落，事实上，一切温度高于绝对零度的有生命和无生命的物体时时刻刻都在不停地辐射红外线。活动在地面、水面和空中的军事装置，如坦克、车辆、军舰、飞机等，由于他们有高温部位，往往都与周围的环境形成对比很强的红外辐射特征。头盔式红外侦察仪就是通过对这种红外信号进行聚焦、取像、处理，最终以视频形式实时提供给作战人员的一种视频侦察系统。 2、头盔式红外侦察仪的实现　　侦察仪的系统架构示意图如图1所示，整个系统可分成四大模块：视频取像模块，信号处理模块，视频显像模块，电源管理模块。 如图2所示，视频取像模块由镜头、红外探测器和前端模块三部分组成。目标物体辐射的红外光信号通过镜头的的光学作用，会聚于红外探测器的焦平面。根据镜头的光学特征，对镜头和探测之间的距离有严格的要求，以确保红外光信号汇聚后精确成像于探测器的焦平面。这部分采用了电动调焦的技术，视频取像模块处于非工作状态时，镜头缩进保护槽中，并有遮罩保护镜头免受灰尘污染以及其他可能的物理伤害。开始工作时，电动装置首先打开遮罩，然后将镜头伸出，并自动调整到一个合适的位置。探测器的主要功能是将红外光信号转换成视频电信号。为使探测器输出的视频信号达到最佳状态，需要给探测器提供各种不同的控制电压，其中部分电压必须根据输出的视频信号作出实时调整。前端模块提供探测器正常工作所需的电源和各种控制信号，监视探测器输出的视频信号，并据此实时调整对探测器的控制信号，以保证其工作于最佳状态。此外，前端模块还负责将接收到的视频信号进行初步处理，然后发往后端。 如图3所示，信号处理模块由噪声消除模块、信号放大模块、A/D转换模块、γ校正模块、坏元处理模块、图像拼接模块、编码输出模块等几部分组成。经过初步处理的视频信号可从取像模块处获得，此时的视频信号比较微弱，而且含有失真、坏元以及较多的噪声，不适合直接编码送显。因此必须经过信号处理模块的进一步处理，信号处理模块负责大部分的视频信号处理任务，经过处理后的视频信号必须便于显示，并保证图像质量。为了避免噪声信号被放大，必须在信号放大前进行噪声消除处理。放大后的视频信号进行A/D转换后，继续经过γ校正和坏元处理，此时的视频信号已基本满足要求。为了获得更大的视场以及更好的视觉感受，需要对左、右两眼处获得的视频信号新型拼接，从而获得一幅完整的图像。拼接后的图像经过编码，发往后端以备显示。 如图4所示，视频显像模块由解码模块、D/A转换模块、显示屏、目镜等几部分组成。在视频显像模块，被编码的视频信号首先通过解码，然后通过D/A转换成可以被显像器识别的信号，并在显示器上显示出来。由于显示屏很小，并且与人眼非常接近，所以需要目镜来解决这一问题。?  电源管理模块的主要功能是给整个系统供电，包括过流保护、电压自适应、输出等部分。为了适应工作的需要，该模块需要有足够的电池容量、能提供合适的电压、能承受足够的功率负荷、足够小的体积、足够轻的重量、足够的安全。　　整个红外侦察系统集成于一头盔上，因此必须保证系统重量轻，体积小。为此，镜头采用了电动调焦技术，探测器和显示屏具有扁、平、薄的特点。在布局上，镜头、探测器、显示屏和目镜位于头盔前方双眼处，前端模块和信号处理模块置于头盔顶部，电源管理模块可挂于腰际或置于背包中。为更好地观察和了解周围状况，获得更大的视场，采用了图像拼接技术。 4、与其他头盔式侦察仪的比较　　传统的头盔式侦察手段，主要有电视技术和微光技术。这两种侦察手段在军事领域曾经发挥了重要的作用，但是随着时代的进步和科技的发展，其局限限也越来越明显地表现出来。　　电视系统对目标物体的光线环境要求较高，当目标物体处于比较明亮的环境时，才能获得最佳的效果。在明亮度不够时，如晚上、雾天，其效果将大打折扣。随着光线环境的进一步恶化，甚至有可能导致其失去侦察效能。另外，电视系统对伪彩等反侦察手段的适应能力极差，完全依靠人眼进行区分、辨别。因此在很多场合，伪彩可以作为对付电视侦察系统的有效反侦察手段，让电视侦察系统“视而不见”，成为名符其实的“睁眼瞎子”。　　微光系统主要应用于光线不足的环境，其它特征跟电视系统极为相似。在拂晓和夜幕降临时，是微光系统进行侦察的最佳时期，一方面可以凭借夜色的掩护，避免自己被敌人发现，另一方面可以通过微光系统对敌人进行比较充分的侦察。但是在其它方面，微光系统所存在的不足，是与电视系统一样的，包括因雾气而导致可视