國外光電對抗技術(shù)的發(fā)展動向與分析?

（中國電子科技集團公司光電研究院 天津 300308）

1 引言

光電對抗是指敵對雙方在紫外、可見光和紅外波段范圍內(nèi)，利用光電設(shè)備或器材通過光波的作用，對敵方光電制導(dǎo)武器和光電偵測設(shè)備等光電武器裝備進行光電偵察告警和干擾，削弱以致破壞其使用效能，以保護己方武器裝備和重要目標免遭敵方的偵察、干擾和攻擊所采取的各種技術(shù)措施。隨著光電對抗技術(shù)的發(fā)展，光電對抗裝備早已大量裝備世界各軍事大國的軍隊，各種光電對抗裝備已經(jīng)在戰(zhàn)場上發(fā)揮了重要作用，光電對抗已成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭不可缺少的一種重要作戰(zhàn)手段。本文主要介紹了國外光電干擾技術(shù)和裝備的發(fā)展動向，對光電對抗技術(shù)今后的發(fā)展進行了分析和探討。

2 光電對抗技術(shù)及應(yīng)用

2.1 光電偵察告警技術(shù)

光電偵察告警技術(shù)是利用光電探測器對敵方光電設(shè)備輻射的光波進行偵察、截獲和識別，進而判斷并確定威脅源的技術(shù)特征、危險等級和來襲方向，發(fā)出警報并啟動防御系統(tǒng)進行對抗。光電偵察告警主要包括紅外偵察告警、激光偵察告警、紫外偵察告警和光電復(fù)合告警。

1）紅外偵察告警技術(shù)

紅外偵察告警是利用目標自身紅外輻射特性進行被動探測告警，探測并識別出來襲導(dǎo)彈或飛機等威脅目標，對目標進行跟蹤、定位和監(jiān)視，確定目標的詳細特征并向被保護的平臺發(fā)出警報，引導(dǎo)干擾對抗系統(tǒng)工作。紅外偵察告警具有邊搜索邊跟蹤并同時跟蹤多個導(dǎo)彈的能力。

國外典型的紅外告警裝備有美國的AN/AAR-34紅外告警接收機和俄羅斯的101KS-U紅外導(dǎo)彈告警系統(tǒng)等［1～5］。

2）激光偵察告警技術(shù)

激光偵察告警是激光為信息載體，通過對來襲激光的輻射波長進行探測接收，對激光源的能量密度、脈沖重頻等特性進行識別和定位，以判斷敵方光電裝備的種類、方位、性能等信息并發(fā)出威脅警報。激光偵察告警主要是對激光目標指示器、激光駕束制導(dǎo)導(dǎo)彈、激光測距、激光雷達、激光引信等敵方激光設(shè)備和武器進行探測告警，具有反應(yīng)時間短、靈敏率高、覆蓋空域廣等優(yōu)點。

國外典型激光告警裝備有美國的AN/AVR-2激光告警接收機、英國的LWD21激光告警器和德國的COLDS通用激光探測系統(tǒng)等［1～5］。

3）紫外偵察告警技術(shù)

紫外偵察告警是通過探測導(dǎo)彈尾焰產(chǎn)生的紫外輻射，判斷導(dǎo)彈的來襲方向和威脅程度實現(xiàn)對來襲導(dǎo)彈的跟蹤預(yù)警。紫外告警能夠?qū)崟r對低空、超低空高速突防來襲導(dǎo)彈進行有效探測，具有隱蔽性好、虛警率低、無需冷卻等優(yōu)點。由于探測距離較近，紫外告警通常稱之為導(dǎo)彈逼近告警。

國外典型紫外告警裝備有美國的AN/AAR-54V和AN/AAR-57等通用導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)［1～5］。

4）光電復(fù)合告警技術(shù)

光電復(fù)合告警是根據(jù)戰(zhàn)術(shù)需求對紫外、紅外和激光等不同波段的光電威脅信息進行復(fù)合探測和數(shù)據(jù)信息融合處理后提供警報。多波段光電傳感器和多種光電探測信息的融合將使各類告警技術(shù)充分利用并共享信息資源，實現(xiàn)優(yōu)化配置，功能相互支援及任務(wù)綜合分配。

國外典型光電復(fù)合告警裝備有美國的DOLE激光雷達告警系統(tǒng)和法國的紅外激光告警器等［5］。

2.2 光電干擾對抗技術(shù)

光電干擾對抗技術(shù)是利用光電對抗設(shè)備對敵方光電設(shè)備實施干擾，削弱或破壞敵方光電探測、制導(dǎo)設(shè)備的使用效能所采用的光電對抗技術(shù)。光電干擾對抗技術(shù)分為光電有源干擾技術(shù)和光電無源干擾技術(shù)。

1）光電有源干擾技術(shù)

光電有源干擾是通過發(fā)射或產(chǎn)生光電干擾信號的方法，對敵方光電設(shè)備實施壓制、欺騙，甚至破壞或摧毀的干擾技術(shù)。光電有源干擾裝備主要包括紅外有源干擾裝備和激光有源干擾裝備，紅外有源干擾裝備包括各種紅外干擾彈和紅外干擾機。紅外干擾彈通過藥柱或發(fā)火箔片燃燒產(chǎn)生輻射形成點源或面源紅外誘餌，點源紅外誘餌的紅外輻射強度高于被保護目標幾倍或十幾倍的紅外輻射強度，以欺騙紅外尋的制導(dǎo)武器飛向紅外誘餌，而面源紅外誘餌是通過模擬被保護目標的紅外圖像特征，擾亂和欺騙干擾紅外成像制導(dǎo)導(dǎo)彈；紅外干擾機通過發(fā)射經(jīng)過調(diào)制精確編碼的紅外脈沖，使來襲導(dǎo)彈產(chǎn)生虛假跟蹤信號而脫離攻擊目標而失效。激光有源干擾包括激光欺騙干擾機激光致盲武器和激光摧毀武器，通過改變或模仿激光反射信號使敵方激光測距機的測距結(jié)果出現(xiàn)偏差欺騙或迷惑激光制導(dǎo)武器［5～6］。

國外典型光電有源干擾裝備有美國的MJU系列紅外誘餌彈、俄羅斯的ППИ-50和ЛИ-250紅外誘餌彈、美國的AN/AAQ-8型紅外干擾機、AN/ALQ-123等紅外干擾吊艙和FLASH定向紅外干擾機（DIRCM）等。

2）光電無源干擾技術(shù)

光電無源干擾對抗是采用發(fā)射或施放本身不產(chǎn)生能量輻射的無源干擾器材，通過吸收、散射或反射光波等手段干擾敵方光電探測和制導(dǎo)設(shè)備，破壞敵方光電偵察和光電精確制導(dǎo)武器系統(tǒng)正常工作的干擾技術(shù)。光電無源干擾技術(shù)主要包括煙幕氣溶膠技術(shù)、物理假目標技術(shù)、光電隱身技術(shù)和光電偽裝技術(shù)等。

國外典型光電無源干擾裝備有法國的AMBL艦載系列無源干擾系統(tǒng)、英國的“防柵”和“超級防柵”無源干擾系統(tǒng)等。

3 國外光電對抗技術(shù)發(fā)展動向

軍用飛機面臨著紅外制導(dǎo)武器的巨大威脅。據(jù)美國空軍統(tǒng)計，過去，90%的美國空戰(zhàn)傷亡都歸咎于紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈。許多戰(zhàn)斗機普遍都攜帶曳光彈和紅外干擾器消除或者降低紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈威脅，但紅外定向?qū)瓜到y(tǒng)（DIRCM）得到更普遍的使用。美國陸軍已裝備了BAE系統(tǒng)公司的AN/ALQ-212高級威脅紅外對抗（ATIRCM）系統(tǒng)，并取得了一些成功。AN/ALQ-212系統(tǒng)利用紫外基AN/AAR-57通用導(dǎo)彈告警系統(tǒng)（CMWS）探測逼近導(dǎo)彈并提示紅外干擾頭，一旦干擾頭用紅外跟蹤系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)彈，它就發(fā)射紅外能束來摧毀導(dǎo)彈導(dǎo)引頭，一個或多個干擾頭可用來摧毀多個導(dǎo)彈。

軍用戰(zhàn)斗機除面臨的空-空導(dǎo)彈和威脅外，還要關(guān)注便攜防空系統(tǒng)（MANPADS）的威脅，許多軍機都配備了金屬條/曳光彈復(fù)式發(fā)射系統(tǒng)，作為其防御輔助子系統(tǒng)的一部分來對抗地-空導(dǎo)彈。由于金屬條和曳光彈的最大弱點是不能保護飛機免遭來自前方的導(dǎo)彈的襲擊，所以，紅外干擾器是對傳統(tǒng)紅外誘餌彈的有效補充。紅外干擾器采用一個由調(diào)制屏包圍的大角度熱閃光燈，使能量指向?qū)棇さ钠鳌５?，紅外干擾器不能在所有方向都輻射足夠的能量，因此不能進行全方位干擾，且其輻射經(jīng)常受到飛機機身的阻擋。因此，紅外定向?qū)瓜到y(tǒng)（DIRCM）由于全方位防護能力比紅外誘餌彈和紅外干擾器更有效而逐漸普及。

泰勒斯公司和ITT Exelis公司等很多公司目前都在研發(fā)DIRCM系統(tǒng)。2017年2月，Selex公司的MIYSIS DIRCM系統(tǒng)投放市場，旨在用于小型飛機和直升機——它采用小于500 W的功率，重量小于50kg。MIYSIS可作為設(shè)備的獨立項（可以裝在吊艙內(nèi)）單獨工作，或作為大型防御輔助組件的一部分。在歐洲，Cassidian公司、Diehl BGT防御公司、泰勒斯光電公司和薩吉瑪公司協(xié)作研發(fā)閉環(huán)DIRCM系統(tǒng)，它采用兩個激光器來同時干擾和操作導(dǎo)彈導(dǎo)引頭——照明激光探測導(dǎo)引頭的掃描特性，使干擾更加有效。作為這個過程的一部分，這些公司在直升機和固定翼飛機上進行了飛行激光自防御系統(tǒng)對抗導(dǎo)引頭導(dǎo)彈（FLASH）的試驗研究。以色列Rafael公司為直升機和輕型機研發(fā)了Jam-Air DIRCM系統(tǒng)，該系統(tǒng)重量27kg，采用雙軸萬向支架、弧光燈和控制裝置。當(dāng)導(dǎo)彈逼近告警系統(tǒng)（如GUITAR 350）探測導(dǎo)彈發(fā)射時，Jam-Air DIRCM系統(tǒng)對準來襲威脅發(fā)射一束調(diào)制紅外光束，解除其對目標熱源的鎖定。這種干擾方式將導(dǎo)彈欺騙到一個不存在的目標上。Jam-Air DIRCM系統(tǒng)已安裝在以色列軍用飛機（如AH-1）上，在戰(zhàn)區(qū)工作的飛機不裝備某些自防御系統(tǒng)就難以飛行。由于硬件設(shè)備的緊湊性增強和每架飛機上DIRCM系統(tǒng)價格的下降，DIRCM系統(tǒng)變得更加可行，全球市場上DIRCM系統(tǒng)的需求數(shù)量不斷增長。

據(jù)歐洲防務(wù)評論雜志網(wǎng)站2019年1月11日報道，萊昂納多公司正在開發(fā)一種新一代紅外態(tài)勢感知和攻擊告警系統(tǒng)，稱為多孔徑紅外系統(tǒng)（MAIR）。它由工作在紅外波段的多個分布式相機系統(tǒng)組成，能自動探測和跟蹤飛行器和導(dǎo)彈，還能進行晝夜球面成像，具有態(tài)勢感知能力。萊昂納多公司根據(jù)其在紅外搜索與跟蹤（IRST）方面以及用于戰(zhàn)斗機和無人駕駛系統(tǒng)的PIRATE系統(tǒng)與最新一代SKYWARD系列的研發(fā)經(jīng)驗，開發(fā)出這種分布式紅外光譜傳感頭，它具有雙重任務(wù)：不但能同時對多枚導(dǎo)彈發(fā)射發(fā)出告警，而且能為紅外定向?qū)梗―IRCM）作戰(zhàn)提供所需要的精度，除此之外，還能提供敵方火力指示，以及在惡劣的天氣或作戰(zhàn)條件下提供晝夜態(tài)勢感知能力。

據(jù)國防科技網(wǎng)2019年2月15日報道，2018年11月，意大利電子（Elettronica）公司披露了新型艦載光電對抗系統(tǒng)的細節(jié)。兩套演示系統(tǒng)已成功進行海上試驗。新系統(tǒng)基于EuroDIRQM紅外定向?qū)瓜到y(tǒng)的量子級聯(lián)激光器技術(shù)，該技術(shù)能適應(yīng)特定的海上環(huán)境并有助于降低功耗。意大利電子公司已在不同海況和不同天氣條件下進行了測試，并計劃進行更多的海上測試，以盡可能多收集數(shù)據(jù)，使該方案更加完善，且適應(yīng)未來發(fā)展需求。公司已為多項重要的紅外定向?qū)辜夹g(shù)申請了專利，其中兩項技術(shù)對海上應(yīng)用至關(guān)重要，一是同時協(xié)調(diào)多個紅外定向?qū)瓜到y(tǒng)以避免干擾，并同時對抗多方攻擊；二是能協(xié)調(diào)紅外定向?qū)瓜到y(tǒng)與紅外誘餌彈的發(fā)射。

2019年2月8日，俄羅斯中央精密機械研究所股份公司在其官方網(wǎng)站上發(fā)布了關(guān)于“俄羅斯技術(shù)”集團研發(fā)裝甲車輛對精確制導(dǎo)武器防護系統(tǒng)的消息。消息稱，隸屬于“俄羅斯技術(shù)”集團的中央精密機械研究所股份公司火炮專業(yè)工程師們正在研發(fā)一種新型光電綜合防護系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于對來襲制導(dǎo)彈藥瞄準系統(tǒng)進行光電壓制的原理保護裝甲車免受精確制導(dǎo)武器的攻擊，新的綜合防護系統(tǒng)將安裝在“蓮花”自行火炮上。該系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)攻擊威脅及威脅范圍的探測設(shè)備以及破壞打擊彈藥控制過程的光電干擾系統(tǒng)。光電干擾系統(tǒng)由氣溶膠彈藥和彈藥發(fā)射器及輸出發(fā)射指令的控制裝置組成。探測裝置發(fā)現(xiàn)來擊威脅后，系統(tǒng)自動向發(fā)射器發(fā)出信號，發(fā)射器向來襲方向發(fā)射（A05-5型）氣溶膠彈。發(fā)射時，氣溶膠彈藥從發(fā)射筒內(nèi)飛出，飛行中，彈藥依次爆開形成可見光和紅外波段氣溶膠干擾云，以保護作戰(zhàn)車輛。初步試驗證實了該系統(tǒng)的一個顯著特點是新型高效的氣溶膠彈藥相比同類彈藥具有更寬波段和更高遮蔽水平的技術(shù)性能，能夠可靠地為戰(zhàn)車提供對精確制導(dǎo)武器的防護。

2019年4月30日～5月3日，在伊斯坦布爾舉行的第十四屆土耳其國際防務(wù)（IDEF）展覽會上，土耳其尼祿（NERO）工業(yè)公司與烏克蘭簽訂了向烏克蘭政府提供90套UMAY光電主動防護系統(tǒng)的合同。UMAY系統(tǒng)的傳感器能探測激光輻射，該傳感器以水平180°的視角工作，也可以覆蓋360°整個扇區(qū)。UMAY系統(tǒng)是俄羅斯“窗簾-1”系統(tǒng)的翻版。系統(tǒng)的傳感器除了能探測激光輻射外，還能探測第二代激光駕束制導(dǎo)的反坦克導(dǎo)彈，系統(tǒng)還包括氣溶膠煙幕彈控制器，該控制器在對抗作戰(zhàn)過程中最多可以發(fā)射8發(fā)煙幕彈。

據(jù)美國軍事與航天網(wǎng)站2019年5月7日報道，美國海軍與諾斯羅普·格魯曼公司簽訂了1份價值1.3億美元的訂單，為大型軍用飛機安裝激光基大型飛機紅外對抗（LAIRCM）導(dǎo)彈防御系統(tǒng)。LAIRCM系統(tǒng)可自動探測導(dǎo)彈發(fā)射，判斷其是否構(gòu)成威脅，并啟動強激光對抗系統(tǒng)來跟蹤和摧毀導(dǎo)彈。該系統(tǒng)旨在保護大型飛機在接近地面的情況下（如在起飛、著陸和空中加油等低空操作期間）免遭肩射導(dǎo)彈、車載導(dǎo)彈和其他紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈的攻擊。該系統(tǒng)適用于大型飛機，如美國海軍的P-8A“海神”海上巡邏機和海陸戰(zhàn)隊的CH-53“超級種馬”大型直升機。LAIRCM也可以安裝在美國空軍的C-5、C-17、C-37和C-40貨運和通用噴氣式飛機上，以及C-130H和MC-130W四引擎通用渦輪螺旋槳飛機、CV-22傾轉(zhuǎn)旋翼飛機和KC-46空中加油噴氣式飛機上。該合同包括采購硬件和系統(tǒng)工程，以便將LAIRCM系統(tǒng)集成到美國海軍、陸軍以及英國和挪威的飛機上。

4 光電對抗技術(shù)發(fā)展分析

在當(dāng)今和未來戰(zhàn)爭中，光電精確制導(dǎo)武器對重要目標和軍用設(shè)施構(gòu)成嚴重威脅，這使得光電對抗技術(shù)的發(fā)展和光電對抗裝備的研制，受到世界各主要軍事大國的高度重視。根據(jù)現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展和高技術(shù)局部戰(zhàn)爭戰(zhàn)例，可以預(yù)見光電對抗技術(shù)將廣泛應(yīng)用多光譜或全波段對抗技術(shù)，光電對抗技術(shù)手段綜合一體化，空間對抗將成為光電對抗技術(shù)的重要發(fā)展領(lǐng)域。

1）多光譜或全波段對抗技術(shù)廣泛應(yīng)用

光電對抗技術(shù)不斷發(fā)展，多光譜或全波段對抗技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。多光譜或全波段對抗技術(shù)使光電偵察告警、光電有源干擾和光電無源干擾、光電反偵察和抗干擾從單一波長擴展到全光波段，改變了以往的光電對抗裝備單一波長或雙頻段的狀況，向紫外、可見光、激光、紅外全光波段對抗技術(shù)發(fā)展，裝備的光電對抗性能將會大幅提升。

2）光電對抗技術(shù)綜合一體化

未來戰(zhàn)爭中，必須采用可探測和干擾各主要光波段光電威脅的光電探測干擾一體化的綜合光電對抗系統(tǒng)來對抗多類型和多目標的光電精確制導(dǎo)武器。一體化綜合光電偵察告警和干擾系統(tǒng)必將是今后主要的發(fā)展目標之一。依靠光學(xué)技術(shù)和數(shù)據(jù)融合技術(shù)的發(fā)展，將信息獲取、數(shù)據(jù)處理和指揮控制融為一體，使光電對抗系統(tǒng)成為一個整體。光電偵察告警與雷達探測和雷達告警及光學(xué)觀瞄等系統(tǒng)綜合，將多個平臺獲得的預(yù)警信息進行綜合處理，指揮引導(dǎo)各種光電偵查告警設(shè)備和光電干擾對抗措施，實現(xiàn)不同平臺上的各種對抗技術(shù)手段的綜合一體化。

3）空間對抗成為光電對抗重要發(fā)展領(lǐng)域

隨著國際空間競爭格局的不斷加劇，主要航天國家為了爭奪太空的控制權(quán)，加緊發(fā)展空間態(tài)勢感知能力，各種光電武器已經(jīng)陸續(xù)投入空間戰(zhàn)場，因此，空間對抗必將成為光電對抗技術(shù)和裝備的重要發(fā)展領(lǐng)域，空間態(tài)勢感知能力和在軌操作技術(shù)的發(fā)展將進入成熟階段。

5 結(jié)語

光電對抗技術(shù)以其精度高、全天候、抗電磁干擾能力強等無可比擬的優(yōu)點受到世界各國的普遍認同，主要軍事大國已形成比較完整的光電對抗裝備體系。目前，外軍光電對抗武器裝備正在逐步升級換代，光電對抗技術(shù)和裝備發(fā)展進一步提速，已快速向全波段、綜合化一體化等方向發(fā)展。在未來戰(zhàn)爭中誰在光電偵察和光電干擾技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)先，誰就能夠有效地保護自身目標的安全。