第23卷第4期2002年应用光学Vol.23No.42002文章编号:1002-2082(200204-0015-06红外诱饵的辐射特性及在光电对抗系统中的作用王军,高教波,马玲,蒋鹏(西安应用光学研究所,西安710065摘要:介绍了红外诱饵的辐射特性及在光电对抗系统中的作用,给出两类诱饵的光谱辐射特性曲线、光谱辐射数据表、红外热辐射特征、时域变化特性曲线等,指出诱饵弹的发展趋势。关键词:红外诱饵;红外辐射;光谱特性;大气传输;导引头;光电对抗中图分类号:TN213;TN97文献标识码:A引言光电对抗是指敌我双方在紫外、可见光、红外光波段上,利用各种光电设备及采取多种措施进行的侦察与反侦察、干扰与反干扰、摧毁与反摧毁的斗争。光电对抗有多种模式,包括光电侦察、光电干扰与摧毁、光电反侦察反干扰与反摧毁。其中,光电干扰属光电对抗的重要内容之一,红外诱饵弹属有源光电干扰。为了对付光电精确制导武器,红外诱饵弹的作用越来越重要。消耗性诱饵是一种用于挫败红外制导导弹的诱骗技术,它与主动红外对抗系统不同。主动红外对抗系统是在主动辐射源的输出端加调制系统,该调制信号与导弹导引头调制盘的调制信号结合,可对导弹气动控制面产生伪制导命令。而消耗性诱饵则不同,它是一种由化学或烟火反应形成很高强度的辐射源,该辐射源的辐射信号把作战系统的辐射信号进行压制,并引诱导引头跟踪诱饵,使飞机、舰船等作战系统免受热寻的导弹的攻击。文中给出了烟火炬型消耗性诱饵燃烧过程中的光谱辐射特性I[WsrΛm]~Κ[Λm](经过标准黑体校准,燃烧过程的光谱积分辐射时域特性以及燃烧最强时刻的光谱积分辐射强度Imax(Wsr,燃烧过程的光谱积分辐射能量E(Wssr、光谱积分平均辐射强度Iavg(Wsr、光谱积分辐射比能量Em(Wsgsr等数据。介绍了机载与舰载诱饵弹的光谱辐射特征、热场分布特征及其在光电对抗系统中的作用与发展趋势。1诱饵的辐射特性测试分析1.1测量仪器采用SR5000智能化光谱辐射计及AGE2MA900测温热像仪对红外诱饵的静态燃烧过程进行测试分析。1SR5000智能化光谱辐射计它是一种具有InSbHgCdTe夹层探测器,牛顿式全反光学系统,并采用环形渐变滤光片分光,采样速率为10次s的中分辨率光收稿日期:2001-11-30作者简介:王军(1968-,男,江苏沛县人,西安应用光学研究所工程师,主要从事军用目标光学特性及红外仿真研究。谱辐射计。2AGEMA900测温热像仪它是一种具有HgCdTe探测器,透射式光学系统(或卡塞格林望远光学系统,且温度灵敏度为0.08℃、测量波段8~12Λm、帧频30Hz的光机扫描式热成像系统。1.2飞机诱饵的辐射特性测试飞机的红外诱饵是一种固体的烟火曳光弹,可根据导弹红外告警装置得到信号或按预编程序自动、半自动控制发射诱饵。此种诱饵弹的缺点是燃烧时间较短,且投放后要下沉,与载机的距离加大,有可能被红外导弹摆脱。曳光弹尾焰辐射的能量是由烟火反应提供的。常用的烟火成分是由粉末状的镁粉及聚四氟乙烯(PTFE树脂组成。在隔绝空气的燃烧条件下,其燃烧反应为:2Mg+C2F42MgF2+2C+热量曳光弹的成分一般按过量的镁燃料配制。过量的镁因初始反应而汽化,之后与空气中的氧反应燃烧生成氧化镁和热量。在某种条件下,部分碳还可氧化生成CO或CO2。聚四氟乙烯树脂是一种模塑粉末,其颗粒大小对燃烧速度影响很大。1.2.1测试条件环境条件:温度T=20,℃湿度RH=60◊,能见度VIS=5km,晴天;目标距离:31m火焰尺寸(沿喷射方向观察:约160mm诱饵样品质量:6g试验类型:静态测试试验地点:西安应用光学研究所试验时间:2001年5月16日晚1.2.2测试结果1表观光谱辐射特性曲线飞机诱饵静态燃烧起始阶段,表观(未经大气透过率修正光谱辐射特性曲线如图1所示。飞机诱铒静态燃烧最强时刻的表观光谱辐射特性曲线如图2所示。由此光谱辐射曲线可以看出,开始燃烧时,4.3Λm处CO2谱带的辐射特征明显,在燃烧中段,燃烧总辐射强度增大,但在4.3Λm处仍可看出有特征谱辐射。这是由于燃烧产物中部分C的燃烧氧化及粘结剂中碳的局部氧化图1飞机诱饵静态燃烧起始阶段光谱辐射曲线Fig.1Spectralradiationcurveofstaticburningstart-upphaseofaircraftdecoy图2飞机诱饵静态燃烧最强时刻光谱辐射曲线Fig.2Spectralradiationcurveduringthetimeofthestrongststaticburningofaircraftde...