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激光技术离不开指导

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-07-20 0:04:55 * 浏览: 12
近年来,许多尖端技术得到了迅速发展,呈现出革命性突破的趋势。固态射频相控阵技术,太赫兹技术,量子信息技术,石墨烯技术等领域的技术突破为未来制导武器装备和技术的发展做出了贡献。将产生重要影响。尖端技术的发展对光导技术的影响和作用。以激光检测技术,多色/多光谱识别技术,石墨烯技术和相变技术为代表的尖端技术在目标识别,抗干扰和检测信息获取方面对光学产生了影响。制导技术具有重要影响。激光检测技术有效地提高了目标识别和抗干扰能力。激光检测,尤其是激光主动成像制导技术,具有多种信息维度(角度/距离/强度/速度/微动信息),选择能力强,距离和角度测量精度高(厘米级距离和百分度等突出特点)微弧度角分辨率)可以与现有的红外成像或射频导体系统甚至是独立的应用相结合,从而显着提高导弹终端制导和目标识别的能力,特别是在提高抗射频能力方面,例如牵引和其他主要用途叶片屏蔽干扰和红外烟雾屏障屏蔽干扰具有重大的技术潜力,可广泛用于防空和反导,地面和海上作业。非扫描凝视成像是激光主动成像指导的发展趋势,涉及窄脉冲高重复固态激光发射,线性模式雪崩光电二极管(APD)探测器阵列接收和纳秒级高速等核心技术。信号并行处理。近年来,美国开发了以雪崩光电二极管(APD)阵列检测激光雷达,自混合阵列检测固态激光雷达和多缝条纹管激光雷达为代表的激光凝视成像雷达,旨在实现低成本的自主攻击系统( LOCAAS),军队的低成本武器和海防项目。目前,美国正在开发一种导弹载激光雷达,以突破100毫焦耳的激光光源。 APD检测器阵列也达到了256次,超过256元。远距离激光探测奠定了基础。多色/多光谱识别和偏振检测技术有效地提高了光学检测信息获取能力,是通过采用多色/多光谱识别和偏振检测技术来提高光学检测信息获取能力的重要研究方向。某波段的短波/中波/长波红外复合或多子带复合检测方法,或多种偏振态组合检测方法,从光谱维度和偏振维度提高了终端制导检测系统的信息获取能力,实现目标/背景差异的增强和有效改善光学制导系统的目标识别和抗干扰能力在防空,反导弹,地面和海上打击方面具有广阔的应用前景。国外的多色/多光谱光学成像技术已经投入实际使用。例如,美国的标准3型Block1B导弹采用了基于256倍的双色成像导引头,256个堆叠的双波段探测器,而超大气层杀手(EKV)采用了红外双色和可见光复合物成像搜寻器可以有效地抵抗各种诱饵(例如大球和小球)的穿透情况。现在它已进入设备应用程序。美国海军在1990年代中期开始研究极化成像的使用,以提高识别海洋背景中舰船目标的能力。洛克希德·米多德(Lockheed Middot)和马丁(Martin)于2006年对空中目标进行了检测测试。在仪表的工作距离下,验证了偏振检测对改善图像对比度的影响。 G蕾芬技术促进了红外制导技术的发展。石墨烯是由碳原子组成的六边形蜂窝状晶格材料。它具有独特的电,光,机械和化学特性。这些优越的性能及其特殊的二维结构使石墨烯在制导武器领域显示出广阔的应用前景。利用石墨烯在红外波段的出色光敏性,可以开发出高性能的红外成像传感器,用于导弹的预警检测或终端制导。目前,IBM开发了一种石墨烯/绝缘体超晶格,它使石墨烯具有光子特性,并被制成光学部件,例如可以达到太赫兹频率的滤光片和线性偏振片,这将在将来有所帮助。光电设备在红外和远红外波段的应用。 2014年3月,密歇根大学的研究人员通过将两个薄的石墨烯与隧道层分开,成功地分离出了电子和空穴,从而产生了大电流。通过将石墨烯层制成晶体管,可以将电流放大到适用水平。当前的红外探测器需要冷却,但是这种由石墨烯制成的超宽带光电探测器可以在室温下工作,从而为红外寻的导弹导引头的应用打开了可能性。相变技术增强了强大的激光保护能力。基于相变原理的强激光保护技术具有保护范围宽,能够处理相同波长但强度不同的光辐射以及可逆相变的优点。氧化钒系列目前是研究中最受欢迎的阶段。钒氧化物薄膜与其他非线性光学材料的组合保护技术是可变材料之一,在光学终端制导系统的强激光对策中具有广阔的应用前景。美国西屋电气公司已成功开发出一种氧化钒防激光膜,以保护传感器上的红外检测系统免受强激光武器的损坏。尖端技术的发展对射频导航技术的影响和作用。以有源相控阵雷达技术,太赫兹检测技术和频率选择表面技术为代表的尖端技术已经在反隐身,目标识别,抗干扰等方面产生了射频制导技术。产生了重大影响。有源相控阵雷达技术为雷达导引头反隐身提供了一种新的技术手段。微电子学,热控制和其他技术的迅速发展使得能够实现具有高功率密度的小型有源相控阵天线。搜寻者技术已迅速成为指导领域的研究热点。与传统的云台雷达导引头相比,它具有技术优势,例如空间功率合成,捷联数字稳定,快速波束扫描和全固态高集成度。密度信息处理能力和相控阵雷达导引头为制导武器应对未来战场威胁提供了有效的解决方案。空间功率合成可以实现大功率孔径产品,并且随着第三代宽带隙半导体氮化镓(GaN)器件的发展,组合功率有望显着增加,这为雷达导引头抗电磁干扰提供了重要的技术选择隐身,利用捷联式数字解耦技术,导引头具有更高的导弹体扰动解耦性能,有利于提高制导武器的制导精度,采用时空自适应处理技术,可以实现更好的抗干扰能力,并增强了对地面杂波的抑制能力具有检测低,慢和小的目标的能力,灵活的天线阵列和捷联式特性,使相控阵雷达导引头更易于与红外或无源雷达和其他传感器实现共孔径复合。它为提高高性能制导武器的抗干扰性能,提高制导精度提供了一种新的有效途径。自1990年代以来,美国,俄罗斯,日本和许多其他国家已逐步将相控阵技术应用于各种f毫米波和厘米波雷达导引头。美国空中导弹研发工程设计中心(AMRDEC)已经开发了一种基于射频微机电系统的移相器,可用于导弹主动和被动相控阵导引头。 2013年,IBM开发了一种相控阵收发器模块,其中包含用于高精度雷达成像的所需毫米波组件。俄罗斯的AGAT研究所正在为未来的导弹搜寻者开发有源相控阵技术。导引器采用小型化设计和具有成本效益的大功率发射/接收模块,可以解决由于导引器的运动而引起的光束稳定性以及电波耦合和角度稳定性的问题。日本的2012财年预算计划为16架F-2战斗机配备AAM-4B导弹,这是世界上配备有源相控阵雷达导引头的空空导弹。太赫兹检测技术增强了识别和选择性破坏目标关键部分的能力。太赫兹波介于毫米波和长波红外波段之间,具有两个波段的特性。主要特点是:脉冲宽度窄,可用于侦察和制导;探测较小的目标并实现更好的定位;穿透性强;可轻易穿透灰尘,墙壁,碳板和陶瓷等材料;宽带带宽;大量未分配频段可以成为良好的通信信息载体,具有传输速度快,方向性好,散射小,抗干扰能力强的特点。利用太赫兹波脉冲宽度窄,烟雾穿透力强,航空光学效应影响小的特点,可以获得目标的微妙结构信息,从而提高制导武器识别和选择性摧毁的能力。目标的重要组成部分。此外,太赫兹雷达制导技术的使用可以检测到具有传统雷达隐身能力的目标并实现反隐身。成像检测是太赫兹技术的重要发展方向之一。 2008年,加利福尼亚喷气推进实验室(JPL)开发了一种基于固态电子设备的580GHz相干有源雷达,其调频带宽接近20 GHz。目前,太赫兹电子研究项目的Grumman公司Northrop Middot正在开发关键的太赫兹器件和集成技术,以实现具有1.03太赫兹中心频率的小尺寸和高性能电路。太赫兹集成电路将提高检测能力,并确保更隐蔽的小光圈通信和高分辨率成像。太赫兹电子研究项目Ldquo的研究人员还设计并实现了基于MEMS真空管的0.85太赫兹功率放大器,可用于美国国防高级研究计划局(DARPA)视频合成孔径雷达(VISAR)和军事领域。频率选择表面技术增强了抵抗高功率微波的能力。频率选择性表面技术通过大量相同单元的电磁周期结构和器件负载实现具有不同工作频率,极化状态和入射角的电磁波的频率选择。此特性使其出现在可以随飞机形状成形的开放空间,电磁波空间滤波器特性中,适用于导弹制导系统的抗高功率微波应用。 2010年,美国空军技术学院提出了将选频表面技术应用于大功率微波技术的构想,并进行了相关概念的研究工作。尖端技术发展对信息处理的影响和作用:微系统技术和量子信息技术可以有效地提高制导武器的信息处理能力,为复杂的系统设计和导引头的小型化奠定基础。微系统技术可以提高复杂系统的设计能力。微系统技术基于微电子技术,微光电技术和微机电技术解剖系统/纳米机电系统(MEMS / NEMS)技术。通过系统架构技术和算法软件技术,微传感器,微组织或微执行器,微控制器,各种接口以及将微能量集成到集成的多功能系统技术中,是先进的信息处理理论和微电子技术的基础。微系统技术,也是支持制导武器应对未来战场复杂作战环境的核心技术之一,极大地促进了制导武器的发展。微系统技术的飞速发展为制导信息处理系统的强大计算和处理能力提供了有力的支持,并为复杂的系统设计提供了巨大的支持潜力,如寻靶目标识别,抗干扰,强大的处理能力等。 。自1992年成立以来,美国国防部DARPA微系统技术办公室(MTO)已对微电子产品(例如微处理器,微机电系统和光子组件)进行了战略前投资。经过二十多年的发展,DARPA微系统技术有效地支持了相控阵雷达,高能激光和红外成像技术的发展,并取得了重要进展,有力地支持了美国的建立。