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引导激光技术

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-01-24 0:10:28 * 浏览: 0
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,量子信息技术和石墨烯技术的科学技术突破导致了未来制导武器装备和技术的发展。将产生重大影响。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具有重大影响。目标识别,抗干扰和检测信息获取方面的光学研究。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/微运动信息),强大的选择能力以及高精度的测距和角度测量(厘米级距离,百微距)弧度角分辨率)等突出特点,通过与现有的红外成像或射频导体复合,甚至独立应用,可以显着提高导弹的终端制导检测和目标识别能力,特别是对于无线电的改进耐频率性诸如牵引等牵引干扰和红外烟雾屏障干扰等功能具有重大的技术潜力,可广泛用于防空,反导,地面和海上作战。非扫描凝视成像是激光主动成像指导的发展趋势,涉及窄脉冲高重复率固态激光发射,线性模式雪崩光电二极管(APD)检测器以及纳秒级并行处理等核心技术。电平高速信号。近年来,美国开发了以雪崩光电二极管(APD)阵列检测为代表的激光凝视成像雷达,通过自混合阵列检测技术检测到的固态激光雷达以及多缝条纹管激光雷达,旨在实现低成本的自主攻击系统。 (LOCAAS),陆军的低成本武器和海防项目的应用程序。目前,美国发射的炸弹型激光雷达旨在突破100毫焦的激光光源。 APD探测器阵列的尺寸也达到了256倍,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提高了光学检测信息的获取能力。多色/多光谱识别和偏振检测技术是提高光学检测信息的获取能力的重要研究方向。通过使用短波/中波/长波红外复合或某一频带中的多个子带复合检测方法,或多种偏振态组合检测方法,增强了终端制导检测系统从光谱上的信息获取能力尺寸和偏振尺寸,以达到增强目标/背景差异并有效改善的目的。该光学制导系统的目标识别能力和抗干扰能力在防空,反导,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,例如在美国,“标准3Block1B”导弹使用基于256倍的双色成像导引头,256个堆叠的双波段探测器,额外的大气杀手(EKV)红外双色和可见光复合成像搜寻器可以有效抵抗多种诱饵(例如大球和小球)的穿透情况。现在它已进入设备应用程序。美国海军已开始研究极化成像的使用,以提高从1990年代中期开始识别海洋背景中的船舶目标的能力。洛克希德·马丁(Lockheed Middot),马丁(Martin)于2006年对空中目标进行了检测测试。在一次工作中,偏振检测对改善图像对比度的效果得到了验证g米的距离。石墨烯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已开发出石墨烯/绝缘体超晶格,以使石墨烯具有光子特性,并制造可实现太赫兹频率的光学组件(如滤光片和线性偏振片),这将有助于将来的扩展。在光电设备的红外和远红外波段。 2014年3月,密歇根大学的研究人员通过用隧道层分离两片薄的石墨烯成功地分离了电子和空穴,从而产生了大电流。通过将石墨烯层制成晶体管,可以将电流放大到合适的水平。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,从而为红外导引头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。基于相变原理的强大激光保护技术具有保护范围宽,对相同波长,不同强度的光辐射进行不同处理以及可逆相变的优点。氧化钒系列目前是研究的热门阶段。作为可变材料之一,氧化钒膜与其他非线性光学材料的结合在光学终端导引系统的强激光对策中具有广阔的应用前景。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。尖端技术发展对射频制导技术的影响和作用以有源相控阵雷达技术,太赫兹检测技术和选频表面技术为代表的尖端技术已经产生了防隐身,目标识别的射频制导技术。 ,并且抗干扰性显着。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。微电子学和热控制技术的迅速发展使得能够实现高功率密度的小型有源相控阵天线。领导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,它具有诸如空间功率合成,捷联数字稳定性,快速波束扫描和高固态集成等技术优势。密度信息处理能力,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)器件的开发,组合功率有望显着增加,这为雷达导引头抗干扰提供了重要的技术选择隐身,使用捷联式数字解耦技术使导引头具有更高的导弹解耦性能,这有助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和强大的地面杂波抑制能力低速和慢速目标的检测能力。天线阵列和捷联天线的灵活性使相控阵雷达导引头更容易实现与红外或无源雷达等多个传感器的协同校准。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,俄罗斯和日本等国家已在各种毫米波和厘米波雷达导引头中逐步引入相控阵技术。美国航空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,旨在用于导弹有源和无源相控阵导引头。 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设备。俄罗斯AGAT研究所正在为未来的导弹搜寻者开发一种有源相控阵技术。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波束稳定性以及无线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并有选择地破坏目标位置的能力。太赫兹波介于毫米波和长波红外波段之间。它们都具有频带特性。其主要特点是:脉冲宽度窄,可用于侦察和制导;探测较小的目标并实现更多的定位;穿透性强;可轻易穿透烟雾,墙壁,碳板和陶瓷等材料;宽频带带宽;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,穿透烟雾的能力强,航空光学效应的影响小等特点,可以获得目标的微观结构信息,从而提高制导武器识别和选择性摧毁目标武器的能力。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具有躲避传统雷达并实现反隐身能力的目标。成像检测是太赫兹技术的重要发展方向之一。 2008年,加州喷气推进实验室(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,格鲁曼公司“太赫兹”电子研究项目的诺斯罗普•米多德正在开发关键的太赫兹器件和集成技术,以实现中心频率为1.03太赫兹的小尺寸,高性能电路。太赫兹集成电路将提高检测能力,并确保更隐蔽的小孔径通信和高分辨率成像。 ldquo,THz电子研究项目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大功率微波的能力。频率选择表面技术通过加载大量相同的单位电磁周期结构和装置来实现不同工作频率,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而变化的开放空间,电磁波空间滤波器特性中,适用于机载制导系统的大功率微波应用。 2010年,美国空军技术研究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。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增强制导武器的信息处理能力,为复杂系统的设计和搜寻器的小型化奠定基础。微系统技术可以增强设计复杂系统的能力。微系统技术基于微电子,微光电和微机电系统/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,微机制或微执行器,微机crocontroller,各种接口和微能量被集成到集成的多功能系统中。先进的信息处理理论和微电子技术是微系统技术的基础,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。它在促进制导武器的发展方面具有巨大作用。微系统技术的飞速发展为制导信息处理系统提供了强大的计算和处理能力。自1992年成立以来,美国国防部的DARPA微系统技术办公室(MTO)便进行了战略投资,具有强大的支持潜力,可满足对导引头目标的识别,抗干扰和其他复杂的系统设计以及强大的处理能力要求。在微电子产品中,例如微处理器,微机电系统和光子组件。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,高能激光器和红外成像技术的发展,并取得了重要进展。它坚决支持美国的建立和