中国船舶重工集团公司第七一○研究所 湖北宜昌 443003
摘要：探讨了面源型红外诱饵对红外成像制导的干扰特性及技术要求，最后对面源型红外诱饵干扰技术的现状和发展趋势做了介绍。
关键词：红外成像制导；面源型红外诱饵；干扰技术
1 面源型红外诱饵探讨
1.1 面源型红外诱饵对红外成像制导的干扰机理
各国普遍使用的红外成像导引头采用针对性的技术措施，使得当前传统点源型红外诱饵存在目标识别手段不够、识别能力有限，当目标与干扰物的图像重叠或部分重叠时，不能完全根据图像灰度差辨认识别出目标和干扰物，干扰特性不理想，从而摒弃干扰物而只对目标跟踪，造成干扰物失去干扰特性。因此，对抗红外成像制导导弹时，面源型红外诱饵应该是较有效的干扰物质。
面源型红外诱饵弹是利用假目标以欺骗方式形成无源红外干扰器材，可以从地面、飞机或者舰艇上发射，诱骗空地、空空、地地和反舰导弹。当面源型红外诱饵弹发射至目标上空区域后，形成大面积的红外干扰诱饵云，其红外光谱特征与被保护目标相似，形成与被保护目标相似的空间热红外图像，形成的辐射强度至少大于被保护目标两倍以上，燃烧时间长于来袭导弹的制导时间，面源型红外诱饵出现在导弹导引头视场中后，与被保护目标同处于来袭导弹寻的器视场内时，真目标和诱饵云共同形成目标混合信息，导引头视场中形成等效辐射中心，导引头锁定的是等效辐射中心，但由于面源型红外诱饵形成的热图像比被保护目标红外辐射强度大若干倍，其辐射范围足够覆盖被保护目标，燃烧时间足够来袭红外制导导弹识别假目标以替代被保护目标，这样随着红外诱饵云与目标在空间逐渐分离而把导弹逐渐引向诱饵假目标，从而欺骗来袭导弹，使之偏离方向，最后使真目标逸出导引头视场而达到保护目标的目的。
1.2 面源型红外诱饵的特点
新型面源红外诱饵的特点是：
（1）光谱特性逼真。面源型红外诱饵选用与被保护目标辐射特性相似的材料作为诱饵的辐射剂，能够很好地模拟真实目标的光谱辐射分布特征。
（2）辐射能量和辐射面积大。面源型红外诱饵在来袭红外成像制导导弹的全波段范围内，具有远大于目标的辐射强度。
（3）辐射频段宽。面源型诱饵的作用波段可以覆盖1~3μm，3~5μm和8~14μm红外波段的三个主要大气窗口。
（4）形成速度快，覆盖面积大，作用时间长。新型面源型诱饵可在零点几秒之内达到有效辐射强度，在最短的时间内对红外成像制导形成干扰，形成的热图像比被保护目标红外辐射强度大若干倍，作用时间能够大于来袭导弹的红外制导时间，直到被保护目标机动后脱离导弹导引头视场。
1.3 面源型红外诱饵的技术要求
（1）光谱特性。大多数诱饵是化学发热源，按黑体或灰体特性辐射，与目标光谱特性不太相同。因此，可采取选择性辐射材料作为诱饵的辐射剂，以便模拟被保护目标的光谱辐射分布特征。
（2）辐射强度。诱饵必须在来袭导弹红外成像制导的全波段内形成大于目标两倍的辐射强度。
（3）形成时间。诱饵在离开导引头视场之前，必须在零点几秒之内达到其有效的红外辐射强度。但是，某些导弹导引头可以将信号电压的迅速增长判断为有诱饵干扰的证据，并采取相应的技术对抗措施。因此，诱饵设计者必须采取反对抗措施。
（4）作用时间。一般来说，诱饵燃烧的持续时间最好足够长，应大于导弹的制导时间，以确保目标不被重新捕获，使得被保护目标能迅速机动离场。
（5）弹出速度。诱饵在能被来袭导弹容易捕捉的方向上弹出，并在此方向上产生符合跟踪器能力及目标可信度的最大角分离速率。
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（6）气动特性。诱饵在空间逐渐分离目标的特性，主要决定于诱饵的空气动力学特性及释放时的相对风速。
2 面源型红外诱饵的现状、发展趋势
2.1 面源型红外诱饵的现状
随着多光谱技术、红外成像技术、新型目标识别技术等的不断发展，各国正积极采用新技术发展大载荷、大面积、高效能、宽光谱、抗识别的面源型红外诱饵系统。如用凝固汽油作辐射源或采用喷油引燃技术来产生红外诱饵的对抗系统，新兴拖曳式红外诱饵系统产生的红外特征与大型飞机红外特征基本相同；具有伴飞能力的LDRALI诱饵弹能很好地模拟飞机的气动特性；正在研制的多种先进舰载复合诱饵可以逼真地模拟航行中的大型舰船的热轮廓，从而实现对复合制导反舰导弹的对抗，以有效干扰多光谱制导和红外成像制导导弹。美国还在研制一种三维热诱饵，它不仅可以对抗被动点源红外导引头，而且可以对抗被动红外成像导引头。法国BUCK公司制造的DM19“巨人”红外诱饵，代表当今舰船红外对抗的一种发展方向，该诱饵系子母弹结构，已在德国海军服役。该弹爆燃时可产生8~14μm热烟、3~5μm放热微粒和4.1~4.5μm 气体辐射混合物。据称，“巨人”红外诱饵弹已成功地通过对抗各种红外成像导引头的试验，试验表明，它能可靠有效地诱骗红外成像反舰导弹。美国专利“Electronically configurable towed decoy for dispensing infrared emitting flares”介绍了一种新型的面源型红外诱饵系统：它能够根据具体情况电动控制红外辐射强度和燃烧时间，产生与大型飞机类似的红外特征；对于装备有能识别飞行器尾焰和诱饵弹辐射强度的“反对抗系统（CCMS）”的红外制导导弹，该诱饵弹系统能以一定的速度发射诱饵弹，能充分模拟飞行器尾焰，从而在红外能量水平上无法识别诱饵与飞行器尾焰，或者以某种速度发射至少两种峰值强度的红外辐射，其一峰值高于尾焰红外辐射强度，其二峰值低于尾焰红外辐射强度，从而干扰其反对抗系统；对于装备有瞬态CCMS的红外制导导弹（该导弹能识别飞行器尾焰的连续红外辐射与诱饵弹迅速减小的红外辐射），该诱饵弹系统能以一定速度发射诱饵弹，使得在一段时间内诱饵弹的红外辐射不会迅速减小，从而对抗暂态CCMS；对于装备有动态CCMS的红外制导导弹（该导弹能通过速度来识别飞行器尾焰与诱饵），该诱饵弹系统每隔一定距离不断投放诱饵弹，使得在任一时刻，导引头视场内至少有一颗诱饵弹，从而实现对动态CCMS的对抗。
自燃材料被喷射到空气，与氧气接触后，立即发生氧化（发热）反应，形成大面积红外云团，形成中、长波红外辐射源，模拟飞机的红外光谱，辐射强度，其过程是自引燃，属于冷燃烧。可应用于各种不同的作战平台（战斗机、运输机、直升机、军舰、坦克）。在机载应用时，特种材料诱饵分别按t=0；0.5；1；1.5的时间间隔投放4发弹，其形成时间、强度和自燃驻留时间均可控。该4发弹的红外光谱合成效果与飞机的红外光谱辐射图像十分逼真，从而以假乱真，达到掩护飞机安全突防的目的。
2.2 面源型红外诱饵的发展趋势
（1）覆盖的波段越来越宽。由近红外区的1~3 μm、中红外区的3~5μm向远红外区8~14μm发展，从而实现全波段覆盖；
（2）与其它对抗手段相结合，构成一体化复合光电对抗系统。如英、法联合研制的舰载“女巫”系统：将红外诱饵弹、电磁诱饵弹、雷达/红外复合诱饵弹及舰外有源干扰机等有机结合，组成世界上第一套综合性的全自动复合系统；
（3）向通用化、系列化、标准化及多功能方向发展；
（4）采用多种先进技术。如时间引信、自动决策、自备动力、超音速飞行、自燃技术等。
3 结束语
红外成像制导技术，是一种使导弹威力倍增的技术。目前，对于红外成像制导的干扰措施虽已有进展，但还不完善，尚需加紧研究行之有效的技术措施，以对抗日益发展成熟的红外成像制导武器。而面源型诱饵因为其在红外波段能够逼真地模拟目标的光谱辐射分布特性，达到以假乱真的效果，因而必将能够以其高效费比在对抗红外成像制导及多光谱识别中起到重要作用。
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论文作者:艾春林
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/30
标签：诱饵论文; 目标论文; 导弹论文; 干扰论文; 光谱论文; 强度论文; 技术论文; 《防护工程》2019年8期论文;