Physics 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Physics
标  题: 激光在现代军事中的应用
发信站: 哈工大紫丁香 (Sun Jun  1 18:28:37 2003)

王乐
（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130021）
摘要：激光技术用于军事，不仅可以提高现有常规武器的命中率，而且可为军队提供新

型战术武器，从而大大增强军队在现代战争中的作战能力。本文介绍了近几年来激光技

术在军事测距、制导和通信等方面的应用进展，有些技术现已用于军事装备。
1　引　　言
    现代战争是高技术战争，科技实力的高低直接决定着战争的胜负。回顾20世纪末及

本世纪初，不管是1991年的“沙漠风暴”，1998年的“沙漠之狐”，1999年的“联盟行

动”，还是美国在阿富汗的局部战争，高新技术在战争中大显神威。激光因其高功率和

好的光束质量而倍受关注。激光技术在上述几场局部战争中发挥了重要的作用。
2 激光制导
    所谓制导，是指控制和导引飞行器，使其按照选择的基准飞行路线进行运动的过程

。激光制导是指以激光作为传递信息的工作物质的制导。目前激光制导武器包括激光制

导导弹，激光制导炮弹和激光制导鱼雷等，其原理相同。如激光制导导弹，就是在普通

导弹上装上一个激光寻的头和特殊的尾翼。这种导弹能依靠寻的器，自动跟踪激光目标

指示器射向目标反射回来的激光束。激光目标指示器发射的激光始终瞄准所要攻击的目

标，弹头的光探测器锁定在反射激光束上。探测器接收的信息经处理控制尾翼，使导弹

调整其飞行路线，精确命中所要攻击的目标。激光制导已在实际应用中取得了很好的效

果。如海湾战争中美军A－6型攻击机发射的两枚“斯拉姆”导弹，一枚洞穿了伊发电厂

的防护门，另一枚从前者打开的洞进入电厂摧毁了发电机。无独有偶，在1999年“联盟

行动”中，北约空军利用激光制导技术将一枚JDMA导弹从南斯拉夫领导人的卧室穿过，

其精确度令世人震撼。即使在阿富汗那样恶劣的环境中，美国依赖其先进技术，准确摧

毁了塔利班的军事设施。
    激光制导武器的主要作用是可以大大提高武器命中率，从而降低成本，提高效费比

。与普通炸弹相比，激光制导炸弹的成本约为非制导炸弹的4倍～5倍，但由于命中率高

，通常使用200枚普通炸弹才能摧毁的目标，使用一枚激光制导炸弹就能达到目的。制导

炸弹的成本效益约为常规投弹方式的50倍，是计算机投弹的40倍。图1是美国生产的“宝

石路” 型激光制导炸弹。
1.探测器；2计算机；3控制段；4舵面；5结合部； 6.计算机控制组合件（CCG）；7.弹

体；8.翼组合体（AFG）图1　宝石路型激光制导炸弹的外观结构
3 激光拦截
    美国在其NMD计划中将激光拦截作为其主要的研究目标。天基化学激光武器系统（如

图2所示）是美国弹道导弹防御局支持发展的战略防御激光武器，它主要用于摧毁战略弹

道导弹及其他各种弹道导弹。部署在空间的以24个绕轨道运行的高功率激光器平台构成

的星座，可提供全天24h使用的连续覆盖全球的服务。该系统具有对全球包括战略洲际导

弹、中程和近程战术导弹等所有弹道导弹，在助推段进行连续拦截的独特能力。目前美

国正进行一系列模拟空间环境的地基试验，预计供作战使用。携带激光武器的卫星将在

1300km的高空运行，激光有效射程达4000km～5000km，可摧毁9km～11km高空的弹道导弹

。
图2　美国天基激光武器
4 激光雷达
    与微波雷达工作在电磁波的微波波段不同，激光雷达工作在电磁波的光波段，以激

光作为探 测目标的工作物质。激光雷达主要应用在测风速、大气采样、对目标的定位和

测量等。例如，美国典型靶场激光雷达精密自动系统（PATS）曾成功地跟踪了70mm火箭

炮和105mm炮弹的全程，利用10台左右的PATS接力测量，可测量导弹的全程，测量精度可

达10cm，测角精度可达0.02mrad。到目前为止，现有和在研中的激光雷达系统将满足在

几百公里外战区导弹防御任务。
5 激光测距
    激光因其亮度高、单色性好和方向性好而成为人们渴望得到的理想测距光源。在原

理上，激光测距虽然只是雷达测距在光频段的自然延伸，但它表征了测距技术的又一次

重大进展，因为正是它的出现才使人类实现了以厘米级精度测定地球到月球这样遥远的

距离。
    激光在军事上最成熟的应用是各类激光测距仪。典型GaAs激光测距仪以数千次/秒的

脉冲重复频率工作，在距离几公里内精度可达几厘米。图3是美国无线电公司研制的AN/

GVQ－10型激光测距综合观测系统，它由激光测距仪、微光观察仪和双目望远镜三部分组

成。其作用距离可达30000m，测距精度为±5m。目前发达国家已将激光测距技术用在潜

艇的潜望镜中，与红外热像仪和电视摄像机等组合使用。潜望镜中使用的激光测距仪主

要有两种安装方法：一种是把激光测距仪和红外热像仪组装在潜望镜锥管中，如在英国

CH84型潜艇攻击潜望镜的激光测距仪；另一种是把激光测距仪封装在潜艇潜望镜底部，

如美国76型潜艇潜望镜中的激光测距仪。
图3　AN/GVQ－10型激光测距机
6 激光通信
    像雷达领域一样，通信领域也能从微波范围转向激光技术。首先在远距离信息传递

方面，比如在宇宙中，激光显示出一系列优点，由于波长缩小10000倍，光束聚焦比微波

窄得多，因此在接收器处可获得以数量级提高的功率密度，对于光的自由空间传输，只

需要较小的望远镜和极低的发射功率（这些在卫星通信技术中是首要的）；另外利用光

还可以进行极高的数据率传输。
    目前，各国都在发展各种军用激光光纤通信系统。美国海军先后研制了“小石城”

巡洋舰内部激光通信系统和A－7歼击机用的A－7ALOFT激光光纤系统等。美国陆军的MXC

3是美国发展激光通信的最宏大的计划。除美国外，英、法、日以及加拿大等国也在大力

发展军用激光通信，如英国的“松鸡”激光通信干线，法国的DFO和R－NAN光通信系统，

日本陆上自卫队的光缆传输系统和加拿大的DDH－280护航舰、驱逐舰上的光纤指挥控制

系统等。由此可见激光在军事通信中的重要地位。
    除上述应用外，激光技术在军事上还有诸多的应用，如激光侦察、激光防护与对抗

、激光引信等，它们的成功应用将有助于提高军队在现代化战争中的作战能力。(No.5)


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