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发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Physics
标  题: 方兴未艾的导弹临近紫外报警技术
发信站: 哈工大紫丁香 (Sun Jun  1 18:40:46 2003)

传统意义上的导弹临近被动报警主要指红外报警，即通过探测导弹的红外辐射来确定其

方位并及时报警。近年来，基于导弹紫外辐射探测的紫外报警技术异军突起，发展迅猛

，成为光电对抗领域的一个热点。国外90年代研制的新型导弹临近报警系统中，紫外型

系统几乎占到一半，达到了和红外型系统分庭抗礼的程度。
1 技术理论与特点
紫外型系统工作在光谱区中0.2～0.3微米的中紫外波段，主要利用火箭羽烟紫外辐射进

行报警。从理论上来看，紫外报警之所以可行，主要和以下三个因素有关：
1.1 有可供探测的紫外辐射
几乎所有战术导弹的火箭推进剂均为固体推进剂。研究表明，固体推进剂在燃烧过程中

的热发射、化学荧光和粒子发射等都会产生紫外辐射，从而为紫外探测提供了可能性。

不过，同红外辐射相比，火箭羽烟产生的紫外辐射较弱，这就要求信号探测设备必须非

常灵敏。
1.2 有较为理想的探测器
如上所述，用于探测导弹羽烟紫外辐射的探测器必须具有灵敏度高、噪声低的特点，以

检测极微弱信号。幸运的是，80年代以来随着以微通道板为电子倍增系统的光敏电真空

器件发展成熟，导弹羽烟紫外辐射探测有了先进可行的探测器。这种高性能光电探测器

除了灵敏度高、噪声低外，还具有响应速度快、体积小、重量轻等特点，特别是在光电

子读出方面，不仅有单道形式，还有二维形式，可使紫外探测实现成像体制和获得高分

辨、高灵敏的优点。
1.3 近地表面的背景干扰小
太阳光作为能量最强的自然光源，其直接或间接产生的背景辐射对于工作在近地表面的

许多光电探测设备都会造成严重干扰，但0.2～0.29微米这段光谱区是太阳光辐射到达不

了地面的所谓"日盲区"，从而使近地表面工作的紫外探测设备避开了最强大的自然光源

，可在背景极其简单的条件下工作，降低了信号处理的难度。
综合以上因素可以看出，利用导弹羽烟的紫外辐射进行报警是可行的。与红外型导弹临

近报警系统相比，紫外型系统适于在中低空工作，并具有以下优点：a. 可在良好的背景

条件下工作，虚警率低；b. 使用了成熟的高性能探测器，便于采用先进的信号处理技术

；c. 由于不需要制冷和不需要扫描，系统结构大大简化，重量减轻，体积减小，同时成

本较低。
2 典型系统
自80年代末美国推出世界上第一台紫外型导弹临近报警系统AAR-47后，德国、法国、俄

罗斯、以色列、南非等国也纷纷投入到这一研究领域。至今，国外已推出了10多种型号

，其中典型的有：
美国AAR-54系统 80年代末开始研制，目前已开始小批量生产。该系统由凝视型紫外成像

传感器和组件式电子装置组成，可装载在多种飞机和地面平台上。由于采用了高灵敏传

感器和先进的分析算法，系统可在现有同类系统两倍距离上探测和分类导弹，并提供了

卓越的1秒截获时间和10测角精度。针对不同的需要，该系统采用4个或6个传感器，4个

传感器可提供3600水平覆盖，6个传感器可提供全球空域覆盖。
美国AAR-57系统 1995年开始研制，目前处于工程制造与发展阶段，计划装备3000余架美

军各型飞机。该系统由凝视型紫外成像传感器和电子控制单元组成。传感器尺寸小，按

设计可通用于从小型直升机、战斗机到大型运输机等各种飞机。为了能满足飞行迅速的

战斗机的使用要求，该系统在设计上别具一格：电子控制单元中装入陀螺以测量飞机的

运动和稳定传感器数据；传感器具有极高的数据速率以降低信号"模糊"，具有极短的恢

复时间以减少非目标辐射干扰；为系统制定了严格的环境指标，以承受在战斗机上碰到

的温度和振动问题。
德、法MILDS-2系统 由德国戴姆勒-奔驰公司和法国马特拉公司联合研制，目前处于试验

之中。它采用了4个紫外成像探测器，其中1个为主探测器，其余3个崐为辅助探测器。4

个探测单元均装有预处理、信号处理和通信处理电子部件，都具有报警能力，主探测单

元还另有数据融合功能。经试验，该系统的探测距离约为5千米，虚警率低至1/90分钟，

导弹报警的响应时间约为0.5秒，并具有在1度范围内定位威胁导弹的能力。
3 发展动向
短短十多年间，紫外型导弹临近报警系统经历了概略式和成像式两代革新，目前成像式

系统在国外已占据主导。和最早的AAR-47相比，新型成像式系统的性能已大为改善，灵

敏度和测角精度均提高了1～2个量级，测角精度可小于1度，探测距离可达10千米。可以

预测，随着紫外探测器和信号处理技术的发展，系统性能会得到进一步提高。从近期来

看，紫外报警领域以下一些发展动向值得重视：
3.1 开发性能更好的紫外探测器
目前的紫外探测器主要使用笨重、易损坏且成本较高的光电倍增管。为此，美国国防高

级研究计划局从1998年开始研制采用III族氮化物光电材料、工作在0.25～0.3微米波段

的固态焦平面阵列，以开发可工作在更高温度下、更高效和更可靠的紫外探测器。
3.2 参与综合光电对抗
将各种报警装置、干扰对抗装置组合在一起，以迅速对各种威胁作出反应，提高对抗效

能，是90年代光电对抗领域的一个重要发展趋势。就紫外报警而言，紫外/激光综合报警

、紫外/脉冲多普勒雷达综合报警等均已成为发展方向。前面述及的AAR-54系统和AAR-5

7系统，则都将和干扰对抗装置组合在一起，提供威胁报警信息并实时地触发干扰对抗装

置。
3.3 应用范围扩大
近年来，紫外报警技术的应用范围正在不断扩大：从低速飞行器扩展到高速飞行器，从

空中平台扩展到地面的坦克和装甲车以及水面舰艇，从探测导弹威胁信息扩展到探测飞

机等其它威胁信息。

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