基于光电技术在车辆主动防护系统中的应用研究

摘要：光电技术在车辆主动防护系统中已被广泛采用，本文分析了主动防护系统的技术状况和特点，探究了光电系统在车辆主动防护系统中的各种配置，提出了需要解决的关键技术和发展思路，旨在推动车辆主动防护技术的发展，提升车辆的防护能力。

关键词：主动防护 激光告警 紫外告警 红外标示 激光压制 激光相控阵雷达

车辆主动防护系统是一种具备探测威胁、识别威胁、消除威胁功能的防护系统。实施主动防护首先要对威胁目标进行探测，再对各种战场数据综合分析，进行威胁性质和威胁程度的识别，然后对威胁目标进行硬杀伤或软杀伤反击。对威胁目标进行探测、定位与鉴别，除了毫米波雷达外，离不开光电系统。光电系统对目标定位精度高，响应速度快，波谱丰富（从紫外到远红外），可全向探测（360°），抗干扰性能好。在消除威胁方面，除了弹药的硬杀伤攻击和烟雾剂的被动防护外，光电装备也是常用的防护手段。光电探测系统可连续和重复使用，可对目标进行软杀伤和硬杀伤。无论是探测还是反击，光电技术都可在主动防护系统的三个环节中发挥它特有的作用。

一、车辆主动防护系统中的光电技术

（一）威胁探测技术

光电探测技术分为主动和被动两种，主动探测技术不受目标辐射特性影响，探测距离远，可靠性高。被动探测技术不易被敌方发现，可以探测目标性质、方位和威胁程度。实践中两种技术结合使用，取长补短，可以准确地探测目标的距离、位置、方向和性质。对威胁探测的光电技术主要有：激光告警器、红外告警器、紫外告警器、激光成像雷达和近程激光雷达。

（二）威胁主动反击技术

光电主动反击技术主要指对敌方光学制导导弹和观瞄仪器进行激光干扰、致盲，红外干扰等软杀伤技术，以及直接采用强激光将弹药烧蚀摧毁的技术。由于光电反击装备可以反复使用，所以一直受到世界各国大力研究与开发。对威胁主动反击技术主要有：激光干扰机、激光观瞄压制仪和车载战术激光武器。

（三）车载激光制导武器中的光电技术

车载激光制导武器中的光电装备主要指激光目标指示器和激光驾束制导仪，这两种激光仪器技术已经很成熟，但是目前没有作为反导武器来使用。对于敌方的激光制导武器，可以使用车载激光制导弹药摧毁敌方的制导站或制导车，使来袭弹药失去控制而偏离正常弹道。

二、光电技术在车辆主动防护系统中的应用

多层防御和全程对抗是构建车辆主动防护系统的出发点，但被防护对象重要程度不同和防护对象不同，应该合理取舍，突出重点，在“万无一失”与成本之间取得高度平衡。目前，对车辆的主要威胁武器很多，下面重点从光电技术方面分析车辆主动防护系统的配置情况。

（一）经济型主动防护系统

经济型系统针对的防护对象是激光制导导弹，配置有激光告警器、激光干扰机和烟幕弹，早期的主动防护系统大多是这种配置。激光告警器探测到激光驾束制导反坦克导弹或激光半主动末制导导弹威胁后，经对探测信息的处理，判别出威胁的性质和程度，选择反击方式反击。对于激光驾束制导导弹施放红外烟幕弹，对于激光半主动制导导弹，采用激光干扰机去反击，也可施放烟幕弹反击。由于烟幕弹数量有限，在来袭导弹距离较远时，用激光干扰机反击。

（二）典型主动防护系统

典型系统针对的防护对象是各种导弹和大部分普通炮弹，包括激光、红外、电视、GPS制导的导弹和坦克炮弹、火箭弹等，基本配置为毫米波雷达和红外告警器，也有再增加激光告警器或紫外告警器。

（三）高速反应主动防护系统

主动防护系统的反应时间越短，防护威胁目标的能力越强，车辆的防护性能越高，车辆越安全。在城市作战中，敌方人员可能在很近的距离上发射导弹，通常的防护系统根本来不及响应，所以提出了高速主动防护系统的要求，同时也要求威胁目标传感器具有极快的响应速度，这种高速传感器非光电探测器莫属。

（四）全谱主动防护主动防护系统

全谱主动防护系统可以对付所有目标，根据远、中、近距离实行多层防御，配置多种软硬杀伤武器，同时按系统要求配置多种威胁目标探测、跟踪与识别传感器，包括光电传感器。用于远近距离的目标探测与跟踪，主动防护系统离不开毫米波雷达，随着技术的进步，激光相控阵雷达具有更大的优势，可以替代毫米波雷达。用于近距离反击或高速动能弹的反击，全谱主动防护系统也包含高速反应系统的配置。

三、需要解决的光电系统关键技术

（一）多传感器信息融合技术

不同的传感器有不同的功能和使用特点，它们可以有机组合，优势互补，发挥最大的目标感知效果。而要做到这一点，需要明确各种传感器在系统中的作用，将它们按功能、作用距离、响应速度、判别目标的能力进行分工，按分工充分获取威胁目标的各种信息，然后将这些信息进行融合，识别、跟踪目标，确定反击的方式和时机。

（二）战场信息共享技术

战场信息指卫星、战场侦察系统、友邻车辆获得的敌方战场态势信息和敌方攻击的武器信息，包括武器类型、射程、威力、飞行速度、发射平台等，这些信息有助于主动防护系统对威胁目标提早预警，准确判断、迅速出击。信息共享需要建立硬件的和软件的通信、信息处理和分享系统，信息化作战系统应该包含主动防护系统要求的信息共享内容。

（三）光电传感器与平台结合技术

出于分辨率的考虑，光电传感器探测视场一般都不大，光电传感器要搜索和跟踪目标，激光观瞄压制仪要精确攻击对方的光学窗口，都必须有自动稳瞄平台配合。无论是激光雷达还是激光观瞄压制仪，相对于车载的稳瞄平台而言，体积都比较大，重量也重，所以，针对主动防护系统的稳瞄平台需要结合车载的整个光电系统改进设计。

参考文献：

[1]李云霞，等.光电对抗原理与应用.西安电子科技大学出版社， 2009.

[2]李世祥.光电对抗技术.国防科技大学出版社，2000.

[3]陆彦文，陆启生.军用激光技术.国防工业出版社，2000.