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掠海导弹由于其隐蔽性,对海上目标和陆地目标安全造成严重的潜在威胁。如何尽早地探测、发现敌方掠海飞行导弹,对于尽早地采取相应的措施以保护已方利益十分关键。无人机载红外警戒设备将为舰艇对反舰导弹的预警探测提供了一种新的有效途径。然而,红外探测系统使用的工作波段,由于与具体使用环境、任务使命、使用方式等多个因素有着直接关系,在工程界一直存在纷争,没有定论。且无人机的负载能力都有一定的限制,不可能装载双波段红外探测系统。针对不同红外辐射特征目标有针对性地选择不同的红外探测波段,是整个海上无人直升机红外探测系统开发成败的关键之一。所以,根据具体使用条件,开展掠海导弹红外辐射特性研究,为确定海上无人机使用的工作波段和工作方案提供参考是一件具有重要意义的研究,具有十分重要的应用价值。
本文针对应用于轻型无人直升机机载红外探测系统上,主要用于探测掠海飞行的先进掠海导弹的红外工作波段进行研究。从掠海导弹目标红外辐射特性、海上大气光谱透过特性、到达传感器的目标红外辐射强度等方面讨论它们的红外辐射特性,并结合仿真计算结果分析选择适合于探测掠海导弹的红外工作波段,为该红外探测设备选择波段提供参考。通过研究分析,掠海导弹产生的目标红外辐射特性,无论是0.8M的亚音速导弹还是2M的超音速导弹,无论是迎头还是正切向,8~12μm波段的红外辐射强度都大于3~5μm波段的辐射强度,甚至是其的2~3倍。但考虑了我国南海的典型气候条件:海面温度25℃、湿度为80%、能见度分别为23km和10km时海面大气传输后,在超过一定的距离后,到达传感器前面8~12μm波段的红外辐射强度开始小于3~5μm波段的辐射强度。
本研究在上述前提条件下,对亚音速导弹的迎头探测,当探测距离大于30km,3~5μm中波占优势;从正侧面探测,当探测距离大于40km,3~5μm中波占优势。对超音速导弹迎头探测,当探测距离大于25km,3~5μm中波占优势;从正侧面探测,当探测距离大于25km,3~5μm中波占优势。选择3~5μm波段作为工作波段在远距离的探测上更有优势。