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【摘 要】最近几年的光电子信息技术成为信息时代的代表技术。电子信息技术突飞猛进的发展的同时也带动了武器装备技术的进步。在不同的作战环境，光电信息的使用对军队海陆空都有很广泛的影响。本文首先阐述了光电信息在海军武器装备的发展状况，进一步从海军中的装备特别是光电信息装备进行汇总和比较分析，然后分析了光电通信和光电导航。最后预测了光电信息技术的发展趋势。
【关键词】光电信息 海军 光电通信
随着世界范围内高密度、超高速的集成电路和计算机技术等各种高新技术的迅速发展，各种高精度、远射程的新型武器也随之而生。其中一种新型武器是通过将高新光电技术运用在传统的海军武器和弹药上，对传统海军武器和弹药进行改进，从而使其性能得到质的提高，我们称之为海军光电信息技术。为了提高各种海军通信和火炮的精确打击能力，世界上很多国家都选择了研制发展光电信息武器。
一、海军光电信息技术的发展趋势
（一）海军光电信息分类
海军光电技术是光电技术在海军上的一个重要应用。根据功能和用途差异分五大类：光电侦察告警、光电防御、光电进攻、光通信和光导航。五大类的技术指标不同又有新的分类，目前光电探测的主要形式有激光探测、红外探测、光电火控关瞄已经雷达探测等等。用途也比较广泛，在现代海军配置中，侦查和告警主要采用红外搜索跟踪的形式来完成，这种光电探测效率高、信息传递快，在特殊作战环境下能够很好的打击目标和敌人。
（二）海军光电信息发展
据专家分析，我国的的光电技术起步比较早。最早出现在1549年（明朝嘉靖二十八年），用的是一种被称做“水地雷”的光电来抵御外国海盗的侵扰。美国使用光电起步比较晚，是在1778年美独立战争中用小桶装药制成的早期的“漂雷”，来打击英国的舰船。俄罗斯在1853年至1856年的克里木战争中大量的使用光电，并取得了辉煌的战绩。在整个战争中，俄共布放600枚光电，击沉敌大小船只13艘。在第一次世界大战期间，布设光电31万枚，共炸毁敌舰60于艘。由此可以看出，在战争的发展史上光电的使用越来越频繁，取得的战绩也是非常可观的。
二、光电信息的应用
（一）光电探测
我国的光电探测是从二十世纪的50年代开始发展的，最初是通过仿制前苏联的各种光电探测，从而为我国的步兵部队提供有效火力支持，这些光电探测在我国边境的自卫反击战中多次发挥了十分重要的作用。而根据使用光电探测的经验，我国也开始了自主研发国产光电探测，从而形成了多种口径系列的国产光电探测，如60、81.82以及120等口径光电探测。到本世纪初期，我国的光电探测研制水平已在各方面，尤其是射程等指标方面有了很大的进步，研制出的数十个型号的三代光电探测作战技术指标已接近世界领先水平。而为了提升我国国产光电探测对付机动目标能力，我国也开始研制精确制导的光电探测弹，如我国在120mm传统光电探测弹的基础上应用毫米波半主动的激光制导等高新技术，研制出了120mm的半主动激光制导末制导炮弹，命中精度可以达到3米，与传统的光电探测弹相比，精度有了大幅度的提高。总体来说，我国的120mm INS/GPS末制导的光电探测达到了国外先进精确制导光电探测弹的性能水平，但是它用的是美国的GPS系统，而我国对于高精度的P码GPS信号无法接收，而只能使用低精度的C/A码的信号，这在一定程度上限制了我国末制导光电探测的精度性能。虽然如此，成功研制出120mm的INS/GPS末制导光电探测也将使得我国步兵分队的携行能力获得大大提高。使用传统的光电探测可能需要十发甚至几十发才可能击毁一个敌方目标，而用末制导光电探测弹却仅仅需要一枚就可以达到同样的目的，因此末制导光电探测弹的研制成功大大提高了我国步兵分队打击能力。
（二）舰船光电防御
螺旋桨噪声的产生是由海水与旋转着的螺旋桨相互作用而产生的，它由螺旋桨空化噪声、唱音和螺旋桨叶片速率谱噪声组成，它们产生的机理也不相同，特性也各有差别。水动力噪声信号实际上就是水浪作用于舰船壳体表面而产生的噪声信号，是舰船和海水相互作用的结果。水动力噪声产生的机理可概括为以下几点：1.海水作用在舰船壳体上时，舰船壳体和舰船上的某些部件会产生震动，从而产生辐射噪声。2.流噪声也是水流动力噪声的一种，它是由湍流附面层产生的噪声。这是黏性流体的特性，即使是在无凹穴或者光顺的物体上也会产生噪声。3.舰船在航行时，船艏、舰尾海水拍打声音、舰船上的水循环系统的进出水口处，产生的噪声也是水动力噪声的一种。通常情况下，舰船所受到的水动力噪声比较微弱。这种微弱的噪声在强度上往往被机械噪声和螺旋桨噪声所掩盖。
（三）光电地震波的探测
水雷是海战中的重要兵器之一，在第一次世界大战和第二次世界大战中，都曾得到了广泛的使用。水雷用于毁伤舰船或阻碍其行动，也可以用来破坏桥梁和水工建筑等，通常由水面舰艇、潜艇和飞机布放。水雷具有破坏威力大、位置隐蔽袭击突然、长期对敌威胁、易布难扫等特点。引信时水雷的核心部分，它被称为水雷的“雷脑”。它的作用不仅是要引爆水雷，而且是有效地击毁舰船的重要保证。按照波的传播规律和介质质点运动的特点，地震波主要有瑞雷面波、纵波（P波）和横波（S波）。瑞雷面波是瑞雷在1887年发现的，他证明了无限介质和弹性半空间之间的基本差别。它是非均匀的纵波和非均匀的横波干涉叠加而成的，是地震波中的一种重要的波类。瑞雷面波在地震记录中总是出现在纵波（P波）和横波（S波）之后，振幅很大，频率较低一般在20Hz以内。
（四）光电信息
光电在战争中的作用之所以越来越大，主要有以下几点原因：第一，光电武器的隐蔽性强，费效比高、具有很长的战斗服役期，极其强大的威慑作用、对敌舰船具有很大的破坏作用。第二，光电武器技术上具有很强的更新能力，能够不断地吸收相关领域内的最新科研成果、武装自我、提高自我。第三，随着水声学、声呐、声基阵、波束形成等技术的发展，光电信息的探测能力不断提高，特别是智能光电的发展，从根本上改变了光电武器传统的作战方式，使光电武器的应用开启了新的篇章。第四，随着水声设备发射和接收技术的不断提高，又出现了远程遥控光电。另外，磁膜、磁通阀接收器磁接收器的研制成功，使光电磁引信小型化、三轴磁引信、矢量磁引信使光电信息进入了磁定位阶段、从而保证了磁引信的区域性，为光电精确打击低速目标提供了保证；压电水压接收器的发明，使水压引信可以定量测量出舰船的水压场曲线，为水压引信的谱分析提供了可能，水压引信的抗波浪能力和抗扫能力相结合，把使得水压引信的性能提高到了新的高度。随着矢量声、水声通信技术的进步，新型的远程攻击性光电甚至是网络光电都将成为光电新品种和新的亮点。
总而言之，末制导光电探测弹是一种灵巧光电探测弹，它不但具有常规光电探测弹的优势，可以直接由火炮发射，灵活轻便易携带，而且还可以像精确制导导弹一样自动搜索捕获敌方目标，锁定并进行攻击，可有效攻击静止目标及运动的目标，在近几年赢得了各国的广泛关注，发展迅速。而随着作战环境的日益复杂化，对末制导光电探测弹的精度提出了更高的要求，改进制导系统是提高其命中精度的重要途径之一，本文通过对末制导光电探测弹控制系统和仿真技术综合运用，对光电探测中的控制系统进行研究探究和提出未来光电技术的仿真验证。
参考文献：
[1]田宏.光电对抗作战应用及其装备[J].光电技术应用，2005，20（1）：1-5
[2]王莹.激光致盲干扰系统及其应用[J].国际电子战，2005，（4）：42-45
[3]孙玮琢.水面舰艇隐身技术现状及发展趋势[J].现代防御技术，2005，33（2）：22-25
作者简介：
严硕（1992-）男，汉族，湖北荆州人，现为华中科技大学文华学院信息学部10级光电信息工程专业3班学生。
【关键词】光电信息 海军 光电通信
随着世界范围内高密度、超高速的集成电路和计算机技术等各种高新技术的迅速发展，各种高精度、远射程的新型武器也随之而生。其中一种新型武器是通过将高新光电技术运用在传统的海军武器和弹药上，对传统海军武器和弹药进行改进，从而使其性能得到质的提高，我们称之为海军光电信息技术。为了提高各种海军通信和火炮的精确打击能力，世界上很多国家都选择了研制发展光电信息武器。
一、海军光电信息技术的发展趋势
（一）海军光电信息分类
海军光电技术是光电技术在海军上的一个重要应用。根据功能和用途差异分五大类：光电侦察告警、光电防御、光电进攻、光通信和光导航。五大类的技术指标不同又有新的分类，目前光电探测的主要形式有激光探测、红外探测、光电火控关瞄已经雷达探测等等。用途也比较广泛，在现代海军配置中，侦查和告警主要采用红外搜索跟踪的形式来完成，这种光电探测效率高、信息传递快，在特殊作战环境下能够很好的打击目标和敌人。
（二）海军光电信息发展
据专家分析，我国的的光电技术起步比较早。最早出现在1549年（明朝嘉靖二十八年），用的是一种被称做“水地雷”的光电来抵御外国海盗的侵扰。美国使用光电起步比较晚，是在1778年美独立战争中用小桶装药制成的早期的“漂雷”，来打击英国的舰船。俄罗斯在1853年至1856年的克里木战争中大量的使用光电，并取得了辉煌的战绩。在整个战争中，俄共布放600枚光电，击沉敌大小船只13艘。在第一次世界大战期间，布设光电31万枚，共炸毁敌舰60于艘。由此可以看出，在战争的发展史上光电的使用越来越频繁，取得的战绩也是非常可观的。
二、光电信息的应用
（一）光电探测
我国的光电探测是从二十世纪的50年代开始发展的，最初是通过仿制前苏联的各种光电探测，从而为我国的步兵部队提供有效火力支持，这些光电探测在我国边境的自卫反击战中多次发挥了十分重要的作用。而根据使用光电探测的经验，我国也开始了自主研发国产光电探测，从而形成了多种口径系列的国产光电探测，如60、81.82以及120等口径光电探测。到本世纪初期，我国的光电探测研制水平已在各方面，尤其是射程等指标方面有了很大的进步，研制出的数十个型号的三代光电探测作战技术指标已接近世界领先水平。而为了提升我国国产光电探测对付机动目标能力，我国也开始研制精确制导的光电探测弹，如我国在120mm传统光电探测弹的基础上应用毫米波半主动的激光制导等高新技术，研制出了120mm的半主动激光制导末制导炮弹，命中精度可以达到3米，与传统的光电探测弹相比，精度有了大幅度的提高。总体来说，我国的120mm INS/GPS末制导的光电探测达到了国外先进精确制导光电探测弹的性能水平，但是它用的是美国的GPS系统，而我国对于高精度的P码GPS信号无法接收，而只能使用低精度的C/A码的信号，这在一定程度上限制了我国末制导光电探测的精度性能。虽然如此，成功研制出120mm的INS/GPS末制导光电探测也将使得我国步兵分队的携行能力获得大大提高。使用传统的光电探测可能需要十发甚至几十发才可能击毁一个敌方目标，而用末制导光电探测弹却仅仅需要一枚就可以达到同样的目的，因此末制导光电探测弹的研制成功大大提高了我国步兵分队打击能力。
（二）舰船光电防御
螺旋桨噪声的产生是由海水与旋转着的螺旋桨相互作用而产生的，它由螺旋桨空化噪声、唱音和螺旋桨叶片速率谱噪声组成，它们产生的机理也不相同，特性也各有差别。水动力噪声信号实际上就是水浪作用于舰船壳体表面而产生的噪声信号，是舰船和海水相互作用的结果。水动力噪声产生的机理可概括为以下几点：1.海水作用在舰船壳体上时，舰船壳体和舰船上的某些部件会产生震动，从而产生辐射噪声。2.流噪声也是水流动力噪声的一种，它是由湍流附面层产生的噪声。这是黏性流体的特性，即使是在无凹穴或者光顺的物体上也会产生噪声。3.舰船在航行时，船艏、舰尾海水拍打声音、舰船上的水循环系统的进出水口处，产生的噪声也是水动力噪声的一种。通常情况下，舰船所受到的水动力噪声比较微弱。这种微弱的噪声在强度上往往被机械噪声和螺旋桨噪声所掩盖。
（三）光电地震波的探测
水雷是海战中的重要兵器之一，在第一次世界大战和第二次世界大战中，都曾得到了广泛的使用。水雷用于毁伤舰船或阻碍其行动，也可以用来破坏桥梁和水工建筑等，通常由水面舰艇、潜艇和飞机布放。水雷具有破坏威力大、位置隐蔽袭击突然、长期对敌威胁、易布难扫等特点。引信时水雷的核心部分，它被称为水雷的“雷脑”。它的作用不仅是要引爆水雷，而且是有效地击毁舰船的重要保证。按照波的传播规律和介质质点运动的特点，地震波主要有瑞雷面波、纵波（P波）和横波（S波）。瑞雷面波是瑞雷在1887年发现的，他证明了无限介质和弹性半空间之间的基本差别。它是非均匀的纵波和非均匀的横波干涉叠加而成的，是地震波中的一种重要的波类。瑞雷面波在地震记录中总是出现在纵波（P波）和横波（S波）之后，振幅很大，频率较低一般在20Hz以内。
（四）光电信息
光电在战争中的作用之所以越来越大，主要有以下几点原因：第一，光电武器的隐蔽性强，费效比高、具有很长的战斗服役期，极其强大的威慑作用、对敌舰船具有很大的破坏作用。第二，光电武器技术上具有很强的更新能力，能够不断地吸收相关领域内的最新科研成果、武装自我、提高自我。第三，随着水声学、声呐、声基阵、波束形成等技术的发展，光电信息的探测能力不断提高，特别是智能光电的发展，从根本上改变了光电武器传统的作战方式，使光电武器的应用开启了新的篇章。第四，随着水声设备发射和接收技术的不断提高，又出现了远程遥控光电。另外，磁膜、磁通阀接收器磁接收器的研制成功，使光电磁引信小型化、三轴磁引信、矢量磁引信使光电信息进入了磁定位阶段、从而保证了磁引信的区域性，为光电精确打击低速目标提供了保证；压电水压接收器的发明，使水压引信可以定量测量出舰船的水压场曲线，为水压引信的谱分析提供了可能，水压引信的抗波浪能力和抗扫能力相结合，把使得水压引信的性能提高到了新的高度。随着矢量声、水声通信技术的进步，新型的远程攻击性光电甚至是网络光电都将成为光电新品种和新的亮点。
总而言之，末制导光电探测弹是一种灵巧光电探测弹，它不但具有常规光电探测弹的优势，可以直接由火炮发射，灵活轻便易携带，而且还可以像精确制导导弹一样自动搜索捕获敌方目标，锁定并进行攻击，可有效攻击静止目标及运动的目标，在近几年赢得了各国的广泛关注，发展迅速。而随着作战环境的日益复杂化，对末制导光电探测弹的精度提出了更高的要求，改进制导系统是提高其命中精度的重要途径之一，本文通过对末制导光电探测弹控制系统和仿真技术综合运用，对光电探测中的控制系统进行研究探究和提出未来光电技术的仿真验证。
参考文献：
[1]田宏.光电对抗作战应用及其装备[J].光电技术应用，2005，20（1）：1-5
[2]王莹.激光致盲干扰系统及其应用[J].国际电子战，2005，（4）：42-45
[3]孙玮琢.水面舰艇隐身技术现状及发展趋势[J].现代防御技术，2005，33（2）：22-25
作者简介：
严硕（1992-）男，汉族，湖北荆州人，现为华中科技大学文华学院信息学部10级光电信息工程专业3班学生。