高重频激光对测距机干扰试验研究

高重频激光干扰是对脉冲式激光测距机的一种有效干扰手段,为探究高重频激光对测距机干扰效能的影响因素及规律,开展相关的理论分析与试验研究。试验研究了干扰激光的功率、重复频率及干扰距离对测距机干扰效能的影响。结果表明:存在一个与干扰激光频率相关的最小干扰距离,干扰激光的重复频率越高,最小干扰距离越小,有效干扰距离范围越大。当实际干扰距离大于最小干扰距离时,若干扰激光的功率不足,则无干扰效果;干扰成功后继续增大干扰激光功率,则被干扰后测距结果会趋于正态分布,且干扰激光功率越高,测距结果正态分布中心越趋近于最小干扰距离,但受干扰的测距结果最小值会始终分布于测距机盲区附近。

基于全局语义学习和显著目标感知的激光干扰图像修复

光电成像侦察装备在受到激光干扰时,成像中会出现干扰光斑。激光干扰光斑会显著降低图像质量并遮挡目标关键信息,严重影响检测与跟踪系统的性能。针对典型目标场景下的激光干扰图像,构建了一种基于全局语义学习和显著目标感知的修复网络,旨在推理出语义合理和目标完整的图像内容。提出了一种门控语义学习机制,首先通过上下文注意力机制建立干扰区域和已知区域之间的远距离信息相关性并推理干扰区域内容;然后利用多尺度特征聚合模块在不同感受野上细化推理区域的内容,实现在干扰区域重建丰富的语义信息;最后通过门控机制自适应融合已知区域和重建区域特征,提高修复图像的全局语义一致性。同时,设计了显著目标一致性损失,利用基于显著目标掩码的梯度惩罚方法,从形状和纹理两个方面指导修复网络感知显著目标,提高修复目标的轮廓清晰度和纹理连贯性。在飞机、桥梁、道路等典型目标场景下的实验结果表明,提出的网络在生成视觉真实且目标完整的内容方面优于其他方法,并在面对复杂干扰光斑时,具有很好的泛化性能。

激光干扰红外成像型导引头的效能研究

基于激光干扰的激光定向红外对抗系统是目前对抗第1代、第2代点源制导红外导引头最有效的手段。然而,随着红外制导技术的持续发展,最新一代红外成像导引头用目标更加稳定、更丰富多维的图像信息取代了简单的调制信号来进行抗干扰设计,大幅提升了其对抗激光干扰的能力,这就使对激光干扰红外成像导引头的效能研究变得十分必要。通过分析激光成功干扰红外成像导引头的条件和能量要求,指导激光定向对抗系统进行干扰性能提升,最终达到对抗红外成像制导导弹的目的。首先阐述了红外成像型导引头和激光干扰的工作原理;然后分析得到了激光成功干扰红外成像型导引头的条件,并通过试验,完成对激光干扰成像型导引头的效能分析,得到激光成功干扰成像型导引头的能量等要求;最后对未来的技术发展方向进行了阐述。

高重频激光对多激光制导武器干扰机理研究

本文基于仿真计算方法,研究高重频激光对多激光制导武器的干扰机理。发现重复频率与波门宽度是影响总干扰有效概率的主要因素,干扰反应时间与激光制导信号样式对总干扰有效概率的影响较小,重复频率取整数值则会增大干扰有效概率的不确定性。针对性提出了“一对多”干扰、提前干扰、重复频率避免取整数等改进措施,研究结论可为提升高重频激光对多激光制导武器干扰效果提供参考。

激光对可见光探测器的干扰可行性分析

可见光探测技术在光电侦察和制导系统方面的应用越来越广泛,对战场目标的威胁也在逐步增加。随着激光技术的不断发展,激光饱和干扰光电探测成为可能。分析了远场条件下激光饱和干扰的作用距离与激光功率、大气衰减之间的关系,对激光有源干扰设备的研发具有一定的参考价值。

基于深度学习的激光干扰成像评估方法

可见光主动成像系统被广泛应用于成像侦察领域,激光压制干扰是一种可以利用的反制手段。合理地对激光干扰效果进行评估,对于干扰一方具有重要意义。为了更客观地评价激光干扰对成像侦察的影响,从可见光成像侦察的特点出发,对激光干扰可见光成像效果进行划分,确定了干扰效果评估需求。建立了可见光图像的激光干扰效果评估模型,结合基于YOLOv4的目标检测置信度及WFSIM算法的三个图像特征表征指标,形成了对应的评估体系。构建了一套参数可调的激光干扰图像采集及评估分析实验系统,对人体目标进行图像采集,验证了提出的评估体系及方法。

高重频激光对激光半主动制导导弹干扰效能仿真分析

对抗激光半主动制导导弹,高重频激光干扰是一种有效手段。为分析高重频激光对采取不同脉冲录取技术的导弹的干扰效能,建立了高重频激光干扰效能模型。分别对导引头波门首次干扰成功的概率、第二次干扰成功的概率以及将目标指示信号诱偏出波门所需干扰次数进行了仿真模拟,研究了高重频激光重复频率、波门宽度等因素对干扰效能的影响。仿真结果表明,对采取首(末)脉冲录取技术的导弹,干扰重复频率越高,波门宽度越宽,干扰成功的概率越高,将目标指示信号诱偏出波门所需的次数越少。对采取最优时序脉冲录取技术的导弹,首次干扰时,干扰重复频率越高,波门宽度越宽,干扰成功的概率越高;在首次干扰成功的条件下,第二次干扰成功的概率随干扰激光重复频率的增长而趋于平缓;并且将目标指示信号诱偏出波门所需的最佳干扰频率位于波门宽度倒数附近。研究成果可为装备研制及作战运用提供参考。

激光角度欺骗干扰设备综合评价方法研究

为得到一套系统化、标准化的激光角度欺骗干扰设备综合评价方法,首先经过对比分析后,采用AHP层次分析法,构建了三层级评价指标体系和各层级指标比较矩阵;其次采用和积法加乘幂法,结合最小二乘法的计算方式,得到各层级指标权重值,其一致性检验结果均小于0.1;最后根据方案择优和实物对比测试两种情况,结合现有激光角度欺骗干扰作战效能评估以及大量外场试验数据拟合结果,分别为各指标建立了评分方法和模型,并辅以应用实例。结果表明,此方法能够更加有效、严谨地对该设备进行综合评价,解决了以往评价过程难以细化和量化的问题。

对实时型波门激光制导导弹改进角度欺骗干扰仿真研究

对抗激光半主动制导导弹,激光角度欺骗干扰是一种有效的手段。为提高激光角度欺骗干扰作战效能,节约干扰资源,在理论分析的基础上建立了干扰信号被导引头波门录取的概率模型,研究了对激光半主动制导导弹角度欺骗干扰最佳超前时间,并提出了递进干扰超前时间激光角度欺骗干扰方法。仿真分析结果表明:波门宽度与指示信号误差比值和成功制导概率存在对应关系,波门宽度一定时,存在一个最佳干扰超前量使得干扰超前的概率最大。递进干扰超前时间激光角度欺骗干扰方法干扰效率较高,具有一定的实用价值。

激光制导武器的作战使用综述

激光制导技术由于其高精度、强抗干扰能力而被广泛应用到武器制导系统中。介绍了激光制导原理、激光制导武器的分类、发展历程、激光制导武器的作战使用情况,分析了影响武器投放精度的干扰因素,为激光制导武器后续的发展和战场使用研究提供借鉴。

连续激光辐照背照式CMOS图像传感器实验研究

背照式互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)图像传感器较前照式结构显著提高了低光照环境下的拍摄效果,激光对不同结构传感器有不同的干扰损伤机制。为了研究激光对背照式CMOS图像传感器的影响,利用1 064 nm连续激光,开展对背照式CMOS图像传感器的干扰和损伤实验研究。干扰实验观察到饱和与反饱和现象,激光功率密度大于1.39×10^(-2)W/cm^(2)时出现饱和现象,大于1.03×10~4W/cm^(2)时出现反饱和现象。损伤实验观察到点损伤、十字线损伤、面损伤和致盲现象,功率密度大于1.35×10^(6) W/cm^(2)出现点损伤,大于1.74×10^(6) W/cm^(2)出现十字线损伤,大于1.65×10^(7) W/cm^(2)时出现面损伤现象,进一步增加激光功率,探测器最终出现致盲现象。背照式结构电路较前照式结构的位置更深,干扰和损伤所需的激光功率更高,因此抗激光能力更强。

激光干扰效果反演激光干扰能量及应用研究

在大功率激光对光电探测器干扰机理基础上,提出了激光干扰效果反演激光干扰能量的方法,对激光干扰饱和面积反演激光干扰能量的进行理论推导,证明了方法的合理性。在干扰实验和理论分析基础上,给出了激光干扰效果反演激光干扰能量的使用条件,本方法可克服激光大气传输理论计算误差大、空间测量成本高、动态测量技术实现难等问题,为不具备干扰激光能量监测的场景提供了新的干扰激光能量获取途径,具有较好的应用前景。

卫星激光通信中的干扰及防护

为了探究卫星激光通信中对于各种外部干扰的安全防护技术,介绍卫星激光通信链路中存在的大气湍流、太空背景噪声、弱光干扰和强激光干扰等4种干扰源及其作用原理,并给出前两种干扰在理论分析中常用的数值模型。其中弱光干扰和强激光干扰又被称为激光有源干扰,是一种人为干扰手段。从通信体制维度出发,分别分析这4种干扰源对于相干和非相干通信体制系统的影响,给出不同体制下应对这4种干扰的当前主流的防护技术,从通用性、成本以及易用性等角度,比较各种防护手段的技术特点并说明它们在卫星激光通信中的主要应用场景。

冗余脉冲法抗激光诱偏干扰技术研究

为提高激光制导武器抗激光诱偏干扰效率,研究了半主动激光导引头抗激光诱偏干扰的关键要素,提出了一种基于指示激光冗余脉冲抗激光诱偏干扰的反制战术,并对其可行性进行了理论分析。以常规的作战布局为基础,给出了具体的反对抗态势构建方法,可为激光精确制导武器的实战化应用提供技术参考。

基于编码成像的激光能量调控方法研究

为了有效提升光电成像系统焦平面探测器在外界存在激光干扰条件下的环境适应性,同时不显著降低原成像系统成像性能,提出了一种基于编码成像的激光能量调控方法,构建了一套以液晶空间光调制器为核心器件的编码成像实验系统并对该系统的成像性能进行了测试,设计了一套基于编码成像的激光能量调控实验验证系统并开展了多参数条件下编码成像抗激光干扰实验研究。实验结果表明,基于编码成像的激光能量调控方法可在不显著降低成像质量前提下有效提升焦平面探测器的抗激光干扰性能。

连续激光辐照面阵CCD串扰现象时空分布特性

研究了532 nm连续激光辐照面阵CCD串扰现象的时空分布特性。以CCD垂直传输沟道的最上游、中游、最下游三个部位作为典型辐照部位。研究结果表明,激光辐照CCD垂直沟道方向上不同位置,不会影响主光斑出现的时序,只要连续激光开始辐照时刻或结束辐照时刻在读出转移动作之前,主体信号电荷将形成干扰图像中的主光斑;但辐照部位对串扰线的时空分布具有重要影响。串扰线长度和空间分布位置,在激光结束辐照于读出转移时刻之前时,与携带溢出电荷的垂直传输势在读出转移时刻到达的位置有关;在激光结束辐照于读出转移时刻之后时,与获得溢出电荷的垂直传输势阱对应的绑定像素位置有关。研究结果进一步完善了连续激光对面阵CCD成像器件的干扰效应研究。

强激光对星载光电探测系统的干扰与破坏研究

建立了激光辐照星载光电探测器的数学模型 ,对激光干扰和破坏星载光电系统的机理进行了研究 ,分析了激光光束与探测器光轴的偏角对干扰和破坏的影响 以CO2 激光辐照HgCdTe探测器的实例 ,研究了强激光对探测单元的破坏 ,得到其损伤阈值曲线 。

1.06μm激光对CCD、CMOS相机饱和干扰效果对比研究

为了对比激光对CCD、CMOS两种图像传感器的干扰效果,利用1.06 μm高重频激光开展了对CCD、CMOS两种相机的饱和干扰实验研究,分析了两种相机在干扰有效面积、饱和干扰面积、干扰前后图像相关度等与激光入射功率之间的关系.实验结果表明：CMOS相机达到单元像素饱和的激光功率阈值是CCD相机的20倍;要达到相同的干扰有效面积,所需的激光功率CMOS相机要大于CCD相机10倍～100倍;要达到相同的饱和像元数,所需的激光功率CMOS相机比CCD相机约大10倍～60倍.因此,CMOS相机要比CCD相机具有更好的抗1.06 μm激光干扰能力.

视场外激光对CCD成像制导武器的干扰研究

CCD成像制导武器在军事上的广泛应用,促使与之相应的光电干扰技术得以迅速发展,采用低能激光进行压制性干扰是一种有效的干扰方式。在实战环境中,难以保证激光束始终直射导引头内CCD探测器表面。为了验证视场外激光能否干扰CCD成像探测系统和干扰程度,首先介绍软破坏的实用性和可行性,进行了视场内、视场外激光干扰VC-210B型CCD探测器的实验,分析了视场外激光干扰的原理,并对激光软破坏某型CCD成像探测器所需能量进行估算,且从点源透过率角度说明激光视场外干扰的可行性。实验结果表明:视场外激光可实现对CCD成像探测系统的有效干扰。

激光干扰技术及发展现状

激光干扰是对抗激光制导武器 ,保卫己方目标的重要方式。它是利用各种无源或有源设备 ,对各种敌方军用光电装备实施扰乱、欺骗和压制的技术。文中探讨了烟幕、气溶胶、气球等激光无源干扰和欺骗式、压制式、近炸引信等激光有源干扰的途径和方法。分析了常用武器装备系统中的车载型、机载型和舰载型的激光干扰技术。对激光干扰技术的发展现状进行综述。为研制和使用激光干扰装备的人员提供参考。