光电搜索跟踪系统项目设计方案

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1、光电搜索跟踪系统项目设计方案1绪论1.1引言现代化信息战争模式下，利用雷达、红外、可见光等传感设备及时、准确、隐蔽地获取敌方信息在侦察防御系统、精确制导武器打击系统中均发挥着举足轻重的作用。未来高技术条件下的局部战争要求武器系统能够在各种复杂的电子战和光电对抗的作战环境中能够自适应的探测和截获目标，自动识别跟踪和精确打击目标。相对于其它探测技术，红外、CCD成像探测隐蔽性好、抗电子干扰能力强、目标定位精度高，越来越受到各国军方的重视[1]。光电搜索跟踪系统将红外及CCD成像、激光测距、高速图像信息处理及精密伺服控制等技术相

2、结合汇集于系统中,能够显著增强在昼夜、恶劣气候和不良的战场环境下对目标的探测、识别、跟踪以及对抗能力。系统主要用于完成复杂战场环境下对敌方地面或空中目标的搜索、检测、跟踪、定位、识别和指示等功能。光电搜索跟踪系统属综合被动及半主动侦察、监视与引导防御系统，基于大多数被攻击目标未装备激光告警设备的缘故，系统具有高灵敏度、高空间分辨率、大动态范围、准全天候、隐蔽性好、较强的抗干扰和适应复杂背景的能力以及多目标检测、识别、跟踪能力等诸多优点，能够在复杂战场环境下弥补雷达低空探测能力的不足，尤其是对于掠海导弹、巡航导弹、武装直升机

3、等低空飞行弱小目标的探测更具有独特的优势，成为战场探测与精确制导技术研究发展的重要方向，在重要战略防空系统、各种陆基、舰载及空载战场探测防御打击系统中有着广泛的军事应用前景。1.2论文背景针对航天科工集团立项的xx防空与地面突击武器系统车载光电搜索跟踪系统研制要求展开研究、设计。系统要求光电搜索跟踪系统能接受上级空情信息，对目标进行准确跟踪；搜索空域信息，分析、选择可疑目标[2]。针对这两种情况引导随动系统随动，将目标导入导弹（导引头）视场发射导弹进行打击57。利用CCD宽视场特性，人工搜索地面目标，分析选择地面目标，发射

4、机枪或榴弹对地面攻击目标实施打击。作者作为光电搜索跟踪系统的研制负责人，负责分析系统各关键点的可行性及方案分析、系统整体方案分析，主持设计、调试系统。1.3光电相关技术发展概况及应用要求(1)光电技术的优点光电频谱位于电磁频谱的高端，是微波（无线电）频谱的自然扩展与延伸，与无线电科学与技术具备优良的兼容性。所有基于波动特性的无线电技术及相关信息与计算机科学技术，均可直接移植与带动光电科学与技术的发展[3~9]。光电系统的成像能力，将在战场上透明显示、目标识别、低信杂比目标检测、反隐身探测、夜间侦察与作战、防区外打击、打击效

5、果评估等方面，为武器系统的应用带来飞跃变化，诸如改概率轰炸为定点轰炸，变霰弹式攻击为精确打击等，将会在不增大战斗部署的前提下，产生显著的武器威力倍增效应。外科手术式攻击、防区外打击、超视距攻击、全球作战等全新的军事对抗模式，促使现代战争由热兵器时代进入信息战背景下的远程精确时代。光电平台为远程成像侦察与打击效果评估、低可探测目标识别与瞄准、基于图像的精密末制导、激光目标指示等提供了坚实可靠的科学技术基础，而激光武器作为即将登场的新概念武器，其激光器及能源、光束对准及远程聚焦等均需光电平台的完善配合。以光电对抗为焦点的军事对

6、抗新模式的形成，光电平台将功不可没。光电平台工作波段包括可见光、近红外、中波红外、长波红外；传感器有标准制式和高清晰度电视摄像机，微光电视摄像机，近红外、中红外、长波红外成像仪，激光测距机，激光目标指示器，激光照射器，弹着点显示器；光学镜头有定焦、分档变焦、连续变焦，还有电子焦距变倍器；承载转台有陀螺稳定的两轴、三轴、四轴、五轴转台，还有被动与主动式振动与冲击隔离装置。所有上述部件的有机集成与融合，都是为了在昼夜、全天候环境下，快速获取景物与目标的高清晰实时动态图像，以增强光电平台信息获取能力。相对于微波而言，以光频工作的

7、光电系统，具有本质性的高几何分辨力、高时间分辨力、高波谱分辨力的优点[3~9]。(2)光电技术的瓶颈57与基于微波工作的雷达相比，光电平台还很不成熟，尚存在一系列技术难点与发展瓶颈。与无线电电子和微电子技术比较，光电子技术尚处于发展阶段，无论是在基础材料、元器件、制造工艺，还是在工作体制、接收与发射、探测器、传输与编解码、防护与突防等系统级别上，均存在较大差距。光信号的感知与变换，至今仍长期在低灵敏度、高信杂比、小动态范围、窄频带等水平上徘徊。理论与技术基础的严重不足，长期以来制约着光电子技术的发展。光频段具有的本质性优势

8、，如大信息容量、高空间/时间分辨力、宽频带宽度等，由于支撑技术储备馈乏，尚无从发挥作用，致使光电系统仍然处于发展的初级阶段。光信号至今仍习惯于作用距离极近的直接探测，光外差接收方案长期走不出实验室的象牙塔。光电平台在自然非相干光照明下的被动探测，虽说是其工作隐蔽性优点的体现，但却强烈依赖于天气和太阳高角