光电定位与光电对抗
本文关键词：光电对抗技术
百科名片/光电定位与光电对抗
本书可供从事电子对抗、军事电子学、电子战、红外技术、大气光学等方面研究的科研人员阅读，也可作为高等学校电子对抗、光电信息工程、军事电子学等专业高年级本科生和研究生教材或参考书。
图书简介/光电定位与光电对抗
光电对抗技术是由大气光学、光电探测、目标识别、跟踪定位、信息处理、光电打击等多种技术交叉融合而成的综合学科，是“武器信息化，信息武器化”的集中体现。其中，发现目标和保持对目标的定位是光电对抗的基础，光电打击是光电对抗的应用，对抗则主要体现在光电信息的隐身/反隐身、干扰/反干扰方面。
本书覆盖紫外、可见光、红外、毫米波和激光等技术在光电定位和光电对抗中的应用，介绍了一些典型的光电对抗装备，论述了相关原理和方法。
全书分为10章，各章内容安排如下：
第1章为绪论，介绍光电对抗的基本概念、基本特征和技术环节，将光电对抗体制分为光电侦察及告警技术、光电定位技术、光电制导技术、光电干扰技术和强激光束打击等五个技术环节，并简述相应环节的发展趋势。
第2章论述大气的衰减、气象条件的影响及分析模型、背景环境的影响、目标辐射源和光辐射侦察的方法。其中所涉及的气象条件，包括霾、雾、雨、雪、云、大气湍流效应、热晕、战场遮蔽与沙尘暴，对这些条件的克服和应用是有效实现光电对抗所必需的，也是后面各章理论分析的基础。所列举的典型目标辐射源包括火箭、导弹、重返大气层的再入段导弹、飞机以及地面军事目标。
第3章介绍各种光电制导技术，如红外点源寻的制导、红外成像制导、激光制导、电视制导、光纤制导、毫米波制导和多模复合制导。光电定位是利用光电系统对目标方位的确定，后来发展到可以确定目标的距离。光电制导是运动的战斗部（导弹、炸弹、炮弹）对已定位目标的锁定和跟踪，是间接光电打击手段，激光武器则是直接光电打击手段，有关直接光电打击的内容见第10章“高能激光武器”内容。
第4章介绍各种光电侦察告警技术，例如主动式激光侦察告警、被动式激光告警、红外侦察告警、紫外侦察告警、毫米波侦察告警和光电综合侦察告警。毫米波在大气中的传播，请参考有关专著。
第5章讨论目标跟瞄装备和交叉定位方法，所涉及的装备有激光目标指示器、激光雷达和IRST系统；论述基于IRST的双波段探测的被动测距、单波段探测的被动测距；分析和讨论基于双站基线交叉定位的测距原理及方法的改进，研究从基线测距到双目视觉测距的演化；最后给出一种激光源的被动测距定位方法。
第6章开展基于光学成像的单站被动测距研究。首先，论述镜成像系统与成像约束，介绍基于透镜成像的被动测距；其次，论述小孔成像系统与成像约束，介绍基于小孔成像模型的被动测距；然后，专门研究基于目标线段特征的被动测距，提出目标虚拟圆特征的概念，并将它应用于被动测距。
第7章论述光电无源对抗技术中的遮障、伪装、隐身、光电假目标等技术，并介绍飞行器无源光电隐身技术。光电无源对抗发端于对红外制导导弹的对抗，而制导系统对目标的攻击要经历三个阶段：目标探测、目标识别和目标跟踪。针对这三个阶段，可采用的相应对抗措施为遮障或伪装、隐身和干扰。
第8章讨论多种有源光电干扰，包括红外干扰弹、红外有源干扰机、强激光毁伤、激光欺骗干扰、毫米波有源干扰、GPS干扰机以及紫外有源干扰。
第9章针对光电对抗的评估与仿真研究，介绍国内外光电对抗效能评估技术的现状，阐述光电对抗的评估准则、光电对抗效能评估的技术途径、光电对抗系统的实验评估法，并介绍光电对抗系统中的半实物仿真。
第10章讲述光电对抗的典型系统，涉及第四代战机、机载光电定位系统、无人机、舰载光电告警系统、舰载光电干扰系统、舰载高能激光武器(防空和反导)、各种地基激光防空武器系统、天基定位与光电对抗系统。
本书第五、六章内容直接来自国家自然科学基金(60872136)、陕西省自然科学基础研究计划(2011JM8002)资助项目的研究成果。
本书由付小宁、王炳健和王荻编著，其中第1~2章和第5~8章由付小宁编写，第3、4章由王炳健编写，第9、10章由王荻编写，全书由付小宁统稿；参加文稿编写或整理工作的还有牛建军、王会峰老师，以及研究生王洁、高文井、何天祥、侯国强。
白露教授审阅了本书部分章节，特别是对第二章提出了不少宝贵的修改意见。在此一并表示感谢。感谢杨庭梧、程玉宝、汪大宝在书稿撰写过程中对编著者的帮助；感谢多年来光电探测技术教学班上一些研究生、本科生搜集的素材。
由于时间和水平有限，书中必定存在疏漏和不足，恳请读者不吝指正，以便今后逐步改进和完善。
版权信息/光电定位与光电对抗
作者：付小宁，王炳健，王荻
出版社：电子工业出版社
页码：328 页
出版日期：2012年02月
ISBN：978-7-121-15684-7
作者简介/光电定位与光电对抗
付小宁 博士，西安电子科技大学副教授、硕士生导师；光电传感器专业会员。主要从事光电检测、光电对抗方面的科研和教学工作。参加重大科研3项；主持国家自然科学基金项目、陕西省自然科学基金各1项。发表论文40多篇，EI检索十余篇；出版教材1部、著作1部，获得国家发明专利授权2项。
王炳健博士，西安电子科技大学副教授，硕士生导师。西安电子科技大学技术物理学院光电信息技术研究所所长。先后主持陕西省自然科学基金、国家教委基金、国家自然科学基金等多项基金研究。先后发表文章30余篇，其中SCI检索5篇，EI检索十余篇，申请专利2项。
王荻 博士，西安电子科技大学研究生。2009年毕业于西安电子科技大学自动化专业，从事光电传感检测技术与自动化装置方面的研究。
图书目录/光电定位与光电对抗
第一章 绪 论
1.1 光电对抗的基本概念
1.2 光电对抗的基本特征
1.3 光电对抗的技术环节
1.3.1 光电侦察及告警技术
1.3.2 光电被动定位
1.3.3 光电制导技术
1.3.4 光电干扰技术
1.3.5 光电打击中的激光武器
1.4 光电对抗的发展趋势
1.4.1 光电侦察及告警技术
1.4.2 光电被动定位
1.4.3 光电制导的发展趋势
1.4.4 激光武器的发展趋势
第二章光在大气中的传播
2.1 大气的衰减
2.1.1吸收定律
2.1.2散射分析
2.1.2.1 瑞利散射
2.1.2.2 Mie散射
2.1.2.3 非选择性散射
2.1.3大气衰减
2.2大气窗口及能见度
2.2.1大气窗口
2.2.2能见度
2.3 大气的成分
2.3.1大气分子
2.3.2气溶胶
2.4 气象条件的影响及分析模型
2.4.1 霾
2.4.2 雾
2.4.3 雨
2.4.4 雪
2.4.5 云
2.4.6大气湍流效应
2.4.7热晕
2.4.7战场遮蔽与沙尘暴
2.5 环境的影响及路径辐射
2.5.1路径辐射
2.5.2太阳闪烁
2.5.3太阳光散射
2.5.4地表和海洋辐射
2.5.5天空和云层辐射
2.6 目标辐射源
2.6.1火箭和导弹
2.6.2重返大气层的再如段导弹
2.6.3飞机
2.6.4地面军事目标
2.7 光辐射侦察的方法
2.7.1 截获光辐射的方式
2.7.2 不同光辐射截获接收方式的理论计算
第三章光电制导技术
3.1 红外制导
3.1.1红外点源寻的制导
3.1.2红外成像制导
3.1.3红外成像制导技术的发展趋势
3.2 激光制导
3.2.1激光制导的原理
3.2.2激光制导武器的导引方式
3.2.3激光制导武器的应用
3.2.4激光制导武器装备及发展趋势
3.3 电视制导
3.3.1电视制导的原理
3.3.2电视制导武器的应用
3.3.3电视制导技术的发展趋势
3.4 光纤制导
3.4.1光纤制导导弹的工作原理
3.4.2光纤制导武器的应用
3.4.3光纤制导技术的发展趋势
3.5 毫米波制导
3.5.1毫米波制导的特点和关键技术
3.5.2毫米波制导的原理
3.5.3毫米波制导武器的应用
3.5.4毫米波制导技术的发展趋势
3.6 多模复合制导
3.6.1单一制导方式的性能比较
3.6.2多模寻的复合制导的优点
3.6.3多模复合寻的原则
3.6.4多模复合制导主要技术性能
3.6.5多模复合制导的数据融合
3.6.6多模复合制导的发展趋势
第四章 光电侦察告预警技术
4.1 光电侦察告警系统
4.1.1系统组成
4.1.2基本参数
4.1.3分类
4.2 激光侦察告警技术
4.2.1主动式激光侦察告警技术
4.2.2被动式激光告警系统
4.2.3新型激光告警设备
4.2.4激光告警的关键技术
4.2.5部分告警器及其性能
4.2.6激光告警器发展趋势
4.3 红外侦察告警技术
4.3.1概述
4.3.2红外侦察告警系统的组成
4.3.3红外侦察告警系统的工作机理
4.3.4装备实例
4.3.5红外侦察告警的关键技术和发展趋势
4.4 紫外侦察告警技术
4.4.1紫外侦察告警的原理
4.4.2紫外侦察告警系统的组成与战术应用
4.4.3紫外侦察告警的特点
4.4.4紫外侦察告警的关键技术
4.4.5装备实例
4.5 毫米波侦察告警技术
4.5.1毫米波侦察告警的原理
4.5.2毫米波侦察告警系统的组成与战术应用
4.5.3毫米波侦察告警的特点
4.5.4毫米波侦察告警的关键技术
4.5.5装备实例
4.6 光电综合侦察告警技术
4.6.1光电综合侦察告警的原理和特点
4.6.2红外/激光复合告警技术
4.6.3红外/紫外复合告警技术
4.6.4紫外/激光复合告警技术
4.6.5红外/毫米波复合告警技术
4.6.6发展趋势
第五章 目标跟瞄与交叉测距
5.1 激光目标指示器
5.2 激光雷达
5.3 IRST
5.3.1 概述
5.3.2 基于双波段探测的被动测距
5.3.3 基于单波段探测的被动测距
5.3.4 红外小目标被动测距
5.4 对静止目标的被动定位
5.5 对运动目标的被动定位
5.6 基于扫描时差的基线被动测距
5.7 交叉定位的单平台应用
5.7.1 交叉定位的特点和问题
5.7.2 当前测角精度下所需要的最短基线尺寸
5.7.3 同步测时交叉定位的作用距离
5.8 基于短基线的准单目被动测距
5.8.1 双目视觉测距原理
5.8.2 双目视觉测距误差分析
5.8.3 从双目视觉到准单目视觉测距
5.8.4 基于像差的测距再讨论
5.9 一种激光源的定位方法
5.10 小结
第六章 基于光学成像的单站被动测距研究
6.1 透镜成像系统与成像约束
6.1.1 透镜成像公式与点扩散函数
6.1.2 聚焦法测距和离焦法测距
6.1.3 基于OTF函数或MTF函数的测距
6.2 小孔成像系统与成像约束
6.2.1 小孔成像模型
6.2.2 外标法测距
6.2.3 基于仿射变换的相对测距
6.2.4 基于双目视差的测距
6.3 基于目标线段特征的被动测距
6.3.1 借助目标本身特征线段的测距方法
6.3.2 借助旋转不变线段特征的测距方法
6.3.3 基于旋转不变线段特征测距的改进
6.3.4 目标特线段特征的选取
6.4 基于特征线度测距的性能分析
6.4.1 观测平台静止情况下的测距性能
6.4.2 观测平台运动时的测距性能
6.5 小结
第七章 光电无源对抗技术
7.1 遮障
7.1.1烟幕
7.1.2水幕和水雾
7.1.3箔条云
7.1.4沙尘
7.2 伪装
7.2.1涂料伪装技术
7.2.2遮障伪装技术
7.3 隐身
7.3.1视频隐身
7.3.2红外隐身
7.3.3激光隐身
7.3.4毫米波隐身
7.3.5紫外隐身
7.3.6引射技术
7.3.7外形隐身
7.4 光电假目标
7.4.1光电假目标的分类
7.4.2光电假目标的工作原理
7.4.3 光电假目标的现状和发展趋势
7.4.4 激光欺骗性干扰
7.5 其他无源光电对抗措施
7.5.1红外动态变形伪装
7.5.2光谱变换
7.5.3环境自适应伪装
7.5.4广谱自适应隐身
7.5.5毫米波无源对抗技术
7.6 飞行器无源光电隐身
7.6.1飞机隐身
7.6.2导弹隐身
第8章光电有源干扰技术
8.1 红外干扰弹
8.1.1红外干扰弹的分类和组成
8.1.2红外干扰弹的干扰原理
8.1.3红外干扰弹的技术要求
8.1.4新型红外诱饵
8.2 红外有源干扰机
8.2.1红外有源干扰机的分类和组成
8.2.2红外有源干扰机的干扰原理
8.2.3定向红外干扰机
8.3 强激光干扰技术
8.3.1强激光干扰的分类和组成
8.3.2强激光毁伤效果
8.3.3强激光干扰的关键技术
8.4 激光欺骗干扰技术
8.4.1激光欺骗干扰的分类和组成
8.4.2角度欺骗干扰
8.4.3距离欺骗干扰
8.4.4激光近炸引信干扰技术
8.4.5激光欺骗干扰的关键技术和发展趋势
8. 5毫米波有源干扰
8. 5. 1毫米波有源干扰的原理及实现
8. 5. 2毫米波有源干扰的原理及实现关键技术分析
8.6 GPS干扰机
8. 6. 1 GPS易受干扰性
8. 6. 2 GPS干扰的原理
8.7紫外干扰源
8.7.1紫外光源与紫外干扰源
8.7.2紫外光源的分类
第九章 光电对抗的评估与仿真研究
9.1 国内外光电对抗效能评估技术现状
9.1.1美国主要光电对抗效能评估系统
9.1.2国内发展现状
9.2 光电对抗的评估准则
9.2.1功率准则
9.2.2概率准则
9.2.3效率准则
9.3 光电对抗效能评估的技术途径
9.3.1效能评估的层次
9.3.2系统层次分析及指标体系
9.3.3常用的军事装备效能评估方法
9.3.4计算机仿真
9.3.5半实物仿真
9.3.6光电对抗系统中的实验评估法
9.4 光电对抗系统中的半实物仿真
9.4.1光电半实物仿真系统组成
9.4.1针对操作的半实物仿真
9.4.2针对目标特性的半实物仿真
9.4.4针对原理验证的半实物仿真
第十章光电对抗的典型系统
10.1 机载光电对抗系统介绍
10.1.1第四代战机机载光电侦察告警系统
10.1.2第四代战机机载光电干扰系统
10.1.3第四代战机光电隐身系统
10.1.4机载高能激光武器系统
10.1.5机载光电定位系统
10.1.6 无人机
10.2 舰载光电对抗系统介绍
10.2.1舰载光电告警系统
10.2.2舰载光电干扰系统
10.2.3舰艇光电隐身技术
10.2.4舰载高能激光武器(防空和反导)
10.2.5基于舰艇的光电定位和对舰艇的定位
10.3 地基激光防空武器系统
10.3.1“鹦鹉螺”计划
10.3.2移动战术高能激光
10.3.3车载定位系统
10.4 天基定位与光电对抗系统
10.4.1星载告警
10.4.2卫星定位跟踪
10.4.3反卫星武器系统
10.5单兵光电对抗装备
10.5.1单兵系统的形成
10.5.2单兵平台信息化及对抗
书摘/光电定位与光电对抗
随着军用电子技术、微电子技术和计算机技术的发展，光电制导武器及其配套的光电侦测设备性能不断提高，其在现代和未来战争中应用也更加普遍，并对重要军事目标和军事设施构成威胁，因而，光电对抗技术的发展和光电对抗装备的研制，受到世界各国的广泛重视。人们所熟悉的海湾战争中，精确制导武器特别是光电精确制导武器充分展现了其巨大威力。根据现代新技术的发展和现代高技术局部战争战例，可以预见光电对抗将有长足发展，并将向综合化、多光谱和全程对抗的趋势发展。
1．光电对抗综合一体化
光学技术及计算机技术（包括软硬件）和高速大规模集成电路的飞速发展，为光电对抗技术综合一体化奠定了基础。光电对抗综合一体化，依靠科学技术、高性能探测器件以及数据融合技术的发展，将信息获取、信息处理、和指挥控制融为一体，进而采用智能技术、专家系统等，使光电对抗系统成为有机整体，从设备级对抗发展为分系统、系统和体系的对抗。提高战场作战效能，实现综合一体化要有一个从低级到高级，从局部到全局的发展过程。首先是光电侦察告警一体化，进而是光电侦察告警与雷达告警及光学观瞄系统的综合，最后将多个平台获取的信息进行综合，指挥引导不同平台上的对抗措施，实时检测，闭环控制，以实现更大范围和更高层次的系统综合。
2．多光谱技术广泛应用
光电技术的发展，使多光谱技术、红外成像技术、背景与目标鉴别技术、光学信息处理技术等新的科技成果不断涌现并被广泛应用。多光谱对抗指光电侦察告警，光电有源/无源干扰、光电反侦察反干扰已经改变了以往的单一波长或单一宽频段的状况，而向紫外、可见光、激光、红外全波段发展。
3．多层防御全程对抗
现阶段，光电对抗采用单一对抗末端防御，如红外干扰段和激光角度欺骗干扰，这种对抗形成的效果是有限的。新型光电制导武器不断增多和不断改进完善，光电对抗技术必须相应改善和提高。双色制导、复合制导、综合制导武器的出现，要求光电对抗必须向多层防御全程对抗发展，以提高对光电精确制导武器整体作战的效能。
本文编号：1270245
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