激光干擾紅外預(yù)警衛(wèi)星的有效壓制區(qū)研究
發(fā)布時間：2021-03-20 08:17
激光干擾是未來對抗紅外預(yù)警衛(wèi)星的理想手段,為輔助指揮員分析和制定激光器的部署方案,提出了激光干擾紅外預(yù)警衛(wèi)星的有效壓制區(qū)指標(biāo)。首先分析了紅外預(yù)警衛(wèi)星的預(yù)警探測原理和激光干擾紅外預(yù)警衛(wèi)星的作用機理;其次建立了紅外預(yù)警衛(wèi)星在無干擾及受干擾條件下的最大探測距離模型,并研究了SBIRS GEO衛(wèi)星的最大探測距離;最后定義了激光干擾紅外預(yù)警衛(wèi)星的有效壓制區(qū)指標(biāo),給出了計算方法,實例研究了激光干擾對SBIRS GEO掃描型和凝視型探測器的有效壓制區(qū),結(jié)果顯示:只要輸出功率足夠強,對于掃描型探測器,一部激光器能夠掩護我國全境,而對于凝視型探測器,則需要多部激光器協(xié)作配合才能實現(xiàn)對導(dǎo)彈上升段的全程掩護。
【文章來源】：激光與紅外. 2020,50(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
激光干擾紅外預(yù)警衛(wèi)星原理
SBIRS衛(wèi)星的紅外探測器入射孔徑直徑為D=0.9 m,透過率為τ0=0.5,探測率為D*=1×1010,像元面積為Ad=8×10-10 m2,其掃描型探測器的等效噪聲帶寬為Δf=2000 Hz;假設(shè)探測目標(biāo)為射程為900 km的彈道導(dǎo)彈,其在助推段的紅外輻射強度約為IS=40000 W/sr,假設(shè)高度為10 km時,大氣的紅外透過率為τa=0.57[14],據(jù)此可得SBIRS星載探測器門限信噪比與其對給定目標(biāo)最大探測距離的關(guān)系如圖2所示。由圖可見,對于射程為900 km、高度為10 km的助推段彈道導(dǎo)彈,如果SBIRS星載探測器的門限信噪比為16 dB,則其最大探測距離約為38000 km,略大于SBIRS GEO衛(wèi)星的軌道高度36000 km。
假設(shè)激光器與掩護目標(biāo)相對紅外預(yù)警衛(wèi)星所呈的角度為5°,激光器與衛(wèi)星的距離為30310 km,激光器部署在地表,大氣透過率為τb=0.01,光束發(fā)散角為θA=300 μrad,掩護目標(biāo)仍為射程900 km、高度10 km的彈道導(dǎo)彈(見3.3.1節(jié)),假設(shè)激光器輸出功率為10 kW、100 kW、300 kW,則根據(jù)式(8)可得SBIRS衛(wèi)星掃描型探測器被飽和干擾時的門限干信比與其對給定目標(biāo)最大探測距離的關(guān)系如圖3所示。根據(jù)圖3,如果SBIRS衛(wèi)星飽和干擾的門限干信比小于46 dB,則激光器的輸出功率只需10 kW即可將SBIRS衛(wèi)星的探測距離壓制到36000 km以內(nèi),即有效壓制。而10 kW的激光器在技術(shù)上是不難實現(xiàn)的,可見激光干擾是對抗紅外預(yù)警衛(wèi)星較為理想的一種措施。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]國外激光武器的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 程立,童忠誠,柳旺季. 艦船電子對抗. 2019(02)
[2]美國天基紅外系統(tǒng)發(fā)展研究[J]. 王虎. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2018(03)
[3]SBIRS-GEO預(yù)警衛(wèi)星工作機理與探測參數(shù)分析[J]. 劉尊洋,李修和. 激光與紅外. 2018(03)
[4]高能激光武器發(fā)展態(tài)勢[J]. 李怡勇,王建華,李智. 兵器裝備工程學(xué)報. 2017(06)
[5]美國戰(zhàn)區(qū)和戰(zhàn)略無人機載激光武器[J]. 任國光,伊煒偉,齊予,黃吉金,屈長虹. 激光與光電子學(xué)進展. 2017(10)
[6]伴飛式激光對抗衛(wèi)星光電探測器干擾效能研究[J]. 李帥,王省書,周金鵬,胡峰. 激光與紅外. 2017(03)
[7]紅外預(yù)警衛(wèi)星彈道導(dǎo)彈主動段探測能力[J]. 鐘宇,吳曉燕,黃樹彩,吳建峰,李成景. 紅外與激光工程. 2015(11)
[8]導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星對助推段導(dǎo)彈的探測能力建模[J]. 胡磊,劉輝,閆世強,杜鵬飛,許松. 火力與指揮控制. 2015(01)
[9]低軌預(yù)警衛(wèi)星對抗研究[J]. 胡沛,王樹文,郭利榮,盛月強. 空軍預(yù)警學(xué)院學(xué)報. 2014(01)
[10]導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星對抗及其效能評估仿真研究[J]. 沈陽,李修和,李勇. 航天電子對抗. 2013(02)
本文編號：3090670
【文章來源】：激光與紅外. 2020,50(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
激光干擾紅外預(yù)警衛(wèi)星原理
SBIRS衛(wèi)星的紅外探測器入射孔徑直徑為D=0.9 m,透過率為τ0=0.5,探測率為D*=1×1010,像元面積為Ad=8×10-10 m2,其掃描型探測器的等效噪聲帶寬為Δf=2000 Hz;假設(shè)探測目標(biāo)為射程為900 km的彈道導(dǎo)彈,其在助推段的紅外輻射強度約為IS=40000 W/sr,假設(shè)高度為10 km時,大氣的紅外透過率為τa=0.57[14],據(jù)此可得SBIRS星載探測器門限信噪比與其對給定目標(biāo)最大探測距離的關(guān)系如圖2所示。由圖可見,對于射程為900 km、高度為10 km的助推段彈道導(dǎo)彈,如果SBIRS星載探測器的門限信噪比為16 dB,則其最大探測距離約為38000 km,略大于SBIRS GEO衛(wèi)星的軌道高度36000 km。
假設(shè)激光器與掩護目標(biāo)相對紅外預(yù)警衛(wèi)星所呈的角度為5°,激光器與衛(wèi)星的距離為30310 km,激光器部署在地表,大氣透過率為τb=0.01,光束發(fā)散角為θA=300 μrad,掩護目標(biāo)仍為射程900 km、高度10 km的彈道導(dǎo)彈(見3.3.1節(jié)),假設(shè)激光器輸出功率為10 kW、100 kW、300 kW,則根據(jù)式(8)可得SBIRS衛(wèi)星掃描型探測器被飽和干擾時的門限干信比與其對給定目標(biāo)最大探測距離的關(guān)系如圖3所示。根據(jù)圖3,如果SBIRS衛(wèi)星飽和干擾的門限干信比小于46 dB,則激光器的輸出功率只需10 kW即可將SBIRS衛(wèi)星的探測距離壓制到36000 km以內(nèi),即有效壓制。而10 kW的激光器在技術(shù)上是不難實現(xiàn)的,可見激光干擾是對抗紅外預(yù)警衛(wèi)星較為理想的一種措施。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]國外激光武器的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 程立,童忠誠,柳旺季. 艦船電子對抗. 2019(02)
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[6]伴飛式激光對抗衛(wèi)星光電探測器干擾效能研究[J]. 李帥,王省書,周金鵬,胡峰. 激光與紅外. 2017(03)
[7]紅外預(yù)警衛(wèi)星彈道導(dǎo)彈主動段探測能力[J]. 鐘宇,吳曉燕,黃樹彩,吳建峰,李成景. 紅外與激光工程. 2015(11)
[8]導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星對助推段導(dǎo)彈的探測能力建模[J]. 胡磊,劉輝,閆世強,杜鵬飛,許松. 火力與指揮控制. 2015(01)
[9]低軌預(yù)警衛(wèi)星對抗研究[J]. 胡沛,王樹文,郭利榮,盛月強. 空軍預(yù)警學(xué)院學(xué)報. 2014(01)
[10]導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星對抗及其效能評估仿真研究[J]. 沈陽,李修和,李勇. 航天電子對抗. 2013(02)
本文編號：3090670
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