激光2新锐军事科技与武器.pptx

4.54.5 激光近炸引信激光近炸引信 意义意义：不是碰撞目标才爆炸，而是目标处于弹：不是碰撞目标才爆炸，而是目标处于弹头威力范围即爆炸，提高命中率。头威力范围即爆炸，提高命中率。（缺点：杀伤威力减小）（缺点：杀伤威力减小）（缺点：杀伤威力减小）（缺点：杀伤威力减小）定义定义：使弹头在离目标：使弹头在离目标一定距离一定距离内爆炸的装置内爆炸的装置(碎片足以击中并破坏目标碎片足以击中并破坏目标)称称近炸引信近炸引信。利用激。利用激光控制引爆弹头的近炸引信，称激光近炸引信。光控制引爆弹头的近炸引信，称激光近炸引信。分类分类：距离选通型，距离截断型。：距离选通型，距离截断型。4.5.1 4.5.1 距离选通型主动激光近炸引信距离选通型主动激光近炸引信（PPTPPTPPTPPT下页、下页、下页、下页、P247P247P247P247图图图图5.95.95.95.9；板书图解）；板书图解）；板书图解）；板书图解）原理：原理：激光激光激光激光测距测距测距测距、雷达、雷达、雷达、雷达测距原理测距原理测距原理测距原理：从：从：从：从发射脉冲到回波脉冲的延迟间隔时发射脉冲到回波脉冲的延迟间隔时发射脉冲到回波脉冲的延迟间隔时发射脉冲到回波脉冲的延迟间隔时间除以间除以间除以间除以2 2 2 2再乘光速再乘光速再乘光速再乘光速C C C C，L=CL=C（t t回回-t-t发发）/2/2（距离越远，延迟时间越长）（距离越远，延迟时间越长）（距离越远，延迟时间越长）（距离越远，延迟时间越长）！将微型雷达装上炸弹，对应指定引爆距离，！将微型雷达装上炸弹，对应指定引爆距离，人工人工控制产生相应延迟控制产生相应延迟脉冲脉冲，使它与该距离上目标回波，使它与该距离上目标回波脉冲同时到达脉冲同时到达与门与门，与门与门输出输出引爆引爆（距离不对时无输出，不引爆）。（距离不对时无输出，不引爆）。（距离不对时无输出，不引爆）。（距离不对时无输出，不引爆）。图中图中图中图中5.95.95.95.9中，弹载雷达向目标发射一路脉冲中，弹载雷达向目标发射一路脉冲（对应雷达定时主脉冲）（对应雷达定时主脉冲）（对应雷达定时主脉冲）（对应雷达定时主脉冲），同时同时发出一路脉冲经延迟特定时间发出一路脉冲经延迟特定时间（设定近炸引爆距离）（设定近炸引爆距离）（设定近炸引爆距离）（设定近炸引爆距离）到选到选通器通器（与门一输入端）（与门一输入端）（与门一输入端）（与门一输入端）。当目标在设定距离上时，回波脉冲同。当目标在设定距离上时，回波脉冲同时送到选通器时送到选通器（与门另一输入端）两延迟脉冲同时到来（与门另一输入端）两延迟脉冲同时到来（与门另一输入端）两延迟脉冲同时到来（与门另一输入端）两延迟脉冲同时到来，选通门开，选通输，选通门开，选通输出脉冲经放大处理，启动点火电路引爆。出脉冲经放大处理，启动点火电路引爆。板书板书板书板书近炸距离近炸距离与与主脉冲需延迟时主脉冲需延迟时间间（时差）（时差）（时差）（时差）计算原理：计算原理：如如1010米米（L L L L）近炸近炸引信主波延时计引信主波延时计算：算：L=CL=Ct/2t/2，t=t=210/210/（3 103 108 8m/sm/s）=3.332=6.6610 =3.332=6.6610-8-8s=66.6nss=66.6ns4.5.2 4.5.2 距离截断型主动激光引信距离截断型主动激光引信（P249P249P249P249图图图图5.115.115.115.11）弹载激光雷达收、发天线分置弹载激光雷达收、发天线分置（如头尾不共用）（如头尾不共用）（如头尾不共用）（如头尾不共用）时，发射激时，发射激光波束、定向接收天线的方向域光波束、定向接收天线的方向域（接收天线设计决定的）（接收天线设计决定的）（接收天线设计决定的）（接收天线设计决定的），二者，二者交叉如影线区交叉如影线区（对应设定近炸距离数值）（对应设定近炸距离数值）（对应设定近炸距离数值）（对应设定近炸距离数值）。只有目标进入该影线区，。只有目标进入该影线区，接收天线才能接收到目标回波，启动点火线路。接收天线才能接收到目标回波，启动点火线路。在此区域外，回波不被接收，不会被触发爆炸。在此区域外，回波不被接收，不会被触发爆炸。调整接收方向，即可变换近炸距离！调整接收方向，即可变换近炸距离！4.64.6 激光干扰与致盲器激光干扰与致盲器4.6.14.6.1 概念概念（1 1）干扰目标：敌光电器材如侦查、制导、火控、）干扰目标：敌光电器材如侦查、制导、火控、导航、指挥、控制和通信系统中的望远镜、潜望镜、导航、指挥、控制和通信系统中的望远镜、潜望镜、瞄准仪、夜视仪、前视红外装置、测距机、跟踪显瞄准仪、夜视仪、前视红外装置、测距机、跟踪显示器、传感器、目标指示器、光学引信等的示器、传感器、目标指示器、光学引信等的光学系光学系统即镜头，甚至人眼统即镜头，甚至人眼。致眩（致眩（DazzlDazzl）：致敌人员眼睛短时眩晕，）：致敌人员眼睛短时眩晕，无法控制武器，为己方作战行动争取有利时机。无法控制武器，为己方作战行动争取有利时机。（2 2）干扰与致盲）干扰与致盲（激光能量的应用）（激光能量的应用）（激光能量的应用）（激光能量的应用）迷惑（迷惑（DistructionDistruction）：用激光照敌目标，）：用激光照敌目标，袭扰引敌慌乱，或将其导向错攻方向；激光干扰。袭扰引敌慌乱，或将其导向错攻方向；激光干扰。致盲（致盲（BlindingBlinding）：使敌光学镜头、人眼完）：使敌光学镜头、人眼完全失去观测能力。全失去观测能力。（2 2）人眼视觉弱点）人眼视觉弱点0.40.41.41.4m m激光对人眼威激光对人眼威胁最大。其中可见光的绿光穿透性最强，其次红外胁最大。其中可见光的绿光穿透性最强，其次红外光；持续作用光；持续作用10101010-9-9-9-9101010105 5 5 5s s s s即可造成人眼损害。尤其即可造成人眼损害。尤其是夜间，瞳孔直径是白天的是夜间，瞳孔直径是白天的1010倍，更易伤害。倍，更易伤害。4.6.2 4.6.2 人眼致盲人眼致盲 (1)(1)人眼视觉过程外界物景反射光经人眼屈光人眼视觉过程外界物景反射光经人眼屈光介质介质（眼球突状水晶体）（眼球突状水晶体）（眼球突状水晶体）（眼球突状水晶体），聚焦到视网膜处，光功率密度提高，聚焦到视网膜处，光功率密度提高10105 5倍。设入眼处光功率倍。设入眼处光功率0.05mw/mm0.05mw/mm2 2,则汇聚到视网则汇聚到视网膜处达膜处达25w/mm25w/mm2 2。若经光电仪器的光学系统聚焦后入眼，入光眼若经光电仪器的光学系统聚焦后入眼，入光眼功率会更大，视网膜处光功率特大二次聚焦功率会更大，视网膜处光功率特大二次聚焦 （3 3）可能引起病变）可能引起病变 角膜凝固水肿和坏死、溃疡、脱落、全层崩解角膜凝固水肿和坏死、溃疡、脱落、全层崩解4.7.1 4.7.1 防护与对抗措施防护与对抗措施 晶状体浑浊、烧焦。晶状体浑浊、烧焦。引起视网膜灼烧，阈值引起视网膜灼烧，阈值0.50.55 5J/cmJ/cm2 2。这是。这是人眼最易受创部位，结果是失明。人眼最易受创部位，结果是失明。人体其它部位损伤：皮肤、四肢等裸露处人体其它部位损伤：皮肤、四肢等裸露处 心理恐惧。心理恐惧。4.6.3 4.6.3 光电传感器的被干扰与致盲光电传感器的被干扰与致盲 （1 1）光学系统的窗口玻璃龟裂、不透明。）光学系统的窗口玻璃龟裂、不透明。（2 2）致）致CCDCCD光电转换器件永久性损坏。光电转换器件永久性损坏。（3 3）机械物件（包括活动部件）熔损。）机械物件（包括活动部件）熔损。4.7 4.7 激光防护与对抗激光防护与对抗 由上述讨论和激光武器广泛应用，提出防护、由上述讨论和激光武器广泛应用，提出防护、对抗的问题。对抗的问题。（1 1）激光滤光片与防护镜）激光滤光片与防护镜 用激光滤光片与防护镜，让入射激光功率损失用激光滤光片与防护镜，让入射激光功率损失掉千万倍：掉千万倍：“损失损失”的能力用的能力用“光密度光密度”ODOD描述描述 ODODlg(a/)lg(a/)a a为入（辐）射光强，为入（辐）射光强，为透射光强，为透射光强，ODOD一一般般4 41818。设。设ODOD4 4，则，则aa10104 4，损耗掉，损耗掉1 1万倍万倍 可见光透过率：为不影响正常观察，可见光可见光透过率：为不影响正常观察，可见光透过率不得低于透过率不得低于8080。激光滤光片滤光原理：吸收式、反射式、复激光滤光片滤光原理：吸收式、反射式、复合式、全息式、光开关式等。不同场合用不同的滤合式、全息式、光开关式等。不同场合用不同的滤光片光片 价格：价格：390390万美元定购万美元定购1010万护目镜。万护目镜。39/39/付。付。（2 2）烟幕）烟幕（3 3）反激光导弹激光寻的头专门寻找敌激光类）反激光导弹激光寻的头专门寻找敌激光类武器发射的激光，予以攻击摧毁。武器发射的激光，予以攻击摧毁。（4 4）反激光激光武器探测、定位敌激光武器并）反激光激光武器探测、定位敌激光武器并跟踪，发射强激光束摧毁敌激光武器光学头。跟踪，发射强激光束摧毁敌激光武器光学头。（5 5）反激光后向反射镜将敌强激光反射回去杀）反激光后向反射镜将敌强激光反射回去杀伤敌自己。伤敌自己。烟幕将敌所有光电武器攻击拒之门外，简单易行。烟幕将敌所有光电武器攻击拒之门外，简单易行。缺点：扩散展开较慢，布满特定区域需要一段较长缺点：扩散展开较慢，布满特定区域需要一段较长时间，致使敌突袭已完成。另对己有碍。时间，致使敌突袭已完成。另对己有碍。（6 6）激光探测器与告警器所有激光防护与对抗）激光探测器与告警器所有激光防护与对抗皆由此开始。一代产品只能探测告警，不能定位皆由此开始。一代产品只能探测告警，不能定位 德制二代产品用德制二代产品用200200套接收透镜排阵传感接收、套接收透镜排阵传感接收、处理，可准确报知激光源方位和类型。处理，可准确报知激光源方位和类型。（7 7）黑挡片罩挡住士兵一只眼睛。至少保一眼）黑挡片罩挡住士兵一只眼睛。至少保一眼 4.7.2 4.7.2加固己方武器，抗击敌强光加固己方武器，抗击敌强光 （1 1）微光夜视仪加固）微光夜视仪加固 在在像增强像增强器前加快速强光保护装置器前加快速强光保护装置（如太阳镜）（如太阳镜）（如太阳镜）（如太阳镜）；改进光电接收转换阴极涂覆工艺；改进光电接收转换阴极涂覆工艺；增设滤光片；增设滤光片；提高、改善光敏面性能。提高、改善光敏面性能。（2 2）激光制导武器与激光测距机加固）激光制导武器与激光测距机加固 双层滤光片，坏一保一；旋转滤光片，坏一双层滤光片，坏一保一；旋转滤光片，坏一角、好区仍可用；备份滤光片。角、好区仍可用；备份滤光片。（8 8）用光电仪器接收显示，间接观察避眼直观）用光电仪器接收显示，间接观察避眼直观风险，价昂。风险，价昂。提高光电传感器抗激光损伤能力提高光电传感器抗激光损伤能力 ）大光敏面积光电传感器）大光敏面积光电传感器/损一处仍可用；损一处仍可用；）隐蔽保护电引线）隐蔽保护电引线/不致熔焊脱落；不致熔焊脱落；）备份探测器）备份探测器。光学系统加固光学系统加固 ）入射窗口采用）入射窗口采用“变色镜（涂料）变色镜（涂料）”/光越强，光越强，透过率越低；透过率越低；）遮光罩适时采用）遮光罩适时采用-投射源还未跟踪或还未测投射源还未跟踪或还未测距前，罩上；距前，罩上；）采用变视场）采用变视场/搜索采用大视场，跟踪采用小搜索采用大视场，跟踪采用小视场，降低遭袭概率；视场，降低遭袭概率；）观瞄、测距分开，分段工作）观瞄、测距分开，分段工作/只损伤部分。只损伤部分。（3 3）红外制导（成像）装置加固）红外制导（成像）装置加固 增加增加10.610.6m m（COCO2 2大功率激光器波段）激光大功率激光器波段）激光反射片反射片/8/81212m m红外正常安全工作；红外正常安全工作；自适应高效衰减器自适应高效衰减器 遇到强光照时，自动将它旋入对准光路遮挡；遇到强光照时，自动将它旋入对准光路遮挡；提高红外成像的图像处理能力提高红外成像的图像处理能力 红外成像制导武器只在弹摄像与预存像匹配时攻红外成像制导武器只在弹摄像与预存像匹配时攻击；虽局部损坏，通过击；虽局部损坏，通过容错容错处理仍能判定匹配处理仍能判定匹配 采用多元阵列探测系统采用多元阵列探测系统 损失少部分元仍能正常工作。损失少部分元仍能正常工作。（4 4）红外制导（点源）装置加固）红外制导（点源）装置加固 增设增设3.83.8m m（激光干扰波段）激光反射片，（激光干扰波段）激光反射片，3 35 5m m点源制导波段正常工作；点源制导波段正常工作；场镜改光锥（空腔锥形体，也能聚光，但抗场镜改光锥（空腔锥形体，也能聚光，但抗激光性能优于场镜）；激光性能优于场镜）；加大调制盘面积加大调制盘面积 调制盘一种刻有透光图案的不透光底板高速旋调制盘一种刻有透光图案的不透光底板高速旋转，光电探测时其输出电压性状与图案有关，并能转，光电探测时其输出电压性状与图案有关，并能反映跟踪情况，用来准确控制跟踪。它被强聚焦处反映跟踪情况，用来准确控制跟踪。它被强聚焦处最易受损，加大直径，散焦处不易受损；最易受损，加大直径，散焦处不易受损；优选罩头材料优选罩头材料 它一旦龟裂，高速气流冲入寻的头，会破坏制导它一旦龟裂，高速气流冲入寻的头，会破坏制导系统。系统。（5 5）可见光观瞄器材加固）可见光观瞄器材加固 增设带阻滤光片增设带阻滤光片/人眼人眼0.40.40.70.7m m敏感，将敏感，将0.70.7以上光阻断；以上光阻断；备份分划板备份分划板/它是瞄准基线，损坏就不能瞄准；它是瞄准基线，损坏就不能瞄准；采用新型光学光纤材料（掺杂、塑料）；采用新型光学光纤材料（掺杂、塑料）；使敌侦察激光束向侦察源方向的反射（回波）使敌侦察激光束向侦察源方向的反射（回波）最少；最少；强化光学元器件性能强化光学元器件性能 如激光退火等。如激光退火等。作业：作业：4.5 4.5 激光致盲武器会造成人眼哪些伤害（疾病）激光致盲武器会造成人眼哪些伤害（疾病）？4.6 4.6 激光致盲武器会造成光电装置哪些损害？激光致盲武器会造成光电装置哪些损害？4.74.7 用激光滤光片与防护镜，设其用激光滤光片与防护镜，设其“光密度光密度”ODODlg(a/)lg(a/)4 4，入（辐）射、透射光强分，入（辐）射、透射光强分别用别用a,a,表示表示,计算入射激光光强损失掉多少倍计算入射激光光强损失掉多少倍？4.8 4.8 列出包括人眼的激光防护措施若干条列出包括人眼的激光防护措施若干条 。4.94.9 门限距离为门限距离为2020米的近炸引信，计算其主、米的近炸引信，计算其主、回波时差。回波时差。(提示：弹载雷达引信提示：弹载雷达引信)谢 谢！