雷达-红外复合制导属性信息融合技术研究

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试论精确制导武器在信息化战争中的地位和作用

试论精确制导武器在信息化战争中的地位和作用摘要：未来战争是以信息和知识为主要作战资源的信息化战争，针对信息化战争的特点、结合高新技术在精确制导武器上的应用，以及美军在实际作战中的运用，分析说明了精确制导武器在信息化战争中的地位和作用。

关键词:信息化战争;精确制导武器；新型制导技术；隐身能力现代战争是信息化战争的时代，信息化战争是信息化军队运用信息,信息系统和信息化武器装备在多维空间进行的战争，是信息时代的基本战争形态。

作为高技术战争的三大支柱之一的精确制导武器，被誉为“现代兵器之星”，是第二次世界大战后军事技术发展最引人注目的进展之一。

各类精确制导武器的大量装备和广泛使用，对现代战争产生了巨大的影响。

在过去短短的十几年间，精确制导武器在常规战争中的使用比例越来越大。

1991年的海湾战争期间，联军使用的精确制导弹药（炸弹或导弹）只占到了所有弹药的7.5%；8年之后（1999年）针对南斯拉夫的70多天的作战行动中，精确制导弹药的使用比例达到了30%；又过了4年（2003年），在“震撼和敬畏”军事行动中，这一比例是85%——绝对的多数。

不仅是相对比例，在一次局部战争中所使用的精确制导武器的绝对数量也一直都呈增长趋势。

在为期43天的“沙漠风暴”行动中，美军一共发射了283枚“战斧”式巡航导弹，而“震撼和敬畏”行动虽然只有短短15天，但是所发射的“战斧”巡航导弹就有1000多枚，这还不包括向敌军目标投掷的数千颗精确制导炸弹。

仅2003年3月21日到22日这一天，联军就对伊拉克境内的重要军事目标发动了12轮导弹攻击。

单单一个晚上从战机和舰艇上所发射的巡航导弹的数量就超过了整个海湾战争期间美军发射的总和。

为在40 天内打赢这场战争起到了关键作用,使得精确制导武器在信息化局部战争中的作用更加突出。

精确制导技术是精确制导武器的关键技术,它支持精确制导武器的远距离高精度作战、夜间作战、全天候作战、复杂战场环境下作战。

红外成像／毫米波雷达复合导引头信息融合研究

中图分类号：Ｊ６．３Ｔ７５３文献标识码：Ａ
Ｓｕｄｎｄｔｕｉｎｏｎｒｒｄｉａｉｇｔｙｏａａｆｓｏｆｉｆａｅｍｇｎ／ｍｉｉｅｅｖｌｍｔｒｗａｅｌ
ｒｄｒｃｍｂｎｄｓｅｅａａｏｉｅｅｋｒ
红外成像／米波雷达复合导引头信息融合研究毫
章蕾，高志峰，李黎明，耿满足
（西南技术物理研究所，四川成都６０４）１０１
摘
要：析了红外成像／分毫米波复合导引头的技术特点和工作状态，绍一种红外成像传感介
第４０卷第２期
２１００年２月
激光与红外 ‘
ＬＥＲ＆ＩＦＡＳＮＲＡＲＥＤ
Ｖｏ．１４０，．Ｎｏ２
Ｆｂｕｒ，００ｅｒａｙ２１
文章编号：０－７（０００－５－１１０８２１）２１８４０５００
・外技术・红
ｄｅｓｔｅｍｅｈｄｏａｃｌｔｇｔｅａｇｅｂｔｅｎｔｒｅｎＲｉｇｎｅｓｒＳｎｅｔｅｐａｅＭＭＷｄａｎｔｕｅｔｏｆｌｕａｉｈｎｌｅｗｅａｇｔｄＩｍａｉｇｓｎｏ．ｉｃｌｎｈｃｎａｈＲａａｃｎｏｒｓｐｌｅｐｔｈａｇｅｏａｇｔｉｈｓｐｐｒｕｉｇｔｅａｔｕｅｓｐｌｙａｔｕｅｉｄｃｔｒｉｅｍｉｉ，ｅｕｐｙｔｉｎｌｆｔｒｅ，ｎｔｉａｅ，ｓｎｈｉｄｕｐｙｂｉｄｎｉａｏｎｔｓｌａｎｗｈｃｌｔｌｔｈｓｅｍｅｏｓｐｅｅｔｄｔａｃｌｔｈｉｈａｇｅａｄｆｓｈｎｏｍａｉｎｇｔｆｍＲａｄＭＭＷｙｔｍｈｏｇｈｈｔｄｉｒｓｎｅｏｃｕａｅｔｅｐｔｎｌ，ｎｕｅｔｅｉｆｒｔｏｒｌｃｏｏＩｎｓｓｅｔｒｕｈｔｅｌｏｉｍｆｏｔａｇｒｈｏｐｉｌｅｇｔｄｍｅｎｓｕｙｓｏｈｔｅｔｒｒｓｌｃｎｂｅｈｏｇｈｓｗｙｔｍａｗｉｈｅａ，ｔｄｈｗｓｔａｂｔｅｕｔａｅｇｔｔｒｕｈｔｉａ．ａｅＫｅｒｓｄｔｕｉｎ；Ｒｉｇｎ／ｙｗｏｄ：ａａｆｓｏＩｍａｉｇＭＭＷａａｏｉｅｕｄｎｅ；ｐｉｌｓｉｔｎｒｄｒｃｍｂｎｄｇｉａｃｏｔｍａｔｅｍａｉｏ

主被动雷达复合导引头信息融合技术研究

敛速度更快。
关键词
主被动雷达；信息融合；状态估献标识码
Ａ
文章编号
１００７— ７８２０（２０１３）０９—０９７— ０４
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＦｕｓｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＡｃｔｉｖｅ・ＰａｓｓｉｖｅＲａｄａｒＣｏｍｐｏｓｉｔｅＳｅｅｋｅｒ
Ｙ０ＵＸｉａｏｗｅｉ
（ＲａｄａｒＨｏｍｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｈｉｎａＡｉｒｂｏｒｎｅＭｉｓｓｉｌｅＡｃａｄｅｍｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１００９，Ｃｈｉｎａ）
ｐａｓｓｉｖｅｒａｄａｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｅｅｋｅｒ，ａｎｄｔｈｅｎａｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｙｇｉｓｕｓｅｄｔｏｗｅｉｇｈｔｔｈｅｍａｔｃｈｅｄａｎｇｌｅｅｒｒｏｒｓ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｒｇａｅｔｓ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｔｅａｄｙ－ｓｔａｔｅｅｒｏｒｏｆ

精确制导武器的导引头综述

精确制导武器的导引头综述摘要：精确制导武器已经成为衡量一个国家军事现代化程度的重要标志之一。

导引头好比导弹的眼睛，在导弹的制导和控制中起着十分重要的作用。

文中对雷达导引头，红外导引头，电视导引头，激光导引头及多模复合制导进行了综述，阐述了它们各自的特点、组成、原理，并对比了这些导引头的优缺点及应用环境。

最后介绍了导引头的发展状况，预测了导引头今后的发展空间、应用领域等问题。

关键词：导引头自寻的导弹制导中图分类号：tj4 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2011）12（a）-0000-00现代化的高科技武器系统，主要任务是对目标进行精确打击，精确打击这一指标在现代化军事中凸显的越来越重要。

精确制导武器现已成为实现精确打击的主要手段之一，是信息化局部战争中物理杀伤的主要手段，并在战争中发挥了重要作用。

由于导引头良好的跟踪、捕获性能，其技术已成为精确制导武器的核心技术之一。

导引头用来完成对目标的自主搜索、识别和跟踪，并给出制导律所需要的控制信号，在制导过程中，确保制导系统不断地跟踪目标，形成控制信号，送入自动驾驶仪，操纵导弹飞向目标。

导引头广泛应用于导弹的雷达、红外、激光、电视等原理制导中，在地空、空地、空空等战术武器的应用中，均取得了惊人的成绩。

1 导引头的功能与组成1.1 导引头的功能导引头是寻的制导控制回路的测量敏感部件，主要包含三大功能：一是截获并跟踪目标；二是输出实现引导规律所需要的信息：三是消除弹体扰动对位标器在空间指向稳定性的影响。

1.2导引头的组成导引头是一个角度跟踪系统，接收机输出与视线角速度成正比的信号。

导引头通过接收系统接收目标辐射，接收到的信号先经过预处理（滤波整形与放大），再由信号处理装置分析推算，得出导引头的位置偏差量，指令形成装置根据偏差量形成控制指令并传给弹上控制系统，同时，伺服系统根据偏差量控制导引头接收系统朝目标方向进行进给运动。

2 导引头的分类导引头接收目标辐射或者反射的能量，确定导弹与目标的相对位置及运动特性，形成引导指令。

雷达间歇工作下的雷达／红外复合制导跟踪

拦截概率和电子支援措施锁定概率。文中在导弹复合制导跟踪中提出了一种雷达间歇工作下的雷达
与红外序贯滤波融合算法，该算法针对雷达、外量测时间不一致的特点，用顺序处理结构的多传红采
感器集中式融合方法对目标进行跟踪，跟踪中使用了基于交互多模型和扩展卡尔曼（在ｔＭＭ— Ｋ）ＥＦ的序贯滤波方法，利用滤波过程中的状态估计协方差与测量误差方差进行比较控制雷达间歇工作。该算法可以自动适应雷达间歇工作，需要在单／不双传感器跟踪模式之间切换，最后通过仿真的方法分
Ｒａａｎｎｆａｅｅｏｏｐｕｄｇｉａｃｔａａｄｒａｄｉｒｒｄｓｎｓｒｃｍｏｎｕｄｎｅｗｉｈｒｄｒｕｎｅｎｔｒｉｔｎ — ｒｉｔｔｄｒｉｅｍｔｅｔｗｏｋｎｇｓａｅ
ｉｔｒｔｅｔｗｏｋｎｆｒｄａｅｕｅｔｅｅｅｙｎｅｍｉｔｎｒｉｇｏａａｃｎｒｄｃｈｎｍｍｉｓｌｎｅｃｐｉｎｐｏａｉｔｎｌｃｒｎｃｓｐｏｒｓｉｉｔｒｅｔｏｒｂｂｌｙａｄｅｅｔｏｉｕｐ￣ｅｉ
第４ｌ卷第６期
Ｖｏ１．ＮＯ．４１６
红外与激光工程
ＩｆａｅｎｓｒＥｎｉｅｒｇｎｒｒｄａｄＬａｅｇｎｅｉｎ

多模复合导引头协同抗干扰技术

摘要摘要随着干扰类型日趋多样化与复杂化，单一模式的制导方式抗干扰性能越来越低，为了有效对抗干扰，多模复合制导方式得到了广泛应用。

由于多模复合制导需要将各个传感器的数据信息融合输出，因此如何判断是否有传感器受到干扰并且确定是哪个传感器被干扰会直接影响导引头的跟踪结果。

本论文的研究工作就是基于雷达、红外、激光三模复合导引头的协同抗干扰问题展开的。

首先，本文简单分析了雷达、红外、激光可能会面临的干扰以及这些干扰的机理，然后基于此分析，针对该导引头的共口径结构，设计出了一种分布式、特征级的三模复合信息融合抗干扰方案，该方案包括各传感器前端以及信息融合处理单元，其中信息融合处理单元包括航迹形成、时空配准、航迹关联、特征融合和航迹融合五个环节，航迹关联环节实现了该方案的抗干扰策略。

根据该方案，本文先介绍了航迹形成环节需要用到的数据关联算法、航迹管理以及αβ-滤波算法，其中，数据关联算法主要介绍了最近邻数据关联算法和改进的经验联合概率数据关联算法，并通过仿真实验验证了这两个数据关联算法各自的适用情况以及滤波算法的性能。

然后，本文介绍了时空配准、航迹关联算法（MK-NN算法和改进的MK-NN算法）和航迹融合算法，其中，改进的MK-NN算法通过实时的滑窗方法以及参考航迹的引入可以判断出哪个传感器受到了干扰，仿真结果表明该算法比MK-NN算法的抗干扰能力强，可以有效提高导引头的抗干扰能力。

最后，依据前文介绍的各种算法，为了将信息融合协同抗干扰技术进行工程实现，本文建立了一套信息融合系统，首先介绍了该信息融合系统的整体工作流程，然后介绍了三模航迹关联策略，并针对导引头的单模、双模以及三模各个制导阶段给出了相应的航迹关联协同抗干扰方案。

为了验证该系统的功能与性能是否满足要求，本文还开发了一套基于计算机建模仿真技术的信息融合数字仿真测试系统，并通过该数字仿真测试系统对信息融合系统的功能、信息融合处理的延时以及抗干扰指标进行了9种模式的测试，其中这9种模式包括单干扰模式以及多种干扰组合模式，测试结果表明了该三模复合信息融合系统可以有效对抗这9种模式的干扰，而任一单一模式都无法完全抵抗这些干扰，从而证明了该协同抗干扰技术的有效性。

毫米波／双色红外多模导引头信息融合技术研究

的特征层信息复合工作。
（）进行目标特征层信息处理，３根据一定的算法，行各探测器前端的局部判决；进根据红外信息
计算其特征量，合毫米波特征量，据预置门限进行目标识别，里重要的内容之一是利用毫米波结依这探测系统给出的弹目距离信息对红外目标特性做归一化处理。
外前端
ｌ像预
处
导
标
丑
背景环毫米
毫头
心睢
导
流
境
Ｉ前被
端
－每
预
处理
—
＿］！！
图１复合信号处理系统框图
图ｌ中各传感器前端分别完成被探测区域的各自原始信息的采集，分别传输至各自信息预处井
３融合处理器主要功能与工作流程
融合器接收来自毫米波前端和红外前端分系统送来的各自检测到的目标信息和状态参数，合结
嚣嚣１），莱人高工师主研方：引．息数处技。霎霁善一，山州，程；究向导头与据理术男东级要信
等。
［犍词］信息融合｝美导引头；息处理信［中圈分类号］Ｊ７５３Ｔ６．［献标识码］Ａ文
ｌ引言
目前我国正在开展导弹导引头技术研究，项技术对新一代导弹的研制具有重要的作用。这多模导引头系统是将其导引头前端采用多传感器方式，用多传感器作为信息获取的来源，过各自的信息利经预处理系统，后利用信息融合器，检测、别目标，最来识以达到提高识别捕获概率的目的。随着世界上高速芯片的飞速发展，在信息融台器的研制中，融合算法的研究被人们予以重视。其关键问题就在于研制符合实际应用的数学模型及其相应算法，编写高效的软件系统。

基于UKF的雷达／红外分布式加权融合算法

ａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｕｎｓｃｅｎｔｅｄｋａｌｍａｎｉｆｌｔｅｒ（ＵＫＦ）ｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｗｈｉｃｈｓｏｌｖｅｄｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅｒａｕｎｆｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅ
ｍｅｓｕａｒｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌ，ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｄｈｅｔｐｒｏｂａｂｉｌｉｙｔｄｅｎｓｉｙｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｈｅｔｎｏｎｌｉｎｅｒａｕｎｆｃｔｉｏｎｉｎｓｔｅａｄｏｆａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｎｇｔｈｅｌｉｎｅｒａ
２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＬｕｏｙａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｇＬｕｏｙａｎｇ，４７１０２３）
２０１３年第３期总第３２６期
文章编号：１００４ — ７１８２（２０１３）０３－００５９－０４
导弹与航天运载技术
ＭＩＳＳＩＬＥＳＡＮＤＳＰＡＣＥＶＥＨＩＣＬＥＳ
ＮＯ．３２０１３ＳｕｍＮＯ．３２６

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雷达-红外复合制导属性信息融合技术研究
雷达/红外复合制导属性信息融合技术研究
摘要：雷达和红外成像系统作为目前常用的远程侦察和导引装备，各自具有优势和局限性。

为了提高目标探测和打击的准确性，研究者们开始将雷达和红外相结合，通过信息融合技术来实现更高级别的目标识别和跟踪。

本文综述了雷达/红外复合制导属性信息融合技术的研究进展和应用前景，并探讨了相应的关键技术和发展方向。

1. 引言
雷达（Radar）系统以其能够主动发射电磁波并通过接收到的回波进行目标探测、识别及跟踪的能力而被广泛应用。

然而，雷达系统在天气情况下容易受到噪声和杂波的影响，对目标的辨识度较低。

红外成像系统则能够通过测量目标发出的红外辐射来获取目标的热图像，对目标物体的辨识度较高，但受到环境温度和大气等因素的制约。

因此，将雷达和红外相结合以达到综合应用的优势就显得尤为重要。

2. 雷达/红外复合制导属性信息融合技术发展进展
2.1 雷达/红外复合制导属性信息融合技术的基本原理
雷达和红外成像系统本身具备不同的物理特性和工作原理，信息融合的基本原理是通过将两种系统得到的不同属性的信息进行合并，提高目标探测和识别的准确性。

这种信息融合技术不仅包括目标的位置、速度等基本信息的融合，还包括目标的热辐射特性、形态特征等更高级别的属性融合。

2.2 雷达/红外复合制导属性信息融合技术的研究成果
研究者们通过实验和仿真的方法，证明了雷达/红外复合制导属性信息融合技术在目标探测和打击中的优越性。

相比单一系
统，复合系统能够显著提高目标的识别准确率，并能够实现更长距离的目标探测。

3. 雷达/红外复合制导属性信息融合技术应用前景
随着科学技术的进步和需求的增长，雷达/红外复合制导属性
信息融合技术在军事、安防等领域具有广阔的应用前景。

通过综合使用雷达和红外技术，可以提升军事打击的精确性，增强边境地区的监测能力，提高反恐行动的效果。

4. 关键技术和发展方向
4.1 雷达/红外系统之间信息的融合优化
在雷达/红外复合制导属性信息融合技术中，如何将两种系统
获得的信息进行优化、合理地融合是一个关键的技术挑战。

研究者们需要进一步开展实验和理论研究，探索更加优化的信息融合算法和模型。

4.2 传感器硬件的改进
为了更好地实现雷达/红外复合制导属性信息融合技术，需要
改进和发展更先进、更性能稳定的传感器硬件。

研究者们应该关注传感器分辨、探测距离、工作温度等方面的性能，并开展相关硬件技术的研究。

4.3 网络化和自动化
随着智能化和网络化的发展，将雷达/红外复合制导属性信息
融合技术与其他感知和控制系统结合起来，实现网络化和自动化应用是未来的发展方向。

研究者们可以探索基于人工智能和深度学习的目标识别和控制系统，提高系统的自主性和智能性。

结论
雷达/红外复合制导属性信息融合技术的研究对于提高目标探
测和打击的准确性具有重要意义。

通过将雷达和红外技术相结合，能够克服各自的局限性，实现更高级别的目标识别和跟踪。

随着进一步的研究和技术进步，该技术的应用前景将更加广泛，并有望在军事、安防等领域产生重要影响
雷达/红外复合制导属性信息融合技术的发展具有重要意义。

通过优化信息融合算法和模型，进一步改进传感器硬件，以及与其他感知和控制系统的网络化和自动化结合，可以提高目标探测和打击的准确性。

该技术能够克服雷达和红外技术的局限性，实现更高级别的目标识别和跟踪。

随着进一步研究和技术进步，该技术的应用前景将更广泛，并有望在军事、安防等领域产生重要影响。