基于“猫眼”效应探测隐身飞机的系统构想

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飞机的光电隐身技术

飞机的光电隐身技术
付伟
【期刊名称】《航空兵器》
【年(卷),期】2001(000)004
【摘要】飞机的光电隐身是减小飞机的各种被探测光电特征,使敌方探测设备难以发现或使其探测能力降低的综合技术.光电隐身技术具体可分为可见光隐身技术、红外隐身技术和激光隐身技术三大类.可见光隐身就是要消除或减小飞机与背景之间在可见光波段的亮度与色度差别.红外隐身就是利用屏蔽、低发射率涂料、热抑制等措施,降低飞机的红外辐射强度与特性.激光隐身就是消除或削弱飞机表面反射激光的能力.
【总页数】5页(P9-13)
【作者】付伟
【作者单位】信息产业部电子第53研究所,锦州,121000
【正文语种】中文
【中图分类】V218
【相关文献】
1.飞机的光电隐身技术 [J], 付伟
2.光电干扰与激光隐身技术的发展分析 [J], 吴昊;赵涛;王奎民
3.基于磁致旋光效应的光电装备隐身技术 [J], 董宇;张悦;华文深;褚怡
4.作战平台的光电隐身技术 [J], 王宏
5.第一讲光电隐身武器与红外隐身技术 [J], 杨照金
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一种对光学卫星精确定位的方法

文章编号:1671-637Ⅹ(2007)022*******一种对光学卫星精确定位的方法邵　立,　焦　洋,　孙中涛,　孙晓泉(解放军电子工程学院503教研室,合肥　230037)摘要:　主动定位侦察比被动定位侦察的优势在于受环境影响比较小,文章从主动侦察的理论出发,提出了利用“猫眼效应”对光学卫星进行精确定位探测的思路,并通过计算分析,对这种主动探测定位方法进行了可行性探讨和论证。

关　键　词:　激光主动侦察;　“猫眼效应”;　光学卫星中图分类号:　V474 文献标识码:　AAn accurate positioning method for optical satelliteSH AO Li,　J I AO Y ang,　S UN Zhong-tao,　S UN X iao-quan(Electronic Engineering Institute o f P LA,H e fei230037,China)Abstract:　Active positioning reconnaissance is superior to passive positioning reconnaissance in the aspect that it is less sensitive to the environment.We introduced the principle of laser active reconnaissance and pre2 sented s ome ideas on accurate detection and positioning of optical satellites by use of cat-eye effect.We als o studied and proved the feasibility of this active positioning method through calculation and analysis.K ey Words:　active laser reconnaissance;　cat-eye effect;　optical satellite0　引言资料显示,美国和前苏联的战略情报有70%以上是通过光学卫星侦察获得的。

飞机的隐身措施

飞机的隐身研究及措施隐形对于一般人来说都不陌生，虽然这些说法大多数来自小说和神话，但是在现实生活中也不乏隐形的例子。

比如说变色龙就能够通过改变自己的颜色来进行隐形。

人们通过研究仿生学，并且应用了最新的技术和材料，终于在庞大的飞机上也实现了隐形。

从原理上来说，隐形飞机的隐形并不是让我们的肉眼都看不到，它的目的是让雷达无法侦察到飞机的存在。

隐形飞机在现阶段能够尽量减少或者消除雷达接收到的有用信号，虽然是最为秘密的军事机密之一，隐形技术已经受到了全世界的极大关注。

一．飞机的隐身研究隐身技术定义是：在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击的专门技术，当前的研究重点是雷达隐身技术和外形隐身技术。

简言之，隐身就是使敌方的各种探测系统（如雷达等）发现不了己方的飞机，无法实施拦截和攻击。

早在第二次世界大战中，美国便开始使用隐身技术来减少飞机被敌方雷达发现的可能。

雷达隐身技术避开雷达是实现隐身的关键。

雷达隐身技术是怎样实现的呢？首先我们得分析雷达的工作方式，雷达是利用无线电波发现目标，并测定其位置的设备。

由于无线电波具有恒速、定向传播的规律，因此，当雷达波碰到飞行目标飞机、导弹等时，一部分雷达波便会反射回来，根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。

由此可见，飞机要想不被雷达发现，除了超低空飞行避开雷达波的探测范围外，就得想办法降低对雷达波的反射，使反射雷达波弱到敌人无法辨别的地步。

衡量飞行器雷达回波强弱的物理量为雷达散射截面积（英文名称RadarCross-Section，缩写为RCS），是指飞机对雷达波的有效反射面积，雷达隐身的方法便是采用各种手段来减小飞机的RCS。

例如美国的B-52轰炸机的RCS大于100平方米，很容易被雷达发现，而与其同类的采用了隐身技术的轰炸机B-2的RCS约为0.01平方米，一般雷达很难探测到它。

二．飞机的隐身措施1．可见光隐身（运用隐蔽色降低肉眼可视度。

隐形飞机原理与反隐形技术

在材料使用上，大量采用宽波段吸波性轻质耐热复合材料，并在表面涂覆放射性同位素涂层，红外探测器通过同位素放射高能粒子，使周围空气形成等离子屏障。在离子与电磁波相互作用过程中，吸收雷达波和红外辐射，整机雷达反射面降到1平方米以下。即使这一点反射，也因通过等离子体的绕射、散射而造成雷达测量上的误差，从而达到“隐身”的效果。隐形飞机主要采用非金属材料或者雷达吸波材料，吸收掉而不是反射掉来自雷达的能量。

虽然隐形飞机的材料和形状十分巧妙，但是还是不可避免地在雷达上会留下一点痕迹。隐形飞机为了隐形，牺牲了另外的一些技术性能，比如F-117A这种先进的战机的速度就远远低于普通的战机，而且飞行高度甚至在肉眼观察范围之内，这样地面发现成为了这种隐形战机的敌人，而且已经有通过地面火炮成功击落F-117A的战例。目前，隐形飞机从最早的美国20世纪60年代的TR-1型飞机，发展到20世纪90年代的F-117“夜鹰”隐形战斗机、 F-22型先进战术战斗机和A-12“复仇者”海军舰载隐形攻击机等，隐形和反隐形的不断较量将使未来飞机的结构设计和性能进一步优化。

隐形飞机的外形上避免使用大而垂直的垂直面，最好采用凹面，这样可使散射的信号偏离力图接收它的雷达。飞机在外形设计上采用了非常规布局，消除小于或等于90°的外形夹角，发动机进气口置于机身背部或机翼上面，采用矩形设计并朝上翻。 2个垂直尾翼均向外斜置，机身与机翼融为一体，使飞机对所有雷达波形成镜面反射，减小雷达回波。这些飞机的造型之所以较一般飞机古怪，就是因为特种的形状能够完成不同的反射功能。
隐形飞机被形象地喻为“空中幽灵”，它们行踪诡秘，能有效地躲避雷达跟踪。从原理上来说，隐形飞机的隐形并不是让我们的肉眼都看不到，它的目的是让雷达无法侦察到飞机的存在。

基于激光主动探测的“猫眼效应”研究

基于激光主动探测的“猫眼效应”研究李旭东;米建军;茹志兵;张安峰;胡正良;周新妮;李宝珺;张琬琳;刘兵【摘要】针对基于“猫眼效应”的激光主动探测技术在光电对抗中的广泛应用,建立了迎面观瞄光电装置光学系统反光指数数学模型,并结合探测组件建立了探测距离数学模型,模拟了反光指数与内部特性参数间的数值关系及探测距离与迎面观瞄光电装置主要参数间的数值关系.为了验证建立的数学模型的正确性,利用研制的激光主动探测装置,分别以2.5 mm、5.5 mm孔径角镜和25 mm、35 mm、56 mm孔径光电观瞄装置为目标,进行了最大探测距离模拟和验证实验,模拟值分别为1 290 m、1 656 m、866 m、1 919 m、1 226 m,实验值分别达到1 100 m、1 500 m、800 m、1 800 m、1 200 m.结果表明:最大探测距离模拟值和实验值有很好的一致性.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2014(035)002【总页数】6页(P342-347)【关键词】激光;主动探测;猫眼效应;光电系统【作者】李旭东;米建军;茹志兵;张安峰;胡正良;周新妮;李宝珺;张琬琳;刘兵【作者单位】西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TN247引言现代战争中，大量的光电侦察、瞄准、火控、制导仪器等信息化装备得到普遍应用，光电系统已成为作战部队的重要装备手段，与敌方的光电对抗也逐渐提上日程。

借助敌方光学、光电装置对照明激光的光路可逆原理(猫眼效应)，采取相应的光电探测方式，在复杂背景中找出敌方观瞄装置成为光电对抗的研究重点[1-5]。

飞机隐身技术的原理和应用

飞机隐身技术的原理和应用1. 引言飞机隐身技术（Stealth technology）是一种通过减小飞机对雷达、红外线和其他探测器的探测概率，从而使飞机具有较高的隐形性能的技术。

隐身飞机在战争中具有重要的战略优势，可以有效降低飞机被敌方探测和攻击的概率，提升飞机在战场上的生存能力。

2. 隐身技术的原理2.1 雷达隐身原理雷达探测是目前最常用的对飞机进行探测的手段之一。

隐身飞机通过以下几个方面实现对雷达的隐身：•减小雷达反射截面积（RCS）隐身飞机采用设计和材料，以减小飞机对雷达波的反射，从而降低雷达探测到飞机的概率。

例如，采用倾斜面、平滑的外形和低反射材料等。

•减小雷达反射截面积的频率依赖性隐身飞机通过选择材料和设计飞机结构，降低对特定频率的雷达波的反射，使其在不同频率的雷达波的反射特性差异化，从而减小被雷达探测的概率。

•减小雷达反射角度隐身飞机尽量采用平滑的曲线外形，减小飞机的壁角，以减小雷达波在入射时的反射角度，从而减小被雷达探测的概率。

2.2 红外线隐身原理红外线探测是另一种对飞机进行探测的手段。

隐身飞机通过以下几个方面实现对红外线的隐身：•排气口的隐身设计隐身飞机采用特殊的设计，以减小排气口的温度和红外线辐射的强度，从而降低被红外线探测到的概率。

•使用红外吸收材料隐身飞机采用特殊的红外吸收材料覆盖飞机表面，以减小红外辐射的反射，从而降低被红外线探测到的概率。

3. 隐身技术的应用3.1 军事领域的应用在军事领域，隐身飞机在战争中发挥了重要的作用。

其应用包括但不限于以下几个方面：•攻击任务隐身飞机可以携带大量武器，对敌方目标进行精确打击，提高攻击的效果和命中率。

•侦察任务隐身飞机具有较高的隐蔽性，可以悄悄接近敌方领空，进行侦察任务，收集情报信息。

•防空任务隐身飞机具有较强的生存能力和躲避敌方防空系统的能力，可以执行防空任务，并对敌方飞机进行拦截和击落。

3.2 民用领域的应用隐身技术在民用领域也有一定的应用价值，包括但不限于以下几个方面：•增加飞行安全隐身飞机可以减小被雷达和红外线探测的概率，降低发生意外的风险，提高飞行的安全性。

猫眼隐身光学系统设计及回波分析

镀膜及圆孔阵列等会造成进入系统能量不足，成像质量降低；文献[6]基于晶体的磁致旋光效应，对光学设备进行改装，增加额外的晶体隐身装置，使得设备体积增大，而且还会降低成像质量。如何实现猫眼隐身成为现在急需解决的问题。
笔者在不增加额外装置且保证系统成像质量的前提下，从系统内部结构出发，采用像面倾斜的方法，设计了像面倾斜的光学系统，并通过引入自由曲面矫正由于像面倾斜带来的系统像差，对像面倾斜系统的激光回波进行仿真分析。仿真结果表明：笔者设计的像面倾斜的光学系统，不仅可以保证系统的成像质量要求，而且能减弱系统的激光回波，实现猫眼隐身。
Abstract: In order to reduce the probability of optical equipment being detected by laser active detection device, the method of oblique image plane is used to weaken the laser echo of optical system. Based on the theory of light transmission and 2-D plane wave angle spectrum diffraction, the distribution characteristics of the diffraction light field of the oblique image surface optical system are analyzed. A visible light optical system with a photosensitive inclined surface to 4 degrees is designed. The system aberration caused by oblique image is corrected by introducing free-form surface. The design results show that at Nyquist frequency 61lp/mm, the optical transfer function of each field of view of the system is higher than 0.58, which is close to the diffraction limit and meets the requirements of imaging quality. The laser echo efficiency of cat’s eye stealth optical system with an oblique image surface of 4 degrees is reduced by more than 50% compared with that of the non-inclined image surface optical system, and the probability of detection of the system is significantly reduced.

飞机的隐身与探测技术研究

飞机的隐身与探测技术研究发表时间：2019-09-19T14:20:19.087Z 来源：《中国西部科技》2019年第12期作者：张震王岩姜汇洋[导读] 隐身飞机在夺取制空权中扮演重要作用，可通过反雷达、反红外、反可见光、电磁控制和反声波等技术实现隐身。

隐身飞机训练时需要通过龙勃透镜现身,对隐身飞机的探测方法通常有频域探测、空域探测、无源探测和量子探测。

张震王岩姜汇洋海军驻沈阳地区航空军事代表室摘要：隐身飞机在夺取制空权中扮演重要作用，可通过反雷达、反红外、反可见光、电磁控制和反声波等技术实现隐身。

隐身飞机训练时需要通过龙勃透镜现身,对隐身飞机的探测方法通常有频域探测、空域探测、无源探测和量子探测。

关键词：隐身飞机；雷达隐身；龙勃透镜；探测引言：隐身飞机是现代科学技术发展的产物，可在空战中获得巨大优势，本文主要研究飞机的隐身和探测技术。

一、隐身飞机隐身飞机是一种利用各种技术减弱飞机雷达反射、红外辐射等特征信息，不容易让敌方探测系统发现的飞机。

它具有降低飞机目标的特性，可以使飞机的突防能力和攻击能力很好的提高。

二、隐身技术1.雷达隐身技术战斗机使用火控雷达发射雷达波。

在雷达波遇到飞行目标时，通过对反射回来的部分雷达波的时间和方位进行计算，可得出目标的位置。

因此可见，飞机除了在超低空飞行可不被雷达探测到以外，还可以采用隐身技术是雷达反射降低到无法识别的程度。

评定和衡量飞机的隐身性能通常采用雷达散射截面积值。

2.雷达隐身技术措施2.1飞机外形设计隐身飞机通过对外形设计进行改变，可以使雷达探测波在触碰到隐身飞机外层时，反射的回波方向偏离。

例如F-22在同一个方向上尽可能地把所有的主要边缘都排列在一起，这就可以形成发射源入射信号的方向与反射信号方向有了一定偏差。

除此之外，还可采用翼身融合体设计，机身表面设计均匀光滑，各边缘之间也是均匀过渡，这就可以避免表面电流间断，从而飞机信号特征也就不会增强。

例如，歼-20飞机的结构比较特殊，这就使得前置鸭翼对隐身产生很小的影响，机身表面、发动机喷管与机身连接处的边缘均是锯齿形状，可以使反射的回波不能回到原来的方向，是该飞机的隐身效果非常好。

隐身飞机原理

隐身飞机原理
隐身飞机的原理是通过利用特殊的材料和设计来减少或遮挡飞机对雷达、红外线和可见光等探测系统的信号回波，从而使飞机在空中具备隐身能力。

一个关键的原理是减少雷达回波。

隐身飞机通常使用吸波材料来吸收雷达信号，减少信号的反射。

这些吸波材料一般由碳纤维复合材料等构成，能够有效地吸收和消散来自雷达的微波能量。

此外，隐身飞机还采用了低可见光反射率的涂层，使其在可见光频段内更难被发现。

这些涂层一般采用特殊的材料，如有机聚合物和陶瓷材料，能够有效地减少可见光的反射。

另一个重要的原理是减少红外线辐射。

隐身飞机会使用冷却系统来降低飞机的温度，减少红外线辐射。

此外，隐身飞机还通过仔细设计其发动机排气系统，以减少热气流和红外辐射的暴露。

飞机的形状设计也是实现隐身原理的关键因素。

隐身飞机通常采用流线型设计，减少了飞机表面的角和棱。

通过降低飞机的截面积和减少边缘的细节，可以减少雷达信号的散射和回波。

综上所述，通过使用吸波材料、降低红外辐射、减少可见光反射以及流线型的设计，隐身飞机能够最大程度地减少对探测系统的信号回波，提高飞机的隐身性能。

这使得飞机在敌方雷达和导弹的监测下能够更加难以被探测和攻击。

探测隐形飞机雷达的一种光学工作原理设想

面４种波段的电磁波均可称作光子波，简称光波，或简称光．已经知道的光的反射、折射，在光的垂直反射情
日
形，相当于０：＝＝１８０。，一９０。的情况，也会发生
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例证．德布罗意指有波粒二象性的物质波为几率波．
光波不同于机械波，我们知道，机械纵波与物体碰撞的瞬间其波长变短，能量增加，频率升高．光波与物体碰撞时（如上面的Ｃｏｍｐｔｏｎ实验），其波形并
不出现被压缩的情况，按直观想象，似乎其波形被压缩，但事实并非如此，这正是光波这种波为几率波的
１实验
其中ｍ。为电子质量，ｃ为光速，ｈ为普朗克常量，为
碰撞后光子的运动方向与原方向的夹角．３在光的反射中反射光与入射光的频率不同频
率降低波长变长
１９２３年，Ａ．Ｈ．Ｃｏｍｐｔｏｎ从实验研究Ｘ射线的散射中发现口３，当伦琴射线被物质散射
这微弱的信号放大．隐形飞机一般做成薄片式，而不像一般战机那样，当电磁波从薄的一侧入射照向隐形飞机时，大部分电磁波会擦过去，只有侧面那很小
２０１５年第１２期
ห้องสมุดไป่ตู้
物理通报
物理问题讨论
探测隐形飞机雷达的一种光学工作原理设想

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ｎｇｅｔｄ．Ａｅｍｅｏｓｐｒｐｓｄ，ｗｈｃｅｅｍｉｅｅｄｔｃｎｈｅｈｌｆｒｃｉｅｙｔｅｐｗｅｅｌｃｅｎｗｔｄｉｏｏｅｈｉｈｄｔｒｎｓｔｅｅｔｇｔｒｓｏｄｏｅｅｖｒｂｏｒｈｉｈ
姜海林，邹继伟，聂劲松（子工程学院光电系，徽合肥２０３）电安３０７
摘要：用隐身飞机光学窗口的“ 眼” 利猫效应，采用激光雷达对其有源精确定位的方法，出了系统给构成及定位流程，计算了背景辐射的影响，结果表明此种影响可不予考虑。介绍了由接收机探测闽值确定发射峰值功率闽值的方法，选定了系统工作参数，结果表明，系统可在３Ｓ内将目标精确定位至２ｍｘ此２ｍ
ｔｅｈｌｆｅｓｉｎｐａ【ｖｕ．Ｔｅｗｏｋｎａａｅｅｓｏａｅａａｅｃｏｅｈｅｒｓｌｓｏｗｓｔａｈｒｓｏｄｏｍｉｓｏｅｌａｅｈｒｉｇｐｍｔｒｆｌｓｒｒｄａｈｓｎ．ＴｅｕｔｈｌｒｒｒｔｈｈａｇｔＣｂｏｔｄｐｅｉｅｙｗｉｎａｓｕｆ２ｍ２ｍｔｔｉｔｎｃｆ８ｋｏ５ｍｔｅｔｒｅａｅｌａｅｒｃｓｌｔｉｑａｅｏｘａｅｄｓａｅｏｍｒ２．ｘ２．ａｎｃｈｒｈ５ｍｔｈｉｔｎｅｏ０ｋｔｅｄｓａｃｆ１ｍ、ＴｅｐｅｉｉｎａｅｔｔｅｏａｏｒｑｕｒｍｅｔｏａｅｂｉｄｎｒｄｓｒｃｏｈｒｃｓｏＣｎｍｅｌｔｎｅｉｅｎｆｌｓｒｌｉｇｏｅｔｕｔｎｈｃｉｎｉｔｗａｄｏｔｃｎｏｏｔａｔｉｃａｔｏｒｐａｗｉｄｗｆｓｅｈａｒｒｆ．ｉｌｌＫｅｒｓＣａｙｆｅｔｙｗｏｄ：ｔｅｅｅｆｃ；Ｌａｅａａ；Ｓｅｌｉｃａｔｓｒｒｄｒｔａｔａｒｒｆｈ
（ｍ）２５ｍｘ．１ｍ）满足后续对其致盲或摧毁的战术要求。８ｋ或．２５ｍ（０ｋ，
关键词：猫眼” “ 效应；激光雷达；隐身飞机
中图分类号：Ｎ４Ｔ２９文献标识码：Ａ文章编号：１０ — ２６２０）６０４ — ３０７２７（０７０ — ８６０
０引言
隐身技术不但可以大大提高军事目标的隐蔽性能，还能增强武器的突防和攻击能力，因此，近年来在发生的现代战争中得到了广泛应用。以隐身飞机为例，海湾战争期间，一１在Ｆ１７隐身飞机出动架次仅占多
ＶＯ－６Ｎｏ６ｌ．３
红外与激光工程
ＩｆａｅｎａｅｇｎｅｉｇｎｒｒｄａｄＬｓｒＥｎｉｅｒｎ
２００７年ｌ２月
Ｄｅｃ．２７００
基于 “ 眼＂应探测隐身飞机的系统构想猫效
（ｅａｔｎｆＯｐｃｌｅｅｔｃＴｃｎｌｇ，ＥｅｔｎｃＥｇｎｅｉｇＩｓｔｔ，ｆｉ３０７Ｃｈｎ）Ｄｐｒｍｅｔｏｔａ－ｌｒｅｈｏｏｙｌｃｒｉｎｉｅｒｎｔｕｅＨｅｅ２０３，ｉａｉｃｉｏｎｉ
Ｃｏｃｐｏｆｄｔｃｎｇｓｓｅｏｏａｎｇｓｅｌｈａｒｒｆｎｅｔｎｏｅｅｔｙｔｍｆｒｌｃｔｔａｔｉｃａｉｉｉｔ
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