光学精确制导技术的发展现状与展望
第36卷，增刊、，r01．36Supplement红外与激光工程In劬red觚dL傩erEnginee血g2007年9月S印．2007
光学精确制导技术的发展现状与展望
黄培康，袁起，朱振福，费锦东
(航天科工集团二院，北京100854)
摘要：光学制导是精确制导的重要组成部分，重点介绍了光学精确制导技术中电视成像、红外、
激光、光纤、星光和光电多模复合等几种制导典型形式，在分析精确制导技术国内外发展现状和发
展趋势的基础上，提出了精确末制导技术的主要发展方向。
关键词：精确制导；红外成像；导弹
中图分类号：TJ765．3文献标识码：A文章编号：1007—2276(2007)增(探测与制导)．0001．06
DeVelopmentstatusandprospectofopticaIprecisi仰
guldancetecnnology
m，ANGPei—kaIlg，Y1JANQi，ZHUZhen—fu，FEIJin-dong田忙2ndAcademyofcAsIc，Be司ing100854，china)
Abstr舵t：BeingactasallimponaIltroleinallmeprecisionguidaIlcetechnolog)，，ttleopticalprecision
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guidance，laserguidaIlce，optical一肋erguidance，stellarguidaJlce，叩t—electricalmulti—modeaIldetcw嬲
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deVelopmentdirectionswasbroughtoutandpresentcdinmepapI吼
Keywords：mcisiongllid锄ce；瓜imaging；Missile
0概述
精确制导武器是指通过采用先进的信息技术，在
导弹或弹药的飞行过程中，能够不断测量目标信息并
修正自身的飞行航线和状态，保证最终准确命中目标
的武器。精确制导武器是信息技术发展的产物，是一
系列先进技术的综合体，是一种典型的信息技术武器。
精确制导技术是精确制导武器的核心技术，主要
研究弹载精确探测、信息支援综合利用和高精度导引
控制技术。弹载精确探测技术主要用于对目标精确探
测、识别和跟踪；信息支援综合利用技术是利用信息支援保障系统提供的信息，对目标进行定位、定姿和
识别；高精度导引控制技术利用精确探测系统和信息
支援保障系统提供的目标信息以及弹上设备和／或其他外部信息提供的导弹自身位置和运动状态信息，采
用先进的控制设备和制导控制方法，确保武器精确命
中目标。
精确制导技术分类有多种方法，常用的有按一次
能源所处位置、制导方式、探测器工作波段、飞行器类型、探测器安装方式等进行分类。光学精确制导技
术是按探测器工作波段划分为光学、射频和声学三种
中的一大类，它又可分为可见光、红外和紫外等，至
今有70％的精确制导武器采用了光学精确制导技
术。光波与微波相比，分辨率高，易于成像，测量精
度高，无多路径影响，隐蔽性好，重量轻，体积小；
但也有明显不足之处，受天候影响较大，在大气层内
作用距离都不太远。
着重介绍光学精确制导技术中常见的电视成像
牧稿日期t200r7．09．10作者筒介：黄培康(1935．)
，上海人，中国工程院院士，现任中国航天科工集团公司科技委顾问、研究员。主要从事电子技术的研究。2红外与激光工程：光电探测与制导技术的发展与应用第36卷
制导、红外制导、激光制导、光纤制导、星光制导和
光电多模复合制导几种形式，发展现状，并展望未来
的发展趋势，最后对光学成像制导技术的发展提出了
一些建议。
1光学精确制导技术的发展现状
光学精确制导技术种类繁多，应用很广。下面将
对光学精确制导技术的几种类型分别作以介绍。
1．1电视成像制导
电视成像制导是利用电视摄像机作为制导系统
的敏感器件获得目标图像信息，形成控制信号，从而
控制和引导导弹或炸弹飞向目标的制导方式。其制导
功能主要由武器前端导引头完成，而导引头的关键部件是电视成像跟踪系统，跟踪系统最主要的核心部件
是其前端的光电探测器。现在的电视成像探测系统基
本上都采用CCD作为光电探测器件，而随着电视扫
描体制兼容的红外CCD的研制成功，电视成像制导
可以从可见光波长发展到近红外波长，这将极大地扩
展电视成像制导的应用范围。
电视成像制导方式可以分为三种：
(1)电视跟踪指令制导弹体外部(如地面跟踪站)电视摄像机捕获、跟踪目标，由无线电(或光纤)
指令导引控制武器飞向目标，这是一种指令制导方
式；
(2)电视成像遥控制导电视成像系统处于弹
上，精确制导武器与发射平台利用无线(或光纤)双向传输系统将弹上电视成像系统摄取的目标及背景
图像传送给发射平台上的接收端，形成的控制指令再
发送回弹上控制系统，导引精确制导武器飞向命中目
标。这种制导方式可实现在回路中制导。
(3)电视成像寻的制导电视摄像机安装在精
确制导武器上，由弹上电视成像系统完成目标探测、
跟踪和识别，并与控制导引系统一起完成导弹武器的
精确制导。
电视的分辨率高，工作可靠，成本低，不易受到
电子干扰，制导精度高，可直接成像，便于鉴别真假目标，而且技术成熟。国外20世纪70年代就开始研
究应用，例如“白星眼”、“GBu一15”制导炸弹、“幼
畜”空地弹、“AGM．144”反坦克弹、“x．59”、“＆蛆一1500KR”等制导武器【1五】，在空间与大气层
外等动能拦截器上也得到了应用。电视成像制导在烟、雾、尘埃等影响下能见度低，作战效能下降，被
动成像难以获得距离信息。由于自身存在的不足，传
统的电视成像制导朝着复合制导、自主寻的、高精度、
智能化方向发展。
1．2红外制导
红外成像制导是利用红外成像探测原理进行目标的探测，实现对目标的检测、识别与跟踪，向飞行
器控制系统输入目标的视线角位置和角速率，使控制系统控制飞行器飞向目标。随着科学技术的不断进
步，尤其是红外成像技术的发展，红外制导技术已走
过三个发展阶段：第一阶段为红外点源或亚成像制
导；第二阶段为光学扫描成像制导；第三阶段为凝视
焦面阵成像制导。
(1)红外点源或亚成像制导根据目标和背景
空间辐射特性的差别即光学系统对目标和背景辐射
所成像的尺寸不同，利用空间滤波技术在背景中检测
出目标信号。空间滤波器一般采用调制盘来实现。采
用红外点源或亚成像制导技术的飞行器主要有：“红
眼睛”、“尾刺”、“西北风”、“萨姆一7”和“红缨一5”
等…。它由壳体组件和陀螺系统组成。壳体组件由碗
形座及绕制在它外面的各种绕组构成。碗形座上绕有
多种线包，如进动线包、电锁线包、比相基准线包及
稳速线包等，进动线包的作用是使导引头光轴偏离目标时产生进动，实现对目标的跟踪。陀螺系统则由转
子(包括光学系统及调制盘)、万向支架及装在支架
内环上的红外探测器组成。陀螺系统是个三自由度陀
螺，由永久磁铁制成的磁镜(即主反射镜)、次反射
镜、校正透镜、光栏及调制盘等组成。
(2)红外扫描成像制导利用场景各部分的温度差异和发射率差异而形成的二维温度分布或灰度
分布图像的过程称作红外成像，飞行器依据目标与背
景的红外图像实现对目标的捕获与跟踪并引导其飞
向目标的方法称为红外成像寻的制导。与红外点源寻
的制导相比，成像制导系统有更好的识别能力、抗干扰能力、更高的制导精度和全天候作战能力。实现红
外成像的途径主要有光学扫描和凝视两种方式。采用
红外扫描成像制导技术的飞行器有“幼畜AGM一65G”、“标枪”掣卜3|，“幼畜AGM一65G”光学
扫描成像寻的器由一个外框架陀螺仪构成，它的转子
与光学系统的扫描反射镜鼓合一，同时实现稳定和扫
描的目的。来自目标的红外辐射透过红外头罩，经成像器光学系统，由20
面内反射镜构成的隔行扫描镜增刊黄培康等：光学精确制导技术的发展现状与展望3
鼓扫描反射后，在4×4元长波红外探测器上会聚成
像，探测器输出信号被视频信号处理器接收，实现对
目标的探测跟踪，具有全天候、发射后不管、精确对
地攻击能力。
(3)凝视焦面阵成像制导红外凝视成像寻的
器通过面阵探测器来实现对景物的成像，面阵中每个
探测器单元对应物空间的相应单元，整个面阵对应整
个被观察的空间。采用空间分割和电荷转移技术，将
各探测器单元接收的场景信号依次送出，得出二维景
物灰度分布图像。这种用面阵探测器实现较大视场的场景成像，称作凝视成像。凝视成像与扫描成像相比，
具有帧频高、像素多、体积小和重量轻等优点，新一
代高速、远程飞行器广泛将其作为末制导的主要技术
途径。大气层外轻型射弹(LEAP)是20世纪90年
代以来美国发展动能拦截弹技术的典型代表，其重要
的特点是实现了KKV关键技术设备小型化，采用了
红外凝视成像末制导方式，具有灵敏度高、分辨率好、
无光机扫描、无运动部件、可靠性高等优点。其他采
用红外凝视成像制导技术的飞行器有智能卵石
(BP)、高层战区高空区域防御计划(TH√¨D)、美
以合作研制的“箭一2”反导系统、美国“战斧”巡航
导弹BlockⅣ、英法共同研制的“风暴前兆”(Sto加
Shadow)巡航导弹等u’4l。
红外凝视成像导引头一般由光学头罩、红外光学
系统、凝视红外成像器件及杜瓦瓶、信号处理电路、
伺服系统(包括底座、控制电路、支架、方位和俯仰
力矩电机、方位和俯仰角位置传感器、陀螺及轴承)
等组成。高速飞行器红外成像末制导系统与一般的红
外成像导引头相比，除了光学头罩需要致冷之外，还
要增加气动光学效应校正单元，以进行高速飞行器光
学头罩外流场气动光学效应的校正，满足飞行器高精
度命中目标的要求。
1．3激光制导
激光制导是由弹外或弹上的激光束照射目标，弹
上的激光导引头等制导装置利用目标漫反射或敏感
发射光束，跟踪目标导引导弹或制导炸弹命中目标的
制导技术。激光制导分为半主动寻的制导、驾束制导
和主动寻的制导等方式。目前使用最多的是照射光束置于弹外的激光半主动制导技术。激光驾束制导与激
光半主动制导的相同点是照射光束在弹外对目标进
行跟踪照射，不同点是激光驾束制导不是利用目标的
散射信号，而是测量导弹偏离照射光束中心的偏差形成制导指令。半主动制导和驾束制导的特点是制导精
度高，抗干扰能力强，结构简单，成本较低，工作波
长一般为1．06“m和10．6Hm，已用于多个导弹武器。
半主动制导的典型型号有美国的“宝石路”系列炸弹、
“海尔法”反坦克导弹、铜斑蛇制导炮弹、法国的AS一30、俄罗斯的X一29空地弹、红土地制导炮弹，
驾束制导的典型型号有瑞典的RBs一70近程防空导
弹、瑞士的ADATS(防空反坦克导弹)ll‘5l。
激光制导现正在发展激光主动成像制导技术，由
于激光可形成二维强度像和三维像，且图像稳定，便
于识别算法的编制，是成像制导的方展方向之一。
激光雷达成像制导一般可分为扫描型与非扫描
型两种，扫描型成像激光雷达技术较为成熟，已在发达国家实用。随着固体激光器及半导体激光器技术的
发展，针对扫描型激光雷达成像技术存在的问题(结
构庞大、成像数率低、价格昂贵)，西方各国于20
光电跟踪与制导技术
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对抗激光制导武器的光电装备的发展分析
总第２０６期
２０１１年第８期 舰船电子工程 Ｓｈｉｐ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏ１．３１ Ｎｏ．８ １４
对抗激光制导武器的光电装备的发展分析
王恒坤王兵陈兆兵
（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春１３００３３）
摘要激光制导武器的低成本、高效费比、高精度特点，使其成为现代战争中最为重要的精确打击武器之一。如何有 效对抗激光精确制导武器目前正成为各国的研究重点。文章全面分析了当前激光制导武器的研究与应用现状，总结了当前 对抗该类武器的各种主要设备。对反精确制导武器的装备发展进行了分析。
关键词激光制导；光电对抗；欺骗干扰 中图分类号ＴＮ９７７
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ａｎｔａｇｏｎｉｚｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｇｕｉｄｅｄ
Ｗｅａｐｏｎ Ｏｐｔｏ—ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
Ｗａｎｇ Ｈｅｎｇｋｕｎ Ｗａｎｇ Ｂｉｎｇ Ｃｈｅｎ Ｚｈａｏｂｉｎｇ （Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｏｐｔｉｃｓ，Ｆｉｎｅ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００３３）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｇｕｉｄｅｄ ｗｅａｐｏｎ ａｒｅ ｌｏｗ ｃｏｓｔ，ｈｉｇｈ ｅｆｆｅｃｔ～ｃｏｓｔ ｒａｔｅ，ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｂｅ— ｃｏｍｉｎｇ ｔｈｅ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｅｘａｃｔｉｔｕｄｅ ｂｅａｔｉｎｇ ｗｅａｐｏｎｓ．Ｈｏｗ ｔｏ ａｎｔａｇｏｎｉｚｅ ｔｈｅ ｌａｓｅｒ ｅｘａｃｔｉｔｕｄｅ ｇｕｉｄｉｎｇ ｗｅａｐｏｎ ｉｓ
ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｋｅｙｓｔｏｎｅ ｉｎ ａ ｌｏｔ ｏｆ ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｐｐｌｉａｎｃｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｓｅｒ ｇｕｉｄｅ ｗｅａｐｏｎ ｗａｓ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ａｎａ— ｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｎｔａｇｏｎｉｚｉｎｇ ｌａｓｅｒ ｇｕｉｄｅｄ ｗｅａｐｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ
惯性技术在精确制导武器中的应用与发展
文章编号:1671-637X(2007)03-0045-03惯性技术在精确制导武器中的应用与发展鲁 浩1,2, 位晓峰2, 庞秀枝2(1.北京航空航天大学,北京 100083; 2.中国空空导弹研究院,河南洛阳 471009)摘 要: 探讨了惯性技术在精确制导武器中的应用与发展,给出了战术武器对惯性技术的要求,对国外惯性技术的现状和发展趋势进行了分析,对国内惯性技术的研究方向进行了展望。关 键 词: 武器; 精确制导; 导航战; 惯性技术中图分类号: V249.3 文献标识码: A ApplicationofinertialtechnologyinPrecisionGuidedMunitionsLUHao1,2, WEIXiao-feng2, PANGXiu-zhi2(1.BeijingUniversityofAeronautics&Astronautics,Beijing100083,China;2.ChinaAirborneMissileAcademy,Luoyang471009,China)Abstract: TheapplicationofinertialtechnologyinPrecisionGuidedMunitions(PGM)anditsdevelop2mentarediscussed.Thedemandsoftacticalweaponstoinertialtechnologyarepresented.Thecurrentconditionandfuturedevelopmentdirectionofinertialtechnologyinforeigncountriesareanalyzed,andthedevelopmentofdomesticinertialtechniquesisalsostudied.Keywords: weapon; precisionguidance; navigationwar; inertialtechnology
光学发展与人类社会进步
光学发展与人类社会进步
2015-08-29杨国桢院士
2015年是联合国教科文组织发起设立的“光和光基技术国际年”（The
International Year of Light and light-based Technologies），简称“国际光年”。光学在人类健康、通讯、经济、环境、人类生活改进等方面都做出巨大的贡献，然而光科学及其应用带来的直接改善人类生活的革命性技术，却经常不为大家所熟知（The science and applications of light creates revolutionary--but often
unseen--technologies that directly improve quality of life worldwide）。
从航空航天到日常的生产和生活，光学无处不在。就拿我们人人都有的手机来说，从手机的显示、镜头、芯片到通讯系统至少可以列出16个部件（光学玻璃、激光切割、激光打标、液晶材料、LED背光照明、导光板、偏振片、滤光片、增透膜、镜头、CCD成像、芯片光刻、光纤网通讯、红外通讯、光学传感、投影等）与光学技术有关。
以下从三个方面说明光学对人类社会进步的贡献：
一、光学对科学发展的重大贡献
100年以来，对科学技术贡献的标志性工作之一就是诺贝尔奖的获得。其中15项与光学有关的诺贝尔奖获得项目分别是光电效应（1921年）、微波激射器（1964年）、全息照相（1971年）、宇宙背景射线（1978年）、激光光谱（1980年）、精确原子光谱（1989年）、激光冷却（1997年）、飞秒激光化学（1999年）、波色爱因斯坦凝聚（2001年）、半导体异质结激光器（2002年）、量子光学与频率光梳（2006年）、发现荧光蛋白（2008年）、光纤的发明（2009年）、量子光学（2012年）、蓝光LED超分辨成像（2014年）。
下面介绍其中三个标志性的工作：
光电干扰技术及其在军事上的应用
光电干扰技术及其在军事上的应用
1. 引言
在越南战争中，越军用烟幕屏障使美军激光制导炸弹难以命中发电厂等关键目标，美军用机载告警器及红外诱饵弹使“萨姆－7”导弹基本上失去作用，电磁频谱的对抗从此扩展到光电频段，诞生了光电对抗。
在军事应用中，光电精确制导技术和光电侦测技术发展迅速，应用广泛，目前已形成较完善的装备体系。光电制导武器以投放准确、命中精度高、抗电磁干扰能力强等显著特点,成为最具有威胁力的武器之一。各国都在竞相发展光电制导的精确制导武器。从20 世纪90 年代以来爆发的几场局部战争的轨迹看,精确打击武器呈不断发展之势。
因此,研究光电对抗技术和了解军事装备发展情况,对搞好光电对抗方法研究及顶层建设,为深入探寻光电对抗领域的制胜之策,制定未来作战攻守方略具有十分重要的意义。
2. 光电对抗简介
光电对抗指敌对双方在光波段范围内，利用光电设备和器材，对敌方光电制导武器和光电侦察设备等光电武器进行侦察告警并实施干扰，使敌方的光电武器削弱、降低或丧失作战效能；同时利用光电设备和器材，有效地保护己方光电设备和人员免遭敌方的侦察告警和干扰。
光电对抗系统的组成如下图所示：
光电对抗 光电侦察
光电干扰 反光电侦察
反光电干被动侦察
主动侦察
无源干扰
有源干扰 涂料、伪装
欺骗/编码技术
改变目标光学特征，改变光传输特性 热抑制措施
编码技术、距离选通技术 多光谱技术、自适应技术
抗干扰电子技术和结构技术 各种光电防护和激光加固
2.1 光电侦察
光电侦察是指利用光电技术手段对敌方光电设备辐射或散射的光波信号进行搜索、截获、定位及识别，并迅速判别威胁程度，及时提供情报和发出告警。
光电侦察有主动侦察和被动侦察两种方式。主动侦察是利用对方光电装备的光学特性而进行的侦察，即向对方发射光束，再对反射回来的光信号进行探测、分析和识别，从而获得敌方情报的一种手段：被动侦察是指利用各种光电探测装置截获和跟踪对方光电装备的光辐射，并进行分析识别以获取敌方目标信息情报的一种手段。
GPSINS组合制导技术的发展趋势
自20世纪90年代以来，美军在四次主要的局部战争中，依靠大量使用精确制导武器取得了良好的作战效果。在四次战争中美军使用的精确制导武器数量所占比例分别为：1991年海湾战争占7.6%；1999年科索沃战争占35%；2001年阿富汗战争占60%；2003年伊拉克战争占68.3%。由此可以看出，从海湾战争到伊拉克战争，精确制导武器的使用增加了近9倍，使“不接触作战”、“外科手术式” 打击成为可能。正是一体化的GPS/INS（全球定位系统+惯性导航系统）组合制导技术进一步推动了精确制导武器向“百发百中”的方向发展。
一、进行GPS/INS组合的必要性
GPS是当前应用最为广泛的卫星导航定位系统，使用方便、成本低廉，其最新的实际定位精度已经达到5米以内。但是GPS系统军事应用还存在易受干扰、动态环境中可靠性差以及数据输出频率低等不足。
INS系统则是利用安装在载体上的惯性测量装置（如加速度计和陀螺仪等）敏感载体的运动，输出载体的姿态和位置信息。INS系统完全自主，保密性强，并且机动灵活，具备多功能参数输出，但是存在误差随时间迅速积累的问题，导航精度随时间而发散，不能单独长时间工作，必须不断加以校准。
将GPS和INS进行组合可以使两种导航系统取长补短，构成一个有机的整体。GPS/INS组合制导的优势主要体现在：
1. GPS/INS组合改善了系统精度
高精度的GPS信息可以用来修正INS，控制其误差随时间的积累。利用GPS信息可以估计出INS的误差参数以及GPS接收机的钟差等量。另一方面，利用INS短时间内定位精度较高和数据采样率高的特点，可以为GPS提供辅助信息。利用这些辅助信息，GPS接收机可以保持较低的跟踪带宽，从而可以改善系统重新俘获卫星信号的能力。
2. GPS/INS组合加强了系统的抗干扰能力
当GPS信号受到高强度干扰，或当卫星系统接收机出现故障时，INS系统可以独立地进行导航定位。当GPS信号条件显著改善到允许跟踪时，INS系统向GPS接收机提供有关的初始位置、速度等信息，以供在迅速重新获取GPS码和载波时使用。INS系统信号也可用来辅助GPS接收机的天线对准GPS卫星，从而减小了干扰对系统的影响。 3. 解决周跳问题
探测制导与控制技术专业导论-作业论文
探测．．-信息获取的过程，是指对于不能直接观察的事物或现象用仪器进行考察和测量，如空间探测、探测海的深度。现代化的信息获取技术手段有电视传真、遥感技术、光纤通信以及光学与光电子成像和雷达技术。
目标探测与识别研究的过程是:系统获得目标数据、显示、传输的实时能力，即要求高时效。这取决于两种因素：一是所采用的技术(如微光、红外、激光、雷达等)以及获得目标信息的设计原理和应用范围；二是对目标信息的数据处理能力。通过目标信息的"获取"、"处理"、"显示"、"传输"等途径实现目标"探测"、"识别"和"确认"。发展目标探测与识别技术，高时效和准确性是军事应用的最大特点。
随着光电、电子技术的发展，战场监视、目标探测的手段不断增多，并日趋完善，使军事部门有可能实施大范围、全天候、多频谱、昼夜、实时战场监视和目标探测。从空间上，利用距地面数十万米的空间轨道上的侦察卫星，中、低、高空侦察机，地面侦察车，侦察兵的便携式侦察器材，隐蔽的固定式地面侦察器材，水下监听声纳等可以监视整个战场，甚至全球。从时间上，利用各种侦察器材不仅可以昼夜监视战场，探测目标，而且借助现代通信工具可以实时或近实时地获取目标信息。从电磁频谱上，工作在不同波段上的各类侦察器材覆盖了紫外、可见光、红外、微波、毫米波、直至声波的整个电磁波谱。
航天探测器．．．．．：又称空间探测器，深空探测器或宇宙探测器。对月球和月球以远的天体和空间进行探测的无人航天器，是空间探测的主要工具。空间探测器装载科学探测仪器，由运载火箭送入太空，飞近月球或行星进行近距离观测，做人造卫星进行长期观测，着陆进行实地考察，或采集样品进行研究分析。空间探测器的显著特点是，在空间进行长期飞行，地面不能进行实时遥控，所以必须具备自主导航能力；向太阳系外行星飞行，远离太阳，不能采用太阳能电池阵，而必须采用核能源系统；承受十分严酷的空间环境条件，需要采用特殊防护结构；在月球或行星表面着陆或行走，需要一些特殊形式的结构。 空间探测器是在人造地球卫星技术基础上发展起来的，但是与人造地球卫星比较，空间探测器在技术上有一些显著特点。尤其是控制和导航：空间探测器飞离地球几十万到几亿公里，入轨时速度大小和方向稍有误差，到达目标行星时就会出现很大偏差。例如，火星探测器入轨时，速度误差1米/秒（大约是速度的万分之一），到达火星时距离偏差约10万公里。因此在漫长飞行中必须进行精确的控制和导航。飞向月球通常是靠地面测控网和空间探测器的轨道控制系统配合进行控制的(见航天器轨道控制)。行星际飞行距离遥远，无线电信号传输时间长，地面不能进行实时遥控，所以行星和行星际探测器的轨道控制系统应有自主导航能力（见星际航行导航和控制）。例如，美国“海盗”号探测器在空间飞行八亿多公里，历时11个月，进行了2000余次自主轨道调整，最后在火星表面实现软着陆，落点精度达到50公里。此外，为了保证轨道控制发动机工作姿态准确，通信天线始终对准地球，并使其他系统正常工作，探测器还具有自主姿态控制能力。
光纤制导技术及器件的发展研究
光纤制导技术及器件的发展研究
摘要：光纤制导技术作为一种重要的信息传输和传感方法，已经在多个领域取得了显著的进展。本文综述了光纤制导技术及器件的发展历程，探讨了其在通信、医疗、工业和科学领域的广泛应用。此外，本文还展望了未来的发展趋势，包括新型光纤材料、高性能光纤器件和应用拓展。
关键词：光纤制导技术；器件；发展；
引言：
光纤制导技术是一种利用光纤作为导向媒介传输光信号的技术。自20世纪60年代首次提出以来，光纤制导技术已经在通信、医疗、工业和科学等领域取得了重大突破。本文旨在综述光纤制导技术及器件的发展历程，并探讨其在不同领域的应用，同时对未来的发展趋势进行展望。
一、光纤制导技术的发展
1.1 光纤材料的演进
最早的光纤是由玻璃制成的，但随着技术的不断发展，光纤材料的多样性不断扩展。新型光纤材料的出现对光纤制导技术产生了深远的影响，包括：1）光子晶体光纤：光子晶体光纤以其周期性排列的微结构而闻名，允许对光信号进行更精细的控制。这种光纤在分散、非线性光学和传感应用中具有广泛的潜力。它的周期性结构可以调制光的传播特性，包括波导光子晶体光纤和光子晶体纤芯光纤等。2）微结构光纤：微结构光纤通常包括多个微细的空气孔或纤芯中的微结构，这些结构能够调整光信号的传播特性。这种光纤的设计可以实现更高的非线性效应、更大的模式场和更大的灵敏度。
1.2 高性能光纤器件 随着光纤技术的不断成熟，高性能的光纤器件不断涌现，为光纤制导技术的应用提供了更广阔的前景。以下是一些光纤器件的关键发展：1）光纤放大器：光纤放大器如光纤拉曼放大器和掺铒光纤放大器已经在通信领域广泛应用。它们可以增强光信号的强度，实现长距离光纤通信。2）光纤激光器：光纤激光器产生高度聚焦的激光光束，被广泛应用于材料加工、医疗激光手术和科学研究。它们具有稳定性和高效性的优势。3）光纤光栅：光纤光栅用于分光和频谱分析，广泛应用于光谱测量、光通信系统和传感器中。它们可用于信号滤波和波长选择。
激光制导原理
激光制导原理
激光制导是一种利用激光束进行精确瞄准和导引的技术，广泛应用于导弹、飞机、舰船、坦克等武器装备中。激光制导技术的发展，极大地提高了武器系统的精确打击能力，成为现代战争中不可或缺的重要手段。
激光制导原理的核心在于激光束的发射、传输和接收。首先，激光制导系统通过激光器发射一束高能激光束，然后利用光学系统对激光束进行调制和聚焦，使其成为一束具有较高能量密度和较小发散角的激光束。接着，激光束被传输到目标区域，激光制导系统通过精密的光电探测器接收目标反射的激光信号，进而实现对目标的精确瞄准和跟踪。
激光制导原理的实现离不开激光技术、光学技术和探测技术的高度集成。激光技术的发展使得激光器输出功率和光束质量得到了显著提高，光学技术的进步使得激光束的调制和聚焦更加精确，探测技术的突破使得激光制导系统对目标的探测和跟踪更加灵敏和准确。这些技术的集成和完善，为激光制导原理的实现提供了坚实的技术基础。
激光制导原理的关键在于激光束的高能量密度和高精度瞄准能力。激光束的高能量密度使得它具有很强的穿透能力和破坏力，能够在极短的时间内将目标摧毁；激光束的高精度瞄准能力使得它能够精确地瞄准目标，即使目标在高速运动或恶劣环境下，也能够实现精确打击。
总的来说，激光制导原理是一种利用激光束进行精确瞄准和导引的技术，它的实现离不开激光技术、光学技术和探测技术的高度集成，具有高能量密度和高精度瞄准能力。随着科技的不断进步，激光制导技术将会在军事、航天、航空等领域发挥越来越重要的作用，为人类的安全和发展提供更加强大的保障。
精确制导武器在信息化战争中的发展趋势
精确制导武器在信息化战争中的发展趋势
精确制导武器在信息化战争中的发展趋势以信息技术为核心的高新技术的发展极大地促进了世界新军事的变革；信息化是新军事变革的本质和核心。作为典型的信息化武器——精确制导武器，在近几年来，世界主要国家都非常重视在精确制导武器研发和采购上的投入，精确制导武器呈现强劲的发展势头；原有装备经过改进和改装后战术技术性能不断提升，新型精确制导武器不断涌现，使精确制导武器出现了综合化、多样化的发展格局。新时期新阶段，探讨精确制导武器的发展趋势，对研究信息化战争的对抗模式和作战样式，获取信息化战争的主动权有着重要的意义。
1、精确制导武器的发射单元、制导系统与作战信息平台相融合，提高整体作战效率
。在未来信息化战争中，无论采用什么样的战争形态，都要求能快速准确发现目标、及时决策和精确打击，信息化战争不仅是指挥控制系统的信息化，而且是武器系统的信息化。精确制导武器作为典型的信息化武器，其获得信息的来源不能只限于自身的探测器，还应当充分利用战场中的多种信息资源。对现有精确制导武器发射单元进行信息化改进，使其充分支持C4I、C4ISR、C4KISR等指挥控制系统，实现信息共享，使发射单元不但具备自身火力分布数据，还能共享上级的综合情报数据以共享敌方前沿阵地地形、布设、武器装备等情况，这些都对参战人员掌握精确制导武器的发射时机或者自动修正发射之前的参数提供必要的支持。目前，精确制导武器获取信息和利用信息的程度不高，弹上传感器的探测距离近，易受干扰，而且受体积质量的限制，弹上传感器的探测性能无法与其它探测平台的传感器相比。如果在精确制导武器上加装数据链，则精确制导武器之间、精确制导武器与其它信息平台通过数据链共享信息，能迅速察觉目标的机动和环境的变化，在飞行中进行数据交换，实时地对弹上数据进行修正，将极大地提高探测距离和探测精度，还可以识别特定目标和对目标毁伤评价，如果原定目标被摧毁，制导系统能够重新选择新的航线攻击备选目标。同时，弹上数据通过数据链也可以回传到指挥控制信息平台，指挥员可以根据数据链传回来的数据进行毁伤评估，对目标最易被破坏的区域实施攻击，从而显著提高作战效能。通过数据链，用地面部队或无人侦察机也可以来导引攻击机动目标或难发现的目标。目前，美军方正在致力于研制空中巡逻弹药，这种制导弹药可以停留在一个区域内直到按指令对目标进行攻击。