机载光电探测系统的发展趋势是多光谱多波段的综合以及全面的数据
2013-04-22
机载光电探测系统的发展趋势是多光谱多波段的综合以及全面的数据融合，万用表它主要表现在：
● 多光谱多波综合，随着双色甚至三色红外成像器件大规模的应用，多个波段同时工作已成为可能，也为进一步的图像融合、自动目标探测与识别、自动攻击与防卫提供了技术基础。
● 光电探测系统受其工作原理的限制，在某些战场条件如尘埃、烟雾等情况下，工作性能下降，而目前电磁微波雷达的技术进步也同样是日新月异的，将两种不同类型、不同工作原理的探测技术互相综合，在信息处理上实现真正地融合，是大幅度提高机载探测能力的必由之路。
● 光电探测系统如何在隐身飞机上实现是目前急需突破的一项关键技术，在光学窗口的构形、光窗材料与加工工艺等方面还有大量的工作。 机载光电探测系统的主要战术应用范围包括：对空目标探索、跟踪，对地目标搜索、跟踪，战场态势感知、导弹来袭告警、辅助导航与起飞着陆等。 近期的发展趋势是将以上各种分立系统综合到一个系统中，共享通光口径和信息处理资源。要实现光电探测的全方位、全动态过程，一个很重要的概念是分布孔径红外系统（DAIRS）。 分布孔径系统是军用被动光电系统研究领域的一个新概念，是21世纪军用光电系统发展的新方向。DAIRS采用一组精心布置在飞机上的传感器阵列实现全方位、全空间敏感，并采用各种信号处理方法实现地面、空中目标探测、跟踪、瞄准，威胁告警，战场杀伤效果评定，夜间与恶劣气候条件下的辅助导航、着陆等多种功能，从而能够用一个单一的系统完成目前要多个单独的专用红外传感器系统完成的功能。DAIRS所采用的红外传感器使用了二维大面阵红外焦平面阵列，直接固定在飞机结构上，可以输出多个波段的高帧频图像，取消了现有的前视红外瞄准系统、红外搜索跟踪系统等所采用的高成本的稳定瞄准系统，重量、体积、功耗和成本大大降低，而且具有高可靠性、高生存性、高可支持性的特征，完全符合新一代军用航空电子综合系统的要求。近年来美国诺斯罗普·格鲁门等公司正在全力发展这种采用全新信息处理设计理念的DAIRS，已经取得了一定进展。
但目前红外探测器在分辨率等上还无法满足对地攻击所要求的性能，因此，仍然保留了一个单独的瞄准用前视红外系统与分布孔径红外系统并列。该系统与激光等其他光电传感器综合，以实现目前各类机载瞄准吊舱的功能。例如，在波音的JSF计划中，安装了雷神公司的两个红外传感器系统，一个系统是分布式红外传感器（DIRS），用于对空目标探测、威胁告警和战场态势感知。第二个红外系统是瞄准前视红外系统（Tflir），用于探测、识别和精确指示地面目标。DIRS采用6个相同的传感器，每个具有90度的视场，是围绕JSF联合攻击机设置的，以提供其整个的球形覆盖。DIRS系统探测导弹的发射，跟踪其飞行、给出飞机受威胁的指示，并对弹着时间进行预测。系统还可用作IRST传感器提供状态感知功能，并对系统球形覆盖范围内的任何飞机进行跟踪。除状态感知外，DIRS还为飞行员提供昼夜图像，这些图像被送到头盔显示器（HMD）显示。第二个系统瞄准前视红外系统，采用中波凝视焦平面传感器，并与一个激光指示／光斑跟踪器实现综合。为实现隐身的目的，采用了可伸缩的光学窗口。当需要时，可伸缩的光学窗口从机腹下伸出，并迅速对目标进行探测和跟踪，还能对制导武器进行引导。使用完之后，光学窗口缩回，保护门关闭，对雷达截面没有影响。
