航空光电系统抗干扰性能分析
刘立涛
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刘立涛,. 航空光电系统抗干扰性能分析[J]. 中国航空航天科学,202110. DOI:10.12721/ccn.2021.157087.
摘要: 航空光电系统的抗干扰能力对复杂电磁环境的良好运行至关重要,抗干扰能力主要体现在对抗光电干扰的反应中,包括运用多种技术和策略来保证系统的稳定性和效率,特别是航空光电系统的抗干扰性能分析。
关键词: 航空光电系统;抗干扰;性能分析
DOI:10.12721/ccn.2021.157087
基金资助:

人工智能、云计算、大数据等新信息技术的发展,带动了战争形态的发展,从传统的“火力、机动力”到信息化,再到智能化、计算机化网络中心,适应战争和技术变革的大趋势,航空光电装备在未来运行的参与度和影响力将发生巨大变化,设备和技术系统也将作出相应的调整。

一、航空光电技术发展现状

1.侦察探测识别仍然是系统的基础。虽然目前的战争越来越依赖于光电侦察和监视设备,侦察仍然是航空光电装备,红外图像和侦察设备的主要组成部分,但机载光电情报侦察仍然是发展和应用的核心,而作战回路的早期识别或识别是战斗计划和军事行动的基础,特别是在战场日益复杂的背景下,战斗越来越困难,增加了侦察探测目标的能力。

2.系统和功能集成。是是机载光电装备的需求,随着机载光电的数量和种类的增加,技术的发展势在必行,机载光电在严格的质量、尺寸和功耗的限制下,随着计算机条件的变化,设计和改进了复杂的体系结构、功能划分和运行侦察监视工作流程,现有的机载光电必须注重功能的紧密融合集成,以提高整体作战效能。

3.通用性和模块化设计。是机载光电系统的关键特征,它越来越注重提高效率和降低成本,这需要在设计,制造,使用和维护的整个生命周期中开发功能性设备和技术,并直接更换其开放架构的模块化设计组件,以提高战斗灵活性,减少维护需求,并为未来创新和增强机载光电系统提供最大的灵活性。这使能够通过添加或调整适用于机载光电组件来集成技术插入和螺旋式开发,以更好地满足更广泛的开发环境的需求,并利用可直接切换的即“即插即用”组件来减少维护时间和成本。

4.决定性智能信息处理能力。不断发展侦察感知,不再局限于原始数据的获取、监控和识别,它能够处理和分析信息,将大量原始数据或基础信息“融合”成有用的知识,并通过网络和机载光电侦察感知的发展,越来越多地转向数据处理,增强集成和各种传感器网络,通过信息集成过滤复杂数据,帮助识别目标和交叉融合,提取或合成目标、条件和威胁信息。

二、光电航空系统的设计与开发

随着航空科学技术的发展,航空光学仪器的应用越来越重要,航空光电仪器是精确导航、测距和观测重要组成部分。

1.航空光电仪器系统。(1)导航系统,是一种提供飞机方向、位置和速度信息的测量系统,特别是GPS导航系统是利用卫星信号进行全球定位的高精度GPS技术。(2)观测系统,主要由火控、监控、目视系统等组成,火控是一种光电武器精确打击系统,用于飞行器和飞行环境的实时监控。目视观测系统是飞行员可以用肉眼看到周围环境的系统。(3)测距系统,可用于测量飞机与目标之间的距离,包括激光、雷达测距等。

2.设计与开发光电航空仪器。(1)系统设计,设计和开发考虑了机动飞行的动荡和其他风险因素,飞机实际应用的要求需要对光电航空仪器进行全面的规划和相应的实验分析和验证。(2)开发光电系统,以满足导航、光学测量、激光测距仪等的需要,开发过程需要技术调研设计方案、元件制造、调试装配。

3.发展趋势。(1)提高安全性,随着安全要求的提高,光电航空仪器的安全显得越来越重要。未来的趋势是优化传统设备系统和发现新的设备系统。(2)智能化,随着人工智能的不断创新航空光电设备的智能化成为未来传统航空系统的重要发展趋势,但未来更智能的航空系统将通过人工智能来实现未来的多功能光电航空仪表系统将从多方面发展起来。除了传统的导航、观测和距离测量之外,航空光电设备系统还可以轻松地与其他系统进行通信,以实现未来的其他功能,光电技术将为航空事业的发展带来更多的机遇和挑战。

三、‌航空光电抗干扰技术的核心原理

以各种方式检测、跟踪和制导敌方光电系统干扰,以防止它们失效或导致误判,特别是几种航空光电抗干扰原理:

1.‌光电干扰原理。发射干扰对敌方光电系统的检测、跟踪和制导,并光源干扰,使其无法正常工作。

2.‌瞬间强光干扰。即干扰敌方系统的检测,跟踪和制导,导致失明,眩晕或误判,可能导致干扰或损坏。

3.欺骗原理。通过模拟信号或虚假目标来混淆敌方光电系统的识别,跟踪和制导,导致误判或误导,导致实际操作中的混淆、欺骗,这些原理可以通过多种技术实现,例如电子干扰,通过在某些频段上发射电磁波或RF信号来精确干扰无人机的导航和通信系统,以便失去控制,甚至恢复到原点。(ADRC)‌二级自抗扰控制通过在外部框架中添加高精度陀螺仪和独特的参数化带宽设计,ESO和二级自抗扰干扰补偿控制提高了系统的隔离性和鲁棒性,以满足高精度航空稳定平台的性能要求,提高了抗干扰性,并确保在复杂的电磁环境中稳定运行。

四、‌航空光电系统的抗干扰性能

1.在光电制导系统。这些系统在抗干扰性评估技术中有着重要的应用,包括典型的光干扰环境的设计、干扰指标的编制以及内外场评估技术。

2.‌光电稳定。扰动频率的自适应控制自抗扰提高了系统的抗干扰能力,测试表明该方法的抗干扰能力在6.72dB以上,具有较高的实用价值。

3.‌光电干扰。通过将保护目标分为有源和无源干扰,来干扰敌方光电设备及措施破坏的方法。

4.为了提高航空光电抗干扰性,可以采用以下技术和策略。高电磁脉冲控制系统通过滤波元件、隔离变压器来防止噪声、静电损坏,通过消除电网噪声,提高电磁干扰控制系统的滤除能力,具有自适应干扰频率的先进状态跟踪设计解决了传统观测器在高阶系统中跟踪的相位延迟问题,大大提高了系统的抗干扰性。

一般来说,抗干扰性能的航空光电系统通过广泛的技术和策略来保证的,这些技术和策略提高了系统的稳定和可靠性,同时在复杂的电磁环境中发挥着重要作用。

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