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激光制导武器

第一节：激光制导技术及波长选择

一、激光制导种类和原理

激光制导的核心思想是 “照亮”目标，让武器去寻找这个“光斑”。主要分为两大类：半主动制导 和 主动/驾束制导，其中绝大部分现役激光制导武器都采用半主动制导。

1. 半主动激光制导

这是最常见、最成熟的激光制导方式。

1）结构组成：

整个过程需要三个角色协同完成：

① 目标指示器：通常由地面前进观察员、无人机或攻击机携带。它的任务是向目标发射一束经过特定编码（以固定频率脉冲）的激光束，持续“照亮”目标；

② 导引头：安装在导弹或炸弹的头部。内部装有激光探测器（通常是四象限探测器）和解码电路；

③ 弹体：炸弹或导弹本身。

2） 工作流程包括：

① 照射：目标指示器对准目标，发射编码激光束。激光束照射到目标后，会向各个方向散射形成漫反射，形成一个“激光光斑”；

② 搜索与捕获：制导武器被投掷或发射后，其导引头开始搜索来自目标的反射激光信号；

③ 解码与锁定：导引头捕获到反射的激光信号后，会进行解码。只有当接收到的激光脉冲编码与它预先设定的编码一致时，它才会确认“这就是我要找的目标”，从而锁定这个信号源；

④追踪与修正：导引头内部的四象限探测器通过比较四个象限接收到的激光信号强度差，来判断光斑中心相对于弹体轴线的方向（例如，如果光斑在右上方，则右上象限的信号最强）。

⑤命中：弹体上的控制系统根据导引头提供的偏差信号，不断调整舵面，修正飞行轨迹，确保弹体始终飞向光斑中心，直至命中。

3）关键特点：

武器本身是“发射后不管”的，因为能自动寻的。但目标指示器必须持续照射目标，直到武器命中。这期间指示器平台（如士兵或飞机）不能移动。存在一定风险。

2. 驾束制导

这种方式比较少见，主要用于一些短程反坦克导弹。

原理：发射平台向目标发射一道集中的、不断扩大的锥形激光束（像一个“光筒”），并将导弹发射到这个激光束中。

过程：导弹尾部有一个激光接收器。它会感知自己是否位于激光束的中心轴上。一旦偏离，接收器就能检测到偏差，并生成指令，控制导弹飞回光束中心。

比喻：就像让导弹在一条“光隧道”里飞行，它只需要保证自己不碰到“隧道壁”就能命中目标。

特点：整个过程中，发射平台必须持续用激光束罩住目标，直到导弹命中。

激光器原理图

二、激光波长的选择

激光制导武器使用的激光波长不是随意的，而是基于一系列物理、技术和战术考量。最常见的波长位于近红外波段。

（一）主要波长

1.064 μm：这是最经典、最常用的波长，由钕钇铝石榴石激光器产生。

1.57 μm：这是“人眼安全” 波长，日益成为现代系统的标准。

10.6 μm：由二氧化碳激光器产生，主要用于驾束制导（如瑞典的比尔反坦克导弹）。

（二）波长选择的深层原因

选择波长是一个复杂的权衡过程，主要基于以下几个因素：

1. 大气传输窗口
这是最重要的因素。激光在大气中传输时，会被空气中的水蒸气、二氧化碳、氧气等分子吸收，也会被尘埃、烟雾散射。只有在某些特定波段，激光的衰减较小，传输距离才远。这些波段被称为 “大气窗口”。

1.064 μm 和 1.57 μm 都位于近红外的大气窗口内，传输性能优良，适合远程指示目标。

2. 探测器灵敏度与成本
硅基光电探测器对 0.4 ~ 1.1 μm 的光最敏感，且技术成熟、成本低廉。1.064 μm 正好处于硅探测器响应范围的边缘，可以制造出灵敏度高、成本低的导引头。1.57 μm 需要更昂贵的铟镓砷探测器，但随着技术进步，其成本已在可接受范围内。

3. 人眼安全
这是一个至关重要的因素，直接关系到训练和使用的安全性。

1.064 μm：非常危险。这个波长的激光能够穿透人眼的晶状体，并聚焦在视网膜上，能量高度集中，极易造成永久性视网膜损伤。在训练或近距离使用时风险极高。

1.57 μm：人眼安全。这个波长的激光会被人眼中的水分（前房液和玻璃体）强烈吸收，无法有效聚焦到视网膜上，大大降低了致盲风险。这使得部队可以在更真实的条件下进行训练，也减少了战场上误伤己方人眼的风险。

4. 隐蔽性与抗干扰能力

• 1.064 μm：作为最经典的波长，其特性已被充分研究，因此也是最容易被敌方激光预警设备和对抗系统探测和干扰的波长。

• 1.57 μm：相对较新，在大气中的传输特性与1.064μm略有不同（例如对雾的穿透性稍好）。同时，由于它远离传统波长，对旧式激光预警系统有一定的隐蔽性。

• 10.6 μm：位于远红外，完全不同于近红外系统，需要使用不同的探测和对抗技术，具有一定的独特性。

5. 总结对比

激光制选用的激光器和波长

*OPO/OPA：学参量振荡器/放大器，通常用1.064μm激光泵浦来产生1.57μm激光。

三、结论：

激光制导武器普遍使用近红外波段（特别是1.064μm和1.57μm），是因为它们在大气传输、探测器技术和战术需求之间取得了最佳平衡。而技术发展正明显地从高性能但危险的1.064μm，向性能相当但更安全的1.57μm 迁移。

激光半主动寻的制导系统示意图

第二节：用于激光制导干扰的烟剂及其作用原理

一、激光制导与观瞄的无源干扰

(一）核心概念

1. 激光制导：通过向目标发射编码的激光束，弹头（导弹、炸弹）上的激光导引头会探测到从目标反射回来的激光“斑点”，并追踪这个斑点，直至命中目标。

2. 激光观瞄：使用激光测距机、目标指示器等设备，对目标进行测距、照射或标记，为己方火力提供精确数据。

3. 无源干扰：也称为“被动干扰”。它本身不发射任何能量（如电磁波、激光），而是通过释放、布撒或使用某些材料，来改变、削弱或阻断敌方传感器（包括激光导引头、电视、红外摄像机等）的信号。其核心是 “遮蔽” 和 “欺骗”。

（二）无源干扰的主要方式

针对激光制导和观瞄，无源干扰主要有以下几种形式：

1. 烟幕干扰

原理是在敌方传感器（激光测距机、目标指示器、导引头）和目标之间，快速形成一道浓密的烟雾墙。烟幕中的气溶胶颗粒会对激光束产生强烈的散射和吸收作用，极大地衰减激光能量。这导致：

无法测距：反射回测距机的激光太弱，导致测距失败。

无法照射：照射到目标上的激光能量不足，导引头无法捕获和锁定反射的激光信号。

制导失效：即使导引头锁定了目标，在飞行末段一旦进入烟幕区，也会立即丢失目标，导致脱靶。

同时对观瞄：遮蔽可见光，使敌方光学/电视观测设备失效。

2. 气溶胶干扰

可以看作是烟幕的一种，但更侧重于针对特定波段（如红外、激光）进行优化。不仅能遮蔽可见光，还能有效遮蔽红外辐射和激光波段。

3. 设置假目标/诱饵

原理：布设能够强烈反射激光的物体，其反射特性与真实目标相似。

作用：当敌方激光照射器扫描区域时，假目标会产生一个比真实目标更亮的激光反射信号，可能误导激光导引头飞向假目标。这属于一种“欺骗式”干扰。

4. 使用低发射率/漫反射材料

原理：在重要目标表面涂覆或覆盖对激光反射率极低、或能产生漫反射的特殊材料。

作用：极大削弱目标反射的激光信号强度，使激光导引头在远距离上难以发现和锁定目标。

能量衰减前的滤光器件技术要求

（未完待续）