紅外制導技術是通過利用紅外探測器捕獲和跟蹤目標自身輻射的紅外能量實現尋的制導的技術,具有隱蔽性好、制導精度高、可全天時作戰的特點。自1956年美國研制成功第一代紅外制導導彈——“響尾蛇”空空導彈問世以來,該技術取得了迅猛的發展,在地空、艦空、空空等對空導彈武器中得到了廣泛的應用,從便攜式防空導彈、車載/艦載防空到紅外空空導彈,在領域持續拓寬的同時性能不斷得到提升,成為精確制導武器的一個重要分支。
半個多世紀以來,紅外制導導彈已經發展到了第四代。作為其換代標志的紅外導引頭也從最初的單元調制盤探測體制發展到了如今的成像探測體制。隨著紅外成像探測體制的日漸成熟,紅外成像制導技術逐漸發展成為紅外制導技術的主流。
據麥姆斯咨詢報道,近期,上海航天控制技術研究所李同順研究員課題組在《上海航天》期刊上發表了以“對空紅外制導關鍵技術發展分析”為主題的綜述文章。李同順研究員主要從事紅外制導技術方面的研究工作。
這項研究針對未來紅外制導導彈對空作戰面臨的對象日趨多樣、目標隱身能力大幅提升、新型對抗技術廣泛使用、戰場環境更加復雜等重大挑戰,分析了對空紅外制導技術的國外發展現狀及趨勢;全面梳理了現代戰爭對下一代對空紅外制導技術的軍事需求,提出了對空紅外制導的關鍵技術,包括弱小目標探測、自主目標識別、雙多波段紅外探測和多模復合制導等,并對相應關鍵技術的內涵、發展趨勢、技術途徑及研究成果進行了闡述,為紅外制導技術的發展提供建議和參考。

典型單波段紅外導引頭
紅外制導技術主要包括:單波段紅外成像制導技術、雙波段紅外成像制導技術和多模復合制導技術。

典型雙波段紅外導引頭

典型多模復合導引頭
隨著新技術的不斷涌現以及對空作戰理念的不斷更新,新型空襲模式應運而生,形成了以“空中為主體、網絡為中心、空間為支援和臨近空間為重要補充”的格局。這使得對空作戰軍事需求發生了深刻的變化,這種變化具體體現在以下兩個方面:(1)攔截目標日趨多樣,隱身能力大幅提升;(2)新型對抗技術廣泛使用,戰場環境更加復雜。

新型對抗技術
對空紅外制導關鍵技術主要有:弱小目標探測技術、自主智能目標識別技術、雙多波段紅外制導技術、多模復合制導技術。
弱小目標探測技術成為對空紅外制導技術的首要關鍵技術,對提高精確制導武器的作戰距離及反應速度具有重要意義。,可以從提高紅外器件性能、新型光學系統設計和應用、微弱目標信號提取方法等方面開展研究:(1)研制高性能紅外探測器技術。(2)近衍射限光學成像技術。(3)弱小目標信號提取技術。

弱小目標識別結果
以深度學習為代表的自主智能目標識別技術具有高維特征學習和知識推理識別能力,使自主智能目標識別技術在精確制導領域的應用成為可能。為了實現紅外彈載自主智能目標識別技術,可采用如下的技術方法:(1)紅外樣本庫的構建與增廣技術。(2)基于智能識別網絡模型設計及輕量化技術。(3)彈載智能信息處理平臺架構技術。

自主智能目標識別結果
雙/多波段紅外制導技術是提高紅外制導復雜環境適應性、抗干擾能力的一個重要技術途徑和發展趨勢。雙/多波段紅外制導技術主要包括轉輪式多波段和共焦面疊層雙波段兩種技術體制。為實現雙/多波段紅外制導系統的探測和抗干擾能力提升,可開展如下技術研究:(1)典型目標多波段光學特性檢定及建模。(2)寬波段高光效多波段集能器技術。(3)基于多波段融合的信息處理技術。

雙多波段紅外成像圖
對空多模復合制導多以紅外/雷達復合制導形式為主,近年來隨著激光探測器件的發展,紅外/激光復合制導技術也漸成光電復合的一個重要發展趨勢。面對現實作戰需求、技術現狀及發展趨勢,對空復合制導技術應著重加強如下兩個方面研究:(1)體制復合多約束系統高性能總體設計技術。(2)多模信息融合處理技術。
軍事裝備和作戰思想正在高速革新,其中,對空作戰仍然是未來戰爭的主戰場。針對未來空中作戰的隱身化、智能化、強對抗、全天候等發展趨勢,紅外制導技術面臨重大挑戰,須加強相關基礎理論研究以及新技術、新材料的創新應用,以快速推進紅外制導技術的發展。
