導彈紅外成像制導技術(shù)：看的清，打的穩(wěn)

紅外制導可以分為紅外成像制導和紅外點源（非成像）制導兩大類。早期的對空導彈大多采用紅外點源制導，這種制導方式雖然結(jié)構(gòu)簡單、成本低、動態(tài)范圍寬、響應速度快，但它從目標獲取的信息量較少，抗干擾能力差，制導精度受到限制，也沒有區(qū)分多目標的能力，因此紅外制導近年來的發(fā)展方向就是紅外成像制導。

紅外成像就是通過紅外探測器捕捉物體向外輻射的紅外能量，由于物體各個部位的紅外輻射能量的強度是不同的，因此紅外探測器可以將物體上細微的紅外輻射能量差別記錄下來并生成像素，再通過不同的像素形成圖像信息，這種圖像信息可用于分辨目標和周圍背景的特征，并且可以生成可見光圖像以視頻顯示輸出。紅外圖像的質(zhì)量與電視相近，原理也與電視攝影機差不多，只不過攝影機生成圖像靠的是捕捉可見光信號，紅外成像導引頭則捕捉的是紅外線信號，兩者利用了不同的能量媒介。

軍用機場的紅外成像圖像

那么紅外非成像制導（紅外點源制導）和紅外成像制導兩者有什么區(qū)別呢？簡單說就是對付同樣的戰(zhàn)斗機目標時，非成像的紅外導引頭看到的目標是一個模糊的亮點，而成像導引頭看到的目標就是一個比較具體的飛機形狀了，飛機每個部位的熱輻射信號都被捕捉下來并生成紅外圖像?？梢娂t外成像制導相比非成像制導而言，最大的優(yōu)勢之一就是具備了更好的目標識別能力和抗干擾能力，因為后者看到的只是一個亮點，假如目標釋放出一個更大的熱源（紅外干擾彈），則非成像導引頭就會跟蹤上這個假目標，而丟失了真正的目標。而紅外成像導引頭雖然可能看的還是比較模糊，但已經(jīng)足以幫助彈上制導系統(tǒng)將真實目標與干擾源區(qū)分開來，傳統(tǒng)的閃光彈和照明彈對它的干擾基本上沒有效果。紅外成像制導的這個優(yōu)勢，最終將淘汰非成像紅外制導。我國新一代空空格斗彈、便攜式防空導彈、艦載近防導彈也都配備了先進的紅外成像導引頭。

美國F-22戰(zhàn)斗機的紅外成像圖像

戰(zhàn)斗機釋放紅外干擾彈

紅外成像制導還有一個特點是可以在夜間使用，這主要是相比可見光成像而言的?？梢姽猓ㄒ簿褪侨搜勰軌蚋兄哪遣糠蛛姶挪ǎ┰谝归g能見度較差的情況下是無法作用的，而任何溫度在絕對零度以上的物體都會向外輻射紅外能量，所以在夜間，紅外成像制導仍然有效。而且由于紅外成像制導具備識別目標外形特征的能力，從而能夠識別出與背景的紅外輻射強度差異不大的“冷”目標，進一步提高了制導精度。由于紅外成像制導對目標的分辨率高，并且可以將目標圖像通過數(shù)據(jù)鏈回傳給后方，由后方操作人員對目標進行識別，并可選擇目標的薄弱部位進行攻擊，還能在攻擊前進行打擊效果評估，因此非常有利于打擊復雜地面環(huán)境下的目標。由上可見，紅外成像制導在用于各類對地攻擊武器時是具有很大優(yōu)勢的，比如空地導彈、制導炸彈、對陸巡航導彈等都可以在末制導階段采取紅外成像制導方式。我國也有不少空地武器采取了紅外成像制導或多模復合制導方式，美軍的主流空地武器如SLAM、JASSM、JSOW等也都選擇了紅外成像制導作為末制導方式。紅外成像制導已成為與電視制導、激光制導等并列的一種主流對地制導方式，發(fā)展前景不容小視。

美國SLAM-ER空地導彈的紅外探測窗口

引入紅外成像制導與主動雷達制導組成復合制導方式，也成為近年來反艦導彈的一個發(fā)展趨勢?，F(xiàn)代水面艦艇相對于海面背景而言也是一個龐大的紅外輻射源，艦艇發(fā)動機的工作溫度可以高達數(shù)百度甚至上千度，并且紅外特征很難完全消除，這就給了紅外制導系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)和識別目標的機會。由于紅外成像制導不受無線電干擾的影響，并且水面艦艇的雷達隱身措施對其也是無效的，因此反艦導彈在引入紅外成像制導后，具備了對水面艦艇更高的目標分辨能力、抗干擾能力和反隱身能力。比如臺灣的“雄風”-2反艦導彈就采取了紅外+主動雷達制導的復合制導方式，一些新型反艦導彈如挪威的NSM反艦導彈甚至將紅外成像制導作為導彈的主制導方式而使用。

挪威NSM反艦導彈也采用紅外成像制導方式

當然，紅外成像制導也是有缺點的。相比紅外點源制導，它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更復雜、造價更高，尤其是在參與導彈的復合制導方式時，其成本是一個不得不考慮的重要因素。另外，相比雷達制導，紅外制導系統(tǒng)的作用距離較近，且容易受到煙、塵、霧和惡劣氣象條件的影響，其全天候作戰(zhàn)能力比不上雷達制導。比如美國的AIM-9A紅外制導空空導彈在試驗中的表現(xiàn)良好，一到濕熱的越南戰(zhàn)場后就立刻出現(xiàn)了嚴重的水土不服問題。這些缺點使得紅外制導很難單獨用于中遠程艦空導彈，必須與雷達制導方式結(jié)合使用。紅外制導在單獨使用時更多用于近程艦空導彈上。