2014年05月21日

总说装甲面对激光制导武器 坦克不只靠装甲硬抗

  坦克如何激光制导武器的峰在诸多反坦克武器的瞄准方式中,激光瞄准作为一种可靠性较高、成本较低的瞄准方式一直被广泛使用。为了应对激光瞄准、制导的反坦克武器,坦克上也安装了相应的激光告警器。但是

  在诸多反坦克武器的瞄准方式中,激光瞄准作为一种可靠性较高、成本较低的瞄准方式一直被广泛使用。为了应对激光瞄准、制导的反坦克武器,坦克上也安装了相应的激光告警器。但是这一系统究竟是如何工作的?有哪些特点?还需要自己了解和研究。

  现界上仍然有很多国家装备使用的反坦克导弹以激光瞄准和指导,与雷达制导相比,激光制导方式具有成本低廉、操作简便、人员培训容易等特点,穷国打仗打不起,平时养军队更是费劲,这种上手快的武器很容易被第三世界国家接受。

  当己方车辆遭到敌方激光瞄准器瞄准时,传感器能够到激光光束的照射并判断激光波长和光源方向。此时需要注意一点,激光瞄准告警在车辆收到激光光束照射时即开始工作,“豹”2坦克使用的敌我识别系统是一款基于激光通信原理开发的激光问答装置,如果战场上遭到这种识别系统照射,理论上敌我识别系统激光照射功率很低,但会不会有特殊情况,错误触发激光告警器。

  有些时候激光告警器自动连接烟幕弹或激光观瞄系统,关闭自动模式坦克得不到,打开自动模式又要预防误报警,这一点需要加大测试力度,把问题消灭在试验场上。所以,一部理想的激光告警器必须具备一下几种特性:

  1、拥有足够宽的视场。激光告警装置表面上看上去几乎不分前后,但它并不是360度全向工作的。目前世界都在极力扩大激光告警器的角度,除了单纯增加单个激光告警器单元,使其极力接近半球形空域外,也有的国家干脆在坦克装甲车辆上安装3部视场宽度为120度的激光告警器。装一部告警器的优势是总体结构简单,方便设计;装三部告警器的特点是哪里坏了拆哪里,维修更换起来成本低。选用哪一种设计方案,需要设计师根据自己的坦克特点具体问题具体分析。

  2、能够接收宽频激光光谱。由于反坦克导弹的研制单位五花八门,而且同一公司生产的不同型号导弹瞄准机构的激光波长也不尽相同。所以激光告警装置能够接收的激光光谱频率要尽量丰富,只有预先估计敌方激光瞄准具可能发出的激光波长,并将其纳入到自己的光谱内,才能做到有效预警。

  3、能够有效地及背景杂光,降低误报概率。激光告警装置的灵感主要来源于飞机,但空中的比地面简单得多,能够在空中使用的激光告警装置在地面上不一定能够适用。地面更加复杂,其中对于激光告警装置影响比较大的是水汽和雾对于激光的散射作用。这有可能让激光告警装置对敌方瞄准的激光射束造成方向误判等情况,而且地面能够对激光造成干扰的手段比空中更多。比如在80年代,就有国外陆军发明出了瞄准器用反射镜,即便激光告警装置对来袭激光光束的方向识别正确,但激光告警装置对辅助自动武器发出开火命令后,到的也只能是一个反射镜而已。从激光瞄准方式问世的那天起,复杂地面的攻防战就从来没有停止过。

  4、定向精度高、反应速度快。这是体现激光告警装置性能的重要指标。随着计算机技术的不断提高,运算方式可以逐渐变得复杂,速度也会提高,当年一些没有实现的愿望放在今天的技术中,就已经不再是梦想。

  5、为了避免误判,激光告警装置必须能够识别来袭光束的目的,通过分析接收到的光束波长和脉冲特性,从光谱数据库中找到与之对应的项目种类,从而判断接收到的光束是瞄准的、制导的、还是激光测距的。如果来袭的激光光束是测距的,则可以基本认为是地方火炮武器锁定了自己,从而提前做出防护措施。虽然这个时间很短,但是对于未来装有主动防护系统的坦克来讲,对付穿甲弹的,半秒钟都显得十分宝贵。

  海军使用的多数拦截导弹用的防护系统,反应时间仅仅达到了毫秒级水平,而穿甲弹的飞行速度能够达到1700米/秒以上,远高于反坦克导弹200-300米/秒的飞行速度,防护系统的反应时间至少要被提升至微秒级。

  激光告警器主要分为光谱识别型和相干识别型两种。根据上文的介绍,我们可以得出一个概念,就是激光告警装置可以识别来袭激光的类型,所以依靠这种原理工作的激光告警器就被称为光谱识别型。目前军用激光器一般采用有限的几个波长,只要能探测到这几种波长的激光辐射能量,就可确定巳到了激光照射,这就是光谱识别型激光报警系统所依据的原理。光谱识别型可以按照工作方式不同,再区分为光束拦截式和散射式和成象式三种。

  光束拦截式激光告警系统依靠直接截获激光束来实现探测和报警。它通常是用几个探测器分别不同的方位,具有全方位探测能力。这种系统结构简单、成本低,所以这也是目前适用范围最广的激光告警装置。不足之处是方向分辨率比较低,一般为15~45度。

  当敌方激光光束照射到坦克时,探测器可以接收到光束发出的信号,并将这种信号经过处理后,发送到显示器上,由于这款激光告警装置问世较早,所谓的显示器就是9个发光二极管,八个在周围、一个在重心,每一个发光二极管显示其相对应的45度范围;中央的一个显示接收到来自上方空中的激光辐射。八个方向上哪个等亮起,就告知驾驶员来袭激光的大致方向,并同时发出持续2S的音响报警。国家早期的激光告警系统,如英国的451型、453型,法国的TMV518型,的“奥伯瑞奇”型、LAWA型,南斯拉夫的LID型等,都属于这一类激光告警装置。

  光谱识别型激光告警系统的另一种工作形式是散射式。这种激光告警系统靠接收装甲车辆自身表面、地面和大气中的悬浮微粒等散射出来的激光来实现激光探测和报警的。

  英国普莱赛雷达公司研制的坦克激光报警系统一激光与红外探照灯探测系统,采用一个装在车顶的专门设计的散射探测器,探测器视场向外、向下展开,形成一个锥靶罩,将坦克完全罩住。当来自任何方向的激光照射到坦克上时,激光能量均能被探测器所接收,从而可实现报警。

  成像式激光报警系统将广角远心光学系统与CCD摄象器件相结合。光学系统具有相当大的视场,可以将入射的激光成象在CCD面阵上,从而确定所探测激光源的方位。美国陆军光电武器对抗办公室和仙童机公司共同研制的LAHAWS激光寻的与报警系统是其典型代表。LAHAWS系统采用CCD面阵,利用双光通道方法消除背景干扰。通过试验验证发现,该系统以十分精确地确定激光源的方位,而且虚警率很低。

  但不论是光束拦截式、散射式还是成像式,都是基于光谱识别技术发展而来的激光告警装置,而光谱识别最明显的问题就是不能提供激光波长参数,所以一种能够测定激光波长的相干型识别法就应运而生。

  相干型识别法激光报警系统主要是利用激光的时间相干性,依靠仪原理来完成激光探测和实现报警。其核心部分是一块透明平板构成的标准具。该标准具绕平行于表面的轴旋转,形成与雷达相类似的机械扫描。当收到激光光束照射时,标准具后面的探测器开始识别按一定规律变化的辐射强度。根据这一变化规律即可测出其入射方向和波长。这种系统的结构复杂,美国陆军早期使用的激光告警系统中,接收机就属干这一原理。然而,利用这一原理的最初载具是直升机,后来稍加改装后,便安装在了坦克装甲车辆上。

  AN/AVR-2型激光告警接收机是美陆军直升机的一种告警系统,主要用于对付敌方的激光制导武器的。能与AN/APR-39雷达告警接收机结合使用,可截获、定位和识别激光制导武器的,进行告警和目标显示。

  美国DARPA下属的电子战系统研究实验室早在30多年前,就已经在探索激光波长分析技术。当时美国科学家利用两个棱镜,将激光光束分离,并借助两个球面反射镜共同组成一部激光仪。由于激光在照射时,会产生一种同心环,于是设计师将一部用于探测条纹的二维阵列探测器布置在观察屏幕上,在激光照射的第一时间即可收到光束信号并分析其波长。整个系统整体性较强,拆装方便,十分有利于安装在老旧型号战车上。

  随着激光告警器具备识别激光波长的能力,反坦克武器也做出了相应调整,逐步形成雷达、激光多种瞄准手段,由于激光告警装置几乎已经到达极限,所以对于雷达波的和探测。雷达报警就是探测对方雷达辐射的电波,提供源的方位等信息,再与激光告警装置相结合,组成全新的综合告警装置,成为了各军事强国提搞坦克战场能力的尖端课题。