【摘要】 飛機(jī)紫外告警設(shè)備可在作用距離內(nèi)對導(dǎo)彈威脅進(jìn)行逼近告警,同時將威脅告警信息通過系統(tǒng)總線傳送給電子對抗系統(tǒng),并可在顯示器上進(jìn)行顯示。但在地面通電檢查中,紫外告警設(shè)備容易出現(xiàn)“導(dǎo)彈逼近”的誤告警現(xiàn)象,當(dāng)飛機(jī)裝載干擾彈并將干擾彈投放工作方式設(shè)為“自動”時,如果飛機(jī)接收到“導(dǎo)彈逼近”告警信號,干擾彈將自動打出,存在安全隱患。本文對問題發(fā)生的原因進(jìn)行深入的分析、定位,并且從工作原理入手,展望相應(yīng)的解決方法。
【關(guān)鍵詞】 紫外告警 誤告警 紫外干擾源
一、引言
紫外告警技術(shù)是20世紀(jì)80年代末期國外出現(xiàn)的一種導(dǎo)彈來襲告警技術(shù)。紫外告警設(shè)備是飛機(jī)等作戰(zhàn)平臺用來對來襲導(dǎo)彈進(jìn)行告警的一種光電探測設(shè)備,它通過探測來襲導(dǎo)彈羽煙的紫外輻射來判斷目標(biāo)的威脅方向及程度,實(shí)時發(fā)出警告信息。[1]由于紫外告警技術(shù)是保證飛機(jī)在存在“導(dǎo)彈威脅”情況下的一種能夠保護(hù)自身安全的重要手段,因此確保紫外告警設(shè)備工作正常,是地面維護(hù)保障中的一項(xiàng)重要工作。機(jī)載紫外告警設(shè)備組成框圖見圖1。在飛機(jī)的地面通電檢查過程中,較容易出現(xiàn)“導(dǎo)彈逼近”的誤告警現(xiàn)象,經(jīng)過故障排查及分析定位,確定誤告警問題基本是由兩方面原因引起的,一是設(shè)備自身故障所引起,二是周圍環(huán)境紫外干擾源引起。設(shè)備自身的故障本文不做深入討論,現(xiàn)只針對周圍環(huán)境紫外干擾源引起的誤告警現(xiàn)象進(jìn)行原因分析。
二、故障原因分析
紫外告警設(shè)備工作在日盲波段,在自然背景環(huán)境下虛警率極低,因而在國內(nèi)外大量裝備,但紫外告警設(shè)備在受復(fù)雜人工干擾源影響時會產(chǎn)生誤告警,在國內(nèi)外型號裝備中均有體現(xiàn),在美國和以色列的紫外告警設(shè)備均有相關(guān)的問題報(bào)道。此類誤告警問題可以通過數(shù)據(jù)的采集積累、算法優(yōu)化及與機(jī)上信息相關(guān)來逐步降低,但是無法完全消除。
飛機(jī)地面通電的周圍環(huán)境存在的紫外干擾源一般為電焊作業(yè)產(chǎn)生。電焊的紫外輻射在光譜上存在與導(dǎo)彈發(fā)動機(jī)尾焰特征波段相同的部分,在時間上表現(xiàn)為持續(xù)時間長、幅度隨時間變化劇烈的特點(diǎn);在空間上變現(xiàn)為分布源較多,對于實(shí)時性要求較高的告警設(shè)備極易構(gòu)成與目標(biāo)相同的特征。雖然設(shè)備軟件算法進(jìn)行了濾除設(shè)計(jì),但仍有部分電焊干擾因信號特征的相似性而不能被排除,所以產(chǎn)生了誤告警。
三、國內(nèi)現(xiàn)狀及國外的技術(shù)發(fā)展
紫外告警設(shè)備從技術(shù)體制上可分為第一代概略型以及第二代成像型,其主要區(qū)別在于探測器。[2]國內(nèi)飛機(jī)紫外告警設(shè)備研制較早,原目標(biāo)檢測算法相對不完善。同時,誤告警問題當(dāng)時在設(shè)備上未體現(xiàn),原目標(biāo)檢測算法雖然對背景干擾目標(biāo)有一定的抑制能力,但不能完全抑制。國外的相關(guān)文獻(xiàn)曾報(bào)道過通過相關(guān)飛機(jī)的機(jī)上信息來降低紫外告警設(shè)備的誤告警的方法??煞Q為紫外告警設(shè)備第三代的發(fā)展方向。
美國的MAW-200型紫外告警設(shè)備采用先進(jìn)的傳感器濾波技術(shù),每個傳感器可以分別跟蹤幾個目標(biāo),并把空間和時間數(shù)據(jù)傳送給控制器,然后與實(shí)時慣導(dǎo)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理,以補(bǔ)償飛機(jī)移動、方位和高度的影響??刂破魇褂脤?dǎo)彈類型識別算法,確保虛警率低。[3]
四、解決方法展望
如果國內(nèi)的紫外告警設(shè)備也能將飛機(jī)的機(jī)上信息(包括慣導(dǎo)、高空無線電高度表和輪載)引入到機(jī)載紫外告警設(shè)備中,將這些新獲取的機(jī)上信息與原有的紫外圖像信息進(jìn)行信息融合相關(guān)處理,達(dá)到消除飛機(jī)在地面時的誤告警和降低飛機(jī)在空中時誤告警的目的,同時算法中再增加對紫外像增強(qiáng)管故障所引起固定亮點(diǎn)的檢測和剔除,避免設(shè)備因此故障而發(fā)生誤告警。此外還要引入地速和輪載信息到無源光電干擾設(shè)備中,杜絕飛機(jī)在地面誤投放干擾彈的隱患,提高飛機(jī)在空中投放干擾彈的安全性。此方案在硬件上無需改變什么,保持原樣即可。在軟件上預(yù)計(jì)是要升級目標(biāo)檢測算法和綜合處理器的解算軟件。為加強(qiáng)綜合處理器對投放干擾彈的管理,紫外信號處理器將接收到的輪載信號、相對高度、地速等機(jī)上信息發(fā)送給無源光電干擾設(shè)備,其中輪載信號可通過硬件信號送給電源濾波盒,其余的機(jī)上信息均通過軟件信號發(fā)送給綜合處理器,綜合處理器可以依據(jù)上述信息進(jìn)行干擾彈投彈的綜合決策,進(jìn)一步確保飛機(jī)投放干擾彈的安全問題。
五、預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)
我們展望問題解決方案的目標(biāo)是徹底消除飛機(jī)在地面時的誤告警現(xiàn)象,杜絕飛機(jī)在地面誤投放干擾彈引起的安全隱患,同時減少飛機(jī)在空中時的誤告警現(xiàn)象,提高飛機(jī)在空中投放干擾彈的安全性,滿足飛機(jī)的作戰(zhàn)使用要求。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]李炳軍, 梁永輝.《紫外告警技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀》.激光與紅外,2007年10月
[2]張潔.《紫外告警設(shè)備的組成及工作特點(diǎn)》.航天電子對抗,2002(5)
[3]付偉.《導(dǎo)彈逼近紫外告警技術(shù)的發(fā)展》.光機(jī)電信息,2006年