日盲紫外以其得天独厚的优势,越来越受到关注,近几年发展十分迅猛,主要用于紫外告警、紫外预警、紫外通信等方面。20世纪751七十年代,美国已经开始研究洲际导弹发射的紫外波段探测。20世纪80年代,美国通过地球轨道观测卫星获得背景紫外辐射的数据,此外,紫外传感器技术取得很大进展。20世纪90年代,军用紫外探测技术在多领域取得突破,紫外告警技术发展成为当今装备量最大的导弹告警装备,逐渐成为一种标配,用于多种高端平台。另外,美国研制出紫外通信系统,用于卫星间和舰船间等的秘密通信。红外-紫外双色制导是紫外制导技术的重要代表,美国及北约军队的Stinger Pest对空导弹于1989年就开始使用这一技术了[1]。26328
在军事上,紫外对抗和反对抗技术愈来愈受到军方的关注。80年代后期国外就开始研究军用紫外光。有人预言,2010年前后,紫外技术会和红外技术一样,广泛用于军事装备中。民用方面,紫外光用来检测指纹和体液;电力领域,高压变电系统电晕放电的位置的探测和确定;在科学研究的领域,离子等放电现象和电弧放电的观察,森林火灾的探测和警报;医学生物领域用来测量分析;还有超精细检测等等。
1 告警
紫外告警属于无源告警,隐蔽性好。紫外告警虚警率低,不需低温冷却,凝视,告警器体积小,重量轻。紫外告警设备已发展成为装备量最大的导弹逼近告警系统之一,成为世界各国军事厂商竞相研究的热点。
紫外告警是利用“日盲光谱区”的紫外波段来探测导弹的火焰与尾焰的,“日盲光谱区”是指波长在240-280nm的中紫外波段,太阳辐射(紫外辐射的主要来源)在这一波段的光几乎完全被地球的臭氧层所吸收,所以“日盲光谱区”的紫外辐射变得很微弱。这样,由于空域内太阳光等紫外辐射的能量极其有限,如果出现导弹羽烟的“日盲光谱区”紫外辐射,那么就能在微弱的背景下探测出导弹。由于告警系统避开了最强大的自然光源一太阳造成的复杂背景,“日盲光谱区”的紫外告警就为导弹逼近告警提供了一种极其有效的手段。
2 天基紫外预警
天基紫外预警系统位于卫星轨道平台上对战略、战术导弹等目标进行探测和预警。在大气层外观察到的以地球为背景的辐射光谱中,200-300nm紫外辐射非常弱,背景辐射非常平滑。运行在海拔高度50km 以上的洲际导弹、战略导弹等,它们的紫外辐射特征如发动机尾焰或者高速飞行的导弹前段产生的冲击波等等均有大量紫外辐射。
天基紫外预警系统由紫外传感器、信号预处理、控制及数据处理等单元组成,其中前三者位于卫星平台、完成对ICBM的探测与跟踪,并把有关数据由星上通信系统传到地面的数据处理单元,进行弹道预测和拦截点、拦截时机的决策。论文网
天基紫外预警系统的作战应用场合一是用于大气层40km以上高度拦截来袭弹道导弹,二是用于拦截处于助推段的战区弹道系统。
3 紫外通信
紫外通信可以说是军用紫外技术中最具有发展潜力的一类。该通讯方式具备了许多其他常规通讯方式所没有的优点。由于紫外通信使用紫外光作为通信媒质,所以不会受到各种自然、人为电磁干扰的影响;紫外光的强散射特性使紫外通讯具有良好的全方位性,受周边各类空间障碍影响小,且发射机位置不易为敌方侦察到(即低分辨率):紫外通讯系统的通讯范围在方圆几千米之内,不易被敌方窃听:紫外通讯技术的上述特点受到了对通信保密性、机动灵活性要求严格的军事、警事部门的高度重视。美国在紫外通讯系统的研制开发方面投资巨大,目前已成功地将此技术应用在空间飞行器与卫星间的秘密通讯及海军战舰间、战舰与舰载飞机联络等领域[2]。
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