姬志飞
陆军边海防学院乌鲁木齐校区副教授，新疆乌鲁木齐，830002
摘 要：分析了烟幕对红外制导武器的干扰原理，提出用红外辐射透过率和红外探测系统对目标的探测概率来衡量烟幕对红外制导武器的干扰效果，并提出根据透过率和探测概率数值将干扰效果分为若干等级。
关键字：防空；烟幕；红外制导；干扰效果
一、引言
自上世纪60年代以来，随着光电探测和光电制导技术的发展及其在军事上的广泛应用，精确制导、侦察和观瞄器材不断更新并装备部队，在战场上显示出了强大的毁伤能力。尤其是上世纪90年代以来的几次局部战争，显现出了精确制导武器极大的优势，甚至仅凭空袭便能取得战争的胜利。因此，在未来战场上能有效地预防敌方的精确打击是立于不败之地的重要保证。
烟幕作为干扰制导武器的有效手段之一，势必会在未来防空作战中发挥重要作用。科学合理地评估烟幕对红外制导武器的干扰效果能够减少人力物力资源的浪费，缩短研发周期。同时，对发展我国烟幕技术基础理论，提高我军烟幕保障水平具有重要意义。
二、烟幕对红外制导武器的干扰原理
（一）红外制导基本原理
以红外制导导弹为例，在导弹发射之前，发射控制站对目标进行搜索和捕获，一旦确定目标的位置后，立即控制导弹上的寻的器跟踪并锁定目标。导弹发射后，弹上摄像头摄取目标的红外图像并进行预处理，得到数字化目标图像。经图像处理和图像识别，区分目标和背景信息，识别出要攻击的目标并抑制假目标。跟踪处理器形成的跟踪窗口的中心按预定的跟踪方式跟踪目标图像，并把误差信号送到摄像头跟踪系统，控制红外摄像头继续瞄准目标，同时向导弹的控制系统发出导引指令信息，使导弹稳定快速地跟踪目标。
（二）烟幕干扰原理
红外制导系统正常工作必须具备以下三个基本条件：
1)到达红外探测器的红外辐射足够强，即入射的辐射波长与探测器的工作波长相匹配,入射的辐射能量足够多。
2)目标和背景之间有一定的辐射对比度。
3)目标必须具备足够的尺寸。
使用烟幕遮蔽目标后，目标的红外辐射能量透过烟幕时会衰减，使得到达红外探测系统的红外辐射能量减弱。同时，也会降低目标和背景之间的辐射对比度。这就导致红外探测系统不能正常地捕获目标，从而达到干扰的目的。
三、烟幕对红外制导武器干扰评估模型
烟幕对红外制导武器干扰效果可用红外辐射透过率和红外探测系统对目标的探测概率来衡量，透过率越小，干扰效果越好；探测概率越小，干扰效果越好。
（一）红外辐射透过率
烟幕对红外辐射电磁波的削弱规律符合Lambertbeer定律，即
Ts=exp(-Mc·C·Ls) （1）
式中 Ts——红外辐射通过烟幕的透过率；
C——烟幕平均浓度（g/m3）；
Mc——烟幕对红外辐射的质量消光系数（m2/g）；
Ls——红外辐射通过烟幕的有效距离（m）。
几种烟幕对常见电磁波的质量消光系数的一些实验结果如表1所示。
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由公式（1）和表1可以看出，发展发烟剂技术，提高烟幕对电磁波的质量消光系数，可以降低红外辐射透过率。
（二）红外探测系统探测概率
设红外探测系统至目标的距离为l，烟幕厚度为ls，目标的红外辐射强度为J0，则到达红外传感器的红外辐射强度J为
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式中 D0——光学系统入射孔的直径（cm）；
(NA)——光学系统数值孔径（无量纲）；
D*——探测器单位面积、单位带宽的探测度（cm·H1/2/W）；
w——传感器的瞬时视场（球面度）；
Δf——等效噪音带宽（赫）；
J——目标辐射强度（瓦/球面度）；
f——光学系统等效焦距（厘米）。
由文献[3]可知探测概率可表示如下
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（三）干扰等级讨论
可通过实验或历史数据，将透过率和探测概率与探测器捕捉到的图像的模糊程度对应起来，根据透过率和可根据透过率和探测概率的数值，把烟幕对红外制导系统的干扰效果分为若干等级，例如可分为干扰效果好、一般、较差、无效果四个等级。
四、结束语
在现代防空作战中，尽管干扰手段多样，但烟幕有着不可取代的地位，烟幕仍将是干扰制导武器的重要手段。因此，对烟幕干扰效果评估理论，仍将是研究讨论的热点之一。
参考文献:
[1] 王玄玉，陈海平，诸雪征．军用烟幕计算原理[M]．北京：兵器工业出版社，2011：120-122
[2] 杨彦杰，王敏帅，杜翠兰．红外烟幕干扰效果评估方法研究[J]．电子对抗，2008，（3）：10-13
[3] 赵宝，刘新勇．红外烟幕对红外系统干扰的效能评估[J]．光电技术应用，2005，20，（2）：56-59
[4] R.D小哈德逊．红外系统原理[M]，2000：203-22