紫外告警

紫外線告警系統在問世不到10年的時間內就發展了兩代產品10餘種型號。

第一代紫外告警系統以光電培增管為核心探測器，概略接收飛彈羽煙的紫外輻射，具有體積小，重量輕、低虛警和低功耗的優點，缺點是角解析度差，靈敏度低。

基本介紹

• 中文名：紫外告警
• 發展過程：1989年為海軍航空兵研製的
• 套用方式：紫外、雷射綜合告警
• 測試：地面環境

發展過程

世界上第一套紫外告警系統AAR－7是美國洛拉爾公司在1989年為海軍航空兵的一些機種研製的，它利用4個感測器在中紫外盲區內探測飛彈羽煙的紫外輻射，提供了360°的方位覆蓋範圍及90°的俯仰覆蓋範圍。每個感測器直徑12cm，重1。6kg。探測器是非製冷的光電倍增管，使用選擇濾波來減少虛警並減輕CPU的負擔。信息處理結果通過駕駛員的顯示指示器AN/APR-39A雷達告警器顯示器（RWR）顯示，在飛彈到達前2~4s由視聽告警裝置發出飛彈攻擊的信息。系統能自動控制投放紅外干擾彈、探測啞彈並在1s內重新釋放，全部投放/探測/再投放時間小於1s。

套用方式

紫外告警設備在飛機上的安裝分為內裝和吊艙兩種形式。內裝時紫外感測器嵌入飛機蒙皮適當位置，各感測器在同一平面內的相鄰夾角為90°。處理器安裝於機艙內。系統可自動連續工作，快速判明威脅並引導對抗措施，紫外告警系統對基本要求是實時、可靠。

紫外告警系統可與雷射、紅外告警綜合套用，兩種具體方式如下：

1）紫外、雷射綜合告警

紫外告警可以通過機電一體化方式與雷射告警綜合，其優點是：

a.可區分來襲的光電制導飛彈是紅外製導還是雷射制導；

b.可對雷射駕束制導飛彈進行複合告警，通過數據相關降低雷射告警的虛警率。

2）紫外、紅外綜合告警

紫外告警和紅外告警綜合協同工作，一種形式的告警對威脅目標的進行探測和截獲，引導另一種形式的告警繼續跟蹤，兩者數據相關可大大降低虛警率，完成對飛彈的高可靠、高精度探測。

對虛（誤）警的測試

虛（誤）警是設備不期望的錯誤報警。虛警是設備在無人工干擾源或規定環境中，每小時發生的錯誤告警次數。虛（誤）警對工作環境高度依賴，因此考核被試系統時，對典型測試環境應作出相應規定。典型測試環境一般分地面和空中兩種。

1）地面環境

試驗對象包括森林火災、燃燒的建築物、車輛和戰場爆炸物等。發生於鄉村、城市工業區的大面源火大不多不可控、難量化，因其在燃燒面積、強度以及遮擋火焰的煙不斷變化。試驗可用航空燃油桶組按照一定布局來模擬各種燃燒場景。比如，按照30m間隔、nXm格式來布放。航空燃油桶由專用裝置點燃後，飛機低空過頂飛行，按規定次數穿越飛行日結束後可升至上空，進一步採集圖像。爆炸物布設也可按照一定當量和格式類似進行；對於森林火災，可與基地靶場的燃燒試驗結合進行。

2）空中環境

測試對編隊飛行友機或紅外干擾彈投放的抗干擾能力。對於合作飛機機動飛行或飛機以各種設定功率（最大至巡航）編隊飛行以及投放紅外干擾彈等狀態，被試系統載機在距測試飛機上下一定範圍內保持最小距離飛行，飛行中進行高度變換，檢測被試系統的告警狀態。在高空還可進行武器發射測試來檢驗告警設備的回響情況。

戰術飛彈告警的套用

在低空突防、空中格鬥、近距支援、對地攻擊和起飛著陸等階段，作戰飛機易受到短程紅外製導的空空飛彈和攜帶型低空飛彈的攻擊。從越南戰爭到海灣戰爭的歷次局部戰爭的統計數字表明，由於缺乏有效的報警，75%的戰損飛機都是在飛行員尚不知覺處於飛彈威脅中而被擊落的。飛彈逼近告警（MAWS）作為對抗前端，是飛機獲取威脅信息、啟動紅外干擾並進行戰術規避的重要前提，它可以連續工作，對相當大空域內的威脅以很低的虛警率明確、快速告警，提示平台採取相應對抗措施。

具體設備的作用

1）威脅告警

紫外告警設備被動接收來襲威脅目標羽煙中的紫外輻射，實時對飛彈的發射或逼近進行告警及精確定向，同雷達告警信息相關可判定來襲飛彈的制導方式，供飛行員採取相應對抗措施及規避，並通過顯示裝置指出當前威脅源方位。

2）目標識別、威脅等級排序

紫外告警設備能有效排除戰場環境中各類人工、自然干擾及非逼近飛彈，低虛警地探測來襲飛彈，並在多威脅狀態下，依據威脅程度快速建立多個威脅的優先權。

3）引導紅外干擾裝置

飛機在高危險區執行任務時常通過不斷投放紅外干擾彈來阻止飛彈的發射，以防不測，這種隨意的人工發射有效性差，且勢必造成作戰飛機所攜帶有限紅外干擾資源的浪費。為了使紅外干擾彈的干擾獲得最大效能，需要能對來襲紅外威脅飛彈時事告警，給出威脅位置，以有針對性實施干擾。由於紅外干擾彈的投放只需要大概方位，所以第一代紫外告警問世後就承擔了引導紅外干擾彈投放的任務，且構成了一種非常有效的配置。

定向紅外干擾機是將紅外能量會聚成狹窄光束，指向來襲飛彈的尋的器，使尋的器工作混亂而丟失目標。其優點是除了可對抗新型紅外飛彈外，還可提高平台的隱蔽性。但要使干擾光束能準確地指向正在飛行中的來襲飛彈的尋的器，必須要有角解析度交到的飛彈逼近告警裝置引導。第二代飛彈紫外告警的高解析度特性，滿足了定向紅外干擾機的需求。

外場測試

靜態外場測試

地面靜態外場試驗基於固定地面信號源，在地-地和地-空方式下，測試告警、探測/跟蹤距離以及警戒視場角度等戰技指標。地面試驗採用模擬等效的方法，由若干種互為補充的試驗組合而成，從不同側面共同評價被試設備的工作距離等性能指標，並同時評估其使用功能和效能。

試驗原則：

模擬等效的原則如下：以光譜特性、輻射強度、運動輻射特性均與飛彈固體火箭發動機等效的模擬源作為試驗對象，對被試設備進行規定項目的測試。

模擬源測試具有以下優點：

1.現場編程控制，模擬產生不同光譜特性、時間特性、空間特性的飛彈紫外線輻射，可逼真模擬真實飛彈的發射特性。

2.在積累實彈發射測試數據和實際測試數據的基礎上可不斷完善資料庫。

3.測試設備可重複使用。

地面試驗值等效高空規定值:

由於大氣紫外線輻射傳輸特性差，在海拔較低的地面測得的告警距離值與高空實際值存在較大差距，因此需通過地面大氣透射比的實測和大氣軟體對指定高度大氣的計算來折算，得到試劑工作高度的告警距離值。從而把地面實測值等效折算到指定工作剖面的規定值。

動態外場測試

建立動態試驗測試環境及手段，在一定範圍內改變技術參數並模擬各種作戰環境，可對不同作戰場景下系統的效能進行模擬與效果檢測，用於紫外告警設備綜合一體化設計、驗證及評估，支持系統探索性研究、工程研製、技術驗證與鑑定等。

紫外戰術環境動態外場試驗評估系統由固定平台和可滑動的運動平台組成，通過配置目標特性模擬器、飛行模擬轉台及各種測量手段，並利用飛彈滑撬或空中吊索等裝置可模擬真實戰場環境，模擬飛彈及飛機的實際運動，從而進行紫外告警效能分析和評定。

紫外戰術環境動態外場試驗評估系統可驗證系統針對不同飛彈推進系統的被動探測與跟蹤性能，工作方式如下：

1.飛機模擬轉台固定，紫外信號模擬源在軌道車上快速移動，形成目標的靜對動測試環境；

2.威脅模擬源固定，被試設備在軌道車上快速移動，形成目標的動對靜測試環境；

3.威脅模擬源在軌道車上快速移動，被試設備固定在鋼纜索道的纜車上移動，形成載機對目標的動對動測試環境。

仿真測試套用

套用在紫外告警等系統的仿真測試可支持其電子控制單元進行直接信號注入仿真，支持系統的研製與作戰測試研究。電子控制器向系統提供準確的告警和威脅數據。根據建模、仿真與驗證程式的特殊要求，主要功能包括：

1.電子控制單元與感測器同步幀頻的實時仿真；

2.不同視場多感測器同時仿真；

3.特定光譜範圍實時紫外場景生成；

4.精確的空間散射再現；

5.威脅時間特性複製；

6.多威脅環境（包括虛假威脅）；

7.感測器效能實時模擬；

8.與電子控制器直接信號注入接口；

9.有效的大容量實時運行執行。