老毛子最新的IRST,是即将装备苏-35的 OLS系统,正面观测165°。俯仰角度分别为:15°和60°。最大观测距离对战斗机为100-150公里。对空空导弹观瞄距离则可以达到50-100公里。模块化生产总计重量不超过60公斤。

  由于空中目标相对少,背景简单,成像需求相对小于地面搜索,因此其基础应用是点源探测,以发现热点目标为主。如发动机喷口、围棋和热蒙皮进行探测、搜索和跟踪。目标飞得越快,表面温度越高,这时IRST对目标的探测距离就越远。所以,非常适合高空高速多目标的探测。同时,兼具对地热成像和辅助导航。主要工作波长为3-5μm波段,即中波红外。

  中波型红外探测器阵元器件大多为:硫化铅(PbS)探测器(已淘汰)、制冷型中波碲镉汞(HgCdTe)探测器和制冷型中波锑化铟(InSb)探测器。

  说到这里,网上争论的问题来了——

问题四、中波红外和长波红外哪个更有优势?

  点评:挠挠头……这个问题还真不好说。因为二者的确各有所长。根据军方某研究院2014年的公开文献,分别做出二者的优劣势介绍如下:

3-5微米的中波红外更加适用的场景:

  低空背景的观察;

  高热高湿环境——所以,在热带丛林地带,或者水上舰船平台,相对比较适合;

  300K以上的高温目标——这个特点也很赞。因为,常规战术导弹发动机,其光辐射能量主要集中在近红外1-3μm和中红外3-5μm波段范围内。特别在2.7μm和4.5μm有两个较强的辐射峰;

  大范围多目标探测。

  看到没?后一个辐射峰4.5μm正处于中波红外探测器3-5和4.5μm的范围内。这就是为什么中波红外常用于反导侦察的缘故。

8-12微米的长波红外更加适用的场景:

  高空背景的观察;

  有烟雾需要更好的透视能力的场景;

  300K以下的低温目标;

  小范围甚至单目标探测。

  长波红外器件的罩体材料比较难找,还有很重要的一点,长波探测器的价格一般是中波探测器的2倍到3倍。

  用中国兵工集团首席光电专家纪总的话来说:中波和长波红外,二者孰优孰劣,还是一个争议中的课题。瞧,连首席都这样讲,咱军迷对此有争论,那也是再正常不过了,呵呵。

问题五、目前,红外光电探测器的发展趋势如何?

  目前在技术发展上,有三个比较明显的趋势。

  一是多波段探测:即长波红外和中波红外甚至短波红外可以同时探测。长波红外FLIR和中波红外IRST设备,分别侧重对地成像和对空点源,其跟踪方式、软件算法、器件材质、硬件结构都有不同。随着宽频红外敏感的材料和器件的研发获得进展,多波段、多功能合一的红外探测器,将成为新趋势。

  二是非制冷器件:采用非制冷焦平面阵列探测器。这个大家都知道,而且会拿制冷与否来衡量国产红外探测器的技术优劣。这个判断的大方向是不错的,不过还是要补充一点:至少以目前的技术水平,从红外探测器的核心指标——灵敏度NETD来看,制冷器件依然明显优于非制冷器件。举例来说,制冷器件的帧频可达200Hz以上,而非制冷器件普遍在100Hz以下。而帧频越高,自然数据处理越精细,探测效果越好,所以高性能探测还是用的制冷器件。

  三是高分辨率:百万像素甚至更高阶的高分辨率成像能力正在投入工程应用。由于精确制导武器和各种对抗性干扰技术的对立螺旋式发展,简单的点源制导越来越无法满足复杂战场环境的要求。精确光电制导武器的威力在很大程度上依赖于目标识别和目标跟踪的结果。因此,高分辨率红外成像制导的第四代红外导引头,必将对基础的点源制导IRST形成超越之势。

  兵器迷说这些趋势,是啥意思呢?就是一句话,如果上述目标都能在经济科承受的范围内达到,估计FLIR和IRST就完全可以合并了。

问题六、IFLIR、IRST能作为火控系统吗?

  这个,也是网上很纠结的一个话题。

  兵器迷对此的回答是否定的。

  这是因为,从前文的技术来看,基础的FLIR和IRST都只是运用了被动红外技术。二者都可以在不暴露自身无线电信号的情况下,进行隐蔽的搜索,跟踪成像或点源,以保护载机的隐身性。

  但是——均无法精确测距。

  而无法精确测距,就难以作为火控瞄准系统使用,特别是对空中移动目标。不但进行火控级别的武器引导困难,就连侦察警戒时的多目标威胁排序都很难。因为没有精确测距能力的系统,如果连目标远近都分不清,当然也就无法做威胁排序。

  比如,《中国航空报》文章报道了我国中航工业洛阳光电所,2014年竞标某型预警系统研制,团队进行了竞标。网上分析认为,这是安装在预警机上的前视红外搜索与跟踪系统(IRST),其技术特征可能与美国E-2D预警机上使用的SIRST系统相似。

  如果上述分析是正确的,那么,需要补充的就是:即便是21世纪的SIRST系统,也仅具有角度跟踪能力,而不具备测距能力。也就是说,SIRST仍属被动红外技术,只能对发现的目标测角,包括方位角和高度角,但依然无法精确测距。

  被动探测技术无法测距,或者无法高精度测距,这是目前的技术水平限制造成的。虽然被动测距技术也在发展,并创造了角度几何测距、图像测距和辐射衰减测距三类近十几种被动测距法,但成本高昂、算法复杂、限制条件多、测距精度差的问题始终没能有效解决。

  举例来说:有些IRST是可以被动测距的。西安某大学近年来对中波和长波红外为基础的研究表表明,IRST系统被动测距时的误差在7%左右。这还是对海上匀速直线运动的情况下得出的计算结果,自然难以达到火控系统的精确要求。

  那么,怎样才能让光学侦察达到火控要求呢?

  上文书说道,仅仅依靠被动红外技术,由于无法精确测距,因此达不到火控的要求。那怎么办呢?

问题七:什么是光电火控系统?

  其实,很多网友已经找到了解决的办法,这就是——取长补短呗。可见光电视白天分辨率高,微光和红外对夜间成像有利,激光精确测距最佳,将它们整合起来,就是昼夜合一的搜索-跟踪-瞄准的精确光电系统了。