【摘 要】隨著科學技術的發展,導彈成為一個國家的常規武器,加強對導彈的研究與控制對提高國家實際戰力具有十分重要的意義。無線電制導是在電視制導的基礎上,根據電視制導導彈的工作特點,利用無線電技術對導彈進行控制和引導的技術。而無線電制導的關鍵在于頻率的控制,如何實現無線電制導的調頻控制是當前急需解決的。此外,在電視制導中,干擾因素極多,本文重點探討電視制導的激光干擾。
【關鍵詞】無線電制導 調頻控制 電視制導 激光干擾
隨著科學技術的發展,導彈成為一個國家的常規武器,加強對導彈的研究與控制對提高國家實際戰力具有十分重要的意義。電視制導是指提高在防區以外的區域發射中程巡航導彈,能有效的攻擊被嚴密設防的一些重要目標,包括了指揮所、機場跑道和水上艦艇等。對導彈的控制一般是通過吊艙發出無線電形式的指令來實現,但在導彈擊中目標前需要一定的時間,而在一定的時間內,敵人可以采取一定的手段進行干擾。因此,為了提升導彈的威力,提高導彈的有效打擊率,或防止敵對方的導彈,我們需要對調頻系統進行研究和開發,并探討電視制導激光干擾的可能與成效。
1 無線電制導的概述
無線電制導是指通過無線電信號的發送與接收,實現對導彈的控制和引導。在現實生活中,對于信息的傳遞,我們有多種方式,如文字和圖像,如數字和聲音等,但這些信息都可以通過量化進行編碼,將其變成一系列的二進制數列。電視制導的實現依賴的就是這種編碼技術,其接收和發送的都是一串串二進制碼。無線電信號即是利用編碼技術,將所需要傳遞的命令轉換為二進制碼,并以幀為間隔進行發送。而在導彈的吊艙中不僅可以接受無線電信號,其還能發送無線電信號,而為了節省有限的空間,一般在將無線電的接收和發送都使用同一套天線。因此,在實際操作中,無線電的接收和無線電的發送是無法同步進行的,或者說兩者不能相互干擾。隨著科學技術的發展,通過對無線電信號的進一步研究,我們發現在電視信號的場消隱信號期會有一個短暫的空白時間,即不傳送圖像信息。而這段極為短暫的時間為我們提供了一個發送一幀完整信號的機會。通過對場消隱信號時間內,改變每個信號的載波頻率,實現無線電信號的跳頻,即跳頻通信。
2 無線電制導跳頻技術
無線電制導說白即是數字的傳輸和控制。在數字頻帶傳輸中有多種調制方式,綜合考慮包括誤碼率、設備的復雜程度、吊艙和導彈載荷等在內的一系列因素,筆者選擇以2FSK調制方式為基礎,對無線電制導中的跳頻技術進行分析。無線電制導的跳頻技術主要包括了三個方面:一是接收,二是發送;三是解調。其中的核心部分又包含了兩個具體內容,即跳頻序列發生器和頻率合成器。
2.1 跳頻信號的發送
跳頻信號的發送需要經過兩個主要的步驟,一是將代表信息指令的二進制碼通過2FSK進行調制器,從而變成了兩個2FSK頻率信號;二是將頻率合成器所產生的載波信號和兩個2FSK頻率信號相乘,從而得到一個跳頻信號。需要注意的是,頻率合成器所產生的頻率是多個的,跳頻信號的速率依照頻率表依次進行跳轉,并且每一個二進制碼都有與之相對應的一個跳頻頻率。最后,通過發送器將這樣的信號發送出去,實現對導彈的指令輸出。
2.2 跳頻信號的接收與解調
無線電的接收首先是通過天線實現信號接收,但信號的接收并非只接受有意的,其中可能會接收外界的干擾。因此,在接收信號后第一步是將接收到的信號進行放大,然后和本地的頻率合成器所產生的跳頻信號進行混頻。這個信號的跳頻規律應該與發射端的規律一致,即使存在誤差也應該在一定的范圍之內。第二步則是將第一步形成的混頻通過頻率過濾器,對外部干擾信號進行過濾。其中,如果干擾信號與頻率合成器所產生的某一個跳頻信號頻率相同,其則會對信號的解調產生干擾;反之,如果頻率不同,則不會產生干擾。因此,我們可以發現外部干擾信號對于頻率調節器中的跳頻信號而言,當頻率合成器所產生的信號數量較多時,外部干擾信號就顯得十分少。因此,跳頻系統對于外部干擾因素,如敵方干擾器而言,其抗干擾能力十分強大。
對跳頻信號的解調需要先對中頻信號進行解調,然后通過2FSK調制方式產生信號,最后利用一系列的檢測方法,如非相行檢波法等完成對電波的檢測,并完成跳頻信號的整個接收過程。
2.3 跳頻系統的關鍵技術
跳頻系統的關鍵技術表現在兩個方面,一是關于跳頻序列發生器,二是頻率合成器。在上述過程中,我們可以發現,跳頻系統的抗干擾能力來源于頻率合成器,頻率合成器所產生的系列跳頻信號數量上遠遠超過外界干擾,從而實現了抗干擾。而跳頻信號的產生,一是離不開跳頻序列發生器,這是跳頻信號產生的根源;二是離不開頻率合成器的合成。當然,頻率合成器信號產生時,應注意我方的正使用頻率,合適選擇敵方現用頻率,最終實現有效的散播。
3 電視制導激光干擾技術
電視制導的激光干擾技術其本質是利用激光間接干擾導彈中的CCD探測器,使探測器在探測目標時失去目標位置或者發生誤差,不能正確成像。其工作原理大致是當電視導引頭對周邊環境進行偵測,形成成像系統,通過無線電信號將其輸送到控制系統中,控制系統根據成像系統的反射情況,確定或改變導彈的彈道,并將這一信息發送給導引頭。導引頭繼續進行偵測和追蹤,然后成像,如此反復,直至成功打擊目標。而激光干擾技術則是通過發射激光,從而對大氣層進行影響,激光的強烈能量能把大氣進行削弱,從而蒙蔽電視導引頭。導引頭被誤導,其成像系統必然失誤,也就導致后面的控制和彈道都會發生變化。具體流程圖如下圖1所示。
4 結語
綜合而言,無線電制導的跳頻技術是為了提高我方導彈的擊中率,而電視制導的激光干擾技術則是為了降低我方目標的被敵方導彈擊中的幾率。無線電制導的跳頻技術充分利用了無線電信號傳播特點,使之成為一種易操作,但具有強大的抗干擾能力的防空系統和導彈系統。雖然其基礎設施的建設和數據的維護較為復雜,但其在完成后的指令操作卻變得較為簡單和方便。電視制導的激光技術則是用來完善對敵方導彈的干擾和誤導,能有效的加強防控力量。我們需要進一步加強對調頻技術和激光干擾技術的研究,不斷通過各種實際數據和模擬數據,強化和提升這兩種技術。
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作者簡介:劉超(1991—),男,山東青島人,在校學員,研究方向:專業為通信導航。