光電傳感器”這個(gè)術(shù)語(yǔ)涵蓋了廣泛的傳感器技術(shù)和應(yīng)用。從根本上講，光電傳感器是將光或 光的變化轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行分析以觸發(fā)預(yù)設(shè)響應(yīng)的電子探測(cè)器。

任何光電傳感器的能力都源于對(duì)分辨率與靈敏度的結(jié)合和像素化這兩個(gè)基本限制之間的平衡。分辨率表示可以有效看到多小的物體，靈敏度意味著信號(hào)在被環(huán)境噪聲淹沒(méi)之前可以有多暗。像素化則是指?jìng)鞲衅鲌D像的采樣。

每個(gè)部分的重要性取決于最先進(jìn)的技術(shù)和使用傳感器所要完成的任務(wù)。例如，彈道導(dǎo)彈防御中包含的導(dǎo)彈發(fā)射探測(cè)系統(tǒng)就是在雜亂的背景中尋找極其明亮的光點(diǎn)。

時(shí)任美國(guó)導(dǎo)彈防御局（MDA）行政副主任 J.D. Syring在2017年6月向眾議院軍事委員會(huì)戰(zhàn)略部隊(duì)提出，“隨著各國(guó)通過(guò)增加射程、采用彈道導(dǎo)彈防御（BMD）對(duì)策持續(xù)改進(jìn)導(dǎo)彈，使其復(fù)雜性、存活性、可靠性和精確性更高，因此彈道導(dǎo)彈的威脅越來(lái)越復(fù)雜。”

威脅控制繼續(xù)得到發(fā)展和部署。雖然最早從第二次世界大戰(zhàn)起就提出了高超音速滑翔式飛行器和非彈道導(dǎo)彈的設(shè)想，但只有當(dāng)下的技術(shù)進(jìn)展才能使這些系統(tǒng)變得切實(shí)可行。2016年俄羅斯和中國(guó) 都宣布成功發(fā)射了高超音速滑翔式飛行器。

由于導(dǎo)彈發(fā)射探測(cè)系統(tǒng)可能基于陸地、海洋、空中或太空，許多導(dǎo)彈防御倡導(dǎo)者呼吁增加軌道傳感器，以提供其他種類(lèi)的傳感器所無(wú)法比擬的全天候晝夜全球監(jiān)視，尤其是在目標(biāo)發(fā)射中心位于像朝鮮這樣被封鎖的深空領(lǐng)域時(shí)。

紅外的重要性

戰(zhàn)

略與國(guó)際研究中心的國(guó)際安全項(xiàng)目高級(jí)研究員兼該中心導(dǎo)彈防御計(jì)劃負(fù)責(zé)人 Thomas Karako說(shuō)道：“彈道導(dǎo)彈防御的具體任務(wù)是探測(cè)、跟蹤和識(shí)別。首先在跟蹤威脅蜂群時(shí)紅外線發(fā)揮了大部分作用，這是因?yàn)榉纸饽繕?biāo)需要不同的技術(shù)才能識(shí)別清楚，以便攔截器與最具威脅性的目標(biāo)相撞并避開(kāi)其余部分。這才是識(shí)別挑戰(zhàn)?！?/p>

K

arako 表示，考慮到目前的威脅現(xiàn)狀，最重要的是在新一代技術(shù)出現(xiàn)前做好切實(shí)可行的導(dǎo)彈探測(cè)傳感器部署?！皬恼叩慕嵌瓤?，最重要的是，我們不要為了等待最好的技術(shù)而阻礙次好技術(shù)的研究與發(fā)展。獲取天基傳感器并不是真正的技術(shù)問(wèn)題，而是政治與成本問(wèn)題。當(dāng)前的技術(shù)已足夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)強(qiáng)大的天基導(dǎo)彈防御層，無(wú)需等候更先進(jìn)的技術(shù)出現(xiàn)?！?/p>

他補(bǔ)充道，天基傳感器層是本世紀(jì)20年代彈道導(dǎo)彈防御中最重要的一步，可應(yīng)對(duì)新導(dǎo)彈時(shí)代的演變，不僅是彈道，還涉及到高度和射程的各個(gè)方面。天基傳感器層提供了更好的有利位置、更強(qiáng)的持久性以及從另一種不同視角來(lái)看待中途發(fā)射的導(dǎo)彈所產(chǎn)生的威脅云。

軌道（LEO）的紅外衛(wèi)星可從側(cè)面觀察威脅云，不僅觀察彈頭和其他目標(biāo)的雷達(dá)橫截面，還觀察與空間冷背景形成對(duì)比的熱量特征。將地面雷達(dá)與上面軌道運(yùn)行的光電傳感器相結(jié)合會(huì)極大 幫助攔截器找到目標(biāo)。

K

arako 說(shuō)道：“從做決定到全面部署還需要多年時(shí)間，因此更加有理由從現(xiàn)在就開(kāi)始行動(dòng)起來(lái)。目前我們的系統(tǒng)主要基于雷達(dá)，因此需要增加系統(tǒng)性能，來(lái)爭(zhēng)取更多時(shí)間獲取額外的能力以應(yīng)對(duì)包括大型洲際彈道導(dǎo)彈（ICBM）在內(nèi)的各種威脅?！?/p>

我們將需要利用各種傳感器組合多種解決方案?，F(xiàn)在我們受限于嚴(yán)重依賴陸基雷達(dá)這一種技術(shù)，”Karabo 繼續(xù)說(shuō)道：“隨著各類(lèi)威脅出現(xiàn)一定會(huì)發(fā)生變化，我們需要向前邁進(jìn)以增加技術(shù)多樣性和應(yīng)對(duì)能力，以多種能力來(lái)應(yīng)對(duì)當(dāng)前的威脅以及未來(lái)可能出現(xiàn)的威脅。任何單系統(tǒng)都不可能單打獨(dú)斗，而是需要組合多種系統(tǒng)來(lái)應(yīng)對(duì)?！?/p>

2017 年 4 月，美國(guó)海軍團(tuán)隊(duì)在馬里蘭州帕圖森河海軍航空站進(jìn)行的航空無(wú)人駕駛任務(wù)控制系統(tǒng) （UMCS）演示期間模擬了未來(lái) MQ-25 的作戰(zhàn)

多彈頭摧毀

位于美國(guó)佛羅里達(dá)州奧蘭多市洛克希德·馬丁導(dǎo)彈火控公司的先進(jìn)攔截系統(tǒng)項(xiàng)目主管 Bruce Jurcevich 表示，按照上述規(guī)劃，目前的一個(gè)努力方向是降低導(dǎo)彈防御局的多目標(biāo)攔截器（MOKV）技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)計(jì)劃，它將使用最新的光電技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性，并同時(shí)降低其總成本。

Jurcevich說(shuō)：“光電傳感器的技術(shù)進(jìn)步可能會(huì)縮短多源信息融合的響應(yīng)時(shí)間，提高導(dǎo)彈防御應(yīng)用中的存活性和可靠性?！?/p>

洛克希德·馬丁公司、雷聲導(dǎo)彈系統(tǒng)公司以及波音防務(wù)、航空和安全公司這三家承包商與美國(guó)導(dǎo)彈防御局簽訂合同，定義 MOKV 概念驗(yàn)證原型機(jī)、展示風(fēng)險(xiǎn)緩解步驟、評(píng)估其概念的技術(shù)成熟度，以及對(duì)使設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)最小化的技術(shù)進(jìn)行排序。

“在過(guò)去的10年中，光電傳感器的材料和可生產(chǎn)性都得到改進(jìn)，波長(zhǎng)更長(zhǎng)、光譜響應(yīng)能力更好，且成本更低，Jurcevich 說(shuō)道?！罢雇磥?lái)，我認(rèn)為我們將繼續(xù)聚焦在降低光電傳感器的成本上。與此同時(shí)，還將提升人工智能、多感官數(shù)據(jù)處理的機(jī)器學(xué)習(xí)、傳感器融合、自治系統(tǒng)管理以及更寬的光譜容量?！?

“最先進(jìn)的紅外傳感器具有多種格式尺寸，由多種材料及合金制成，可在短波與長(zhǎng)波傳感器的所有光譜波段中運(yùn)行，具有極低的背景噪聲，”Jurcevich 介紹，“紫外線傳感器采用了多種先進(jìn)的基質(zhì)材料，可以利用光電二極管、光電池和倍增管探測(cè)器測(cè)量紫外線輻射，并針對(duì)輻照度測(cè)量對(duì)光譜響應(yīng)、噪聲和暗信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化?！?/p>

2017 年 4 月，戰(zhàn)略與國(guó)際研究中心發(fā)布的《2020 年導(dǎo)彈防御：保衛(wèi)祖國(guó)的下一步》報(bào)告中，Karako與其合作者Ian Williams和Wes Rumbaugh 指出,“沒(méi)有比傳感器和指揮控制系統(tǒng)更好的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)了，它能確定威脅的位置并指導(dǎo)如何除掉威脅”,“雖然攔截器往往能激發(fā)人們的想象力，但傳感器是導(dǎo)彈防御作戰(zhàn)中被低估的支柱力量。從早期預(yù)警、跟蹤、火控、識(shí)別和毀傷評(píng)估來(lái)看，整個(gè)攔截周期都需要傳感器。國(guó)土導(dǎo)彈防御依賴于來(lái)自各種陸基和?；走_(dá)以及高空衛(wèi)星的傳感器信息?！?

命令和控制

道導(dǎo)彈防御傳感器將有關(guān)目標(biāo)的信息提供給位于科羅拉多州斯普林斯 Schriever 空軍基地的陸基中段防御（GMD）火控部件。在命令、控制、戰(zhàn)斗管理和通信（C2BMC）軟件的支持下，系統(tǒng)通過(guò)飛行中攔截器通信系統(tǒng)（IFICS）數(shù)據(jù)終端（IDT）將此信息集成并傳輸給飛行中的陸基攔截彈。

美

國(guó)彈道導(dǎo)彈防御工作的天基部分包括持續(xù)近半個(gè)世紀(jì)的對(duì)地球同步（GEO）軌道中紅外衛(wèi)星進(jìn)行系統(tǒng)排列的國(guó)防支援計(jì)劃（DSP），地球同步和高橢圓軌道天基紅外系統(tǒng)（SBIRS）。該系統(tǒng)于 2006 年發(fā)射進(jìn)入高地球軌道，2011年進(jìn)入地球同步軌道，取代了 DSP 和低地面軌道（LEO）可變 波段紅外空間跟蹤和監(jiān)視系統(tǒng)演示器（STSS-D），旨在從太空提供持續(xù)深入的導(dǎo)彈傳感器覆蓋。STSS-D 于 2009 年推出，但尚未完全集成。

利用光電傳感器探測(cè)和跟蹤導(dǎo)彈發(fā)射的天基、陸基和?；到y(tǒng)的組合在 2017 年 5 月進(jìn)行了演示，用于對(duì)抗從西太平洋夏威夷和關(guān)島之間的瓜加林環(huán)礁發(fā)射的洲際彈道導(dǎo)彈目標(biāo)。一個(gè)陸基攔截彈（GBI）最初在傳感器融合數(shù)據(jù)的引導(dǎo)下，從加州中部的范登堡空軍基地發(fā)射。一旦進(jìn)入太空，GBI 就會(huì)釋放一個(gè)大氣層外殺傷飛行器（EKV）。

這是EKV的模塊Ⅰ新功能增強(qiáng) 2 的第一輪完全攔截測(cè)試，該測(cè)試?yán)闷渥陨淼臋C(jī)載光電傳感器定位并撞擊目標(biāo)。這是通過(guò)陸基攔截彈或任何其他彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)（BMDS）部件對(duì)洲際彈道導(dǎo)彈進(jìn)行的首次攔截。”

美國(guó)導(dǎo)彈防御局新的研發(fā)工作包括天基毀傷評(píng)估（SKA）實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，以確定使用商用衛(wèi)星有效載荷將傳感器送入軌道的可能性。由美國(guó)約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室研發(fā)并放置在商業(yè)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)上的傳感器將評(píng)估導(dǎo)彈攔截成功的概率并向戰(zhàn)士傳遞信息，改進(jìn)射擊原則，確保不向已被消除的威脅發(fā)射額外的攔截器。

美國(guó)陸軍“紅隼眼”衛(wèi)星部署在國(guó)際空間站上。光電納米衛(wèi)星將使戰(zhàn)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者能夠同步行動(dòng)，抓住主動(dòng)權(quán)并保持近乎實(shí)時(shí)的態(tài)勢(shì)感知

傳感器越多越好

戰(zhàn)略與國(guó)際研究中心的報(bào)告指出，“長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)傳感器的需求是從盡可能多的不同的有利位置、用盡可能多的技術(shù)或現(xiàn)象學(xué)配備盡可能多的傳感器，然后將其輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行有效集成并通過(guò)集中指令和控制網(wǎng)絡(luò)理解輸入數(shù)據(jù)。傳感器的重要性不容小覷。傳感器的改進(jìn)可能是提高殺傷力、提高有效彈匣容量并讓防御能力更強(qiáng)大的最佳途徑之一。正如一項(xiàng)研究所觀察到的，傳感器的冗余是另一個(gè)分層的形式?！?/p>

“在高空沒(méi)有天基傳感器運(yùn)行的情況下，國(guó)土導(dǎo)彈防御任務(wù)僅依靠地面雷達(dá)進(jìn)行跟蹤和識(shí)別，”該研究繼續(xù)寫(xiě)道?！斑@給傳感器網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了更大的負(fù)擔(dān)，使其在來(lái)襲導(dǎo)彈的威脅云內(nèi)識(shí)別物體變得更加困難，因此需要攻擊云中的更多物體以確保彈頭被摧毀。這反過(guò)來(lái)意味著要向單一威脅云上發(fā)射更多的攔截器，從而降低了陸基攔截彈彈藥庫(kù)的有效容量?！?/p>

半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，彈道導(dǎo)彈一直是主要威脅，也是光電傳感器面臨的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)

美國(guó)導(dǎo)彈防御局的先進(jìn)技術(shù)項(xiàng)目主管 Richard Matlock 表示，美國(guó)目前依賴高橢圓軌道天基紅外系統(tǒng)（SBIRS）和海基 X 波段雷達(dá)，再輔以地面?zhèn)鞲衅鱽?lái)探測(cè)彈道導(dǎo)彈的發(fā)射，這樣就無(wú)法提供所需的持久全球傳感器覆蓋來(lái)應(yīng)對(duì)不斷發(fā)展的、更具機(jī)動(dòng)性且更復(fù)雜的威脅。相反，導(dǎo)彈防御局呼吁建立一個(gè)“全球持久的天基傳感器陣列”，包括雷達(dá)和光電傳感器，以便對(duì)導(dǎo)彈從發(fā)射到終止都進(jìn)行探測(cè)、跟蹤和瞄準(zhǔn)。

Matlock 說(shuō)：“重要的是在未來(lái)幾年內(nèi)我們從基于地面的系統(tǒng)向主要從太空發(fā)揮作用的系統(tǒng)做出 了更廣泛的轉(zhuǎn)變。”導(dǎo)彈防御局先進(jìn)技術(shù)項(xiàng)目執(zhí)行辦公室正在尋求改進(jìn)彈道導(dǎo)彈防御光電傳感器的研究途徑。其中包括：

識(shí)別技術(shù)：近期目標(biāo)是將高空機(jī)載或空基光電傳感器添加到彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)（BMDS）架構(gòu)中，該架構(gòu)可以獲取、跟蹤并識(shí)別彈道導(dǎo)彈目標(biāo)。該機(jī)構(gòu)正在研發(fā)和測(cè)試目前部署在無(wú)人機(jī)上的傳感器。

高級(jí)概念和性能評(píng)估：“智能買(mǎi)家”方法，使用基于模型的工程工具和技術(shù)，評(píng)估新出現(xiàn)的導(dǎo)彈防御需求，并分析替代概念和技術(shù)，以便了解需求、降低風(fēng)險(xiǎn)并確保具有成本效益的任務(wù)解決方案。

高校研究計(jì)劃：該機(jī)構(gòu)向?qū)W院和大學(xué)授予合同，以便研發(fā)有可能在彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)中實(shí)施的新一代技術(shù)。許多技術(shù)領(lǐng)域都正在進(jìn)行研究，包括最大限度地減少碎片的影響、快速響應(yīng)架構(gòu)優(yōu)化、推進(jìn)、光電傳感器和材料表征。

企業(yè)創(chuàng)新研究計(jì)劃（SBIR）：SBIR 利用國(guó)家小型科技公司的創(chuàng)新人才。它資助旨在刺激技 術(shù)創(chuàng)新的早期研發(fā)，擴(kuò)大在聯(lián)邦政府研發(fā)支持下私營(yíng)部門(mén)的商業(yè)化，提高聯(lián)邦政府資助的研發(fā)項(xiàng)目中小企業(yè)的參與度，并促進(jìn)少數(shù)族裔和弱勢(shì)企業(yè)參與技術(shù)創(chuàng)新。

小企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓計(jì)劃（STTR）：與 SBIR 結(jié)構(gòu)相似，但 STTR 資助涉及小企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的合作研發(fā)項(xiàng)目（例如，大學(xué)、聯(lián)邦政府資助的研發(fā)中心、非營(yíng)利研究機(jī)構(gòu)）。STTR 有助于將國(guó)家研究機(jī)構(gòu)的想法轉(zhuǎn)移到市場(chǎng)，從而使私營(yíng)部門(mén)和軍用領(lǐng)域客戶都受益。

美國(guó)導(dǎo)彈防御局已經(jīng)向國(guó)會(huì)申請(qǐng) 1700 萬(wàn)美元繼續(xù)進(jìn)行天基毀傷評(píng)估實(shí)驗(yàn)，使用快速幀紅外傳 感器作為綜合攔截后毀傷評(píng)估能力的一部分。Syring 證實(shí)，天基毀傷評(píng)估有效載荷于 2016 年12月開(kāi)始安裝在商用主機(jī)衛(wèi)星上，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)在 2018 年進(jìn)入軌道。

Syring 告訴國(guó)會(huì)，“我們正在投資雷達(dá)并研發(fā)先進(jìn)的光電傳感器，以實(shí)現(xiàn)一個(gè)能最終提供高精 度中段跟蹤和識(shí)別的多樣化傳感器架構(gòu)?！?Syring 告訴立法者終端高空防御（THAAD）系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果——在 15 次測(cè)試中成功攔截了 15 次——證明它可以從空中射落彈道導(dǎo)彈，但下一代彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)需要更進(jìn)一步，使用新的雷達(dá)技術(shù)和傳感器算法使武器系統(tǒng)不僅可以探測(cè)到威脅，還可以了解確切的威脅。

尺寸、重量和功率

尺寸、重量、功耗和成本（SWaP-C）同樣影響了光電傳感器的未來(lái)發(fā)展和使用，關(guān)鍵在于小型化和持續(xù)研發(fā)更持久、更小、更輕的電源系統(tǒng)。

多目標(biāo)殺傷器（MOKV）項(xiàng)目旨在通過(guò)一次導(dǎo)彈發(fā)射摧毀多枚來(lái)襲的彈道導(dǎo)彈彈頭。在一枚助 推火箭上可發(fā)射多達(dá)六個(gè) MOKV，它部署在太空邊緣，可進(jìn)行轉(zhuǎn)向，并使用單獨(dú)的動(dòng)能殺傷飛行器摧毀多枚來(lái)襲的彈道導(dǎo)彈彈頭和誘餌彈

美國(guó)陸軍航空和導(dǎo)彈研究、發(fā)展與工程中心（AMRDEC）的紅外與光學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)研發(fā)人員 Chris Dobbins 說(shuō)：“從根本上講，無(wú)論先決條件可能表明什么，SWaP-C 始終是一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素。因?yàn)樽罱K體積、重量和功率將限制傳感器的性能，進(jìn)而影響到整個(gè)系統(tǒng)的能力。成本是設(shè)計(jì)者始終關(guān)心的問(wèn)題，因?yàn)槌杀咀罱K決定了一個(gè)項(xiàng)目從成本/效益比率看是否能成功?！?/p>

“紅外傳感器技術(shù)在過(guò)去的 10 年中發(fā)生了巨大的變化。探測(cè)器像素尺寸的減小使其已不再成為設(shè)計(jì)中的限制因素，”Dobbins 介紹，“隨著像素尺寸的減小，陣列尺寸已經(jīng)增加到百萬(wàn)像素領(lǐng)域。由于新型 HOT（高工作溫度）材料的改進(jìn)，探測(cè)器的工作溫度已經(jīng)上升。”

光電傳感器通常將光探測(cè)技術(shù)與控制多個(gè)光源的軟件相結(jié)合，在不同角度轟擊具有不同光波形的目標(biāo)。然后分析反射的光波從而對(duì)探測(cè)到的目標(biāo)特征進(jìn)行識(shí)別。Syring 告訴國(guó)會(huì)，導(dǎo)彈防御局特 別關(guān)注設(shè)計(jì)能夠區(qū)分致命威脅和非致命威脅的傳感器算法。

在第三屆控制、自動(dòng)化和機(jī)器人國(guó)際會(huì)議（ICCAR 2017）上發(fā)表的論文中，來(lái)自海軍研究生院系統(tǒng)工程系的兩名研究人員 Chee Mun Kelvin Wong 和 Oleg Yakimenko 假定使用無(wú)人機(jī)（UAV）配備光電傳感器探測(cè)并跟蹤大型洲際彈道導(dǎo)彈的發(fā)射。在―利用光電傳感器進(jìn)行火箭發(fā)射探測(cè)和跟蹤論文中表示其最終目標(biāo)是評(píng)估洲際彈道導(dǎo)彈上升的參數(shù)，并提供瞄準(zhǔn)信息，使攻擊無(wú)人機(jī)進(jìn)入攔截航線對(duì)碰撞殺傷攔截器導(dǎo)彈進(jìn)行部署。

光電傳感器在有人駕駛飛機(jī)上也能發(fā)揮出新的彈道導(dǎo)彈防御作用。2017 年 4 月，諾斯羅普·格魯曼公司系統(tǒng)公司贏得了美國(guó)海軍航空系統(tǒng)司令部（NAVAIR）為大型飛機(jī)紅外對(duì)抗計(jì)劃簽訂的價(jià)值9950萬(wàn)美元的合同。大型飛機(jī)紅外對(duì)抗系統(tǒng)（LAIRCM）將在各種美國(guó)海軍和空軍飛機(jī)上安裝基于激光的光電導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，以自動(dòng)探測(cè)導(dǎo)彈發(fā)射，確定它是否是一種威脅，并激活一個(gè)高強(qiáng)度 激光對(duì)抗系統(tǒng)來(lái)跟蹤和擊毀導(dǎo)彈。

計(jì)劃配備大型飛機(jī)紅外對(duì)抗系統(tǒng)的飛機(jī)包括 C-5，C-17，C-37，C-40 貨機(jī)和通用噴氣式飛機(jī)、 C-130H 和 MC-130W 四引擎通用渦輪螺旋槳飛機(jī)、CV-22 傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)、KC-46 空中加油機(jī)、海軍 P-8A 海上巡邏機(jī)，和一些大型軍用直升機(jī)。美國(guó)空軍的 C-17 和 C-130 飛機(jī)將使用早期的臨時(shí)版本， 包括紫外線傳感器、對(duì)抗處理器和小型激光炮塔組件。

美國(guó)導(dǎo)彈防御局的多目標(biāo)殺傷器（MOKV）計(jì)劃利用了光電技術(shù)的最新進(jìn)展來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)降低總成本

未來(lái)的紅外系統(tǒng)?

未來(lái)紅外系統(tǒng)將采用更小的激光轉(zhuǎn)塔，在光學(xué)雜波中提供更好的分辨率和性能，以及更大的探測(cè)范圍。大型飛機(jī)紅外對(duì)抗系統(tǒng)（LAIRCM）被視為飛機(jī)防護(hù)紅外對(duì)抗未來(lái)研發(fā)的先驅(qū)，能夠探測(cè) 來(lái)襲導(dǎo)彈并進(jìn)行分類(lèi)，然后發(fā)出定制的干擾能量將其擊敗。

朝鮮導(dǎo)彈攻擊關(guān)島的威脅已導(dǎo)致世界上第一架武裝無(wú)人機(jī)——通用原子公司 MQ-9“收割者”（Reaper）無(wú)人機(jī)發(fā)揮新的用途。

現(xiàn)在經(jīng)過(guò)雷聲公司特殊的多光譜瞄準(zhǔn)系統(tǒng)C傳感器的改進(jìn)后，“收割者”無(wú)人機(jī)將能對(duì)朝鮮和 關(guān)島之間的天空進(jìn)行掃描。使用光電紅外傳感器探測(cè)導(dǎo)彈助推段的熱量并利用來(lái)自兩個(gè)或更多個(gè)“收割者”的數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)可以對(duì)導(dǎo)彈羽流進(jìn)行三角測(cè)量，為美國(guó)海軍攔截戰(zhàn)艦創(chuàng)建 3D 目標(biāo)數(shù)據(jù)。

通用原子公司總裁 David Alexander 拒絕給出詳細(xì)說(shuō)明，但同時(shí)表示公司正在努力提高“收割者”對(duì)導(dǎo)彈防御的貢獻(xiàn)?！拔覀冎幌胝f(shuō)在未來(lái)的幾年內(nèi)，跟蹤能力會(huì)有很大的改進(jìn)。它提供了在早期助推階段的準(zhǔn)確性，這將是顛覆性的?！?

公司還計(jì)劃將其最初為海軍的“無(wú)人艦載空中偵察和打擊（UCLASS）作戰(zhàn)無(wú)人機(jī)計(jì)劃”（后被取消）設(shè)計(jì)的“捕食者”（Predator）C“Avenger”改換用途作為彈道導(dǎo)彈防御平臺(tái)。正在對(duì)Avenger 重 達(dá) 3000 磅的大容量武器艙進(jìn)行改造，以容納聯(lián)合技術(shù)公司的遠(yuǎn)程 MS-177A 多光譜傳感器系統(tǒng)，該系統(tǒng)目前正在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手諾斯羅普·格魯曼公司的“全球鷹”無(wú)人機(jī)上飛行。

Alexander 解釋說(shuō)：“該傳感器將非常大，無(wú)法真正裝在 MQ-9 上，” 并補(bǔ)充說(shuō)通用原子公司正在研制另一款面向未來(lái)的具有“超大孔徑的遠(yuǎn)程傳感器，當(dāng)無(wú)人機(jī)沿著別國(guó)邊界飛行的時(shí)候，該傳 感器可以幫助無(wú)人機(jī)進(jìn)行深入探測(cè)?！?/p>

多光譜瞄準(zhǔn)

部署最廣泛的光電系統(tǒng)之一是雷聲空間和機(jī)載系統(tǒng)多光譜瞄準(zhǔn)系統(tǒng)（MTS），在過(guò)去的 15 年中安裝在500多架美國(guó)海軍飛機(jī)上。

該系統(tǒng)的光電全動(dòng)態(tài)攝像系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和高空采集、跟蹤和激光指示。MTS-C 變體包括一個(gè)長(zhǎng)波紅外探測(cè)器，用于跟蹤冷體，如助推階段后的導(dǎo)彈和彈頭，以及助推階段期間的導(dǎo)彈和火箭羽流及尾氣。

與幾乎所有技術(shù)要素一樣，特別是在需要瞬間軍事理解和決策的地方，人工智能至少在部分彈道導(dǎo)彈防御傳感器環(huán)境中發(fā)揮的作用還有待考證。

Dobbins 說(shuō)道：“在紅外傳感器剛誕生的時(shí)候，信息通常被直接輸入顯示器，只進(jìn)行了最小的處理就讓用戶決定如何使用它。如今超大規(guī)模的信息和數(shù)組格式要求在用戶使用之前完成預(yù)先進(jìn)行處理。”

“對(duì)于發(fā)射后鎖定的導(dǎo)彈，人眼永遠(yuǎn)不會(huì)看到目標(biāo)圖像，Dobbins 補(bǔ)充說(shuō)道：“導(dǎo)彈不是人工智能，而是一臺(tái)狀態(tài)機(jī)。它遵循一組基于所呈現(xiàn)內(nèi)容的操作。簡(jiǎn)單說(shuō)，就是通過(guò)算法告訴它去這里，張開(kāi)眼睛，尋找到目標(biāo)并與目標(biāo)交戰(zhàn)。”

（西安應(yīng)用光學(xué)研究所?張璐?徐航）

編輯：黃飛