本書基于作者多年從事光電定位和光電對(duì)抗及相關(guān)領(lǐng)域的科研項(xiàng)目和教學(xué)成果，系統(tǒng)闡述光電定位和光電對(duì)抗的相關(guān)原理和方法，主要內(nèi)容包括：光電制導(dǎo)、光電偵察告警、目標(biāo)跟瞄和交叉定位、基于光學(xué)成像的單站被動(dòng)測(cè)距、光電無源對(duì)抗、光電有源干擾等技術(shù)，對(duì)光電對(duì)抗的評(píng)估與仿真，以及典型光電對(duì)抗裝備的介紹，覆蓋了紫外、可見光、紅外、毫米波和激光等技術(shù)在光電定位和光電對(duì)抗中的應(yīng)用。
付小寧：博士，西安電子科技大學(xué)副教授、碩士生導(dǎo)師；光電傳感器專業(yè)會(huì)員。主要從事光電檢測(cè)、光電對(duì)抗方面的科研和教學(xué)工作。參加重大科研3項(xiàng)；主持完成國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、陜西省自然科學(xué)基金各1項(xiàng)。發(fā)表論文40多篇，其中EI檢索十余篇；出版教材1部、專著1部；獲得國家發(fā)明專利授權(quán)2項(xiàng)。
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 光電對(duì)抗的基本概念 1
1.2 光電對(duì)抗的基本特征 2
1.3 光電對(duì)抗的技術(shù)環(huán)節(jié) 3
1.3.1 光電偵察及告警技術(shù) 3
1.3.2 光電被動(dòng)定位 3
1.3.3 光電制導(dǎo)技術(shù) 5
1.3.4 光電干擾技術(shù) 6
1.3.5 光電打擊中的激光武器 7
1.4 光電對(duì)抗的發(fā)展趨勢(shì) 8
1.4.1 概述 8
1.4.2 告警技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 9
1.4.3 被動(dòng)定位 12
1.4.4 光電制導(dǎo)的發(fā)展趨勢(shì) 13
1.4.5 激光武器的發(fā)展趨勢(shì) 16
參考文獻(xiàn) 17
第2章 光在大氣中的傳播 20
2.1 大氣的衰減 20
2.1.1 普朗克公式 20
2.1.2 吸收定律 22
2.1.3 散射分析 23
2.1.4 大氣衰減[6] 24
2.2 大氣窗口及能見度 25
2.2.1 大氣窗口[7] 25
2.2.2 能見度 26
2.3 大氣的成分 27
2.3.1 大氣分子 27
2.3.2 氣溶膠 28
2.4 氣象條件的影響及分析模型 29
2.4.1 霾 30
2.4.2 霧 30
2.4.3 雨 31
2.4.4 雪 32
2.4.5 云 32
2.4.6 大氣湍流效應(yīng) 33
2.4.7 熱暈 35
2.4.8 戰(zhàn)場(chǎng)遮蔽與沙塵暴 35
2.5 路徑輻射及地球大氣背景環(huán)境的影響 36
2.5.1 路徑輻射 36
2.5.2 太陽閃爍 37
2.5.3 太陽光散射 38
2.5.4 地表和海洋輻射 38
2.5.5 天空和云層輻射 39
2.6 目標(biāo)輻射源[26] 40
2.6.1 火箭和導(dǎo)彈 40
2.6.2 重返大氣層的再入段導(dǎo)彈 44
2.6.3 飛機(jī) 45
2.6.4 地面上運(yùn)動(dòng)（工作）的軍事目標(biāo)源[27] 47
2.7 光輻射偵察的方法[26] 48
2.7.1 截獲光輻射的方式 48
2.7.2 不同光輻射截獲接收方式的理論計(jì)算 49
參考文獻(xiàn) 51
第3章 光電制導(dǎo)技術(shù) 53
3.1 概述 53
3.2 紅外制導(dǎo) 56
3.2.1 紅外點(diǎn)源尋的制導(dǎo) 57
3.2.2 紅外成像制導(dǎo) 60
3.2.3 紅外成像制導(dǎo)的發(fā)展趨勢(shì)[12] 63
3.3 激光制導(dǎo) 63
3.3.1 激光制導(dǎo)的原理 64
3.3.2 激光制導(dǎo)武器的導(dǎo)引方式[13] 66
3.3.3 激光制導(dǎo)武器的應(yīng)用[17] 67
3.3.4 激光制導(dǎo)武器裝備及發(fā)展趨勢(shì) 69
3.4 電視制導(dǎo) 70
3.4.1 電視制導(dǎo)的原理 71
3.4.2 電視制導(dǎo)武器的應(yīng)用 72
3.4.3 電視制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 73
3.5 光纖制導(dǎo) 74
3.5.1 光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈的工作原理[22] 74
3.5.2 光纖制導(dǎo)武器的應(yīng)用 75
3.5.3 光纖制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 76
3.6 毫米波制導(dǎo) 77
3.6.1 毫米波制導(dǎo)的特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù) 77
3.6.2 毫米波制導(dǎo)的原理 78
3.6.3 毫米波制導(dǎo)武器的應(yīng)用 82
3.6.4 毫米波制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 84
3.7 多模復(fù)合制導(dǎo) 85
參考文獻(xiàn) 90
第4章 光電偵察預(yù)警技術(shù) 92
4.1 光電偵察告警系統(tǒng) 92
4.1.1 系統(tǒng)組成 92
4.1.2 基本參數(shù)[1] 93
4.1.3 分類 98
4.2 激光偵察告警技術(shù) 98
4.2.1 主動(dòng)式激光偵察告警技術(shù) 99
4.2.2 被動(dòng)式激光告警系統(tǒng) 100
4.2.3 新型激光告警設(shè)備 105
4.2.4 激光告警的關(guān)鍵技術(shù) 107
4.2.5 部分告警器及其性能 108
4.2.6 激光告警器發(fā)展趨勢(shì) 110
4.3 紅外偵察告警技術(shù) 110
4.3.1 概述 110
4.3.2 紅外偵察告警系統(tǒng)的組成 112
4.3.3 紅外偵察告警系統(tǒng)工作原理 112
4.3.4 關(guān)鍵技術(shù) 113
4.3.5 裝備實(shí)例 114
4.3.6 裝備現(xiàn)狀 115
4.3.7 發(fā)展趨勢(shì) 117
4.4 紫外偵察告警技術(shù) 117
4.4.1 紫外偵察告警的原理 118
4.4.2 紫外偵察告警系統(tǒng)組成與戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用 118
4.4.3 紫外偵察告警的特點(diǎn) 119
4.4.4 紫外偵察告警關(guān)鍵技術(shù) 120
4.4.5 紫外偵察告警裝備實(shí)例 121
4.5 毫米波偵察告警技術(shù) 122
4.5.1 毫米波偵察告警的發(fā)展 122
4.5.2 毫米波偵察探測(cè)的原理 123
4.5.3 毫米波偵察告警的特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù) 124
4.5.4 裝備實(shí)例 125
4.5.5 發(fā)展趨勢(shì) 127
4.6 多模復(fù)合光電告警技術(shù)[7, 21] 127
參考文獻(xiàn) 130
第5章 目標(biāo)跟瞄與距離估計(jì) 132
5.1 激光目標(biāo)指示器[1] 132
5.1.1 概述 132
5.1.2 激光器與光學(xué)系統(tǒng) 133
5.1.3 實(shí)例 135
5.1.4 目標(biāo)距離的主動(dòng)測(cè)量[2] 135
5.2 激光雷達(dá)[1] 136
5.2.1 激光跟蹤雷達(dá) 136
5.2.2 紅外成像雷達(dá) 138
5.2.3 激光雷達(dá)裝備及發(fā)展趨勢(shì) 139
5.3 IRST 141
5.3.1 概述 141
5.3.2 基于雙波段探測(cè)的被動(dòng)測(cè)距 143
5.3.3 基于單波段探測(cè)的被動(dòng)測(cè)距 145
5.3.4 紅外小目標(biāo)被動(dòng)測(cè)距 148
5.4 經(jīng)典三角形測(cè)距及其演變 150
5.4.1 對(duì)靜止目標(biāo)的被動(dòng)測(cè)距 150
5.4.2 對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的被動(dòng)測(cè)距 152
5.4.3 基于掃描時(shí)差的基線被動(dòng)測(cè)距 153
5.5 交叉定位的單平臺(tái)應(yīng)用 155
5.5.1 交叉定位的特點(diǎn)和問題 155
5.5.2 當(dāng)前測(cè)角精度下所需的最短基線尺寸 156
5.5.3 同步測(cè)時(shí)交叉定位法作用距離 156
5.6 基于短基線的準(zhǔn)單目被動(dòng)測(cè)距 156
5.6.1 雙目視覺測(cè)距原理 156
5.6.2 雙目視覺測(cè)距誤差分析 157
5.6.3 從雙目視覺到準(zhǔn)單目視覺測(cè)距 158
5.6.4 基于像差的測(cè)距再討論 159
5.7 一種激光源的定位方法 160
5.7.1 測(cè)距原理 161
5.7.2 測(cè)距實(shí)現(xiàn)方案和特點(diǎn) 162
5.8 基于輻射吸收差異的被動(dòng)測(cè)距 162
5.8.1 基于A帶氧吸收的被動(dòng)測(cè)距 163
5.8.2 基于紅外吸收差異的被動(dòng)測(cè)距 165
5.9 小結(jié) 167
參考文獻(xiàn) 167
第6章 基于光學(xué)成像的單站被動(dòng)測(cè)距研究 172
6.1 透鏡成像系統(tǒng)與成像約束 172
6.1.1 透鏡成像公式與點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù) 172
6.1.2 聚焦法測(cè)距和離焦法測(cè)距 173
6.1.3 基于OTF函數(shù)或MTF函數(shù)的測(cè)距 175
6.2 小孔成像系統(tǒng)與成像約束 177
6.2.1 小孔成像模型 177
6.2.2 外標(biāo)法測(cè)距 178
6.2.3 基于仿射變換的相對(duì)測(cè)距 179
6.2.4 基于雙目視差的被動(dòng)測(cè)距 179
6.3 基于目標(biāo)線段特征的被動(dòng)測(cè)距 180
6.3.1 借助目標(biāo)本身特征線段的測(cè)距方法 180
6.3.2 借助旋轉(zhuǎn)不變線段特征的測(cè)距方法 181
6.3.3 基于旋轉(zhuǎn)不變線段特征測(cè)距的改進(jìn) 186
6.3.4 目標(biāo)特線段特征的選取 189
6.4 基于特征線度測(cè)距的性能分析 189
6.4.1 觀測(cè)平臺(tái)靜止情況下的測(cè)距性能 189
6.4.2 觀測(cè)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)的測(cè)距性能 190
6.5 基于區(qū)域特征的目標(biāo)距離估計(jì) 194
6.5.1 天氣對(duì)紅外成像的影響[48] 195
6.5.2 基于聯(lián)合視角?身份流形的目標(biāo)識(shí)別與距離估計(jì) 199
6.5.3 基于AI的目標(biāo)測(cè)距 201
6.6 小結(jié) 201
參考文獻(xiàn) 202
第7章 光電無源對(duì)抗技術(shù) 205
7.1 遮障 205
7.1.1 煙幕 205
7.1.2 水幕和水霧 210
7.1.3 箔條云 211
7.1.4 沙塵 213
7.2 偽裝 213
7.2.1 涂料偽裝技術(shù) 213
7.2.2 遮障偽裝技術(shù) 215
7.3 隱身 217
7.3.1 視頻隱身[41] 217
7.3.2 紅外隱身 218
7.3.3 激光隱身 220
7.3.4 毫米波隱身 221
7.3.5 紫外隱身 224
7.3.6 引射技術(shù) 224
7.3.7 外形隱身 226
7.4 光電假目標(biāo) 227
7.4.1 光電假目標(biāo)的分類 227
7.4.2 光電假目標(biāo)的工作原理 228
7.4.3 光電假目標(biāo)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 229
7.4.4 激光欺騙性干擾 229
7.5 其他無源光電對(duì)抗措施 231
7.5.1 紅外動(dòng)態(tài)變形偽裝[68] 231
7.5.2 光譜變換[13] 233
7.5.3 環(huán)境自適應(yīng)偽裝 234
7.5.4 廣譜自適應(yīng)隱身 235
7.5.5 毫米波無源干擾技術(shù) 235
7.6 飛行器無源光電隱身 236
7.6.1 飛機(jī)隱身[77] 236
7.6.2 導(dǎo)彈隱身[63] 240
參考文獻(xiàn) 243
第8章 光電有源干擾技術(shù) 246
8.1 紅外干擾彈 246
8.1.1 紅外干擾彈的分類和組成 246
8.1.2 紅外干擾彈的干擾原理 246
8.1.3 紅外干擾彈的技術(shù)要求 249
8.1.4 新型紅外誘餌 250
8.2 紅外有源干擾機(jī) 253
8.2.1 紅外有源干擾機(jī)的分類和組成 253
8.2.2 紅外有源干擾機(jī)的干擾原理 255
8.2.3 定向紅外干擾機(jī) 257
8.3 強(qiáng)激光干擾技術(shù) 258
8.3.1 強(qiáng)激光干擾的分類和組成 258
8.3.2 強(qiáng)激光毀傷效果 259
8.3.3 強(qiáng)激光干擾的關(guān)鍵技術(shù) 263
8.4 激光欺騙干擾技術(shù) 265
8.4.1 激光欺騙干擾的分類和組成 265
8.4.2 角度欺騙干擾 265
8.4.3 距離欺騙干擾 267
8.4.4 激光近炸引信干擾技術(shù) 269
8.4.5 激光欺騙干擾的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì) 271
8.5 毫米波有源干擾 272
8.5.1 毫米波有源干擾的原理與實(shí)現(xiàn) 272
8.5.2 毫米波有源干擾的關(guān)鍵技術(shù) 274
8.6 GPS干擾機(jī)[24] 275
8.6.1 GPS易受干擾性 275
8.6.2 GPS干擾的原理 275
8.7 紫外干擾源 276
8.7.1 紫外光源與紫外干擾源 276
8.7.2 紫外光源的分類 276
8.7.3 紫外干擾 277
8.8 有源干擾的發(fā)展趨勢(shì) 277
參考文獻(xiàn) 278
第9章 光電對(duì)抗的評(píng)估與仿真研究 280
9.1 國內(nèi)外光電對(duì)抗效能評(píng)估技術(shù)現(xiàn)狀 280
9.1.1 美國主要光電對(duì)抗效能評(píng)估系統(tǒng)[2] 280
9.1.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 281
9.2 光電對(duì)抗的評(píng)估準(zhǔn)則 282
9.2.1 功率準(zhǔn)則 283
9.2.2 概率準(zhǔn)則 283
9.2.3 效率準(zhǔn)則 284
9.3 光電對(duì)抗效能評(píng)估的技術(shù)途徑 285
9.3.1 效能評(píng)估的層次 285
9.3.2 系統(tǒng)層次分析及指標(biāo)體系 285
9.3.3 常用的軍事裝備效能評(píng)估方法 285
9.3.4 計(jì)算機(jī)仿真 287
9.3.5 半實(shí)物仿真 287
9.3.6 光電對(duì)抗系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)評(píng)估法 287
9.4 光電對(duì)抗系統(tǒng)中的半實(shí)物仿真 289
9.4.1 光電半實(shí)物仿真系統(tǒng)組成 289
9.4.2 針對(duì)操作的半實(shí)物仿真 290
9.4.3 針對(duì)目標(biāo)特性的半實(shí)物仿真 292
9.4.4 針對(duì)原理驗(yàn)證的半實(shí)物仿真 294
9.5 本章小結(jié) 296
參考文獻(xiàn) 296
第10章 光電對(duì)抗的典型系統(tǒng) 298
10.1 機(jī)載光電對(duì)抗系統(tǒng)介紹 298
10.1.1 第四代戰(zhàn)機(jī)機(jī)載光電偵察告警系統(tǒng) 298
10.1.2 第四代戰(zhàn)機(jī)機(jī)載光電干擾系統(tǒng) 300
10.1.3 第四代戰(zhàn)機(jī)光電隱身系統(tǒng) 301
10.1.4 機(jī)載高能激光武器系統(tǒng) 301
10.1.5 機(jī)載光電定位系統(tǒng) 305
10.1.6 無人機(jī) 305
10.2 艦載光電對(duì)抗系統(tǒng)介紹 306
10.2.1 艦載光電告警系統(tǒng) 306
10.2.2 艦載光電干擾系統(tǒng) 308
10.2.3 艦艇光電隱身技術(shù)[23] 310
10.2.4 艦載高能激光武器 311
10.2.5 基于艦艇的光電定位和對(duì)艦艇的定位 313
10.3 地基激光防空武器系統(tǒng) 315
10.3.1 “鸚鵡螺”計(jì)劃 315
10.3.2 移動(dòng)戰(zhàn)術(shù)高能激光 316
10.4 天基定位與光電對(duì)抗系統(tǒng) 317
10.4.1 星載告警 317
10.4.2 衛(wèi)星定位跟蹤 319
10.4.3 反衛(wèi)星武器系統(tǒng) 322
10.5 巡飛器 325
10.5.1 巡飛器分類 325
10.5.2 巡飛彈關(guān)鍵技術(shù) 327
10.6 單兵光電對(duì)抗裝備 328
10.6.1 單兵系統(tǒng)的形成 328
10.6.2 單兵平臺(tái)信息化及對(duì)抗 329
參考文獻(xiàn) 331
書單推薦
