探究机载红外定向对抗装备技术的发展红外制导技术不断发展，从非制冷点源红外调幅到制冷型点源红外调频、脉冲编码、亚成像光机扫描和红外成像制导，通过光谱滤光、目标识别、记忆跟踪、光谱鉴别、速率鉴别、脉冲编码、双色红外鉴别等抗干扰手段，使传统对抗措施效能下降，对战场飞机平台构成巨大威胁[1,2]图1概括了红外制导和红外对抗不断博弈抗衡、此长彼消的状态据过去30年飞机战损统计，有80%～90%是被红外制导导弹击落的，特别是凝视红外焦平面阵列的应用，通过提供二维红外图像信息，结合高速发展的信号处理和图像处理技术，使导引系统智能识别成为可能，传统的红外诱饵、红外全向干扰对抗效能下降，因此，美、俄、英、意、法、德、以色列等国家纷纷开展红外定向对抗系统的研制，以对抗不断增长的先进红外制导导弹威胁[3,4,5]1、工作原理战场载机平台在面对来袭地空/空空红外制导威胁时，红外定向对抗系统在机载紫外/红外告警信息的引导下，快速调转万向架对来袭导弹导引头进行捕获、跟踪、瞄准，同时将红外干扰能量集中到狭窄的光束中，引导干扰光束照射导引头，采用各种干扰信号干扰导引头跟踪回路和制导回路，增大制导误差，甚至失去波门锁定而脱靶，从而达到保护作战平台的目的[6]。
整个系统作战过程为全自动进行，无需人工参与作战流程如图2所示图1红外制导与红外对抗的技术发展图2红外定向对抗系统作战流程图2、国外装备发展现状自20世纪90年代，美国和英国率先开展了红外定向对抗技术研究和装备研制，已开发了四代红外对抗系统，用于保护不同类型的飞机，包括直升机、运输机和战斗机等，其中，直升机平台、运输机的装备数量最大2.1美国红外定向对抗系统第一代是基于弧光灯的红外定向对抗系统，多采用紫外告警器和两框架或四框架的跟瞄发射转塔结构型式，主要代表型号产品为：美国的ATIR-CM、DIRCM先进威胁红外对抗系统ATIRCM，型号为AN/ALQ-212(V），是美国桑德斯公司（现BAE公司）为美国陆军研制的项目，装备AH-64、CH-47、OH-58D、UH-60、V-22等直升机项目始于20世纪90年代初，1995年底进入工程研制阶段，2001年4月成功完成靶试ATIRCM主要由四部分构成：4个AN/AAR-57(V)通用导弹紫外告警系统、2个多光谱红外干扰机、一个电子控制单元及一个对抗投放器ATIRCM使用氙灯干扰源，可实施近中红外双波段干扰由美国的诺·格公司牵头开发“复仇女神”（Nemesis)AN/AAQ-24DIRCM红外定向对抗系统由4个AN/AAR-54紫外导弹告警传感器、指示控制单元、系统控制箱、电源调制器和发射转塔组成，如图3所示。
图3诺·格公司的几代红外定向对抗产品发射转塔分为两种，小型转塔：直径20cm，质量55.7kg；大型转塔：直径40.6cm，质量87.8kg；采用大面阵HgCdTe凝视红外焦平面阵列探测器作为跟瞄传感器，跟踪精度达到0.05°，跟踪距离10km；红外干扰发射机使用调制到5°束宽、直径为5～8cm的25W氙灯，已大量装备在C-130等各型平台图4所示为ATIRCM和DIRCM系统图4ATIRCM和DIRCM系统第二代系统普遍采用红外凝视告警器代替紫外告警器，采用全固态固体激光作为干扰源，发射转塔进一步优化设计，跟瞄精度大为提高，快速响应能力增强典型性产品为诺·格的LAIRCM和BAE公司的TADIRCM图5所示为诺·格公司的LAIRCM系统图5诺·格公司的LAIRCM系统诺·格公司的LAIRCM系统是基于OPO激光器的红外定向对抗系统，用高性能红外告警器MIMS替代紫外告警器，用小型化5.5inch的激光转塔Wanda替代转塔，具备更好的气动外形；用“蝰蛇”(Viper)小型模块化空气冷却全波段固体激光器，能同时在三个波段产生红外激光：波段I是3W，波段Ⅱ是2W，波段Ⅳ是5W耗电低于80W平均功率和320W峰值功率。
激光器质量小于4.5kg，厚5cm,LAIRCM系统总质量为51kgTADIRCM是ATIRCM的改进型，采用红外双色凝视传感器，具备更远的探测距离和更强的对杂波抑制能力；采用尺寸更小、气动性能更好的“敏捷眼”微型干扰头替代ATIRCM系统中的万向支架，干扰头仅高出飞机表面3.5inch，减少了飞机的RCS，提高机载环境适应能力第三代以CIRCM通用红外定向对抗系统为代表，主要技术特点为：采用更高效率的多波段激光器作为干扰源；采用模块化开放式系统架构（MO-SA）和非专有接口，支持组件互换和技术植入；采用商用货架产品，降低系统成本；主要以BAE公司和诺·格公司的CIRCM为代表（见图6）计划装备在“阿帕奇”、“黑鹰”、“支努干”、“基奥瓦勇士”及后续机型上图6BAE公司和诺·格公司的CIRCMBAE公司的CIRCM采用一体化刚性光具座结构，高效率一体化OPO双波段激光器，易于装配、集成和飞行环境下的稳定；诺·格公司的CIRCM采用SELEXGalileo公司的ECLIPSE指示器/跟踪器，质量10kg，跟瞄精度优于0.6mrad，早期采用Viper全波段OPO固体激光器；后续的研制方案采用了Daylight公司型号为SolarisTM的QCL多波段激光器，研制了新型商用货架（COTS）处理器，具备较低成本，易维护和可扩展性。
第四代以DRS公司的分布式红外定向对抗系统（DAIRCM）为代表（见图7）图7DRS公司的DAIRCM将红外定向对抗系统中的跟瞄干扰光束指向机构缩小孔径后，与高分辨率高精度红外告警结合起来，利用告警传感器作为精确跟踪传感器，将红外告警孔径、光束指向发射孔径和激光告警孔径相融合，通过集中激光器供电电源，经高效率传能光纤分别给多个传感器提供激光能量，缩小了红外定向对抗系统的体积尺寸；2018年DRS公司获得1份3500万美元的合同，为30架美国空军HH-60G“铺路鹰”安装DAIRCM，后续，也将采用QCL量子级联激光器2.2其他国家典型定向装备以色列有多家企业开展了红外定向对抗系统的研制埃尔比特（Elbit)Elop公司早期开发了“多光谱红外对抗系统”（MUSIC）（见图8）图8“多光谱红外对抗系统”（MUSIC)系统采用基于高帧频红外跟踪器的镜塔结构，采用OPO中波红外激光器作为干扰源，系统总质量45kg，在此基础上Elop公司与意大利ELT公司联合开发ELT-572，装备直升机和运输机此外，还开发了用于民用飞机对抗肩扛导弹的红外定向对抗系统C-MUSIC和J-MUSIC2019年，以色列的飞鸟航空系统公司展示了雷达光电自卫防护传感器SPREOS（见图9）。
图9飞鸟公司的SPREOS在传统的DIRCM的基础上，集成雷达测距功能，具备威胁确认、跟踪和干扰先进红外制导导弹等多种功能，实现最有效的干扰响应意大利的莱昂纳多公司开发了世界上最小最轻的Mysis-DIRCM（见图10）单台样机质量约15.4kg，集成吊舱质量小于40kg，峰值功耗小于1300W，典型功耗小于600W，采用铥光纤泵浦的Ho:YAG/ZGP多波段激光技术体制，采用捷联稳定镜塔跟踪技术以及先进的干扰代码结构，2018年完成了飞行试验和实弹打靶试验图10Mysis-DIRCM3、关键技术及发展趋势红外定向对抗系统历经多年发展，不断进行光束控制光机载荷的优化，逐步满足大机动、大过载条件下的快速响应和精确跟瞄的要求，同时不断提高系统的模块化设计，提高系统兼容性和可拓展能力为满足和适应复杂战场环境智能对抗的要求，还需在以下几个方面开展深入研究和攻关3.1红外对抗仿真效能评估技术红外对抗仿真与效能评估是系统研制过程重要内容，美国DHS制定了DIRCM系统的性能测试评估标准，依据研制过程划分为六个阶段：计算机建模仿真测试阶段、部件性能测试阶段、子系统集成测试阶段、硬件在回路测试阶段、系统飞行测试阶段、火力生存试验阶段。
根据红外制导武器制导和抗干扰原理[7]，建立导弹制导、自动驾驶仪控制、弹体气动力学过程的数学模型，依据导弹干扰效果的判定信号及判据，研究不同体制的红外干扰措施的信号结构、辐射特性并建立红外干扰对成像导引头的影响、红外定向对抗设备对多种不同材料红外传感器的影响通过红外干扰有效性度量准则、判据，根据信息准则和功率准则，利用度量干扰有效性的方法、相空间统计法、时间统计法、干扰效果的模糊综合评估法，并比较每种方法的适用条件，对几种度量方法的置信度进行分析红外干扰仿真的目的是得到最佳的干扰信号结构，手段是数字仿真、半实物仿真和外场试验验证，见图11图11国外红外对抗数字仿真及半实物、外场试验验证3.2宽温高效多波段激光器技术开展新体制宽温高效多波段激光器技术研究，为实现在机载环境下对各型红外制导导弹的高效干扰，需要激光波段能够覆盖各代红外制导导弹工作波段，早期红外制导导弹主要工作在短波红外波段，波段范围为1～3μm，目前发展的红外制导导弹工作波段主要为中波波段，波段范围为3～5μm因此，要求红外激光器能够输出1～5μm波段的激光因此，一方面开展PPLNOPO和ZGPOPO中红外激光干扰源的研制[8,9]，积极开发耐高功率的中红外非线性-晶体，积极开发新型泵浦源，进一步提高电光转换效率，减小体积，降低功耗；另一方面，需开展适应机载环境条件的高光束质量、单芯输出功率在3W以上的量子级联QCL激光器，满足未来各型平台的作战要求。
3.3对导弹智能识别与对抗技术针对红外调幅调制、调频调制、多元圆锥扫描/玫瑰线扫描、面阵凝视成像等多种工作体制的红外制导导弹，开展对导弹智能识别技术研究，通过多种途径建立不同类型导引头识别特征，建立完善的导引头数据库，通过多种途径学习、分析、解算特征数据库，采用比对类比等方法实现导引头类型及参数的快速准确识别；开展针对不同类型数据库的有效干扰代码研究，结合不同类型导引头的抗干扰算法，建立干扰代码库，实现对不同类型红外导引头的有效干扰4、结论红外定向对抗系统是光电对抗领域中重要的研究方向，对于飞机平台的光电自卫防护有重要意义，通过对机载红外定向对抗系统的研究，分析其技术特点，归纳技术发展趋势，为国内装备的发展提供借鉴意义参考文献：[1]JohnnyHeikell.战场直升机电子战自卫系统全局观[M].白华,杨曼,沈阳,等译,2009:32-45.[2]方有培,汪立萍.红外成像制导武器现状及其对抗[J].航天电子对抗,2004(2):60-64.[3]淦元柳,徐世录.美国的直升机载红外干扰系统[J].战术导弹技术,2006(6):89-94.[4]赵霜,方有培.红外成像制导及其干扰技术[J].红外与激光工程,2006(10):197-201.[5]王永仲.现代军用光学技术[M].北京:科学出版社,1994:416-422.[6]李炳荣,刘峰.红外诱饵对抗红外制导导弹的成像仿真[J].光电对抗与无源干扰,2003(2):52-55.[7]蒋耀庭,潘丽娜.激光有源干扰及其发展现状[J].激光技术,2004,28(4):438-441.[8]张冬燕,王戎瑞.高功率中红外激光器的进展[J].激光与红外,2011(5):488-491.[9]李赞佳,丁东.量子级联微腔激光器的研究进展[J].承德民族师专学报,2009(5):37-38.刘立武,张义军,吴卓昆,张嘉辉,苑晓斌.机载红外定向对抗装备技术发展研究[J].光电技术应用,2020,35(03):17-22.。