机载面源红外诱饵作用机理及干扰策略研究

Aiming at the urgent need of manufacturing and popularizing airborne surface-type infrared decoy in the threat of infrared image detection, this project researches the action mechanism and jamming strategy of airborne surface-type infrared decoy, by synthetically using the theory and technology including infrared physics, optics, fluid mechanics, statistics, computer science, image manipulation and so on. The action mechanism of airborne surface-type infrared decoy will be studied thoroughly by theoretical analyses and test. And the simulation model of surface-type infrared decoy's movement and diffusion will be built. The problems of the moving and diffusing law of surface-type infrared decoy and the mathematic description of the infrared image well be solved. Then combined with airplane's characteristics and infrared imaging detector's target recognition, a infrared antagonism simulation system including airplane, surface-type infrared decoy and infrared imaging detector will be set up. By means of theoretical analyses and simulation test, the infrared decoy's best shooting strategy such as shooting opportunity, direction, numbers and interval time, and the airplane's best evading strategy in some typical fighting scenes will be obtained. The expected research achievement can not only give service to the popularizing of the new airborne surface-type infrared decoy and provide detailed and effective technical direction of the use of infrared decoy; but also give service to the design of airborne surface-type infrared decoy and provide the theoretical basis for the establishment of decoy's technical targets. It can also give service to the improvement of infrared imaging detector and provide reference and jamming model for the design of infrared imaging detector's anti-jamming algorithm.

本项目针对在红外成像探测威胁下研制和推广机载面源红外诱饵的迫切需要，综合应用红外物理学、光学、流体力学、统计学、计算机、图像处理等多学科领域理论与技术，通过理论分析和试验，深入研究机载面源红外诱饵的作用机理，建立真实反映诱饵运动扩散与红外辐射特性的仿真模型，解决高速平台上面源诱饵运动扩散规律和辐射图像数学描述的难题，并结合载机特性和红外成像探测器的目标识别机理，建立载机、诱饵、红外探测器三位一体的红外对抗仿真系统，通过理论分析和仿真试验，得到典型交战场景下载机投放面源红外诱饵的时机、方向、数量、间隔等的最佳策略以及载机配合的机动规避策略。预期研究成果不仅可服务于机载面源红外诱饵的推广，为诱饵的作战使用提供详尽有效的技术指导；而且可服务于机载面源红外诱饵的设计，为诱饵技术指标的制定提供理论依据；还可服务于红外成像探测器的改进，为成像探测器的抗干扰算法设计提供理论参考和干扰模型。

本项目针对在红外成像探测威胁下研制和推广机载面源红外诱饵的迫切需要，综合应用多学科领域理论与技术，深入研究了机载面源红外诱饵的作用机理和干扰策略。开展的研究工作有：（1）机载面源红外诱饵作用机理分析；（2）机载面源红外诱饵建模仿真；（3）升级飞机红外对抗仿真系统；（4）机载面源红外诱饵干扰策略研究。.课题组在以下三个方面取得了重要研究成果：.（1）结合理论分析和试验测试结果，建立了真实反映诱饵运动与辐射特性的仿真模型，为解决高速平台上面源诱饵运动扩散规律和辐射图像数学描述的难题提供了可行的方法。仿真和实测表明，在高速运动平台上垂直向上发射面源红外诱饵，其扩散形状近似为前部稀疏后部密集的长扁形云团。面源诱饵发射出去后迅速扩散，在0.5s之内就能扩散成较大的形状，形成面源假目标。诱饵所受的气动阻力很大，因此沿初始运动方向向前运动较短的距离（大多数箔片均不超过100m）就开始下落，约2s之后就开始垂直下落。面源诱饵的辐射以中波辐射为主，3-5μm波段的红外辐射是8-14μm波段的红外辐射的2~3倍，随时间有相似的变化规律：面源诱饵的起燃时间约为0.5s，燃烧持续时间为1.5s左右。.（2）研究了红外成像探测器的目标识别机理，并结合课题组前期的研究积累，建立包含数据库、作战想定、飞机平台、面源红外诱饵、大气环境与辐射传输、红外成像探测器、干扰效能评估七大模块的飞机红外对抗仿真系统。.（3）借助于所建立的红外对抗仿真系统，通过理论分析和仿真试验，得到了典型交战场景下载机投放面源红外诱饵的时机、方向、数量、间隔等的最佳策略以及载机配合的机动规避策略。.研究成果不仅可服务于机载面源红外诱饵的推广，为诱饵的作战使用提供详尽有效的技术指导；而且可服务于机载面源红外诱饵的设计，为诱饵技术指标的制定提供理论依据；还可服务于红外成像探测器的改进，为成像探测器的抗干扰算法设计提供理论参考和干扰模型。