“精导”系列微课图文篇 （13）聚焦“传感器”，导弹之所以“耳聪目明”原来如此

欢迎大家来到精确制导系列微课课堂。人和动物通过视觉和听觉等器官感知和获取外部目标信息。精确制导武器就像人和动物一样，它的“眼睛”和“耳朵”是获取战场环境和目标信息的基础，在技术领域中称为“传感器”。来看常用的几种传感器。

一、雷达传感器

“千里眼”是中国古代传说中的神仙，他可以看到千里之外的东西。可是现代雷达要比这位神仙还要高明。

雷达是无线电波替代光线来探测物体的设备，突出特点是作用距离远、测量精度高，可全天时，也就是白天、黑夜工作，全天候包括风霜雨雪中工作。

为应对日益复杂的战场环境，如远距离探测隐身目标，及早发现低空和超低空突防目标，实现多目标分辨，对抗各种形式的电子干扰，识别多种类型的目标等，近些年雷达探测采用了许多新技术。毫米波雷达具有频率高、波长短、波束窄、测量精度高的特点。如改进的“爱国者”-3导弹的导引头采用毫米波雷达传感器。

二、红外传感器

红外传感器的探测机理是基于热体辐射，它能够将目标辐射的红外能量（如飞机发动机喷出的高温气体）转换成信号处理机能够处理的电信号。

从传感器结构来看，历经了点源、一维线阵、二维面阵等阶段；从工作频段来看，历经单色红外，包括长波、中波、短波、双色红外、多光谱等阶段。二维面阵成像传感器代表了红外探测技术的最新进展。红外成像又称热成像，基本原理是利用目标与周围环境之间红外辐射能量（温度）的差异，将物体表面温度的空间分布转化为电信号，并以图像的形式显示出来。如英国“风暴阴影”巡航导弹采用红外成像制导技术。

三、激光传感器

有些导弹系统采用激光技术作为探测手段，目前主要采用波束制导或半主动寻的。相比于微波雷达，激光雷达波长短、波束窄，方向性强，因而测距、测角精度更高，并且不易被其他光源和电磁波干扰。

有些激光导引头还能获得目标的立体像，也就是三维全息成像，逼真地再现外部世界的图景，为自动目标识别（ATR）提供非常丰富的信息，有利于提高制导精度、抗干扰能力以及制导武器的智能化程度。

四、电视传感器

电视传感器，又叫可见光传感器，采用高分辨率CCD摄像头，再附加长焦镜头之后，能看清几千米以外的目标。清晰的图像能显示出目标特征，有利于目标识别和抗干扰，所以很多导弹系统将电视作为辅助观测设备。

五、声呐传感器

声呐探测装置可以说是水下制导武器的“顺风耳 ”，声呐是利用声波对目标进行探测、定位和通信的一种电子设备.

光在水中的穿透能力很有限，电磁波在水中也衰减很大。在水中进行观察和测量，声波具有得天独厚的条件。在深海中爆炸一个几千克当量的炸弹，在2万km外还可以收到信号。

低频的声波还可以穿透海底几千米的地层。声呐技术按照工作方式可分为主动和被动两大类。主动是有源的，可以发射声波，而被动是不发射只接收声波。

除了弹上的“耳目”外，精确制导武器通常还配备了弹外探测制导装置，如地面制导站。同时可以利用侦察卫星、通信卫星、预警机，以及其他弹与弹之间，实现相互的通信。

正是有了这些弹上和弹外的众多“耳目”来观六路、听八方，精确制导武器才能从复杂的战场环境中发现具有打击价值的目标。

（主讲人：国防科技大学付强教授 来源：国防科技大学“科普中国”共建基地）

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