引信是一種利用目標信息,按控制指令或環(huán)境信息,在預定條件下適時引爆導彈戰(zhàn)斗部裝藥的一種控制裝置。它能察覺到接觸目標時的機械能或者接近目標時的聲、電、光、磁等能量的變化,或感受裝訂時間、環(huán)境壓力變化和接收外部指令等,在戰(zhàn)斗部發(fā)揮最大毀傷效果的位置上適時引爆戰(zhàn)斗部。激光引信則是利用目標表面反射激光來識別目標,自動選擇最佳炸點位置的引信系統(tǒng) ,具有控制炸點精度高和抗干擾能力強的光學觸發(fā)引信。
激光引信的特點
由于激光有亮度高、單色性、相干性和方向好的性質(zhì),可構成具有良好時間,空間分辨率,高定距精度和高抗干擾性能的探測系統(tǒng)。激光引信也就具有光束窄、旁瓣低、抗外界干擾能力強、精確控制起爆位置的優(yōu)點??偟膩碚f,激光引信有以下特點:
能實現(xiàn)對目標的大范圍探測。激光引信通過接收自己發(fā)射而被目標反射的激光束來探測目標,擺脫引信對目標的依賴性,能實現(xiàn)對目標的大范圍探測,以適應導彈大范圍攻擊的要求。
美國的AIM-9X導彈,就采用了激光近炸引信。
具有良好的抗干擾性能。激光引信工作在光頻波段,能很好克服外界電磁干擾,激光具有良好的時間和空間相干性,接近單色光,接收端濾光片的帶寬可以做的很窄,能較好的濾除工作波段以外的雜散光的干擾。
定位精度高。由于激光光束窄,方向性好,激光引信容易做到對目標方位和距離信息的精確探測。因此,激光引信在精確引炸方面有著廣闊的發(fā)展前景。
激光引信的工作原理
光由于速度的不變性,因此在任何坐標系下都會保持速度恒定,通過測量光在發(fā)射點和目標點之間往返時間,就可以得到目標與發(fā)射點之間的距離。目前普遍采取的兩種辦法是脈沖激光測距法和連續(xù)波激光測距法。
脈沖激光測距發(fā)的原理類似于脈沖雷達測距,激光引信向目標發(fā)射一束激光脈沖,脈沖信號發(fā)射到目標后經(jīng)過反射,部分信號被激光引信接收系統(tǒng)接收。因為光速是一定的,又沿著直線返回,只要知道脈沖信號的往返時間就可以測出目標和激光引信之間的直線距離。如果激光脈沖從發(fā)射瞬間到遇目標后反射光波返回到激光引信處的時間為t,則激光引信和目標之間的距離為Ct/2,其中c是光速。
連續(xù)波激光測距法是用連續(xù)波調(diào)制的激光束照射被測目標,通過測量光束在測距往返中產(chǎn)生的相位變化,可以計算出被測距離。
激光引信的構成
通常激光引信主要組成部分有發(fā)射光學系統(tǒng)、接收光學系統(tǒng)、電源、發(fā)火裝置、傳爆裝置、保險機構和自炸電路。電源為激光引信中激光器、電子電路提供給穩(wěn)定的電能,以保證各部分能夠穩(wěn)定工作。引信通常有獨立的電源系統(tǒng),一般采取化學電池。
發(fā)射系統(tǒng)包括控制電路,激光激勵電路,同步信號電路和激光發(fā)射光學系統(tǒng)。激光器則為激光引信提供光源。發(fā)射系統(tǒng)要合理地,充分地利用激光發(fā)射器發(fā)出的激光能量,使激光束以一定的發(fā)射方向和發(fā)射角度發(fā)射出去,并且建立起物理探測場。
AIM-9L導彈的戰(zhàn)斗部,也適用了激光引信。
同步信號電路的作用是對發(fā)射脈沖激光信號進行采集取樣,以準確確定脈沖激光的輸出時間點,其出發(fā)信號取自部分由發(fā)射激光轉(zhuǎn)換的電信號。接收系統(tǒng)包括接收光學系統(tǒng)、光電探測器、前置放大電路、信號處理電路和執(zhí)行電路。它是收集從目標反射回來的激光束聚焦于光電探測器上的部件,并使其轉(zhuǎn)化為電信號。
信號被輸入之后,信號處理電路開始識別判斷,給發(fā)火裝置電信號,發(fā)火裝置用于輸出足夠的點火能量,能量被輸入到電雷管,雷管開始起爆。保險裝置則用來防止發(fā)火裝置、隔爆機構等意外解除包線或使戰(zhàn)斗部主裝藥發(fā)生意外作用。一般利用隔爆元件使得電雷管短路脫開。自炸電路的作用則是在彈體未命中目標或者失去戰(zhàn)機時,按照預定條件使彈丸自行銷毀,從而防止爆炸發(fā)生在不適當?shù)膮^(qū)域。