论文部分内容阅读
摘 要：干扰效果评估是电子对抗装备作战效能评估的核心问题，还是电子对抗实验技术研究的重点。光电干扰效果评估方法的研究工作的起步较晚、研究不够充分、评估方法不够成熟。随着光电对抗技术和设备的迅速发展和广泛的应用，迫切需要全面的开展研究光电干扰效果评估有关的理论和技术问题。
关键词：光电搜索；系统干扰；评估方法
现代光电子技术在实际生活中的广泛应用，也使得人们近些年对光电干扰评估问题做了深入、系统的研究，并且在干扰效果评估理论方面，和各种各样的光电干扰效果的定量评估准则方面也取得了研究成果。
1 光电干扰的对象
1.1 光电制导武器
光电干扰的对象就是光电干扰设备的作战对象，主要包括一些光电类的装备和武器，例如光电引信、激光雷达类侦测设备、光电成像侦测设备等等。对于光电制导武器的干扰绝大部分是通过干扰光电导引头的方式实现的或者是通过干扰用于目标探测和制导目的的光电传感器的方式实现。
1.2 光电引信
光电引信的性能以及光电引信与战斗部的合作是决定制导武器杀伤力性能的主要因素。光电引信的种类十分多，常见的就有激光引信、红外引信等等。对于光电引信的干扰可能会导致光电引信不能按照预定的时间及时的或者比预定的时间提前的引爆战斗部，这会严重影响引爆的战斗效果。为了实现对光电引信的干扰，可以通过干扰引信光电探测系统的方式来实现。但是，我国对于光电引信的干扰技术目前还处于起步的阶段，未来还有很长的路要走。
1.3 光电成像侦测设备
光电成像系统是应用十分广泛的光电系统，通常情况下可以用于观察瞄准，还可以结合具有跟踪、搜索功能式平台，构成具有跟踪功能的跟踪系统，具有搜索功能的搜索系统，可以统一应用于运动目标的搜索、跟踪、捕获以及测量等工作。目前的结合了光电成像系统的光电跟踪系统、光电搜索系统已经使用得非常的广泛了。光电成像侦测设备都使用了光电成像设备，所以，光电干扰设备干扰光电成像侦测设备最主要的手段就是干扰光电成像系统的光电传感器。
1.4 激光雷达类侦测设备
激光雷达类侦测设备也是应用十分广泛的光电系统之一，它的主要功能是跟踪、测角以及测距离等等。由它的功能可知，该类设备在军事应用上更加的广泛，例如：引信激光雷达、激光跟踪测量雷达、激光测距机等等。对于激光测距机的光电干扰可以通过致盲激光和欺骗激光距离的方式，也还可以通过覆盖测距机工作波长的烟幕的方式。对于激光跟踪测量雷达的光电干扰可以通過干扰其人员一个探测分系统的方式。
2 光电干扰效果的评估准则
2.1 功率准则
通常情况下功率准则适用于对于雷达系统的压制性的干扰，也就等同于当雷达被施加压制干扰产生信息损失的时候，在雷达的接收机输入端所需要的雷达信号的功率以及最小干扰信号。但是功率准则中也存在一些问题，功率准则较为抽象，更加适合评估被干扰对象的抗干扰能力，不能够直观反映被干扰对象的干扰的效果；功率准则不适用于工程中的测量；一般情况下，功率准则只适用于雷达系统的压制性的干扰。
2.2 概率准则
概率准则的前提是在电子干扰的条件下，通过完成给定的任务的概率来评价干扰的效果，一般采用对比的方法，观察被干扰的对象在无干扰的条件下完成同一个任务的概率的干扰效果。概率准则战术运用中的较为理想的评估准则，概率准则存在的问题：在评估被干扰的对象的受到的电子干扰影响的和种各样的性能指标之中，绝大部分的性能指标并不是以概率的形式表现出的，所以，对于那些具有较大的数据处理工作量的评估对象，并不适用概率准则；由于采用了概率作为统计的指标，所以必须建立在大量的实验基础之上，但是，大部分的情况下，因为财力、物力、人力的缺乏，并不能够实现大部分的重复的实验的目的。
2.3 效率准则
效率准则是通过比较来自在有干扰条件和无干扰条件下的统一性能的指标来评估干扰效果，所以，效率准则是有评估基准的。效率准则适用的评估干扰效果的性能指标可以是任意受电子干扰的性能指标，这些性能指标不需要建立在大量的实验的基础之上，也就不需要适用概率的形式进行表征，因此对于数据的处理就有了大量的简化。效率准则可以看作是概率准则的泛化，但是效率准则又更加的方便、简单、直观，因此，效率准则的适用也更为普遍。
3 光电搜索跟踪系统干扰效果的评估准则
评估光电搜索跟踪系统应该着手于光电搜索和光电跟踪两个阶段，搜索是通过光电成像系统的相关手段在一定的范围内探测出需要的目标，然后利用地位系统确定其位置，光电跟踪是在光电搜索和定位之后，就是跟踪目标并实时的更新目标的位置状态。所以，光电搜索和光电跟踪两个步骤是承上启下的关系，具有密不可分的紧密关系。综上可得，光电搜索跟踪系统的过程以此是光电搜索、光电定位以及光电跟踪等步骤。第一步，在光电搜索的阶段，光电搜索系统应该要能够及时的并且精确的发现目标物体；第二步，在光电的定位阶段，要能够可靠、尽量小误差的定位目标；第三步，在光电跟踪的阶段，光电系统要能够精确、稳定的跟踪目标物体，并且能够实时的更新目标物体的位置状态。光电搜索跟踪系统需要光电搜索、光电定位以及光电跟踪着三个阶段的稳定、可靠的协作进行才能够完成。
干扰光电搜索跟踪系统的主要发生在干扰光电搜索阶段，通过干扰用于目标探测的光电成像系统实现干扰的目的。对于目标物体的光电定位以及光电跟踪都要在光电搜索的基础之上，所以干扰了目标探测系统中的光电成像传感器，通过多米诺骨牌效应可以影响之后一系列的光电定位以及光电跟踪性能。基于以上的干扰阶段以及干扰手段的分析可以得出，对于评估光电搜索跟踪系统的干扰效果应该根据该系统的不同的阶段不同的分析。
3.1 光电搜索阶段
干扰光电搜索跟踪系统最普遍的就是干扰目标搜索阶段的用于搜索是光电成像传感器，在光电搜索阶段评估干扰效果，主要是通过在搜索过程中对于目标物体的发现概率，分别是将Pd0和Pd，定义rd为干扰后系统对目标的发现概率与干扰前的发现概率之比，则有rd=Pd/Pd0。 假如在光电搜索过程中的目标物体的发现几率下降了，则说明此时的干扰效果较好；如果光电搜索过程中的目标物体的搜索几率没有较大的变化，则说明干扰的效果较差或者无干扰效果。
3.2 光电定位阶段
干扰光电搜索跟踪系统的目标物体的定位阶段，主要手段是尽可能的干扰可以使得光电定位性能变差的因素，评价在光电定位阶段干扰的效果可以是光电定位的误差。假如光电定位系统的定位误差越来远大，说明干扰效果较好；假如光电定位系统的定位误差没有变化或者变化不大，则说明干扰效果较差或者没有效果。
3.3 光电跟踪阶段
在现实情况的干扰光电搜索跟踪系统的过程中，有许多的因素在一定程度上影响着干扰的效果，所以在评估光电搜索跟踪系统干扰效果的过程中，一定要注意条件的使用以及综合评判标准干扰的成功率，干扰成功率的数值越大说明干扰的效果越好，反之，则说明干扰效果较差。但是，干扰成功率的得到必须建立在大量的干扰光电搜索跟踪系统的试验之上，才具有一定的可靠性。
4 干扰效果的实验方法
干扰光电搜索跟踪系统主要分为三个干扰阶段：干扰搜索阶段、干扰定位阶段、干扰跟踪阶段。光电搜索跟踪系统的整个过程是承上启下、动态的一步一步慢慢推进，所以相对应的对每一个阶段干扰效果的评估也应该是循序渐进的。假如试验是在实验室内进行，就应该选择在仿真试验室内进行试验，将运动光源作为目标物体，但是前提是目标物体应该是运动速度以及辐射强度都是在可以控制的范围之内的；假如试验是在外场进行的，那么便可以构建真实的目标物体进行光电的搜索跟踪以及光电搜索跟踪的干扰效果的试验。无论是仿真实验室内的虚拟目标物体还是外场构建的真实目标物体，都应该设置一组相同条件下的对照组，在试验的过程当中，一组目标物体进行正常情况下的光电搜索跟踪，另外一组的目标物体应该施加一定的干扰条件的情况下进行光电搜索跟踪，两组试验同时进行，分别在光电搜索阶段、光电定位阶段以及光电跟踪阶段，对通过检测设备得到的两组信息进行对比分析，比较有干扰和无干扰条件下的目标物体的性能指标的变化情况。然后，在结合使用文中提到的评估准则进行干扰效果的评估准则，综合不同阶段干扰效果的评估得到整体的干扰效果的评估。
5 结束语
光电搜索跟踪系统的应用已经十分的广泛，文章通过研究光电干扰的对象引出了光电搜索跟踪系统的干扰，再结合干扰效果的評估准则探讨了对光电搜索跟踪系统干扰效果的评估，主要通过光电搜索阶段、 光电定位阶段以及光电跟踪阶段这三个不同的阶段进行了介绍，同时也结合实际理论给出了相应的光电干扰效果的评估。
参考文献：
[1]高卫.对光电搜索跟踪系统干扰效果的评估方法[J].光学技术，2006，32（z1）：461-463.
[2]高卫.对光电搜索跟踪系统干扰效果的评估方法[C].国防光学及光电子学学术研讨会暨中国兵工学会光学专业委员会成立25周年年会.2006：461-463.
[3]钱方.激光对光电系统图像干扰的效果评估[D].中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所），2015.
[4]高卫.对光电制导系统干扰效果的评估方法[J].弹道学报，2005，17（3）：53-59.
[5]马东玺.光电搜跟系统模式切换特性及控制研究[D].国防科学技术大学，2011.
[6]马东玺，范大鹏，朱华征.光电跟踪系统捕获跟踪切换的平滑调节方法[J].红外与激光工程，2010，39（6）：1129-1133.
[7]刘鑫，乔彦峰，林兆华.光电系统捕获跟踪控制方法研究与仿真[J].计算机仿真，2012，29（12）：266-269+353.
[8]程龙，陈娟，陈茂胜，等.光电跟踪系统快速捕获时间最优滑模控制技术[J].光学精密工程，2017，25（1）：148-154.
关键词：光电搜索；系统干扰；评估方法
现代光电子技术在实际生活中的广泛应用，也使得人们近些年对光电干扰评估问题做了深入、系统的研究，并且在干扰效果评估理论方面，和各种各样的光电干扰效果的定量评估准则方面也取得了研究成果。
1 光电干扰的对象
1.1 光电制导武器
光电干扰的对象就是光电干扰设备的作战对象，主要包括一些光电类的装备和武器，例如光电引信、激光雷达类侦测设备、光电成像侦测设备等等。对于光电制导武器的干扰绝大部分是通过干扰光电导引头的方式实现的或者是通过干扰用于目标探测和制导目的的光电传感器的方式实现。
1.2 光电引信
光电引信的性能以及光电引信与战斗部的合作是决定制导武器杀伤力性能的主要因素。光电引信的种类十分多，常见的就有激光引信、红外引信等等。对于光电引信的干扰可能会导致光电引信不能按照预定的时间及时的或者比预定的时间提前的引爆战斗部，这会严重影响引爆的战斗效果。为了实现对光电引信的干扰，可以通过干扰引信光电探测系统的方式来实现。但是，我国对于光电引信的干扰技术目前还处于起步的阶段，未来还有很长的路要走。
1.3 光电成像侦测设备
光电成像系统是应用十分广泛的光电系统，通常情况下可以用于观察瞄准，还可以结合具有跟踪、搜索功能式平台，构成具有跟踪功能的跟踪系统，具有搜索功能的搜索系统，可以统一应用于运动目标的搜索、跟踪、捕获以及测量等工作。目前的结合了光电成像系统的光电跟踪系统、光电搜索系统已经使用得非常的广泛了。光电成像侦测设备都使用了光电成像设备，所以，光电干扰设备干扰光电成像侦测设备最主要的手段就是干扰光电成像系统的光电传感器。
1.4 激光雷达类侦测设备
激光雷达类侦测设备也是应用十分广泛的光电系统之一，它的主要功能是跟踪、测角以及测距离等等。由它的功能可知，该类设备在军事应用上更加的广泛，例如：引信激光雷达、激光跟踪测量雷达、激光测距机等等。对于激光测距机的光电干扰可以通过致盲激光和欺骗激光距离的方式，也还可以通过覆盖测距机工作波长的烟幕的方式。对于激光跟踪测量雷达的光电干扰可以通過干扰其人员一个探测分系统的方式。
2 光电干扰效果的评估准则
2.1 功率准则
通常情况下功率准则适用于对于雷达系统的压制性的干扰，也就等同于当雷达被施加压制干扰产生信息损失的时候，在雷达的接收机输入端所需要的雷达信号的功率以及最小干扰信号。但是功率准则中也存在一些问题，功率准则较为抽象，更加适合评估被干扰对象的抗干扰能力，不能够直观反映被干扰对象的干扰的效果；功率准则不适用于工程中的测量；一般情况下，功率准则只适用于雷达系统的压制性的干扰。
2.2 概率准则
概率准则的前提是在电子干扰的条件下，通过完成给定的任务的概率来评价干扰的效果，一般采用对比的方法，观察被干扰的对象在无干扰的条件下完成同一个任务的概率的干扰效果。概率准则战术运用中的较为理想的评估准则，概率准则存在的问题：在评估被干扰的对象的受到的电子干扰影响的和种各样的性能指标之中，绝大部分的性能指标并不是以概率的形式表现出的，所以，对于那些具有较大的数据处理工作量的评估对象，并不适用概率准则；由于采用了概率作为统计的指标，所以必须建立在大量的实验基础之上，但是，大部分的情况下，因为财力、物力、人力的缺乏，并不能够实现大部分的重复的实验的目的。
2.3 效率准则
效率准则是通过比较来自在有干扰条件和无干扰条件下的统一性能的指标来评估干扰效果，所以，效率准则是有评估基准的。效率准则适用的评估干扰效果的性能指标可以是任意受电子干扰的性能指标，这些性能指标不需要建立在大量的实验的基础之上，也就不需要适用概率的形式进行表征，因此对于数据的处理就有了大量的简化。效率准则可以看作是概率准则的泛化，但是效率准则又更加的方便、简单、直观，因此，效率准则的适用也更为普遍。
3 光电搜索跟踪系统干扰效果的评估准则
评估光电搜索跟踪系统应该着手于光电搜索和光电跟踪两个阶段，搜索是通过光电成像系统的相关手段在一定的范围内探测出需要的目标，然后利用地位系统确定其位置，光电跟踪是在光电搜索和定位之后，就是跟踪目标并实时的更新目标的位置状态。所以，光电搜索和光电跟踪两个步骤是承上启下的关系，具有密不可分的紧密关系。综上可得，光电搜索跟踪系统的过程以此是光电搜索、光电定位以及光电跟踪等步骤。第一步，在光电搜索的阶段，光电搜索系统应该要能够及时的并且精确的发现目标物体；第二步，在光电的定位阶段，要能够可靠、尽量小误差的定位目标；第三步，在光电跟踪的阶段，光电系统要能够精确、稳定的跟踪目标物体，并且能够实时的更新目标物体的位置状态。光电搜索跟踪系统需要光电搜索、光电定位以及光电跟踪着三个阶段的稳定、可靠的协作进行才能够完成。
干扰光电搜索跟踪系统的主要发生在干扰光电搜索阶段，通过干扰用于目标探测的光电成像系统实现干扰的目的。对于目标物体的光电定位以及光电跟踪都要在光电搜索的基础之上，所以干扰了目标探测系统中的光电成像传感器，通过多米诺骨牌效应可以影响之后一系列的光电定位以及光电跟踪性能。基于以上的干扰阶段以及干扰手段的分析可以得出，对于评估光电搜索跟踪系统的干扰效果应该根据该系统的不同的阶段不同的分析。
3.1 光电搜索阶段
干扰光电搜索跟踪系统最普遍的就是干扰目标搜索阶段的用于搜索是光电成像传感器，在光电搜索阶段评估干扰效果，主要是通过在搜索过程中对于目标物体的发现概率，分别是将Pd0和Pd，定义rd为干扰后系统对目标的发现概率与干扰前的发现概率之比，则有rd=Pd/Pd0。 假如在光电搜索过程中的目标物体的发现几率下降了，则说明此时的干扰效果较好；如果光电搜索过程中的目标物体的搜索几率没有较大的变化，则说明干扰的效果较差或者无干扰效果。
3.2 光电定位阶段
干扰光电搜索跟踪系统的目标物体的定位阶段，主要手段是尽可能的干扰可以使得光电定位性能变差的因素，评价在光电定位阶段干扰的效果可以是光电定位的误差。假如光电定位系统的定位误差越来远大，说明干扰效果较好；假如光电定位系统的定位误差没有变化或者变化不大，则说明干扰效果较差或者没有效果。
3.3 光电跟踪阶段
在现实情况的干扰光电搜索跟踪系统的过程中，有许多的因素在一定程度上影响着干扰的效果，所以在评估光电搜索跟踪系统干扰效果的过程中，一定要注意条件的使用以及综合评判标准干扰的成功率，干扰成功率的数值越大说明干扰的效果越好，反之，则说明干扰效果较差。但是，干扰成功率的得到必须建立在大量的干扰光电搜索跟踪系统的试验之上，才具有一定的可靠性。
4 干扰效果的实验方法
干扰光电搜索跟踪系统主要分为三个干扰阶段：干扰搜索阶段、干扰定位阶段、干扰跟踪阶段。光电搜索跟踪系统的整个过程是承上启下、动态的一步一步慢慢推进，所以相对应的对每一个阶段干扰效果的评估也应该是循序渐进的。假如试验是在实验室内进行，就应该选择在仿真试验室内进行试验，将运动光源作为目标物体，但是前提是目标物体应该是运动速度以及辐射强度都是在可以控制的范围之内的；假如试验是在外场进行的，那么便可以构建真实的目标物体进行光电的搜索跟踪以及光电搜索跟踪的干扰效果的试验。无论是仿真实验室内的虚拟目标物体还是外场构建的真实目标物体，都应该设置一组相同条件下的对照组，在试验的过程当中，一组目标物体进行正常情况下的光电搜索跟踪，另外一组的目标物体应该施加一定的干扰条件的情况下进行光电搜索跟踪，两组试验同时进行，分别在光电搜索阶段、光电定位阶段以及光电跟踪阶段，对通过检测设备得到的两组信息进行对比分析，比较有干扰和无干扰条件下的目标物体的性能指标的变化情况。然后，在结合使用文中提到的评估准则进行干扰效果的评估准则，综合不同阶段干扰效果的评估得到整体的干扰效果的评估。
5 结束语
光电搜索跟踪系统的应用已经十分的广泛，文章通过研究光电干扰的对象引出了光电搜索跟踪系统的干扰，再结合干扰效果的評估准则探讨了对光电搜索跟踪系统干扰效果的评估，主要通过光电搜索阶段、 光电定位阶段以及光电跟踪阶段这三个不同的阶段进行了介绍，同时也结合实际理论给出了相应的光电干扰效果的评估。
参考文献：
[1]高卫.对光电搜索跟踪系统干扰效果的评估方法[J].光学技术，2006，32（z1）：461-463.
[2]高卫.对光电搜索跟踪系统干扰效果的评估方法[C].国防光学及光电子学学术研讨会暨中国兵工学会光学专业委员会成立25周年年会.2006：461-463.
[3]钱方.激光对光电系统图像干扰的效果评估[D].中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所），2015.
[4]高卫.对光电制导系统干扰效果的评估方法[J].弹道学报，2005，17（3）：53-59.
[5]马东玺.光电搜跟系统模式切换特性及控制研究[D].国防科学技术大学，2011.
[6]马东玺，范大鹏，朱华征.光电跟踪系统捕获跟踪切换的平滑调节方法[J].红外与激光工程，2010，39（6）：1129-1133.
[7]刘鑫，乔彦峰，林兆华.光电系统捕获跟踪控制方法研究与仿真[J].计算机仿真，2012，29（12）：266-269+353.
[8]程龙，陈娟，陈茂胜，等.光电跟踪系统快速捕获时间最优滑模控制技术[J].光学精密工程，2017，25（1）：148-154.