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探测敌狙击手技术
一.概念概述
狙击手探测技术就是依据狙击步结构特点，利用其瞄准、击发所产生的光、噪声、弹道轨迹等特征，依靠当代激光探测、声波监控、弹道探测等技术，探测敌方狙击手进而予以打击解除其危害的技术。 二.军事需求分析
城市巷战中 , 装备精良、训练有素的狙击手已成为作战部队的心腹大患.对狙击手进行探测是
五行果蔬对其实施打击的先决条件.据报道,为了应付伊拉克战场上日趋严重的狙击手威胁, 美国五角大楼已向国会申请了十多亿美元的拨款, 专门用来开发新的反狙击手探测技术和系统.自 20 世纪 90 年代起 ,光电探测作为一种重要的军事探测手段开始应用于反狙击手对抗领域, 近十年来发展迅速 ,目前走在前列的美国 、以列、法国和俄罗斯等国采用红外和激光技术已经研制出多种反狙击手光电探测系统, 并部分应用于实战 三.国内外发展现状
1.反狙击手红外探测系统
采用红外探测原理的狙击手探测系统通过探测口闪光和飞行弹丸的红外信号, 来确定敌方狙击手的位置.红外探测可以探测子弹出膛时的闪光 ,发现 2 km 内视线无阻的目标 .由于飞行弹丸比周围空气的温度高 ,红外探测器可在几千米外探测到弹丸的热特征 ,通过其飞行弹道确定狙击手的位置 .在波长为 3～ 5 μm 的中红外波段内 , 红外探测的效果尤为明显.红外探测是一种被动探测手段只能在敌方狙击手射击后发现目标
美国“蝰蛇”反狙击手红外探测系统
美国马里兰高级开发实验室研制的“蝰蛇”反狙击手红外探测系统可以部署在固定场地或战车上,探测口径为 5.66 mm 、7.62 mm 和 12.7 mm 的步 .该系统由 CCD 中波红外摄像机 、计算机、步上安装的惯性传感器及显示器组成.系统采用凝视型中波红外焦平面阵列探测器探测口闪光, 可在狙击手开后 70 ms内探测到目标,在此期间, 超音速子弹的飞行距离不足 50 m .系统采用了音频和光电2种传感器, 可测量狙击手或轻武器发射源的方位 、俯仰和距离 ,并把产生的视频信号传送至数字信号处理机,以此来推算出狙击手所处的位置 、方位 、俯仰定位精度误差均小于 0.2°.该系统在狙击射程的 2～ 3 倍距离上探测概率可达 100%.工作时 , 红外摄像机不必瞄准或靠近狙击手 ,只需视线能够观测到目标即可.即使视线中间存在小型障碍物(如灌木丛),系统仍然能够在狙击手的有效打击距离外探测到信息 ,探测概率超过 95%.此外, 该系统还可与遥控的对抗发射装置相综合。
以列Spotlite 反狙击手红外探测系统
以列拉斐尔公司研发的 Spotlite 是一种高精度红外探测系统 ,能同时对多个轻武器/狙击手射击源进行远距离精确探测、识别和定位, 反应迅速 , 探测概率高 , 可昼夜 工作, 并 具有火力管理能力 .Spotlite 有 Spotlite P(便携式)和 Spotlite M(移动式)两种型号 .Spotlite P 主
要用于探测狙击手使用的小型武器 ,探测距离超过 1 000 m , 其探测单元主要由 FLIR摄像机、CCD 摄像机 、激光测距机 、激光标识器和 GPS 系统构成 .Spotlite M 安装在战车和装甲战车上 ,能在行进过程中对敌方狙击手使用的小型武器 、(RPG)和反坦克导弹(ATGM)进行 360°水平探测 .Spotlite 能对所探测到的射击源进行分析 ,确认是敌方目标还是己方射击.目标确认后,Spotlite P 可将目标坐标、距离等参数以及实时图像传送给己方狙击手, 迅速有效地形成传感器到射手的回路;Spotlite M 可迅速通过施放烟幕等手段进行平台级别的对抗, 也可以启动战术级别的对抗措施,即通过战术 C 2 网络将目标坐标发送到支援部队 ,进而对敌方目标进行攻击。
2.反狙击手激光探测系统
目前利用激光技术研制的反狙击手探测系统主要依据 2 种原理 .一种是利用“猫眼”效应.由于狙击手的瞄准望远镜比周围背景的反射能力强, 当激光束照射到其表面时 ,就会产生狙击手不易察觉而探测系统能接收到的激光反射波 , 从而发现狙击手.与红外探测系统不同, 这种激光探测系统是一种主动系统, 能够在狙击手开之前发现其位置, 从而实现“先敌攻击探测”能力, 因此也成为目前反狙击手探测系统的发展重点 .另一种是利用激光雷达对目标进行探测, 确定其方位 [ 4] .美国已研制出这种系统并投入伊拉克使用。
1.法国
法国激光工业公司(CILAS)公司研制了 SLD400、SLD 500 系列反狙击手激光探测系统.能够对隐蔽在伪装网后或者加装有蜂窝板的狙击手步瞄准镜进行探测,也能探测夜视镜 、测距仪和望远镜等其他光学部件.SLD 400 可对照射的光学设备进行单独探测并可对特殊区域或物体进行有源扫描和监视 .可安装在固定设备 、三角架或静止不动的车辆上 ,其高精确威胁定位能力可与相关武器或火控系统兼容 .该系统使用近红外激光 ,工作波长为 0.8～ 0.9 μm , 探测范围为方位 -175°～ +175°、俯仰 -20°～ +20°, 探测距离为白天 1 000 m 、夜间 4 000 m(雾天除外).SLD 400 主要由光学传感器头 、转塔和遥控单元三部分组成 .光学传感器头包括一个照射搜索区域的宽角编码波束激光器;一个高技术接收机 ,具有低可见光放大器功能, 能探测光学镜片反射的低级能量.转塔部分用于带动光学传感器头对可疑区域进行水平和俯仰扫描 .遥控单元由军用加固计算机和控制手柄组成 ,可根据预定程序或通过手柄控制光学传感器的扫描及显示和处理传感器传来的图像 .系统工作时 ,激光发射装置发射出编码扫描激光束, 每次照射覆盖 5°×4°的区域 ,与它同步的激光接收装置随即获得激光图像和该区域的可见光图像 .2 种图像传送至遥控单元后 , 由系统自动比较两者的细微差别.若有异常, 系统将在 0.1 s 内启动警报, 并在监视器上显示异常的位置和图像.操纵人员可以通过
控制手柄放大观察可疑区域, 以进一步确认是否存在问题。
SLD 400 原型系统于 1994 年底在萨拉热窝得到首次应用, 效果非常显著.驻萨拉热窝的法国维和部队在装备该系统后的几年内没有因狙击手损失一名士兵.除了狙击手探测外,SLD 400 也可通过探测敌军车载瞄准装置记录车辆的运动情况。
SLD 500 是在 SLD 400 基础上研发而成, 目前正在法国陆军中进行评估 .SLD 500 的探测器集成了用于场景监视的可见光高分辨率摄像机、用于照亮探测部分的广角编码激光束及摄像机接收器 、激光指示器、激光测距仪及用于目标识别与定位的罗盘和倾角仪,可快速探测并准确定位,而且还能通过高分辨率可见光或红外摄像机识别目标 .SLD 500具有手动和自动 2 种工作模式.手动模式下,操作者把探测器指向某一方向, 如检测到光学设备,系统就会发出警报.自动模式下 ,SLD 500可固定在旋转架上,对特定区域自动扫描监视 ,经计算机处理后可提供狙击手在全景图像中的位置坐标.SLD 500 激光狙击手探测器结构紧凑 、便于携带,特别适用于野外环境 , 可在短时间内搭建起来 ,既可通过独立电源供电, 也可通过连接于车载电源适配器或标准电源插座的充电单元模块供电.SLD500 对可选单元进行了模块化设计 ,包括可使行动单位看到从主控单元传来的实时场景的远程传送装置;用于夜景采集的红外摄像机;以及用于将 SLD500 连接成一个光学传感器阵列的GPS 单元。
2.美国
Mirage 便携式激光探测系统
led日光灯灯座Mirage 便携式双筒激光探测系统由美国圣迭戈的多利松公司研制.这种激光器可向 1.2 km距离内的物体发出符合安全标准的散焦激光 .Mirage采用的技术可将眼镜 、玻璃窗等日常物品与潜在目标区别开.当发现支或类似的武器装置后,可立即发回目标图像 , 清晰显示出狙击手的准确位置.同时 ,Mirage 还能测量出操作人员和目标之间的距离 ,并在取景器中显示参数 ,从而为采取恰当的对抗手段提供依据。
3.地面激光雷达狙击手探测系统
这种地面激光雷达探测系统由加利福尼亚的“使命研究公司”为国防高级研究计划局研制 ,美军于 2004 年向伊拉克部署了这种新型狙击手探测系统 .该系统实际上是一个部署在地面上的相控阵激光雷达,嵌入一个 20×20 英尺机动式集装箱内, 可以向高空大气层发射二氧化碳激光, 并在那里形成一个“虚拟激光麦克风” , 以探测方圆十几公里范围内由炮子弹运动导致的空气中粒子的活动情况,而分析员则可根据空气粒子的运动模式确定可疑狙击手所在的
位置.该系统的作用距离高达几十公里,探测距离可达十几公里 , 因此设备不必安装在行动地点附近,可以部署在巴格达这样规模的城市中。
四.研究目标，研究内容及主要技术指标
1.研发新型材料紫外探测器
提高探测和定位精度在现有的技术水平下 ,声探测和红外探测等手段仍难以实现对狙击手的精确探测和定位 .而新型紫外材料探测器的出现 , 有望使反狙击手紫外探测技术得到迅速发展, 从而提高反狙击手探测系统的精度.美国最新研制出一种极微细的中空氧化锌纳米管 ,直径仅为人类发丝的 1/1 000, 具有非常好的光电转换特性, 可准确探测出炮发射时产生的紫外线 .新一代反狙击手探测技术将充分利用这一性能.狙击手炮发射出的紫外光子撞击探测器上的氧化锌原子发生能量转化, 光子动能转化成电能.经过处理 ,通过电流的强弱可以判定紫外光子的撞击方向,进而准确判定狙击手位置.与红外探测器相比, 采用氧化锌纳米管材料制成的传感器的灵敏度要高出上千倍,此外还可以探测各种气体
3.综合应用多种探测和定位手段
虽然出现了采用多种原理的狙击手探测系统 ,依靠单一探测体制的系统仍然存在漏洞 .例如 ,红外和声探测系统采用被动探测原理 ,至少要等狙击手射出第一颗子弹后才能发挥效用 ,如果狙击手技术过硬, 关键目标很可能因其一发射杀而失去防护意义.激光狙击手探测系统尽管能够进行主动扫描, 但扫描识别周期比较长, 有可能在尚未得到结果前就遭到攻击 ;如果射手事先采取措施 ,抑制某个波长的激光, 或在狙击步上安装更有效的抗反射滤光装置,也有可能使激光探测系统失效;此外, 激光工作对气象条件较强的依赖性也限制了其功能的发挥.实践证明, 综合使用各种主 、被动探测手段 ,有助于显著提高探测精度 ,缩短响应时间
精准灌溉系统海棠五.技术方案及可行性分析线绕电阻
尽管出现了不同机理、各种型号的狙击手探测系统,但依靠单一机理的探测系统仍然存在漏洞。如声探测系统和红外探测系统这类被动探测系统,至少要等狙击手射出第一颗子弹后才能发挥效用,如果狙击手技术过硬,很可能因为关键目标被其一发射杀而失去防护意义。激光狙击手探测系统尽管能够进行主动扫描,但扫描识别周期比较长,有可能在尚未得到结果前就遭到攻击,而且激光工作对气象条件依赖性比较强,同时如果射手事先采取措施.抑制某个波长的激光,或在狙击步上安装更有效的抗反射滤光装置,也有可能使激光探测系统失效。而自动拖把
综合使用多种机理的主、被动探侧系统,将会提高反狙击手探测系统的探测精度和广度、增强系统的作战效能。例如,法国人综合使用其性能先进的“皮勒尔”声探测系统和SLD一400激光探测系统,就大大增加了实战效能。
由于探测原理制约，声探测系统无法同时分辨出多个狙击手的位置，红外探测系统无法分辨出具有和狙击口红外闪光类似红外特征的红外发射器，而激光探测系统也无法区分具有与瞄准镜相同光学性质的透镜、玻璃等物体。
六.应用方向
1.开发反狙击手光电探测和攻击一体化系统
万次火柴综合了光电探测 、干扰、攻击手段的一体化对抗系统是未来反狙击手系统的重要发展方向.当狙击手被定位后 ,即可采用包括激光对抗在内的多种措施干扰敌方瞄准系统的光电探测器或将其击毁.俄罗斯努杰里曼精密仪器设计局研制出结合了光电探测和激光干扰功能的PAPV 便携式光电对抗激光干扰机.该系统可进行昼夜探测 ,具有较高的识别能力和探测精度 ,且抗干扰能力强 .探测到目标的光电设备时, 探测器能够自动形成强激光接通指令,在瞬间对光电设备完成抑制和摧毁
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