EMS Lernumgebung · Übersicht · 6 · §6.6 · English version

§6.6 Nähere IR-Suchköpfe

Beginn

Die bekannteste passive IR-Anwendung ist die Suchkopf (Suchkopf) einer wärmesuchenden Rakete — von schulterentwickelten MANPADS zu modernen Luft-Luft-Raketen. Der Suchkopf muss in der Lage sein, eine Sache zu finden, zu behalten und die Wärme des Ziels in Lenkbefehle umzuwandeln.Passives Homing) — Während der Gegner mit FlaresFackelnund DIRCM (Directional Infrarot-Räteversucht, ihn zu täuschen. Wie ein Suchender es tut, bestimmt seine Generation.

Der Suchkopf einer frühen AIM-9B Sidewinder: hinter der Kuppel sitzt der Infrarotdetektor, der das warme Ziel verfolgt.
Der Suchkopf einer frühen AIM-9B Sidewinder: hinter der Kuppel sitzt der Infrarotdetektor, der das warme Ziel verfolgt. Foto: Steve Jurvetson / Wikimedia Commons — CC BY 2.0.

Arten/Generation von Sämlingsköpfen (MANPADS)

IR-Suchköpfe haben sich über vier Generationen entwickelt, wobei jede Generation auf die Gegenmaßnahmen der vorherigen reagiert. Die Entwicklung kann von MANPADS genau beobachtet werden:

Gen.TechnikMerkmaleBeispiele
1ungekühltes/gekühltes PbS, Spin-Scan Fadenkreuz, MWIR/NIRallein Schwanzjacke (Rückansicht, heiße Abgase); sehr empfindlich gegenüber Fackeln und SonneSA-7, Redeye
2gekühlt, konische Abtastunggenauer, teilweise alle Aspekte, etwas bessere Flare AblehnungSA-14, Early Stinger
3Zwei (zwei Reifen, z. B. IR + UV), Rosette-Scanalle Aspekte (auch im Voraus), gute Flare-Diskriminierung von Spektrum und KinematikStinger (FIM-92), SA-18 Igla
4Bild IR (Focal-plane-array, FPA)"sehen" ein Bild statt einer Punktquelle; Bildverarbeitung, Zielerkennung, ausgezeichnetes CCMSA-24 Igla-S, AIM-9X, IRIS-T, ASRAAM

Der rote Faden: Jede Generation macht es schwerer, den Suchenden zu täuschen. Gen 1 tritt in fast jeder Fackel; ein Gen-4-Bildgebungssucher sieht es Silhouette eines Flugzeugs und erkennt ein Flare als lose, fehlende Punktquelle ()Fortgeschrittene Fackeln. Daher verschiebt sich die Verteidigung gegen moderne Suchende von Flares zu DIRCM:Directional Infrarot-Räte.

Scan-Muster des Suchenden

Ein nicht-imaging-sucher hat nur einen oder wenige detektoren. Um herauszufinden, wo das Ziel ist (und nicht nur, dass es Hitze gibt), "scannt" er das Bild — und die Art und Weise, wie sie Genauigkeit und Staufestigkeit bestimmt:

Con-Scan (Nutation) Rosettenscan Starning FPA (Bild)
Vom Scanner-Sucher zur Abbildungsmatrix: Je reicher das Muster, desto besser können Zweck und Flare getrennt werden.

FOV und FOR

Zwei Konzepte, denen Sie mit jedem Seeker begegnen (und jedem EO/IR-Sensor) — und sind oft verwirrt:

Eselbrücke: FOV = was du gerade ansiehst; FOR = alles, was du sehen kannst Indem Sie Ihre Augen / Kopf drehen. Der Seeker bewegt seinen schmalen FOV durch den großen FOR, um ein Ziel zu finden und, einmal gefunden, als Raketen- und Zielmanöver weiter zu folgen.

Sucher FOR (Blickweite) FOV (Sichtfeld) Zweckbestimmung
Der schmale FOV (grün) bewegt sich innerhalb des viel größeren FOR (punktiert), um das Ziel zu finden und zu folgen.

Kardantisch

Wie bewegt der Suchende seinen FOV durch den FOR? mit a Gimbal: eine starre Aufhängung (normalerweise zwei Achsen) — Pitch und Gier), auf dem die Optik/der Detektor drehbar ist. Der Gimbal macht drei Dinge auf einmal:

Der Gimbal hat mechanische Endpositionen: die Kardangrenzwert (Begrenzung des Blickwinkels). Manövrieren des Ziels über diesen Winkel hinaus — zum Beispiel eine scharfe Biegung entlang der Rakete — Dann kann der Suchende nicht folgen und bricht das Schloss. Ein hohes Gimbal-Limit (großes FOR) und ein schnelles Gimbal machen eine Rakete viel agiler gegen ausweichende Ziele.

Moderne Alternative

Einige moderne Seeders sind Gurtband: Kein beweglicher Gimbal, sondern ein dauerhaft montierter breiter FPA, bei dem das "Beobachten" elektronisch in Software erfolgt. Weniger bewegliche Teile, aber es erfordert einen großen Detektor und schwere Bildverarbeitung — ähnlich dem Schritt von der mechanischen Antenne zu AESA auf dem Radar (AESA — Aktives elektronisch gescanntes Array.