L'applicazione IR passiva più famosa è la intestazione di ricerca (testa del cercatore) di un razzo che cerca calore — dalla spalla avanzata MANPADS ai moderni missili aria-aria. La testa di ricerca deve essere in grado di una cosa: trovare, conservare e convertire il calore del bersaglio in comandi di sterzo (Homing passivo) — mentre l'avversario con flares (Flares) e DIRCM (Consigli a infrarossi direzionali) cerca di ingannarlo. Il modo in cui un cercatore fa, la sua generazione determina.
Tipi/generazione di teste di semina (MANPADS)
Le teste di ricerca IR si sono evolute in quattro generazioni, ogni generazione risponde alle contromisure della precedente. Lo sviluppo può essere monitorato da MANPADS:
| Gen. | Tecnica | Caratteristiche | Esempi |
|---|---|---|---|
| 1 | PbS non raffreddato / raffreddato, scansione del giro reticolo, MWIR/NIR | da sola coda-caso (vista posteriore, scarico caldo); molto sensibile ai raggi e al sole | SA-7, Redeye |
| 2 | Calmati. scansione conica | più accurato, in parte tutto l'aspetto, lievemente migliore flare rifiuto | SA-14, Early Stinger |
| 3 | Due. (due pneumatici, ad esempio IR + UV), scansione rosetta | tutti gli aspetti (anche in anticipo), buona discriminazione flare su spettro e cinematica | Stinger (FIM-92), SA-18 Igla |
| 4 | Immagine IR (focal plan array, FPA) | "vedere' significa un'immagine piuttosto che una fonte di punto; elaborazione delle immagini, riconoscimento di destinazione, eccellente CCM | SA-24 Igla-S, AIM-9X, IRIS-T, ASRAAM |
Il filo comune: Ogni generazione rende più difficile ingannare il cercatore. Gen 1 calcia in quasi ogni flare; un ricercatore di imaging gene-4 lo vede silhouette di un velivolo e riconosce un flare come fonte di punto mancante (Torni avanzati). Pertanto, la difesa contro i cercatori moderni passa dai razzi al DIRCM (Consigli a infrarossi direzionali).
Modelli di scansione del cercatore
Un ricercatore non-imaging ha solo uno o pochi rilevatori. Per scoprire dove l'obiettivo è (e non solo che c'è calore), "scanta" l'immagine — e il modo in cui determina la precisione e la resistenza alla marmellata:
- Spin scan: Un reticolo rotante (una sorta di "millo") codificato modula il segnale di destinazione in ampiezza (AM). Da questa modulazione segue l'errore di giudizio. Svantaggio: un bersaglio sull'asse dà poco segnale (il cercatore è "cieco") e una sorgente IR continua (flare/jammer) può facilmente imitare la modulazione.
- Scansione conica: La linea di visualizzazione è espressa in un cono intorno all'asse. Questo dà una misura di errore tipo frequenza (FM) che è più accurata intorno al centro e più difficile da incedere.
- Scansione di rosette: il rivelatore tira una traccia a forma di rosetta attraverso il campo della visione e quindi campioni quasi l'intera immagine — un quasi-immagine da cui lo scopo può essere distinto da sfondo e da lucenti.
- Staring FPA: una matrice del rivelatore 2D guarda continuamente l'intero campo della visione; Non più scansione meccanica. L'elaborazione delle immagini fornisce l'errore di destinazione e il riconoscimento di destinazione — l'approccio gen-4.
FOV e PER
Due concetti che si incontrano con ogni Cercatore (e ogni sensore EO/IR) — e sono spesso confusi:
- FOV (Field of View, view) l'angolo che il cercatore Attualmente vedi — Il cono del rivelatore. Una stretta FOV dà elevata sensibilità e risoluzione, ma vede solo un po 'di aria.
- PER (Field Of Regard, range di visualizzazione): il Totale area che può coprire il cercatore spostando il suo FOV intorno (vedi gimbal, Gimbal). Il FOR è molto più grande del FOV.
Ponte dell'asino: FOV = quello che stai guardando ora; FOR = tutto quello che puoi guardare girando gli occhi / la testa. Il Cercatore muove la sua stretta FOV attraverso il grande FOR per trovare un obiettivo e, una volta trovato, per continuare a seguire come razzo e manovra di destinazione.
Gimbal
Come fa il ricercatore a spostare il suo FOV attraverso il FOR? Con un Gimbal: una sospensione rigida (di solito due assi) — pitch e yaw) su cui l'ottica/detector è rotabile. Il gimbal fa tre cose contemporaneamente:
- Ricerca: inviare la stretta FOV attraverso il FOR fino a quando l'obiettivo non è trovato.
- Segui: Mantenere la linea di visualizzazione sul bersaglio come il razzo ruota e steers — il gimbal scollegato visualizzando il movimento dello scafo del razzo (altrimenti l'immagine sarebbe oscillare in tutte le direzioni).
- Fornire l'errore di destinazione: l'angolo tra la linea di visualizzazione e l'asse del razzo alimenta la legge di guida (guida proporzionale, Metodi di orientamento).
Il gimbal ha posizioni di fine meccanico: il limite di gimbal (limite angolo angolo). Maneuvering il bersaglio oltre quell'angolo — per esempio una curva affilata proprio lungo il razzo — Poi il cercatore non può seguire e rompe la serratura. Un alto limite gimbal (grande FOR) e il gimbal veloce fanno un razzo molto più agile contro obiettivi evasivi.
Alcuni seminatori moderni sono Tracolla: Non un gimbal in movimento, ma un FPA permanentemente montato in cui "guardare" è fatto elettronicamente nel software. Meno parti in movimento, ma richiede un grande rivelatore e un'elaborazione pesante dell'immagine — simile al passaggio da antenna meccanica a AESA sul radar (AESA — Array a scansione elettronica attiva).