根据大气传输理论,地球大气对特定波段的紫外线光谱吸收最弱。这一波段被认为是“大气紫外窗口”。国内外的红外/紫外双色制导导弹也多工作在大气紫外窗口内。紫外辐射在大气中由于Rayleigh scattering现象而造成的光能损失大概是红外辐射的1000倍以上。一方面紫外辐射强烈散射的特点可使军用紫外通讯系统具有立体全方位通讯能力和低分辨率的突出优点,但同时这也决定了大多数紫外探测系统的工作距离较之其他系统显得略短;另一方面,太阳的紫外辐射在穿透大气层时,不仅由于氧气的过滤作用除去了其中的真空紫外成分,而且由于对流层上部的臭氧层对200~ 300nm紫外辐射有强烈的化学吸收作用,所以太阳中的这一波段紫外辐射到达近地大气中的几乎不存在,形成所谓日盲区,因此在近地大气紫外辐射中只含有300~400nm的波段,并且较强的散射作用使这一波段的近地大气紫外辐射成均匀散布状态。对于军事紫外探测系统来说,若工作在200~300nm的日盲波段,则目标由于其紫外辐射就会在全黑的背景上形成亮点;若系统工作在300~400nm波段,则此时的近地面军事目标的存在会改变大气散射的太阳紫外线辐射分布,而在均匀的亮辐射背景上形成暗点,这两种情况都能实现紫外告警或紫外制导等任务。43202
美国自上世纪70年代开始研制毒刺系列的双色制导导弹,这种导弹是在“红眼睛”导弹的基础上升级研制的新一代短程防空导弹,其导引头上的锥形扫描位标器被通过图像扫描的光学处理系统所取代,具有红外和紫外两种波段的探测器以及两个微处理器,从而增强了导弹的目标探测范围以及对目标的识别能力,具有很强的抗红外诱饵干扰的能力[1-6];1987年,法国也成功研制出了便携式西北风防空导弹,其设计原理也是采用了红外/紫外双色制导技术。此后,国外又相继发展出几种采用双色制导的近程防空导弹,目前已经装备部队[7]。国内在双色制导技术的应用上也做出了许多成就。1989年,朱学峰等人对红外/紫外双色制导技术展开了研究,指出双色制导技术是对抗光电干扰的重要途径。2000年张中镰对紫外线技术在探测制导方面的应用研究取得了重要的进展,作者详细介绍了紫外线在军事领域的应用以及工作在紫外波段的光电探测器件的发展情况。2003年,王伟健等在紫外/红外准成像双色导引头技术上进行了深入研究。作者指出该导引头技术所采用的特殊的玫瑰花形扫描方式,能够实现在复杂光电对抗环境下的光谱鉴别等技术。2012年,李雪在对多元红外双色导引头目标识别技术的研究中指出,结合多元红外双色探测系统,对双色目标识别技术,采用辐射源位置信息确定中短波同源脉冲,并计算其双色比,根据目标特性和干扰特性设置双色比门限,利用同源脉冲确定结果和双色比门限进行目标识别。采用双色目标识别技术极大的提高了精确制导武器武器的目标识别准确度及导引头的抗干扰能力[8-10]。
1994年陈志平在对光电对抗中的红外/紫外双色干扰技术紫外干扰的初步实践中指出,许多金属原子在紫外波段都具有丰富的谱线。以碱金属为例,锂、钠、钾、铷、铯金属原子中,最外层都只有一个电子,该电子受到的原子核的束缚较松弛,所以它们的性能十分活泼^751!文`论^文'网www.751com.cn。而碱金属的化合物锂、钠、溴化钾等,在高温条件下,其中的一部分会受热电离出碱金属原子。这些金属原子会在高温燃烧等情况下持续受到热碰撞从而产生激发,其价电子会从低能级向高能级跃迁而处于激发态。当处于激发态的不稳定的价电子向低能级跃迁时,产生的部分光子辐射便是本文所研究的紫外辐射。同时他还指出,要想产生特定形状的光谱,就必须选用多种化合物材料复合配方。每种金属原子的辐射强度与其在特定的激发源中的浓度成正比。每种原子在满足各自的辐射条件时,独立地辐射自己的特征光谱。改变紫外产生材料(本实验中的镁组分)的含量和配比,就可改变紫外光谱分布和辐射强度,进而可以设计出适合需要的紫外产生材料来[11]。