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天津职业技术师范大学军事激光技术题目:激光技术在军事领域中的应用专业：计算机科学与技术班级：计科1411学号：02210141128姓名：王雯雯2016年5月8号1.激光技术历史发展：激光具有单色性好、方向性强、亮度高等特点。现已发现的激光工作物质有几千种，波长范激光技术在军事领域中的应用的研究现状围从软X射线到远红外。激光技术的核心是激光器，激光器的种类很多，可按工作物质、激励方式、运转方式、工作波长等不同方法分类。根据不同的使用要求，采取一些专门的技术提高输出激光的光束质量和单项技术指标，比较广泛应用的单元技术有共振腔设计与选模、倍频、调谐、Q开关、锁模、稳频和放大技术等。为了满足军事应用的需要，主要发展了以下5项激光技术：①激光测距技术。它是在军事上最先得到实际应用的激光技术。20世纪60年代末，激光测距仪开始装备部队,现已研制生产出多种类型,大都采用钇铝石榴石激光器，测距精度为±5米左右。由于它能迅速准确地测出目标距离，广泛用于侦察测量和武器火控系统。②激光制导技术。激光制导武器精度高、结构比较简单、不易受电磁干扰，在精确制导武器中占有重要地位。70年代初，美国研制的激光制导航空炸弹在越南战场首次使用。80年代以来，激光制导导弹和激光制导炮弹的生产和装备数量也日渐增多。③激光通信技术。激光通信容量大、保密性好、抗电磁干扰能力强。光纤通信已成为通信系统的发展重点。机载、星载的激光通信系统和对潜艇的激光通信系统也在研究发展中。④强激光技术。用高功率激光器制成的战术激光武器，可使人眼致盲和使光电探测器失效。利用高能激光束可能摧毁飞机、导弹、卫星等军事目标。用于致盲、防空等的战术激光武器，已接近实用阶段。用于反卫星、反洲际弹道导弹的战略激光武器，尚处于探索阶段。⑤激光模拟训练技术。用激光模拟器材进行军事训练和作战演习，不消耗弹药，训练安全，效果逼真。现已研制生产了多种激光模拟训练系统，在各种武器的射击训练和作战演习中广泛应用。此外，激光核聚变研究取得了重要进展，激光分离同位素进入试生产阶段，激光引信、激光陀螺已得到实际应用。2.激光技术在军事领域中的应用的研究现状:军事激光技术属于尖端技术,各国都在大力发展。前苏联的激光武器研究始于60年代初期，七十年代初前苏联的激光武器研究已经有了很大进展。1980年，美国的情报部门搜集到的情报分析显示，前苏联高能激光武器的发展计划庞大，高能激光武器的研制能力已接近美国同类的激光武器。美国海军于1971年成立了海军高能激光（HEL）计划管理办公室（PMS-405），意欲作为海军管理硬杀伤高能激光武器系统研制和采购的机构。最初的计划集中于建造一个基于当时最成熟的CO2气动激光技术的实验性高能激光器系统。但到70年代中期，发展重点转移到了连续波氟化氘（DF）化学激光器。与此同时，采用休斯公司为海军制造的瞄准/跟踪器（NPT）作为光束控制装置。NACL/NPT组合大大优于以前任何一种激光武器系统，并为激光器与光束控制装置的集成提供了宝贵的工程经验。1978年3月，海军在加州的卡皮斯特拉诺用集成在一起的NACL/NPT系统成功地拦截并击毁了以高亚音速低空横向飞行的“陶式”反坦克导弹[3]。这一成就被认为是当时战术高能激光武器可能达到的水平的最可信的证据，并奠定了进入“海石”（Sealite）计划的基础.我国在激光领域的发展始于上世纪60年代，现在的发展也已较为全面。比如，激光技术可以为精确打击提供方向坐标，也可以形成大量的软杀伤，或者使敌方致盲等行为，在军队中发挥着重要的作用。还有一种高技术就是激光技术在导弹防御系统中的应用，这些激光技术可以安装在地面上，也可以安装在飞机上，可以装载大功率的激光器，利用特定的技术使来袭导弹在还没有到达目标之前给予摧毁，所以其在军事领域的应用也是非常广泛的，另外我国的99G型坦克就装载中高频激光器，这种系统可以使敌人的通信系统受到严重影响，使其不能与有效与外界联系，进而进行将其歼灭。还有几光通信等等.....3.激光技术在现代军事中的应用1).激光侦察激光侦察是实施激光对抗的先决条件，激光侦察包括激光被动侦察和激光主动侦察两种形式。激光被动侦察是利用激光告警接收机截获、侦察来袭的激光威胁信号，具有波长识别、编码识别和方位识别功能，可截获激光目标指示器和激光测距机发出的激光信号，为实施激光干扰提供决策依据。激光主动侦察是利用激光源向来袭光电威胁目标发射激光探测信号，通过接收目标反射的回波信号，对来袭威胁目标种类进行分析和识别，并探测威胁目标的一些技术参数，激光主动侦察一般与激光战术致盲武器配合使用。海湾战争中，美国曾利用这一技术，发现了伊拉克严密伪装在树林里的坦克和导弹发射架。2).激光对抗激光对抗是侵略与反侵略的交战双方所采取的一种专门对抗方式，目的是保护自己，干扰对方，也就是说，尽量不让对方接收到和自己有关的激光信号，并想方去干扰其能接收到的激光信号或回波信号，甚至设法去破坏对方的激光制导系统。同样分为主动式和被动式两大类，被动式激光对抗主要采取以防为主的原则，事先对一些目标进行伪装防护，做到防患于未然，如激光隐身、烟幕干扰。主动式激光对抗是利用一定的设备，采取一定的方式，以主动还击、干扰、破坏敌方军事装置，使其不能发挥作用，如激光“致僵”武器、激光欺骗干扰、激光噪声干扰、激光致盲干扰、激光摧毁式干扰，是现代复杂电磁环境中进行光电对抗的非常有优势的对抗方式。3).激光测距激光因其亮度高、单色性好和方向性强而成为人们渴望得到的理想测距光源，在原理上，激光测距虽然只是雷达测距在光频段的自然延伸，但激光测距与普通测距相比，具有远、准、快、抗干扰、无盲区等优点，它表征了测距技术的又一次重大进展，正是因为它的出现才使人类实现了以厘米级精度测定地球到月球这样遥远的距离为38400km。激光在军事上最成熟的应用是各类激光测距仪，激光测距在常规兵器中已广泛应用，有取代普通光学测距的趋势，第一代红宝石激光测距，隐蔽性差(发红光)，对人眼有损伤，且效率低，已淘汰。第二代YAG激光测距已广泛使用，但对人眼也有一定损伤。目前正在研发第三代c02气体或固体激光测距，对人眼无伤害，将逐步取代第二代激光测距。发达国家已将激光测距技术用在潜艇的潜望镜中，与红外热像仪和电视摄像机等组合使用。4).激光通信通讯设施是人类社会生活，尤其是现代社会生活必不可少的。激光的发明使通讯进入一个新天地，像雷达领域一样，通信领域也能从微波范围转向激光技术，把激光作为信息载体，实现通讯，包括激光大气传输通信、卫星激光通信、光纤通信和水下激光通信等多种方式，在不同的领域，各有千秋，如对海军来说，水下激光通信尤为重要。激光通讯与无线电通讯相比，具有信息容量大、传送线路多、保密性强、可传送距离较远、设备轻便、费用经济等优点，在军事通讯中应用十分广泛。另外，在空间通讯领域，选取不被大气吸收的波长的激光可以克服无线电通讯的一些局限。（详情登陆）可是由于激光光束在大气层里传播时会受到大气中微粒的吸收或散射，从而使激光通讯的距离受到限制。这使得目前的激光通讯只能作为无线电通讯的一个有效补充，但还不能够取而代之。目前，各国都在发展各种军用激光光纤通信系统。美国海军先后研制了“小石城”和A．7AI．FoT激光光纤系统，以及美国陆军的MxC3计划。除美国外，英国、法国、日本以及加拿大等国也在大力发展军用激光通信，如英国的“松鸡”激光通信干线，法国的DFO和R—NAN光通信系统，日本陆上自卫队的光缆传输系统和加拿大的DDH一280护航舰、驱逐舰上光纤指控制系统等，由此可见激光在军事通信中的重要地位。5).激光陀螺激光陀螺利用光的多普勒效应来精确测量飞行器、舰船的转速，从而实现导航，是激光雷达，激光测距仪的重要部件，与普通机械陀螺相比，激光陀螺精度提高了上百倍，而且体积更小，激光陀螺广泛应用于导航、定位及航空航天中。我国正在建造激光陀螺生产线。6).激光模拟在激光实战演习的战场上，酷似实际战争场面，那里，炮声隆隆，硝烟弥漫，演习的双方互相射击，不时有伤员退出战场，为什么会这样?原因并不复杂，像一支激光步枪，每发射一次就射出一束激光，而演习双方战士的身上都有光电接收器和发声装置，如果某束光射中一名士兵，则通过其随身的计算机分析可以得出“死亡”，“受伤”，“丧失战斗能力”等结论，并同时发出声音和烟雾。激光模拟实战演习大大节约了演习费用，而又逼真地表现了战争气氛，确保人员生命安全，因此广为各国军队欢迎。7).激光武器激光最吸引人的军事应用当属于激光武器，该武器是一种定向能武器，是利用高亮度强激光束携带的巨大能量摧毁或杀伤敌方飞机、导弹、卫星和人员等目标的高技术新概念武器。强激光武器有着其他武器无可比拟的优点，具有速度快、精度高、拦截距离远、火力转移迅速、不受外界电磁波干扰、持续战斗力强等优点，是真正意义上的“杀手锏”，科幻电影中的激光武器反映了激光武器的远大前程。激光武器主要包括激光致盲武器、高能激光武器、战术激光武器和战略激光武器等多种类型。激光武器的研制已历时30多年，美、俄、英、德、法、以色列等国在激光武器研制方面均已取得长足发展。其中尤以美国的发展最为突出和全面，目前已经具备激光武器的全面发展与部署能力，并可望于近期至未来15年中陆续部署使用天基、机载和地基等各类激光武器。同时，在现代战争中，卫星的作用越来越大，为了争夺制空权，在积极发展卫星技术的同时，都利用激光技术在发展反卫星武器，即利用激光武器摧毁敌方各种侦察卫星、预警卫星或使其失效。如1975年，前苏联就曾用陆基激光武器，顷刻之间使两颗飞临西伯利亚上空监视它的导弹发射情况的美国卫星变成了瞎子。2007年3月7日，美国激光武器的军事演习使俄罗斯一颗卫星的光电器件瞬时全部失灵。到目前为止，虽然一个激光武器的能量还无法将高轨卫星摧毁，但能用几个激光武器同时对准1颗卫星进行攻击将其摧毁，可见，激光武器在军事领域的战术和战略意义。4.激光技术在军事领域中的其他应用激光技术不仅应用于作战、指挥系统，在训练器材的改进和训练方式的变革方面也越来越发挥着重要的作用。国外的军事界人士认为，这种新型的部队模拟训练器材，是部队训练器材和训练样式的一次革命，是和平时期部队训练的有效手段之一。人们认识到使用激光模拟器训练部队有如下好处：(1)用激光模拟器训练部队不仅能提高战士使用武器的技能，还可以教会他们在战争中如何保护自己。传统的训练虽能提高战士的射击本领，但要取得保护自己的经验，只有参加实际战斗，要付出血的代价。(2)传统的训练大多数时间是枯燥无味的“空瞄准、假射击”，而激光射击模拟器有真实感，看得出射击效果，可激发战士的训练热情，从而提高训练效果。美国的实验证明，用激光模拟器训练的战士与用传统方式训练的战士相比，实弹射击命中率高30％，射击速度快5％。(3)使用激光模拟器可以节省大量的弹药，减少武器的磨损。随着武器系统越来越昂贵，这一点就更加突出。(4)激光模拟器对部队和居民都很安全，对环境没有破坏和污染，不需要专门的靶场及特定的场所就能训练。正因为如此，国外一些发达国家，如美国、加拿大、俄罗斯、英国、德国、瑞士等都在进行激光射击模拟训练器材的研制，并已开发出多种系列产品。美军70年代就研制出了MILES系统，MILES是英文“多功能综合激光交战训练模拟系统”的缩写，该系统是由美国洛拉尔公司(现属于洛克希德·马丁公司)研制生产的。基本的MILES系统包括由电池供电的小型激光发射机和探测器。当武器射击时，MILES发射机发射出与瞄准线平行的红外激光来[l6]。激光脉冲由探测器检测，探测器可以安装到人员或者车辆上。探测器上的微处理器分析所接收到的信号以确定所使用的武器是否能损伤目标，而且可以确定具体是哪个部位、哪个系统被命中。如果只是通信设备被击中，坦克将仍能运动和作战。如果机动系统受到破坏，则坦克可以继续作战，只是不能运动。由于其非常逼真的模拟战场环境，MILES系统己被证明在作战训练中具有很大的优越性。80年代末期发展为MLESII，当MLESII与模拟