超级军网国内机载反潜新装备！——潜艇又有新克星！（内容新增中 ...
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/18 14:31:37
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机载激光探潜及核武器制造等方面，在医疗保健领域应用包括半导体激光手术刀、半导体激光眼科治疗仪、激光美容、激光心血管治疗仪、激光癌症诊疗仪和皮肤病诊疗仪等还可用于科研、核能源、高技术激光加工、信息与出版等领域。由于美国对我国10W以上模块的限运、禁运、造成了目前生产模块国内市场的占有率几乎为零，从而客观上为我国民族光电子业提供了千载难逢的发展机遇和无限市场商机， 投产后易形成独家占领国内市场的局面，作为国内企业、先期开发投产供国内科研院所和大学实验室和医疗保健领域的光纤耦合型大功率激光模块，必然有着很好的市场前景。
经济效益分析项目经过一年试产期后，第二年可实现产值2000万元、利润500万元，第三年可实现产值4000万元，利润1000万元。
环境保护：本项目属高科技开发项目，生产中不会造成环境污染
合作方式：独资或合资
项目前期工作完成情况：已通过中间试验、开发出多台样机，完成了项目论证入规划书。
项目联系单位：江西省上高县发展和改革委员会
联系人：王卫国
联系电话：0795--2511369 2502640
邮政编码：336400
经济效益分析项目经过一年试产期后，第二年可实现产值2000万元、利润500万元，第三年可实现产值4000万元，利润1000万元。
环境保护：本项目属高科技开发项目，生产中不会造成环境污染
合作方式：独资或合资
项目前期工作完成情况：已通过中间试验、开发出多台样机，完成了项目论证入规划书。
项目联系单位：江西省上高县发展和改革委员会
联系人：王卫国
联系电话：0795--2511369 2502640
邮政编码：336400
机载激光探潜试验系统，数字通信数学实验系统等主要著作：锁相技术（华中理工大学出版社，1996年出版）。正在进行的科研项目：蓝绿激光对潜通信收发技术，现代频率合成与扩频技术。 联系地址：武汉华中理工大学电子与信息工程系 邮编：430074 电话：86-027-87543335（O） E-mail: WangFC @ public.Wh.hb.cn
波长在450～550 nm范围内的蓝绿激光在水中有一定的穿透能力，机载激光雷达系统利用蓝绿激光对观察水域进行扫描，可快速探测水下目标.通过对激光探潜背景信号的最大Lyapunov指数、局部可预测性及关联维数的研究，证实了激光探潜背景信号符合混沌系统的特点，具有较强的混沌行为.根据混沌信号的局部可预测性，利用神经网络成功地重构了激光水下探潜背景信号的相空间并继而提出了混沌背景噪声下弱光信号的神经网络检测方法.本研究提出了利用多层面的神经网络方法对不同的外界条件下的激光水下目标探测背景信号进行动态特性建模，进而实现机载蓝绿激光水下探潜系统在任意外界条件下对水下目标进行检测.
蓝绿激光在海军装备中的应用
王全喜
1963年, S.A.Sullian 及S.Q.Dimtley 等人在研究光波在海洋中的的传播特性时,发现海水对0.45～0.55微米波段内的蓝绿光的衰减比对其他光波段的衰减要小很多, 衰减系统约等于10(U-2)/米, 证实在海洋中亦存在一个类似于大气中存在的透光窗口。依据上述物理现象, 利用工作在蓝绿光波段的激光器, 可研制出基于新的物理机理的水下目标探测、控制、通信等新型装备, 为解决长期以来困扰各国海军的对水下目标探测、通信等难题带来了新的希望。因此, 许多国家非常重视蓝绿激光在海军装备中的应用,美国、前苏联、澳大利亚等国投入了大批人力、物力, 在蓝绿激光对潜通信、探测/ 探雷、测深、水下传感装置、海基光控武器系统等方面进行了试验研究与概念研制, 并在一些重点应用方向上, 取得了突破。本文介绍蓝绿激光在海军装备中的应用需求和技术现状。
1.蓝绿激光对潜通信
潜艇上的远程弹道核武器, 是战略核武器系统中最具有威慑力量的一个支柱, 但也是从控制和指挥方面讲最脆弱的一环。这是因为: 在利用无线电通信时, 因海水是良导体, 趋肤效应将严重影响电磁波在海水中的传输, 即使是超低频通信系统, 穿透海水的深度也极有限( 最深仅达80米),而且超低频系统耗资大, 数据率极低, 易遭受敌方直接攻击或核爆炸电磁脉冲的破坏; 利用声频信道, 也因声波的传播速度太慢, 传输距离和容量都很有限, 不能保证进行可靠的通信。蓝绿激光的工作波段是海洋中光传播的窗口, 采用蓝绿激光通信, 就可能与全球海洋中活动的潜艇建立起通信通道。这样, 通信时, 潜艇完全可以不用浮出水面而在巡航深度或更深的海水中用自身壳体上的接收器抄收报文, 丝毫不影响潜艇的活动, 也不会暴露目标。另外, 利用蓝绿激光通信还具有高数据传输率、优良的保密性、抗干扰性和双工通信的能力。
美国海军从1977年提出卫星—潜艇通信的可行性后, 就与美国国防研究远景规划局开始执行联合战略激光通信计划。从1980年起, 以几乎每两年一次的频率, 进行了迄今为止共6 次海上大型蓝绿激光对潜通信试验, 这些试验包括成功进行的12千米高空对水下300 米深海的潜艇的单工激光通信试验, 以及在更高的天空、长续航时间的模拟无人驾驶飞机与以正常下潜深度和航速航行的潜艇间的双工激光通信可行性试验, 证实了蓝绿激光通信能在天气不正常、大暴雨、海水浑浊等恶劣条件下正常进行。
1983年底, 前苏联在黑海舰队的主要基地塞瓦斯托波尔附近也进行了把蓝色激光束发送到空间轨道反射镜后再转发到水下弹道潜艇的激光通信试验。
美国在进行了10多年不间断的激光通信试验以来, 逐渐形成比较明朗的卫星—潜艇激光通信发展方向。由于体积小、重量轻、高功率、长寿命的二极管泵浦固体激光器和原子共振滤光片的先后研制成功, 使得将激光器装在卫星上成为可能。所以, 美国国防研究远景规划局计划采用装有该种固体激光器的离地面仅有几百千米的廉价、低轨道卫星, 以代替先前计划采用的运行在23000 千米上空的地球同步卫星, 开展双工卫星—潜艇激光通信系统的研究。美国有可能从1994财政年度拨款开展此项内容的研究。
2.蓝绿激光探潜/ 探水雷
随着潜艇的航速增加、“寂静”潜艇的出现、消磁技术及无磁性艇壳材料的采用、各种声对抗武器的装备, 使行潜艇的隐蔽性与机动能力进一步增强。另外, 冷战结束后, 随着海军的战略任务从深海对抗转变为在有潜在敌意的沿海水域保持军事部署, 水雷战和反水雷战就愈发重要起来。为对付潜艇的日益严重的威胁以及解决水雷探测难题,各国海军更加重视研究新的水下目标探测手段, 如利用蓝绿激光进行水下目标探测。
早在60年代初, 国外就开始探索激光探潜的可行性。在1963～1967年, 美国俄亥俄州大学科学实验室为空军航空电子实验室进行了一系列实验和理论研究, 目的是确定机载光雷达探测水下目标( 如潜艇) 的可行性和优化设计需要的参数。在1987年, 美国国际研究远景规划局将蓝绿激光探潜列为正在进行的几项非声波探潜技术计划之一。在1990～1991年海湾战争期间, 美国海军将命名为“魔灯”的ML—30型蓝绿激光探测系统装在“弗里兰”号护卫舰上的SH—2F“海妖”直升机上, 在海湾进行探水雷试验。
之后, 美国海军将“魔灯”蓝绿激光系统更为发展探测水雷设备“辛勤吃鱼狗”计划中的首项发展设备。在1991年年末, 美国海军投资1060万美元研制比ML—30更先进的ML—90型“魔灯”蓝绿激光系统, 并计划在1993年夏季进行试验。与此同时, 美国海军陆战队为实现对海滩和两栖登陆区域的雷场警戒, 投资1260万美元研制可装在战斗机、直升机以及无人驾驶飞机上的“魔灯”改进型, 亦即ML(A) 型的蓝绿激光探测系统, 可望在1994年中进行测试。
前苏联也是较早研究蓝绿激光探潜技术的国家之一。早在80年代就有报道称前苏联已能从时速为每小时160 千米的低空飞行的飞机上利用激光扫描技术探测水下目标。在1993年, 美国《世界武器评论》报道: 俄罗斯已在图95“熊Ⅳ”型轰炸机的头部安装了蓝绿激光潜艇探测系统, 以搜索沿海潜艇、小型潜艇和水雷。
综上所述, 可见美、俄两国已逐渐完成了蓝绿激光探潜/ 探雷系统的原理研究, 有小批量该类设备形成装备, 投入部队使用。
3.蓝绿激光测深
尽管本世纪以来, 复杂的声波回声测深技术发展迅速, 但此测量方法不仅不能探测凸起于海床上的礁石或岩石, 而且测量精度、测量点密度难以达到目前国际水文测绘的精度要求标准, 满足不了进行符合水文测绘标准的大范围海床水文地理测绘的要求。因此, 人们对测量速度更快、精度更高的水文测绘技术的需求, 直接推动了蓝绿激光测深技术的发展。实际上, 以飞机为平台的机载蓝绿激光测深系统不仅单用于测深, 绘制海底地貌图, 还可应用于新的海洋学研究, 如: 内波探测、海洋生物变化、污染监视, 也可用于海军陆战队对作战岛礁周围海域地理环境态势测绘。
早在1967年, 美国人就完成了世界第一个蓝绿激光测深装置——UDACS —1 水下探测装置, 该装置可用于探测和搜索海底沉船、测绘海图等。此后, 又推出了机载脉冲激光测深仪(PLADS),并进行了机载试验。在80年代初期, 又报道了具有扫描能力和高速数据记录率的机载海洋水文雷达AOL 。
在加拿大, 激光方法最初是作为机载立体摄影术的补充进行研究的。1980年左右,在圣·劳伦斯海湾和波罗的海对一种非扫描系统进行了试验评价。1984年, 加拿大推出LARSEN 500机载激光测深仪。
澳大利亚根据其军方的要求, 从1972年就开始蓝绿激光测深技术的研究。在1976年建成了一个WRELADSI试验系统。随后, 又推出具有全面的扫描、数据存贮和水平位置定位能力的改进型——WRELADS Ⅱ。
前苏联在1983年也进行了机载自动化测量仪器综合体试验。该仪器综合体是可用于海洋学研究的通用机载蓝绿激光雷达系统。据报道, 该仪器综合体能够探测来自海水100 米深的信号, 并能够描述内波向表面输出等新的海洋学应用。
4.蓝绿激光水下传感装置
传感器是水下目标, 如潜艇、水下机器人的耳目, 要及时发现、准确识别水下威胁目标就必须装备先进的传感装置。利用蓝绿激光水下传感装置, 可获得比其它水下传感器更高的识别精度和定位能力, 有人曾设想, 如果在潜艇上装备蓝绿激光水下传感装置, 可使潜艇象使用雷达一样, 利用高能蓝绿激光, 穿透深层幽暗的海水, 寻找和发现目标,并可对目标进行跟踪和制导鱼雷攻击。当然, 这种设想要实现, 尚存在许多技术问题。目前, 已有将此种设备装在水下平台上, 用于探测和识别水雷, 特别是利用其它手段很难探测的沉底雷的报道。如已在美海军“海豚”级潜艇上试验多次的SM2000水下同步蓝绿激光行扫描仪, 试验证实它比其它水下成像系统性能要高很多。与SM2000性能相似的LS2048蓝绿激光行扫描仪最大使用距离可达45米, 扫描角为70°, 每行像元素达到2048个。LS2048现已生产2 台, 预计今后将被改进, 以适应装入自动水下机械的要求。5.海基光控武器系统 水雷战是现代海战中的一种重要作战方式, 水雷武器性能影响着布雷作战的效果。因此, 随着科学技术的不断向前发展, 许多先进科学技术不断应用于新型水雷的研制开发上。将蓝绿激光技术应用于水雷, 则可能研制出渐新一代完全可控制的海基光控武器系统, 如光控水雷、光控鱼水雷。这种光控海基武器系统是在水中武器上装有一个光探测器, 该探测器能接收飞机或其它平台以一定编码形式向海中发出的蓝绿激光信号, 通过破译该信号, 武器自动决定引信系统是否打开、关闭或自爆。这样, 部署了这种武器的海域, 在平时和己方舰船通过时, 先由装有蓝绿激光系统的飞机关闭武器系统引信;而在战时, 只需用激光打开武器引信就可迅速封锁该海域; 战后, 也只需用激光就可引爆。因此, 光控海基武器系统将是现有各种海基武器中真正可控制的武器。 此外, 蓝绿激光系统还可用于固定基声纳列阵的控制和通信、测量树林密度、高度等等。随着高功率、小体积、长奉命的蓝绿激光器技术, 强光背景下的弱信号探测技术, 大容量、高速计算机技术的迅猛发展, 已在部分国家形成了可真正应用于实战的蓝绿激光系统, 如文中提到的美、俄探雷/ 探测系统, 水文测量系统。对于蓝绿激光通信,现各国尚处于样机研制阶段。至于其它一些应用, 就从目前所能掌握的资料看, 尚处于概念研究阶段。但由于蓝绿激光技术所具有的独特性能, 无疑会在不久的将来, 以蓝绿激光为基础的各种应用系统, 在海军装备中占据重要的地位。
蓝绿激光在海军装备中的应用
王全喜
1963年, S.A.Sullian 及S.Q.Dimtley 等人在研究光波在海洋中的的传播特性时,发现海水对0.45～0.55微米波段内的蓝绿光的衰减比对其他光波段的衰减要小很多, 衰减系统约等于10(U-2)/米, 证实在海洋中亦存在一个类似于大气中存在的透光窗口。依据上述物理现象, 利用工作在蓝绿光波段的激光器, 可研制出基于新的物理机理的水下目标探测、控制、通信等新型装备, 为解决长期以来困扰各国海军的对水下目标探测、通信等难题带来了新的希望。因此, 许多国家非常重视蓝绿激光在海军装备中的应用,美国、前苏联、澳大利亚等国投入了大批人力、物力, 在蓝绿激光对潜通信、探测/ 探雷、测深、水下传感装置、海基光控武器系统等方面进行了试验研究与概念研制, 并在一些重点应用方向上, 取得了突破。本文介绍蓝绿激光在海军装备中的应用需求和技术现状。
1.蓝绿激光对潜通信
潜艇上的远程弹道核武器, 是战略核武器系统中最具有威慑力量的一个支柱, 但也是从控制和指挥方面讲最脆弱的一环。这是因为: 在利用无线电通信时, 因海水是良导体, 趋肤效应将严重影响电磁波在海水中的传输, 即使是超低频通信系统, 穿透海水的深度也极有限( 最深仅达80米),而且超低频系统耗资大, 数据率极低, 易遭受敌方直接攻击或核爆炸电磁脉冲的破坏; 利用声频信道, 也因声波的传播速度太慢, 传输距离和容量都很有限, 不能保证进行可靠的通信。蓝绿激光的工作波段是海洋中光传播的窗口, 采用蓝绿激光通信, 就可能与全球海洋中活动的潜艇建立起通信通道。这样, 通信时, 潜艇完全可以不用浮出水面而在巡航深度或更深的海水中用自身壳体上的接收器抄收报文, 丝毫不影响潜艇的活动, 也不会暴露目标。另外, 利用蓝绿激光通信还具有高数据传输率、优良的保密性、抗干扰性和双工通信的能力。
美国海军从1977年提出卫星—潜艇通信的可行性后, 就与美国国防研究远景规划局开始执行联合战略激光通信计划。从1980年起, 以几乎每两年一次的频率, 进行了迄今为止共6 次海上大型蓝绿激光对潜通信试验, 这些试验包括成功进行的12千米高空对水下300 米深海的潜艇的单工激光通信试验, 以及在更高的天空、长续航时间的模拟无人驾驶飞机与以正常下潜深度和航速航行的潜艇间的双工激光通信可行性试验, 证实了蓝绿激光通信能在天气不正常、大暴雨、海水浑浊等恶劣条件下正常进行。
1983年底, 前苏联在黑海舰队的主要基地塞瓦斯托波尔附近也进行了把蓝色激光束发送到空间轨道反射镜后再转发到水下弹道潜艇的激光通信试验。
美国在进行了10多年不间断的激光通信试验以来, 逐渐形成比较明朗的卫星—潜艇激光通信发展方向。由于体积小、重量轻、高功率、长寿命的二极管泵浦固体激光器和原子共振滤光片的先后研制成功, 使得将激光器装在卫星上成为可能。所以, 美国国防研究远景规划局计划采用装有该种固体激光器的离地面仅有几百千米的廉价、低轨道卫星, 以代替先前计划采用的运行在23000 千米上空的地球同步卫星, 开展双工卫星—潜艇激光通信系统的研究。美国有可能从1994财政年度拨款开展此项内容的研究。
2.蓝绿激光探潜/ 探水雷
随着潜艇的航速增加、“寂静”潜艇的出现、消磁技术及无磁性艇壳材料的采用、各种声对抗武器的装备, 使行潜艇的隐蔽性与机动能力进一步增强。另外, 冷战结束后, 随着海军的战略任务从深海对抗转变为在有潜在敌意的沿海水域保持军事部署, 水雷战和反水雷战就愈发重要起来。为对付潜艇的日益严重的威胁以及解决水雷探测难题,各国海军更加重视研究新的水下目标探测手段, 如利用蓝绿激光进行水下目标探测。
早在60年代初, 国外就开始探索激光探潜的可行性。在1963～1967年, 美国俄亥俄州大学科学实验室为空军航空电子实验室进行了一系列实验和理论研究, 目的是确定机载光雷达探测水下目标( 如潜艇) 的可行性和优化设计需要的参数。在1987年, 美国国际研究远景规划局将蓝绿激光探潜列为正在进行的几项非声波探潜技术计划之一。在1990～1991年海湾战争期间, 美国海军将命名为“魔灯”的ML—30型蓝绿激光探测系统装在“弗里兰”号护卫舰上的SH—2F“海妖”直升机上, 在海湾进行探水雷试验。
之后, 美国海军将“魔灯”蓝绿激光系统更为发展探测水雷设备“辛勤吃鱼狗”计划中的首项发展设备。在1991年年末, 美国海军投资1060万美元研制比ML—30更先进的ML—90型“魔灯”蓝绿激光系统, 并计划在1993年夏季进行试验。与此同时, 美国海军陆战队为实现对海滩和两栖登陆区域的雷场警戒, 投资1260万美元研制可装在战斗机、直升机以及无人驾驶飞机上的“魔灯”改进型, 亦即ML(A) 型的蓝绿激光探测系统, 可望在1994年中进行测试。
前苏联也是较早研究蓝绿激光探潜技术的国家之一。早在80年代就有报道称前苏联已能从时速为每小时160 千米的低空飞行的飞机上利用激光扫描技术探测水下目标。在1993年, 美国《世界武器评论》报道: 俄罗斯已在图95“熊Ⅳ”型轰炸机的头部安装了蓝绿激光潜艇探测系统, 以搜索沿海潜艇、小型潜艇和水雷。
综上所述, 可见美、俄两国已逐渐完成了蓝绿激光探潜/ 探雷系统的原理研究, 有小批量该类设备形成装备, 投入部队使用。
3.蓝绿激光测深
尽管本世纪以来, 复杂的声波回声测深技术发展迅速, 但此测量方法不仅不能探测凸起于海床上的礁石或岩石, 而且测量精度、测量点密度难以达到目前国际水文测绘的精度要求标准, 满足不了进行符合水文测绘标准的大范围海床水文地理测绘的要求。因此, 人们对测量速度更快、精度更高的水文测绘技术的需求, 直接推动了蓝绿激光测深技术的发展。实际上, 以飞机为平台的机载蓝绿激光测深系统不仅单用于测深, 绘制海底地貌图, 还可应用于新的海洋学研究, 如: 内波探测、海洋生物变化、污染监视, 也可用于海军陆战队对作战岛礁周围海域地理环境态势测绘。
早在1967年, 美国人就完成了世界第一个蓝绿激光测深装置——UDACS —1 水下探测装置, 该装置可用于探测和搜索海底沉船、测绘海图等。此后, 又推出了机载脉冲激光测深仪(PLADS),并进行了机载试验。在80年代初期, 又报道了具有扫描能力和高速数据记录率的机载海洋水文雷达AOL 。
在加拿大, 激光方法最初是作为机载立体摄影术的补充进行研究的。1980年左右,在圣·劳伦斯海湾和波罗的海对一种非扫描系统进行了试验评价。1984年, 加拿大推出LARSEN 500机载激光测深仪。
澳大利亚根据其军方的要求, 从1972年就开始蓝绿激光测深技术的研究。在1976年建成了一个WRELADSI试验系统。随后, 又推出具有全面的扫描、数据存贮和水平位置定位能力的改进型——WRELADS Ⅱ。
前苏联在1983年也进行了机载自动化测量仪器综合体试验。该仪器综合体是可用于海洋学研究的通用机载蓝绿激光雷达系统。据报道, 该仪器综合体能够探测来自海水100 米深的信号, 并能够描述内波向表面输出等新的海洋学应用。
4.蓝绿激光水下传感装置
传感器是水下目标, 如潜艇、水下机器人的耳目, 要及时发现、准确识别水下威胁目标就必须装备先进的传感装置。利用蓝绿激光水下传感装置, 可获得比其它水下传感器更高的识别精度和定位能力, 有人曾设想, 如果在潜艇上装备蓝绿激光水下传感装置, 可使潜艇象使用雷达一样, 利用高能蓝绿激光, 穿透深层幽暗的海水, 寻找和发现目标,并可对目标进行跟踪和制导鱼雷攻击。当然, 这种设想要实现, 尚存在许多技术问题。目前, 已有将此种设备装在水下平台上, 用于探测和识别水雷, 特别是利用其它手段很难探测的沉底雷的报道。如已在美海军“海豚”级潜艇上试验多次的SM2000水下同步蓝绿激光行扫描仪, 试验证实它比其它水下成像系统性能要高很多。与SM2000性能相似的LS2048蓝绿激光行扫描仪最大使用距离可达45米, 扫描角为70°, 每行像元素达到2048个。LS2048现已生产2 台, 预计今后将被改进, 以适应装入自动水下机械的要求。5.海基光控武器系统 水雷战是现代海战中的一种重要作战方式, 水雷武器性能影响着布雷作战的效果。因此, 随着科学技术的不断向前发展, 许多先进科学技术不断应用于新型水雷的研制开发上。将蓝绿激光技术应用于水雷, 则可能研制出渐新一代完全可控制的海基光控武器系统, 如光控水雷、光控鱼水雷。这种光控海基武器系统是在水中武器上装有一个光探测器, 该探测器能接收飞机或其它平台以一定编码形式向海中发出的蓝绿激光信号, 通过破译该信号, 武器自动决定引信系统是否打开、关闭或自爆。这样, 部署了这种武器的海域, 在平时和己方舰船通过时, 先由装有蓝绿激光系统的飞机关闭武器系统引信;而在战时, 只需用激光打开武器引信就可迅速封锁该海域; 战后, 也只需用激光就可引爆。因此, 光控海基武器系统将是现有各种海基武器中真正可控制的武器。 此外, 蓝绿激光系统还可用于固定基声纳列阵的控制和通信、测量树林密度、高度等等。随着高功率、小体积、长奉命的蓝绿激光器技术, 强光背景下的弱信号探测技术, 大容量、高速计算机技术的迅猛发展, 已在部分国家形成了可真正应用于实战的蓝绿激光系统, 如文中提到的美、俄探雷/ 探测系统, 水文测量系统。对于蓝绿激光通信,现各国尚处于样机研制阶段。至于其它一些应用, 就从目前所能掌握的资料看, 尚处于概念研究阶段。但由于蓝绿激光技术所具有的独特性能, 无疑会在不久的将来, 以蓝绿激光为基础的各种应用系统, 在海军装备中占据重要的地位。
美国海军静待激光扫雷系统
2007年04月10日
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[据防务新闻网2007年4月9日报道] 装备蓝绿激光的美国海军直升机将很快能够以60节的速度，探测水深超过40英尺的水雷。
根据掠扫所收集到的数据，直升机返回到该领域，运用二级聚焦激光瞄准水雷，然后用专门设计的30mm超空泡射弹将其摧毁。
新型机载激光探雷系统（ALMDS）及其伴侣机载快速水雷清除系统（RAMICS）将大幅度提高探测和清除漂雷和浅水水雷的速度，同时保证工作过程的安全性。
美海军的第一道防线是海员。海军也使用由直升机拖带的各种水雷探测器与引爆剂，并拥有水雷对抗舰队，利用潜水员与遥控水下航行器进行反水雷。
ALMDS与RAMICS的进展比原计划要慢。该系统由诺·格公司研制，已进行了7年多，水雷探测系统计划于2009年服役，水雷清除系统在2010年服役。该系统的具体探测深度还属保密，但其足够保护所有美海军战舰的龙骨深度。
该探测水雷激光装在一个8英尺的吊舱，挂于MH-60S直升机的一侧。激光每秒向水中发射数以百计的脉冲。吊舱内的照相机以数字格式捕获其反射信息。直升机返回到母舰后，该数据传输到计算机，分析员籍此鉴定水雷。该系统的运算处理能力要求高。
一旦鉴定出水雷，直升机就会配备RAMICS系统，配备RAMICS系统耗时约4小时。
RAMICS采用同一种蓝绿激光，但其对焦更精细。利用全球定位系统，直升机返回到雷场，重新定位并导向水雷。然后该系统开火。其子弹是由气泡或者“气泡膜”包裹，而不是象普通子弹在飞行过程由水包裹。
两个吊舱的合同价值为3570万美元，第一个吊舱已于1月交付美海军。一旦批量生产，每个吊舱的价格约为450万美元。 （中国船舶信息中心 闫璞）
“魔灯”机载式激光探雷器
装备名称:“魔灯”机载式激光探雷器
生产国家:美国
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[概述]:卡曼公司研制的“魔灯”系统使用的是装在公司SH—ZF直升机上的蓝一绿激光器，它可经过倍频产生532纳米波长、脉冲宽度为纳秒级的激光脉冲，并射向海面。20瓦激光器输出脉冲能量为500毫焦耳，脉冲重复频率为每秒40脉冲。Fibertek公司提供的半导体二极管泵浦的掺钛钇铝石榴石激光器是机载激光对潜通信系统激光器的改进型。
“电荷耦合器件”（CCD）摄像机捕获激光的反射能量，用摄像机快门定时消除水面的反射光。计算机处理过的图像通过反射或阴影显示出水雷类似物的大致形状和水中的相对位置。在海湾战争使用过的早期“魔灯”系统采用闪光灯技术。新的“魔灯”采用固体二极管泵浦激光器。新的改进型除了提高性能，还提高了可靠性和使用寿命。高的输出功率和高效率也降低了功耗。据卡曼公司官员说新的激光器输出功率是早期系统的三倍。
增强战斗型“魔灯”只有一个CCD摄像机，最新的系统上有6个。这样在同一激光脉冲中，每个摄像机能分别对准单一目标，以提高灵敏度。6个CCD相机还能在一个激光脉冲中搜索更大的深度范围。老的系统每个脉冲只能搜索一个指定的深度，对每个新深度，都需要新的激光脉冲，这限制了搜索速度。现在的系统在提供更高的搜索速度和灵敏度的同时，在每个脉冲中提供感兴趣的全部深度的图象。
最新“魔灯”系统改进了原来的单照明系统，加装了能对垂直于飞行路线的大面积区域进行搜索的扫描器。它的搜索幅宽是原来的10倍。整个系统对防电磁干扰能力进行了加强，并能在各种气候和环境条件下工作。
“魔灯”系统能在海平面上120—450米高度范围内工作。低的飞行高度能提高分辨力和信噪比，但限制了视野。高的飞行高度扩展了视野，能以同样的速度覆盖更大的面积，提高了搜索速度，但降低了灵敏度和分辨力。直升机的高度变化对系统的探测深度影响不大。
最新系统还具有目标自动识别功能。目标识别处理包括三个部分：探测、分类和定位。
系统能够以两种方式提醒操作手水雷的存在。一种是在显示屏上列出目标清单，包括图像和有关数据。另一种是显示由计算机产生的战术图表给出的直升机相对于水雷状物体的位置。这简化了“魔灯”系统与直升机上或邻近船只上的任何信息系统的接口。
将来卡曼公司通过程序计算机性能的提高将进一步提高搜索速度和操作性能。其它技术进步将会使系统变得更小更轻，以便装在无人机那样更小的平台上工作，或装在速度更快的平台上，以更快的速度搜索更大的面积。
“魔灯”系统的一个附件是由它直接导引带一个小战斗部的“终止者”灭雷具去摧毁被探测到的水雷。与声纳浮标同样大小的“终止者”灭雷具由SIPPican公司采用现有设备生产。
操作手命令“魔灯”系统锁定一指定的水雷。当装载“魔灯”系统的直升机飞到 水雷上空时，操作手通过直升机上的声纳浮标发射系统投放“终止者”灭雷具。“魔 灯”系统同时跟踪水雷目标和灭雷具，系统计算机自动将战斗部导引到水雷目标。
[装备状况]:激光器输出功率高，功耗低，灵敏度高，探测深度大，搜索速度快，幅度大，防电磁干扰能力强，适于在各种气候和环境条件下工作。
[其它]:产品名称：“魔灯”机载式激光探雷器
产品原名：Magic Lantern Airborne Laser Mine Detection System
[参考资料]:《工兵装备研究》，1996，2，43-47
英国《Signal》，1994．6，P．21～24
MH-60S直升机开始安装机载激光探雷系统
[美国《每日航宇》2007年4月3日报道] MH-60S直升机项目的合同商洛克希德·马丁公司和西科斯基公司正忙于在该直升机上综合由诺斯罗普·格鲁曼公司生产的首台生产型“机载激光探雷系统”（ALMDS）。
该系统是于今年１月底在俄亥俄州交付给洛克希德·马丁公司的。第二台系统也将于本月交付。系统综合后，美海军将于５月对安装该系统的MH-60S直升机进行测试。
全天候ALMDS系统是利用激光探测舰船龙骨线（大约12.2米深）以下水域的水雷。搜集到的信息将很快传送到诺斯罗普·格鲁曼公司的“海岸战场侦察与分析系统”(COBRA)或进入“快速机载扫雷系统”（RAMIC）。
ALMDS还计划将于2009年安装在濒海作战舰(LCS)上。海军计划于2018年前购买45套此系统，预计项目费用总值将近2.55亿美元。
美国海军正在为其舰载直升机开发一系列制式反水雷装备，除了AN/AQS-20A猎雷声呐外，还包括机载激光探雷系统（ALMDS）、快速机载水雷清除系统（RAMICS）、机载灭雷系统（AMNS）和制式机载水面感应扫雷系统（OASIS），并且计划在MH-60S“骑士鹰”直升机上安装通用控制台，通用控制台上有接口，能够使用这全部5种系统，使MH-60S直升机获得完整的探雷和灭雷能力。
AN/AES-1机载激光探雷系统（ALMDS） 这是一种大覆盖面的制式舷外机载反水雷激光探测系统，可探测、识别、定位漂雷和接近海面的锚雷。它是在“魔灯”机载激光探雷系统的基础上开发的，可由MH-60S直升机用吊舱携载。采用大功率固体蓝绿激光器，应用了一套激光扫描探测和搜索系统，能够发现3～60 米深的水雷，具有快速反应能力；能够扫描宽阔的海域并用计算机快速获得水雷的形状、尺寸和位置的图像；能对付浅水区、狭窄海区、要塞和两栖作战目标地区的水雷，以满足海军的需要。机载激光探雷系统将提供一种比其它机载探雷系统更快的区域搜索速度。诺斯罗普?格鲁曼公司于2000年4月获得了4000万美元的系统研究与开发合同，2004年底前定型，用以替代卡曼公司的“魔灯”机载激光探雷系统。按计划该系统到2005年将具有初始作战能力。
AN/ALQ-220制式机载水面感应扫雷系统（OASIS） 它是一种系有240多米长电缆的轻型浅水高速磁、声联合扫雷具，原名“浅水感应多功能扫雷系统”（SWIMS），由埃多公司（EDO）在浅水磁性多功能扫雷系统的基础上发展起来。它在结构上是磁、声一体化，将扫雷具的扫雷发声器和磁场发生器组装在一个拖体内，模拟舰船的声场和磁场，一改过去磁、声两种扫雷具分别收放、同时拖曳的传统样式，将电子控制的偶极子螺线管磁发生器（或超导磁体）分系统装在拖体内，而将火花间隙放电发声组件布置在首部或中部带翼板的凹槽内。拖体长3.2米，直径510毫米，质量544千克，输入功率7.5千瓦，最高拖速可达40节。该型扫雷具采用了与以往不同的新的声场和磁场发生机理及新的一体化结构，适合MH-60S直升机在浅水中拖曳进行快速扫雷，可以引爆25米浅水中的水雷。
美国海军建议OASIS系统可在1998年完成的“先进轻型感应扫雷具”（ALISS）概念演示器技术的基础上建造，ALISS扫雷具利用超导磁体脉冲能量等离子体放电作为发声部件产生高强度低频声波，引爆声音感应水雷。ALISS扫雷具可模拟登陆艇的声信号和磁信号，清除海滩突击区域的水雷。ALISS扫雷具还利用超导偶极子磁铁产生类似舰艇的磁场，火花间隙发声器传输低频声信号，这些技术都可以融入 OASIS 系统中去。
OASIS的初次海上试验在2005年8月进行。2006年，该系统将在MH-53E直升机上进行拖曳试验。系统被设计成能集成到MH-60S直升机上，计划于2008财年形成初始作战能力。美国海军已经计划在2007财年采购3套，2008财年采购16套，2009财年采购29套。
2007年04月10日
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[据防务新闻网2007年4月9日报道] 装备蓝绿激光的美国海军直升机将很快能够以60节的速度，探测水深超过40英尺的水雷。
根据掠扫所收集到的数据，直升机返回到该领域，运用二级聚焦激光瞄准水雷，然后用专门设计的30mm超空泡射弹将其摧毁。
新型机载激光探雷系统（ALMDS）及其伴侣机载快速水雷清除系统（RAMICS）将大幅度提高探测和清除漂雷和浅水水雷的速度，同时保证工作过程的安全性。
美海军的第一道防线是海员。海军也使用由直升机拖带的各种水雷探测器与引爆剂，并拥有水雷对抗舰队，利用潜水员与遥控水下航行器进行反水雷。
ALMDS与RAMICS的进展比原计划要慢。该系统由诺·格公司研制，已进行了7年多，水雷探测系统计划于2009年服役，水雷清除系统在2010年服役。该系统的具体探测深度还属保密，但其足够保护所有美海军战舰的龙骨深度。
该探测水雷激光装在一个8英尺的吊舱，挂于MH-60S直升机的一侧。激光每秒向水中发射数以百计的脉冲。吊舱内的照相机以数字格式捕获其反射信息。直升机返回到母舰后，该数据传输到计算机，分析员籍此鉴定水雷。该系统的运算处理能力要求高。
一旦鉴定出水雷，直升机就会配备RAMICS系统，配备RAMICS系统耗时约4小时。
RAMICS采用同一种蓝绿激光，但其对焦更精细。利用全球定位系统，直升机返回到雷场，重新定位并导向水雷。然后该系统开火。其子弹是由气泡或者“气泡膜”包裹，而不是象普通子弹在飞行过程由水包裹。
两个吊舱的合同价值为3570万美元，第一个吊舱已于1月交付美海军。一旦批量生产，每个吊舱的价格约为450万美元。 （中国船舶信息中心 闫璞）
“魔灯”机载式激光探雷器
装备名称:“魔灯”机载式激光探雷器
生产国家:美国
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[概述]:卡曼公司研制的“魔灯”系统使用的是装在公司SH—ZF直升机上的蓝一绿激光器，它可经过倍频产生532纳米波长、脉冲宽度为纳秒级的激光脉冲，并射向海面。20瓦激光器输出脉冲能量为500毫焦耳，脉冲重复频率为每秒40脉冲。Fibertek公司提供的半导体二极管泵浦的掺钛钇铝石榴石激光器是机载激光对潜通信系统激光器的改进型。
“电荷耦合器件”（CCD）摄像机捕获激光的反射能量，用摄像机快门定时消除水面的反射光。计算机处理过的图像通过反射或阴影显示出水雷类似物的大致形状和水中的相对位置。在海湾战争使用过的早期“魔灯”系统采用闪光灯技术。新的“魔灯”采用固体二极管泵浦激光器。新的改进型除了提高性能，还提高了可靠性和使用寿命。高的输出功率和高效率也降低了功耗。据卡曼公司官员说新的激光器输出功率是早期系统的三倍。
增强战斗型“魔灯”只有一个CCD摄像机，最新的系统上有6个。这样在同一激光脉冲中，每个摄像机能分别对准单一目标，以提高灵敏度。6个CCD相机还能在一个激光脉冲中搜索更大的深度范围。老的系统每个脉冲只能搜索一个指定的深度，对每个新深度，都需要新的激光脉冲，这限制了搜索速度。现在的系统在提供更高的搜索速度和灵敏度的同时，在每个脉冲中提供感兴趣的全部深度的图象。
最新“魔灯”系统改进了原来的单照明系统，加装了能对垂直于飞行路线的大面积区域进行搜索的扫描器。它的搜索幅宽是原来的10倍。整个系统对防电磁干扰能力进行了加强，并能在各种气候和环境条件下工作。
“魔灯”系统能在海平面上120—450米高度范围内工作。低的飞行高度能提高分辨力和信噪比，但限制了视野。高的飞行高度扩展了视野，能以同样的速度覆盖更大的面积，提高了搜索速度，但降低了灵敏度和分辨力。直升机的高度变化对系统的探测深度影响不大。
最新系统还具有目标自动识别功能。目标识别处理包括三个部分：探测、分类和定位。
系统能够以两种方式提醒操作手水雷的存在。一种是在显示屏上列出目标清单，包括图像和有关数据。另一种是显示由计算机产生的战术图表给出的直升机相对于水雷状物体的位置。这简化了“魔灯”系统与直升机上或邻近船只上的任何信息系统的接口。
将来卡曼公司通过程序计算机性能的提高将进一步提高搜索速度和操作性能。其它技术进步将会使系统变得更小更轻，以便装在无人机那样更小的平台上工作，或装在速度更快的平台上，以更快的速度搜索更大的面积。
“魔灯”系统的一个附件是由它直接导引带一个小战斗部的“终止者”灭雷具去摧毁被探测到的水雷。与声纳浮标同样大小的“终止者”灭雷具由SIPPican公司采用现有设备生产。
操作手命令“魔灯”系统锁定一指定的水雷。当装载“魔灯”系统的直升机飞到 水雷上空时，操作手通过直升机上的声纳浮标发射系统投放“终止者”灭雷具。“魔 灯”系统同时跟踪水雷目标和灭雷具，系统计算机自动将战斗部导引到水雷目标。
[装备状况]:激光器输出功率高，功耗低，灵敏度高，探测深度大，搜索速度快，幅度大，防电磁干扰能力强，适于在各种气候和环境条件下工作。
[其它]:产品名称：“魔灯”机载式激光探雷器
产品原名：Magic Lantern Airborne Laser Mine Detection System
[参考资料]:《工兵装备研究》，1996，2，43-47
英国《Signal》，1994．6，P．21～24
MH-60S直升机开始安装机载激光探雷系统
[美国《每日航宇》2007年4月3日报道] MH-60S直升机项目的合同商洛克希德·马丁公司和西科斯基公司正忙于在该直升机上综合由诺斯罗普·格鲁曼公司生产的首台生产型“机载激光探雷系统”（ALMDS）。
该系统是于今年１月底在俄亥俄州交付给洛克希德·马丁公司的。第二台系统也将于本月交付。系统综合后，美海军将于５月对安装该系统的MH-60S直升机进行测试。
全天候ALMDS系统是利用激光探测舰船龙骨线（大约12.2米深）以下水域的水雷。搜集到的信息将很快传送到诺斯罗普·格鲁曼公司的“海岸战场侦察与分析系统”(COBRA)或进入“快速机载扫雷系统”（RAMIC）。
ALMDS还计划将于2009年安装在濒海作战舰(LCS)上。海军计划于2018年前购买45套此系统，预计项目费用总值将近2.55亿美元。
美国海军正在为其舰载直升机开发一系列制式反水雷装备，除了AN/AQS-20A猎雷声呐外，还包括机载激光探雷系统（ALMDS）、快速机载水雷清除系统（RAMICS）、机载灭雷系统（AMNS）和制式机载水面感应扫雷系统（OASIS），并且计划在MH-60S“骑士鹰”直升机上安装通用控制台，通用控制台上有接口，能够使用这全部5种系统，使MH-60S直升机获得完整的探雷和灭雷能力。
AN/AES-1机载激光探雷系统（ALMDS） 这是一种大覆盖面的制式舷外机载反水雷激光探测系统，可探测、识别、定位漂雷和接近海面的锚雷。它是在“魔灯”机载激光探雷系统的基础上开发的，可由MH-60S直升机用吊舱携载。采用大功率固体蓝绿激光器，应用了一套激光扫描探测和搜索系统，能够发现3～60 米深的水雷，具有快速反应能力；能够扫描宽阔的海域并用计算机快速获得水雷的形状、尺寸和位置的图像；能对付浅水区、狭窄海区、要塞和两栖作战目标地区的水雷，以满足海军的需要。机载激光探雷系统将提供一种比其它机载探雷系统更快的区域搜索速度。诺斯罗普?格鲁曼公司于2000年4月获得了4000万美元的系统研究与开发合同，2004年底前定型，用以替代卡曼公司的“魔灯”机载激光探雷系统。按计划该系统到2005年将具有初始作战能力。
AN/ALQ-220制式机载水面感应扫雷系统（OASIS） 它是一种系有240多米长电缆的轻型浅水高速磁、声联合扫雷具，原名“浅水感应多功能扫雷系统”（SWIMS），由埃多公司（EDO）在浅水磁性多功能扫雷系统的基础上发展起来。它在结构上是磁、声一体化，将扫雷具的扫雷发声器和磁场发生器组装在一个拖体内，模拟舰船的声场和磁场，一改过去磁、声两种扫雷具分别收放、同时拖曳的传统样式，将电子控制的偶极子螺线管磁发生器（或超导磁体）分系统装在拖体内，而将火花间隙放电发声组件布置在首部或中部带翼板的凹槽内。拖体长3.2米，直径510毫米，质量544千克，输入功率7.5千瓦，最高拖速可达40节。该型扫雷具采用了与以往不同的新的声场和磁场发生机理及新的一体化结构，适合MH-60S直升机在浅水中拖曳进行快速扫雷，可以引爆25米浅水中的水雷。
美国海军建议OASIS系统可在1998年完成的“先进轻型感应扫雷具”（ALISS）概念演示器技术的基础上建造，ALISS扫雷具利用超导磁体脉冲能量等离子体放电作为发声部件产生高强度低频声波，引爆声音感应水雷。ALISS扫雷具可模拟登陆艇的声信号和磁信号，清除海滩突击区域的水雷。ALISS扫雷具还利用超导偶极子磁铁产生类似舰艇的磁场，火花间隙发声器传输低频声信号，这些技术都可以融入 OASIS 系统中去。
OASIS的初次海上试验在2005年8月进行。2006年，该系统将在MH-53E直升机上进行拖曳试验。系统被设计成能集成到MH-60S直升机上，计划于2008财年形成初始作战能力。美国海军已经计划在2007财年采购3套，2008财年采购16套，2009财年采购29套。
水下光电探测系统现状与发展
蒋鸿旺
摘 要 主要阐述水下光电探测系统的技术关键，现状，典型系统和未来发展。
关键词 光电，激光，水下探测。
Underwater Electro-optical Detecting System Status and Development
Abstract This article reviews the technical key,status,typical system and future predication for the underwater electro-optical, detecting system.
Keywords electro-optical, laser, underwater detecting.
1 概 述
激光技术的发展为水下光电探测目标开辟了一条新的途径。利用激光独特的光谱特性、时间特性和空间特性，可以减少海水的吸收和散射效应。研究表明，蓝绿激光处于水下的传输“窗口”，对海水的穿透能力很强，因此，采用蓝绿激光作光源的水下光电探测系统，并采取相应的技术措施，可以显著增加水下激光探测距离。
水下光电探测系统现在已有美、英、俄、日、加拿大等国进行研究，有的产品已投入实际使用。水下光电探测系统可广泛地用于军事领域和非军事领域。
在军事领域，水下光电探测系统可以安装在潜艇、灭雷具、水下机器人等水下载体上，用于水中目标侦察、探测、识别等，可实施探雷、探潜、反潜网探测和潜艇导航避碰等。
在民用领域，水下光电探测系统可用于水下工程安装、检修，水下环境监测、救生打捞、海底地貌勘探、石油勘探钻井位置测定、生物研究等海洋开发。
2 关键技术
由于水中悬浮微粒对光的后向散射效应，即使是蓝绿激光在水中衰减也很大，很难满足探测目标距离要求。因此，如何有效地克服后向散射是水下激光探测必需解决的关键问题，目前克服水下激光后向散射影响主要有两种方法：距离选通技术和同步扫描技术。
2.1 距离选通技术
激光器发射很强的短脉冲，脉冲激光传输到目标上，对目标进行照射，由目标反射的激光返回到接收机。当激光脉冲处于往返途中时间内，水下激光探测系统的接收器选通门或光闸“关闭”，这样就挡住了来自悬浮微粒的后向散射光。当反射光到达接收机一瞬间，选通门开启，让来自目标的反射光进入接收机。选通门开启持续时间与激光脉宽一致。形成的目标图像主要与距离选通时间内的反射光有关。
距离选通技术现在已经是一种较为成熟的技术，实用距离选通水下探测距离能在6个衰减长度距离上识别水中目标，在大于10个衰减长度的距离上探测到目标。
2.2 同步扫描技术
同步扫描技术是把激光器与接收机设置在2个间距一定距离的地方，使照明光束扫描线与接收机视线在被观察区域相交成一个角度，这样使后向散射光尽可能少地进入接收机中，这种方法能有效地增大探测距离，目前国外水下光电探测系统多采用同步扫描技术。
2.3 激光器
水下激光探测系统激光器一般应满足以下条件：
.激光工作波长与海水的透射“窗口”相匹配；
.转换效率尽可能高；
.机械性能和热性能好，结构牢固，尺寸较小，有效负载小等。
能产生蓝绿光的激光器种类很多，如倍频Nd∶YAG激光器，直接产生蓝绿光的氯化氙激光器、氩离子激光器等。目前，距离选通水下激光探测系统多采用倍频Nd∶YAG激光器，同步扫描水下激光探测系统普遍使用氩离子气体激光器。
通常采用闪光灯泵浦的Nd∶YAG脉冲激光器工作波长为1.064μm，经倍频后为0.532μm，正好处于水的透射“窗口”，经Q开关可产生短脉冲，光电转换效率为1～3%，输出能量可达数百毫焦耳/脉冲。当其以较低的脉冲重复频率工作时，激光器十分紧凑，完全适合水下工作。Nd∶YAG激光器的脉冲重复频率可以小于数十赫，也可高到数百赫、数千赫。
氩离子激光器的输出为0.4880μm和0.5145μm的连续波激光，输出功率可达数十至上百瓦。水下激光探测系统使用的氩离子激光器，输出功率多为5W左右。氩离子激光器的输出光束质量极好。以氩离子为光源的同步扫描水下激光探测系统通常装在潜艇腹部或者由水面舰船拖曳使用，由舰船上的电源供电。
2.4 接收机
水下激光探测系统的接收机要求具有高的空间分辩率和量子效率，噪声低，孔径大，有足够的增益动态范围。新研制的GaAsP光电阴极管在532nm波长上，量子效率接近50%。可选通的CCD耦合光电二级管信噪比达到10dB以上，第三代管子的选通能力也已优于10ns，大动态范围的CCD器件已研制成功。
3 技术现状
现在国外已研制出多种水下激光探测系统，一些已成功地用于海下探测摄像等。美国在水下激光探测系统的研制和应用一直处于领先地位(表1)。
表1 国外几种水下激光探测系统
水下激光探测系统名称
成像方式
激光器及性能
备 注
美国Sparta水下激光探测系统 距离选通 Nd∶YAG(倍频)，波长0.530μm，脉宽＜10ns，重复频率10Hz，脉冲能量大约是10mJ，转换效率1%。 已进行过海试
美国Spectrum水下激光探测系统 机械同步扫描 已在潜艇上进行过试验
美国LLNL水下激光探测系统 机械同步扫描 氩离子激光器，输出功率大于7W，转换效率低于0.1%，扫描速率30Hz，空间分辩率1mrad，总视场18° 已进行过海上试验
美国微软公司SM2000型水下激光探测系统 脉冲同步扫描 氩离子激光器输出功率1.5W，成像距离比普通水下摄像机提高3～5倍，海上打捞时可看到旅客行李上的字。 1990～1992年已在潜艇上进行过试验
美国应用遥测技术公司的探测系统 同步扫描 氩离子激光器输出功率小于3W。 已进行过海试。
美国TVI水下激光探测系统 脉冲同步扫描 He-Ne激光器，输出功率6mW，波长0.6328μm。 已进行过水池和海试。
美国水雷目视激光识别系统(LVIS) 同步扫描 1990年代中期研制。
加拿大LUCIE水下激光探测系统 距离选通或其它 Nd∶YAG激光，输出功率80mW，波长0.532μm 1992年已进行过试验。
意大利研制的一种水下激光探测系统，工作物质采用Nd∶YAG，激光器尺寸60×100mm，其垂直和水平扫描面积为20×20°，帧速率优于1Hz时角分辩率在50m处为50mm。这种水下激光探测系统很适合装于灭雷具上使用，作用距离已能达到几十米。
日本三菱重工的长崎研究开发中心研制的水下激光探测系统主要由下列部件组成：微机、电源装置、Nd∶YAG激光器、反光镜、CCD摄像机、摄像机控制器等。该系统已在水池中进行过试验，试验表明，这种水下激光探测系统可探测30m内水雷等目标。
目前水下激光探测系统在水中的垂直探测距离或是水平、倾斜探测距离可达30m，理论上可以达到上百米，但用作灭雷具上的水下激光探测系统，其作用距离30m～50m已能满足使用要求。
4 典型系统
1982年，美国卡曼航空公司就开始研制激光探雷系统，在激光搜索及其支持系统方面取得过30多项专利。1991年海湾战争期间，为了尽快地排除伊拉克在科威特和海湾北部水域布设的大量水雷，美国海军将该公司研制的“魔灯-30”(Magic Lantern 30)装在SH-2F“直升机”上在海湾执行探雷任务。“魔灯-30”系统在海湾仅投入探雷4天，就发现了数量相当于其它水声探雷系统前7个月内所探测到的总数的12%的水雷，探测深度达30m。海湾战争中，“魔灯-30”激光探雷系统的出色成绩，证明了激光探雷的可行性和有效性。
美国的机载激光探雷系统也适合灭雷具使用，只是脉冲重复率低(≥30Hz)，处理能力慢些(60亿次/s)，搜索速度低(0.03～1nmile2/h)，识别分辩率略差(0.05～0.152m)。尽管如此，对水下探雷和识别水雷已经足够，水中探测距离可达到43.3m，这对灭雷具来说已是十分安全。
美国水中激光探雷系统虽有零星报导，但无详细报导，既然美国机载激光探雷系统也基本适用于水下探雷，本文则详细介绍美国“魔灯”机载激光探雷系统。
系统组成：“魔灯”系统主要组成部件激光、光学装置、接收机处理机和电源装置等。通过光学装置发射蓝绿激光，并接收水雷目标的反射波，接收机将光信号变成电信号传输给处理机，这样就可给出目标定位数据。
主要性能
工作物质 Nd∶YAG(倍频)
工作波长 532nm(绿光)
重复率 ≥5.0kHz
脉宽 ＜30ns(选通脉宽小于10ns)
脉冲能量 ＞2mJ
帧速 ＞5kHz
输入数据速率 ＞80兆像素/s
数据处理能力 160亿次/s
体积 0.028～0.056m3
搜索速率 10～40 nmile2/h
分辩率 0.0076～0.0203m
工作水深 24.38m
探测概率 0.9～0.95
误警 ＜1次/h
工作环境 适应海况2～4级
“魔灯”30型系统的第一次飞行试验于1988年在SH-2“海妖”直升机上进行。该次试验不很成功。直升机采用的试验模式由于飞机的振动破坏了系统反射镜准直而产生严重的移位问题。系统无自动目标识别能力，系统扫描幅度有限等。海湾战争后，卡曼公司又在“魔灯”30系统基础上，研制出性能更先进的“魔灯”90型机载激光探雷系统。系统采用半导体二极管泵浦Nd∶YAG激光器，使该系统工作更可靠、寿命更长、效率更高、功耗更低。激光器的输出功率是“魔灯”30系统的3倍。系统采用6个CCD摄像机，这样既可用一个激光脉冲在同一个目标上各自进行独立的“观察”，从而提供更高的灵敏度，而且也可用1个激光脉冲提供来自不同深度的图像。
系统采用横向扫描器，改进了原来的单一照明系统，使激光搜索幅度比原来扩大了10倍，每小时能探测15.54km2和海域。
“魔灯”90系统还增加了一个先进的光学传感器，它具有自动目标识别功能，其识别过程包括探测、分类和定位，使操作人员能实时地根据图像来识别目标。系统能以两种方式向操作人员提供“存在水雷”的报警：一种方式是显示屏上产生一个包括目标图像和有关数据的目标清单；第2种方式是通过显示由计算机产生的战术图表，给出直升机与水雷之类目标之间的相对位置，这就明显简化了系统与直升机内或附近舰船上的任何类型信息系统相融合的问题。
“魔灯”90探雷系统能抗电磁干扰，并能在多种气候和环境条件下工作。
此外，“魔灯”探雷系统还具有灭雷功能。它有1个附属装置——“终止型”(Terminator)灭雷具，实际上这是一个反水雷的小型鱼雷。该鱼雷受“魔灯”系统同一个激光器发射的脉冲位置调制信号的控制，有一个小的战斗部，“魔灯”可直接引导该鱼雷去摧毁被探测到的水雷。
当“魔灯”系统探测到水雷目标以后，操作人员就操纵“魔灯”锁定该水雷目标，并通过直升机的声纳浮标发射系统投放“终止型”灭雷具，使“魔灯”系统成为一个集搜索、探测和摧毁功能于一体的完整的反水雷系统。
5 发展前景
水下激光探测系统是一种主动式水下观察装置，它可用于普通水中、混浊水中，甚至在漆黑的海底也能进行探测。目前，水下激光探测系统已进入实用阶段，除用于水下探雷、探潜外，还可用于安装、检修水下设备，摄取海底地貌、搜索海底沉船、沉机等。随着系统的完善和改进，水下激光探测系统在军事和非军事领域必将获得越来越广泛的应用。
水下激光探测系统今后主要解决课题是增大工作深度、提高激光扫描密度等。
作者单位：第七一七研究所，武汉 430074
美国研制的“魔灯”30激光探雷系统
1 激光发射机 2 光学装置 3 接收机 4 处理机
5 电源装置 6 水雷目标 7 目标定位数据
蒋鸿旺
摘 要 主要阐述水下光电探测系统的技术关键，现状，典型系统和未来发展。
关键词 光电，激光，水下探测。
Underwater Electro-optical Detecting System Status and Development
Abstract This article reviews the technical key,status,typical system and future predication for the underwater electro-optical, detecting system.
Keywords electro-optical, laser, underwater detecting.
1 概 述
激光技术的发展为水下光电探测目标开辟了一条新的途径。利用激光独特的光谱特性、时间特性和空间特性，可以减少海水的吸收和散射效应。研究表明，蓝绿激光处于水下的传输“窗口”，对海水的穿透能力很强，因此，采用蓝绿激光作光源的水下光电探测系统，并采取相应的技术措施，可以显著增加水下激光探测距离。
水下光电探测系统现在已有美、英、俄、日、加拿大等国进行研究，有的产品已投入实际使用。水下光电探测系统可广泛地用于军事领域和非军事领域。
在军事领域，水下光电探测系统可以安装在潜艇、灭雷具、水下机器人等水下载体上，用于水中目标侦察、探测、识别等，可实施探雷、探潜、反潜网探测和潜艇导航避碰等。
在民用领域，水下光电探测系统可用于水下工程安装、检修，水下环境监测、救生打捞、海底地貌勘探、石油勘探钻井位置测定、生物研究等海洋开发。
2 关键技术
由于水中悬浮微粒对光的后向散射效应，即使是蓝绿激光在水中衰减也很大，很难满足探测目标距离要求。因此，如何有效地克服后向散射是水下激光探测必需解决的关键问题，目前克服水下激光后向散射影响主要有两种方法：距离选通技术和同步扫描技术。
2.1 距离选通技术
激光器发射很强的短脉冲，脉冲激光传输到目标上，对目标进行照射，由目标反射的激光返回到接收机。当激光脉冲处于往返途中时间内，水下激光探测系统的接收器选通门或光闸“关闭”，这样就挡住了来自悬浮微粒的后向散射光。当反射光到达接收机一瞬间，选通门开启，让来自目标的反射光进入接收机。选通门开启持续时间与激光脉宽一致。形成的目标图像主要与距离选通时间内的反射光有关。
距离选通技术现在已经是一种较为成熟的技术，实用距离选通水下探测距离能在6个衰减长度距离上识别水中目标，在大于10个衰减长度的距离上探测到目标。
2.2 同步扫描技术
同步扫描技术是把激光器与接收机设置在2个间距一定距离的地方，使照明光束扫描线与接收机视线在被观察区域相交成一个角度，这样使后向散射光尽可能少地进入接收机中，这种方法能有效地增大探测距离，目前国外水下光电探测系统多采用同步扫描技术。
2.3 激光器
水下激光探测系统激光器一般应满足以下条件：
.激光工作波长与海水的透射“窗口”相匹配；
.转换效率尽可能高；
.机械性能和热性能好，结构牢固，尺寸较小，有效负载小等。
能产生蓝绿光的激光器种类很多，如倍频Nd∶YAG激光器，直接产生蓝绿光的氯化氙激光器、氩离子激光器等。目前，距离选通水下激光探测系统多采用倍频Nd∶YAG激光器，同步扫描水下激光探测系统普遍使用氩离子气体激光器。
通常采用闪光灯泵浦的Nd∶YAG脉冲激光器工作波长为1.064μm，经倍频后为0.532μm，正好处于水的透射“窗口”，经Q开关可产生短脉冲，光电转换效率为1～3%，输出能量可达数百毫焦耳/脉冲。当其以较低的脉冲重复频率工作时，激光器十分紧凑，完全适合水下工作。Nd∶YAG激光器的脉冲重复频率可以小于数十赫，也可高到数百赫、数千赫。
氩离子激光器的输出为0.4880μm和0.5145μm的连续波激光，输出功率可达数十至上百瓦。水下激光探测系统使用的氩离子激光器，输出功率多为5W左右。氩离子激光器的输出光束质量极好。以氩离子为光源的同步扫描水下激光探测系统通常装在潜艇腹部或者由水面舰船拖曳使用，由舰船上的电源供电。
2.4 接收机
水下激光探测系统的接收机要求具有高的空间分辩率和量子效率，噪声低，孔径大，有足够的增益动态范围。新研制的GaAsP光电阴极管在532nm波长上，量子效率接近50%。可选通的CCD耦合光电二级管信噪比达到10dB以上，第三代管子的选通能力也已优于10ns，大动态范围的CCD器件已研制成功。
3 技术现状
现在国外已研制出多种水下激光探测系统，一些已成功地用于海下探测摄像等。美国在水下激光探测系统的研制和应用一直处于领先地位(表1)。
表1 国外几种水下激光探测系统
水下激光探测系统名称
成像方式
激光器及性能
备 注
美国Sparta水下激光探测系统 距离选通 Nd∶YAG(倍频)，波长0.530μm，脉宽＜10ns，重复频率10Hz，脉冲能量大约是10mJ，转换效率1%。 已进行过海试
美国Spectrum水下激光探测系统 机械同步扫描 已在潜艇上进行过试验
美国LLNL水下激光探测系统 机械同步扫描 氩离子激光器，输出功率大于7W，转换效率低于0.1%，扫描速率30Hz，空间分辩率1mrad，总视场18° 已进行过海上试验
美国微软公司SM2000型水下激光探测系统 脉冲同步扫描 氩离子激光器输出功率1.5W，成像距离比普通水下摄像机提高3～5倍，海上打捞时可看到旅客行李上的字。 1990～1992年已在潜艇上进行过试验
美国应用遥测技术公司的探测系统 同步扫描 氩离子激光器输出功率小于3W。 已进行过海试。
美国TVI水下激光探测系统 脉冲同步扫描 He-Ne激光器，输出功率6mW，波长0.6328μm。 已进行过水池和海试。
美国水雷目视激光识别系统(LVIS) 同步扫描 1990年代中期研制。
加拿大LUCIE水下激光探测系统 距离选通或其它 Nd∶YAG激光，输出功率80mW，波长0.532μm 1992年已进行过试验。
意大利研制的一种水下激光探测系统，工作物质采用Nd∶YAG，激光器尺寸60×100mm，其垂直和水平扫描面积为20×20°，帧速率优于1Hz时角分辩率在50m处为50mm。这种水下激光探测系统很适合装于灭雷具上使用，作用距离已能达到几十米。
日本三菱重工的长崎研究开发中心研制的水下激光探测系统主要由下列部件组成：微机、电源装置、Nd∶YAG激光器、反光镜、CCD摄像机、摄像机控制器等。该系统已在水池中进行过试验，试验表明，这种水下激光探测系统可探测30m内水雷等目标。
目前水下激光探测系统在水中的垂直探测距离或是水平、倾斜探测距离可达30m，理论上可以达到上百米，但用作灭雷具上的水下激光探测系统，其作用距离30m～50m已能满足使用要求。
4 典型系统
1982年，美国卡曼航空公司就开始研制激光探雷系统，在激光搜索及其支持系统方面取得过30多项专利。1991年海湾战争期间，为了尽快地排除伊拉克在科威特和海湾北部水域布设的大量水雷，美国海军将该公司研制的“魔灯-30”(Magic Lantern 30)装在SH-2F“直升机”上在海湾执行探雷任务。“魔灯-30”系统在海湾仅投入探雷4天，就发现了数量相当于其它水声探雷系统前7个月内所探测到的总数的12%的水雷，探测深度达30m。海湾战争中，“魔灯-30”激光探雷系统的出色成绩，证明了激光探雷的可行性和有效性。
美国的机载激光探雷系统也适合灭雷具使用，只是脉冲重复率低(≥30Hz)，处理能力慢些(60亿次/s)，搜索速度低(0.03～1nmile2/h)，识别分辩率略差(0.05～0.152m)。尽管如此，对水下探雷和识别水雷已经足够，水中探测距离可达到43.3m，这对灭雷具来说已是十分安全。
美国水中激光探雷系统虽有零星报导，但无详细报导，既然美国机载激光探雷系统也基本适用于水下探雷，本文则详细介绍美国“魔灯”机载激光探雷系统。
系统组成：“魔灯”系统主要组成部件激光、光学装置、接收机处理机和电源装置等。通过光学装置发射蓝绿激光，并接收水雷目标的反射波，接收机将光信号变成电信号传输给处理机，这样就可给出目标定位数据。
主要性能
工作物质 Nd∶YAG(倍频)
工作波长 532nm(绿光)
重复率 ≥5.0kHz
脉宽 ＜30ns(选通脉宽小于10ns)
脉冲能量 ＞2mJ
帧速 ＞5kHz
输入数据速率 ＞80兆像素/s
数据处理能力 160亿次/s
体积 0.028～0.056m3
搜索速率 10～40 nmile2/h
分辩率 0.0076～0.0203m
工作水深 24.38m
探测概率 0.9～0.95
误警 ＜1次/h
工作环境 适应海况2～4级
“魔灯”30型系统的第一次飞行试验于1988年在SH-2“海妖”直升机上进行。该次试验不很成功。直升机采用的试验模式由于飞机的振动破坏了系统反射镜准直而产生严重的移位问题。系统无自动目标识别能力，系统扫描幅度有限等。海湾战争后，卡曼公司又在“魔灯”30系统基础上，研制出性能更先进的“魔灯”90型机载激光探雷系统。系统采用半导体二极管泵浦Nd∶YAG激光器，使该系统工作更可靠、寿命更长、效率更高、功耗更低。激光器的输出功率是“魔灯”30系统的3倍。系统采用6个CCD摄像机，这样既可用一个激光脉冲在同一个目标上各自进行独立的“观察”，从而提供更高的灵敏度，而且也可用1个激光脉冲提供来自不同深度的图像。
系统采用横向扫描器，改进了原来的单一照明系统，使激光搜索幅度比原来扩大了10倍，每小时能探测15.54km2和海域。
“魔灯”90系统还增加了一个先进的光学传感器，它具有自动目标识别功能，其识别过程包括探测、分类和定位，使操作人员能实时地根据图像来识别目标。系统能以两种方式向操作人员提供“存在水雷”的报警：一种方式是显示屏上产生一个包括目标图像和有关数据的目标清单；第2种方式是通过显示由计算机产生的战术图表，给出直升机与水雷之类目标之间的相对位置，这就明显简化了系统与直升机内或附近舰船上的任何类型信息系统相融合的问题。
“魔灯”90探雷系统能抗电磁干扰，并能在多种气候和环境条件下工作。
此外，“魔灯”探雷系统还具有灭雷功能。它有1个附属装置——“终止型”(Terminator)灭雷具，实际上这是一个反水雷的小型鱼雷。该鱼雷受“魔灯”系统同一个激光器发射的脉冲位置调制信号的控制，有一个小的战斗部，“魔灯”可直接引导该鱼雷去摧毁被探测到的水雷。
当“魔灯”系统探测到水雷目标以后，操作人员就操纵“魔灯”锁定该水雷目标，并通过直升机的声纳浮标发射系统投放“终止型”灭雷具，使“魔灯”系统成为一个集搜索、探测和摧毁功能于一体的完整的反水雷系统。
5 发展前景
水下激光探测系统是一种主动式水下观察装置，它可用于普通水中、混浊水中，甚至在漆黑的海底也能进行探测。目前，水下激光探测系统已进入实用阶段，除用于水下探雷、探潜外，还可用于安装、检修水下设备，摄取海底地貌、搜索海底沉船、沉机等。随着系统的完善和改进，水下激光探测系统在军事和非军事领域必将获得越来越广泛的应用。
水下激光探测系统今后主要解决课题是增大工作深度、提高激光扫描密度等。
作者单位：第七一七研究所，武汉 430074
美国研制的“魔灯”30激光探雷系统
1 激光发射机 2 光学装置 3 接收机 4 处理机
5 电源装置 6 水雷目标 7 目标定位数据
“四月射线”是一部机载吊舱反潜探测装置，其核心是一部多波长激光器，可以以兰光(475海里)和/或绿光(532英里)光谱波段，输出功率分别为7瓦和40瓦，具有可选择的偏振极。激光具有10个毫微秒的脉冲宽度并通过一个有刻面的棱镜射出，形成一个3.3X3.3度射束角的正方形平面。传感器头可以根据任务要求更换，其一是增强电耦合摄像机，其二是反射时间分辨接受器，该设备有选择地反射激光能量。前一设备提供更高的解析度，后者则提供更大的灵敏度。增强电耦合装置的阵面积是427平方厘米，反射时间分辨接受器的面积为1430平方厘米，这样先进的电子设备允许该装置比以往的激光雷达系统看到更深的海底。“四月射线”在直升机上使用时，可以在海拔1万英尺的高度以200节的速度飞行，使用1台惯性导航结合GPS、雷达高度表，提供高度+/-60厘米，方位+/-0.17度和视线+/-0.1度的定位精度。传感器系统可以扫描+/-45度角度，0.8米拉德解析度，并以宽视角、深度图像模式
机载快速水雷清除系统（RAMICS） 它由诺斯罗普*格鲁曼公司研制，
由经过改进的30毫米“加特林”机关炮与一套蓝绿激光探雷系统组成，可摧毁漂雷和接近海面的锚雷。其核心是专门设计的“超空泡射弹”。
当激光探雷系统发现目标时，就控制“加特林”炮瞄准目标，发射出一串特殊设计的尾翼稳定穿甲弹消灭水雷。这种特殊的射弹在空中绕弹轴旋转，确保以一斜角入水。飞镖状的射弹在入水时形成一层空泡层，大大减小了阻力，因此被称为“超空泡射弹”，其飞行弹道比普通炮弹的弹道要直得多。
通常命中一枚水雷需要发射10～15枚射弹，但“超空泡射弹”穿透雷壳进入雷体后，会释放出一种反应强烈的高氯酸盐氧化剂，使水雷炸药迅速爆燃，只要有一枚射弹命中水雷就能使其爆炸。它可摧毁海面下12米深处的水雷。
RAMICS在2002年7月获得了一份工程、制造和开发合同，并在海军2004财年预算中获得了全力支持。系统采购将从2006财年开始，2007 财年开始安装第一套系统，2008年前完成评估试验后开始生产。
机载灭雷系统（AMNS） 机载灭雷系统目前有2种不同的型号，一种是由AN/AQS-20A猎雷声呐和“长尾鳖”一次性灭雷具组成的AN/AQS-232机载灭雷系统，另一种是由AN/AQS-20A猎雷声呐和“射水鱼”一次性灭雷具组成的AN/AQS-235机载灭雷系统。前者重量较大，装备在载重能力较强的MH-53E直升机上，后者重量较轻，装备在相对较小的MH-60S直升机上。美国海军的驱、护舰主要搭载MH-60S直升机。
AN/AQS-232灭雷系统由美国洛克希德?马丁公司研制，德国STN阿特拉斯电子公司提供“长尾鳖”一次性灭雷具。该灭雷装置装备能识别和消灭AN/AQS-20A猎雷声呐发现的锚雷和沉底雷。灭雷作业时，MH-53E直升机携带AN/AQS-232灭雷系统飞临有水雷的海域上方，先用猎雷声呐探测水雷，确定水雷位置后立即投放“长尾鳖”。直升机显控台的操作人员操纵由光纤制导、电池供电的“长尾鳖”到达水雷所在位置。“长尾鳖”利用自身的声呐靠近目标，并用前部的聚光灯照射目标，通过视频摄像头加以辨别。当确认是水雷后，操作人员发出命令引爆“长尾鳖”上的战斗部，消灭水雷。2001年和2002年，洛克希德?马丁公司分别完成了系统集成和测试工作，2003年，美国海军研制成功AN/AQS-232灭雷系统，现已装备7套。
美国海军原计划由洛克希德?马丁公司作为唯一的承包商负责AN/AQS-232灭雷系统与MH-60S直升机的集成，但遭到了雷锡恩公司和L-3通信公司的抗议，只好决定在2002年重新招标确定系统集成商。很快，美国海军收到了来自洛克希德?马丁公司、雷锡恩公司、EDO公司（与康斯堡防务和航空航天公司合作）和L-3通信公司的投标。经过比较，美国海军于2003年1月宣布雷锡恩公司的方案获胜，授予该公司1800万美元的初始“系统开发和演示”（SDD）阶段合同，延续至2006年9月。
雷锡恩公司的方案就是采用英国BAE系统公司开发的“射水鱼”一次性灭雷具，与AN/AQS-20A猎雷声呐组成机载灭雷系统，系统代号AN/AQS-235。灭雷过程与AN/AQS-232系统相似。“射水鱼”从MH- 60S直升机上的“海上携带拖曳与回收系统”（CSTARS）布放，通过自身后部的一条遥测和通信光纤接受指令，并利用自带的近距声呐和视频摄像机接近目标。其战斗部为聚能装药战斗部（由法国SNPE公司开发），ATK战术系统公司负责生产战斗部和引信，并将它们与“射水鱼”集成在一起。美国海军有可能在2006年底获得生产型AN/AQS-235机载灭雷系统。
MH-60S直升机的机载制式反水雷系统的集成工作现已进入第二阶段，系统的核心部分是通用控制台，用于连接五个子系统并为系统操作人员提供控制界面。洛克希德?马丁公司从2001年开始开发通用控制台，并负责集成AN/AQS-20A猎雷声呐和机载激光探雷系统。2003年8月，完成了通用控制台的系统级测试，第二阶段是集成其余三个子系统。
机载快速水雷清除系统（RAMICS） 它由诺斯罗普*格鲁曼公司研制，
由经过改进的30毫米“加特林”机关炮与一套蓝绿激光探雷系统组成，可摧毁漂雷和接近海面的锚雷。其核心是专门设计的“超空泡射弹”。
当激光探雷系统发现目标时，就控制“加特林”炮瞄准目标，发射出一串特殊设计的尾翼稳定穿甲弹消灭水雷。这种特殊的射弹在空中绕弹轴旋转，确保以一斜角入水。飞镖状的射弹在入水时形成一层空泡层，大大减小了阻力，因此被称为“超空泡射弹”，其飞行弹道比普通炮弹的弹道要直得多。
通常命中一枚水雷需要发射10～15枚射弹，但“超空泡射弹”穿透雷壳进入雷体后，会释放出一种反应强烈的高氯酸盐氧化剂，使水雷炸药迅速爆燃，只要有一枚射弹命中水雷就能使其爆炸。它可摧毁海面下12米深处的水雷。
RAMICS在2002年7月获得了一份工程、制造和开发合同，并在海军2004财年预算中获得了全力支持。系统采购将从2006财年开始，2007 财年开始安装第一套系统，2008年前完成评估试验后开始生产。
机载灭雷系统（AMNS） 机载灭雷系统目前有2种不同的型号，一种是由AN/AQS-20A猎雷声呐和“长尾鳖”一次性灭雷具组成的AN/AQS-232机载灭雷系统，另一种是由AN/AQS-20A猎雷声呐和“射水鱼”一次性灭雷具组成的AN/AQS-235机载灭雷系统。前者重量较大，装备在载重能力较强的MH-53E直升机上，后者重量较轻，装备在相对较小的MH-60S直升机上。美国海军的驱、护舰主要搭载MH-60S直升机。
AN/AQS-232灭雷系统由美国洛克希德?马丁公司研制，德国STN阿特拉斯电子公司提供“长尾鳖”一次性灭雷具。该灭雷装置装备能识别和消灭AN/AQS-20A猎雷声呐发现的锚雷和沉底雷。灭雷作业时，MH-53E直升机携带AN/AQS-232灭雷系统飞临有水雷的海域上方，先用猎雷声呐探测水雷，确定水雷位置后立即投放“长尾鳖”。直升机显控台的操作人员操纵由光纤制导、电池供电的“长尾鳖”到达水雷所在位置。“长尾鳖”利用自身的声呐靠近目标，并用前部的聚光灯照射目标，通过视频摄像头加以辨别。当确认是水雷后，操作人员发出命令引爆“长尾鳖”上的战斗部，消灭水雷。2001年和2002年，洛克希德?马丁公司分别完成了系统集成和测试工作，2003年，美国海军研制成功AN/AQS-232灭雷系统，现已装备7套。
美国海军原计划由洛克希德?马丁公司作为唯一的承包商负责AN/AQS-232灭雷系统与MH-60S直升机的集成，但遭到了雷锡恩公司和L-3通信公司的抗议，只好决定在2002年重新招标确定系统集成商。很快，美国海军收到了来自洛克希德?马丁公司、雷锡恩公司、EDO公司（与康斯堡防务和航空航天公司合作）和L-3通信公司的投标。经过比较，美国海军于2003年1月宣布雷锡恩公司的方案获胜，授予该公司1800万美元的初始“系统开发和演示”（SDD）阶段合同，延续至2006年9月。
雷锡恩公司的方案就是采用英国BAE系统公司开发的“射水鱼”一次性灭雷具，与AN/AQS-20A猎雷声呐组成机载灭雷系统，系统代号AN/AQS-235。灭雷过程与AN/AQS-232系统相似。“射水鱼”从MH- 60S直升机上的“海上携带拖曳与回收系统”（CSTARS）布放，通过自身后部的一条遥测和通信光纤接受指令，并利用自带的近距声呐和视频摄像机接近目标。其战斗部为聚能装药战斗部（由法国SNPE公司开发），ATK战术系统公司负责生产战斗部和引信，并将它们与“射水鱼”集成在一起。美国海军有可能在2006年底获得生产型AN/AQS-235机载灭雷系统。
MH-60S直升机的机载制式反水雷系统的集成工作现已进入第二阶段，系统的核心部分是通用控制台，用于连接五个子系统并为系统操作人员提供控制界面。洛克希德?马丁公司从2001年开始开发通用控制台，并负责集成AN/AQS-20A猎雷声呐和机载激光探雷系统。2003年8月，完成了通用控制台的系统级测试，第二阶段是集成其余三个子系统。
好长:Q :Q :Q
这么了得?!
累死我了！看得费劲！
谢谢楼主啊
很好的资料帖。
很好的资料帖。
被毒害中~~:D
别让止戈氏看到了:L
:D :D :D
MH-60SAMCMP:D
“魔灯”机载式激光探雷器
不知道我们什么时候能有EH-101那样的反潜直升机
激光探潜好东西！激光能穿透地表吗？能不受地球曲面的限制么？
都想潜到地表下的话，潜艇已经黔驴技穷了
原帖由 狼牙棒 于 2007-5-31 19:24 发表
不知道我们什么时候能有EH-101那样的反潜直升机
漫长啊！
改改8、新13T、搞搞S-92部件、弄些欧直的技术。。。
激光这东西一旦大规模普及运用..战场还要巨变啊.....:L
当年雷达普及的时候飞机也没有消亡啊！！;P
:D :D :D
画饼充饥，空头支票。
愚昧无知，丑态百出！
对潜艇就是画饼充饥 无足轻重
对航母就是致命威胁 赶紧淘汰
你的双重便准还真多
请您快点找到又让猪儿肥 又让猪儿不吃食的办法
那这几天中国的猪肉就不用涨价咯
对航母就是致命威胁 赶紧淘汰
你的双重便准还真多
请您快点找到又让猪儿肥 又让猪儿不吃食的办法
那这几天中国的猪肉就不用涨价咯
原帖由 水下幽灵 于 2007-6-1 10:31 发表
画饼充饥，空头支票。
这个东西我们离实用还很远。
不错！！太平洋上不能总是P-3C的天下，Y-8高新机也该到处逛逛～～:) :b
问题是这个东东到底发展到哪个程度了??是理论探索还是已经可以用了......
民族复兴的支柱！
激光散射面积那么小，怎么用来反潜？
这长的....
高科技的东东——不懂！！！
原帖由 松坡晓雷 于 2007-6-1 13:40 发表
激光散射面积那么小，怎么用来反潜？
你看看激光雷达的工作方式。
波音公司还在搞反重力试验呢;P
原帖由 我是谁 于 2007-6-2 21:00 发表
波音公司还在搞反重力试验呢;P
;P :D :D
来看看洛·马公司完成的“高空反潜战武器概念”（HAAWC）：
[据法国宇航防务网2006年9月26日报道] 洛·马公司成功完成“高空反潜战武器概念”（HAAWC）系统的风洞和弹翼分离试验，该系统可以使P-3C飞机从敌人防空区域外投放鱼雷。HAAWC是在MK-54鱼雷上装配洛·马公司的“远程开火弹翼适配器装置”，从而允许鱼雷可以从高空、防区外发射。
风洞试验在圣地亚哥航空航天技术中心的低速风洞进行，试验中，HAAWC 演示了预期性能，可以在距离目标的最大预想射程处投放鱼雷。
这是该系统向美国海军演示能力的第一步， HAAWC为海军P-3 s提供的远距离投射能力提升了飞行员和飞机的生存能力。
在弹翼分离试验中，装在MK-54鱼雷上的“远程开火”弹翼适配器装置在飞机以巡航速度飞行时演示了弹翼分离。 该弹翼适配器是由2个钢带固定在鱼雷上的。
“高空反潜武器概念”（HAAWC）项目的目标是从处于6096米（2万英尺）高度的P-3飞机（洛·马公司生产）投放Mk 54鱼雷（雷声公司产品）。
洛克希德·马丁公司今年早期获得美海军为期12个月、价值300万美元的合同，旨在为P-3海上巡逻机开发从高空投放Mk 54鱼雷的能力。（中国船舶信息中心 闫璞）
[洛克希德·马丁公司2007年5月29日报道] 最近，洛·马公司在P-3飞机上成功演示了其“高空反潜武器概念”（HAAWC）。
HAAW C装配了洛·马公司的“远程开火”（LongShot）弹翼适配器装置，使鱼雷可以从高空防区外投射，从而使P-3机组人员处于敌人的防空区域外。此外，在可能的水下目标影响飞机机动的情况下，该概念的机动性使鱼雷可以采用轴外发射。
这次单点概念演示是在位于巴拿马群岛的大西洋水下试验与鉴定中心（AUTEC）进行的，MK54鱼雷从处于2438米（8000英尺）高度的P-3飞机的内部武器舱内投下。到达预定路线点完成转向之后，由GPS将装有HAAWC的鱼雷导向正常发射的高度。一旦到达预期的投射点，“远程开火”弹翼自己脱落，使MK54鱼雷入水。试验鱼雷是一枚用操雷段代替战雷段、具有全性能的MK54操雷。 HAAWC增加了鱼雷的投放精度、缩短了交战时间。
此外，HAAWC还减少了海上巡逻机的压力，使其处于高空就可发射装有HAAWC的鱼雷。这将有助于减少目前和未来美国海军服役的飞机的疲劳度。 美国海军于2006年6月授予洛·马公司价值300万美元的合同，试验的成功使美海军决定继续进行HAAWC系统的系统设计与开发。 “远程开火”是一个低成本、独立的弹翼适配器装置，可以为现有的空对舰弹药（包括水雷、炸弹、激光制导炸弹和战术弹药分配器）增加航程、自主导引功能。装配弹翼适配器无需对飞机作任何更改。该系统是完全独立的，包括飞行控制计算机、GPS导航系统和动力能源，与飞机之间不需要有电子接口。
美国海军已经授予洛克希德·马丁公司一项为期12个月，价值为300万美元的高空反潜战武器概念（HAAWC）合同。项目将验证从近20000英尺（6096米）高度的P-3C飞机上投放MK-54轻重量鱼雷。
洛克希德·马丁公司的HAAWC概念利用其远射翼适配器套件（LongShot Wing Adapter Kit ）在高空和远程防区外发射鱼雷。这项技术使P-3C机上人员能够从敌防空区外发射鱼雷。此外，HAAWC还能通过在高空发射机载鱼雷来减少P-3飞机的压力，这将有助于缓解目前在美国海军以及未来海军服役飞机的疲劳。
验证项目包括：高空发射，即将HAAWC 装备的鱼雷从高空滑落到接近地面的正常发射高度，然后在入水之前投弃远射翼。这项技术的成功验证将有助于海军进一步开发高空投放轻重量鱼雷。
LongShot是一种低成本、自带翼适配器套件，能够对现有的空对面炸药家族提供增程和自主导航，包括水雷、重力炸弹、激光制导炸弹以及战术炸药投放器。该系统完全是独立的，包括飞行控制计算机、一个GPS导航系统和电力源，不需要飞机的电子干扰。
洛克希德·马丁公司这项技术的成功将提高P-3C的作战能力。现在P-3C必须下降到低空投放MK54鱼雷。由于飞机可在高空和防区外投放，从而使机组人员及飞机的生存性大大提高。
研究的重点还是要放在激光反导、反潜和扫雷这些方面，毕竟这是中国海军的软肋，要重点加强，不然以后如何面对XX的18艘先进潜艇，据说最新的18XX已经开工建造了，它是专门针对某国的静音潜艇，某国指谁大家都清楚，还要对付关岛的核潜？
原帖由 hmsh 于 2007-6-2 22:26 发表
;P :D :D
来看看洛·马公司完成的“高空反潜战武器概念”（HAAWC）：
[据法国宇航防务网2006年9月26日报道] 洛·马公司成功完成“高空反潜战武器概念”（HAAWC）系统的风洞和弹翼分离试验，该系统可以使 ...
这个技术好啊，高空也能反潜了！:victory:
原帖由 tjhk3 于 2007-6-7 22:10 发表
这个技术好啊，高空也能反潜了！:victory:
现在航空反潜，可以高空巡航、“远程开火”、“定点清除”了，估计潜艇被攻击时还啥都不知道:victory:
http://www.war-sky.com/forum/htm_data/3/0508/141455.html
Giant Shadow 演习中 Hairy Buffalo 改装的 P-3C 示范过空中指挥AUV 无人机。将来投放浮标，声源根本不用 P-3C / P-8 自己下降来动手。指挥有 GPS 导引的小型 AUV 就行了。正如投鱼雷攻击可以由 JDAM + Longshot 包办。这样不用自己离开最经济的巡航高度下降投东西，一架巡逻机可以涵盖的区域会大很多。(对于机体的负荷、损耗也显著降低，寿命大大提升；需要采购的数目也可以降低)。
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汝等何方妖孽!敢在CD海版吹嘘航空反潜!难道不知道无敌的防空潜艇以及该艇长的超强力嘴炮吗?
Giant Shadow 演习中 Hairy Buffalo 改装的 P-3C 示范过空中指挥AUV 无人机。将来投放浮标，声源根本不用 P-3C / P-8 自己下降来动手。指挥有 GPS 导引的小型 AUV 就行了。正如投鱼雷攻击可以由 JDAM + Longshot 包办。这样不用自己离开最经济的巡航高度下降投东西，一架巡逻机可以涵盖的区域会大很多。(对于机体的负荷、损耗也显著降低，寿命大大提升；需要采购的数目也可以降低)。
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汝等何方妖孽!敢在CD海版吹嘘航空反潜!难道不知道无敌的防空潜艇以及该艇长的超强力嘴炮吗?