空气声探测在军事中的应用

    1 引言

    声探测技术军事应用起源于二战时期，在对敌方火炮阵地和水下潜艇的探测起到了非常重要的作用。但二战后光电和雷达技术的飞速发展使得声探测技术发展缓慢。而现代战争中反侦察、干扰、反隐身和反辐射技术的发展和应用，传统的探测手段已经不能满足战争的需求。特别是20 世纪 80 年代后，隐身飞机、武装直升机和无人机等高科技武器的充分发展和反辐射武器等装备的大量使用，声探测技术对低空/超低空目标探测的优势得以展现，使各个国家竟相发展声探测技术。另外，中国低空空域的开放和低慢小目标的出现，以及反恐维稳和国际维和等客观需求，使得中国对声探测技术的需求日益增长。

    2 声探测技术特点

    声探测技术是一种全被动、全方位的探测方式，利用传声器拾取目标发出的声音信息，通过声谱特征分析发现和识别目标，并根据目标辐射噪声在传声器阵列中各个传声器间产生的时延和相位关系，实现对目标的位置特征、运动状态和属性信息的估计。其主要特点如下:

    ( 1) 声探测技术采用全方位、全被动探测方式，不易被敌方电子侦察设备发现，受到电磁干扰和反辐射武器的攻击，隐蔽性强。

    ( 2) 声探测技术不受烟雾、光照、遮蔽物等通视条件影响，能绕过山传播，又能够穿过丛林，侦察隔山目标与丛林中的目标; 特别适合在夜间、阴天、雾天和下雪天工作，具有全天候工作的特点。

    ( 3) 声探测技术体积小、质量轻，具有战场自定位能力，可以用抛洒方式大量快速部署，实现战场的快速反应和应急作战。

    ( 4) 对于低空/超低空以及地面等有声目标的探测，具有独特的作用，可有效弥补雷达等探测手段的探测盲区。同时声探测单元可组网探测，形成大面积的预警探测区域，采用多源数据融合技术，具有较高的可靠性和较低的虚警率。

    随着新的探测原理和探测器件不断产生，特别是微电子、信号处理以及通信等技术的发展，使声探测技术在低空/超低空和战场侦察等国内外多种军事领得到应用。

    3 声探测技术在军事上的应用

    国外已有可以用来探测和定位直升飞机、火炮发射及其他静止或运动声源的产品。美国、俄罗斯、英国、以色列、日本等国家处于领先的地位，主要应用有以下6 个方面。

    3． 1 声探测应用于智能雷弹系统

    美国于1986 年率先开始研制用于智能地雷的反直升机声探测系统［1］，以声探测引导战斗部直接攻击目标，这一技术突破了地雷仅是地面防御武器的传统观念。其后英国、日本和以色列等国家也开始了智能弹的研究，目前第三代地雷正向智能化发展，如美军现正在研制的装备 XM93 广域智能引信地雷［2］，在探测系统复合了声、红外等多种物理特性的传感器，可对目标的各种物理场进行判定，使得可靠性、智能化程度进一步提高; 同步发展了 4AHM －100 等多种型号的反直升机雷弹，如图1 所示。