直升机机载光电吊舱的发展现状及对策

1 引 言

直升机按照用途可分为军用、 警用和民用三类。直升机要在空中完成对目标的探测和跟踪任务， 需要一个机载平台和搭载一个在该平台上由探测设备组成的集成系统， 在硬件表现形式上称之为吊舱。一般地说，吊舱 ( Pod ) 是指悬挂在运动载体(如飞机、船舶)外的舱体有效载荷容器装置。根据内置设备的功能， 机载吊舱可以分为导航吊舱、 瞄准吊舱、 红外测量吊舱、 电子干扰吊舱及电子情报吊舱等。直升机机载光电吊舱近 10 年来在国外发展很快，特别是在侦察告警、目标指示、控制瞄准和导航跟踪等方面得到广泛地重视。目前直升机机载吊舱除用于武装侦察直升机、 无人侦察机外， 还可用于目标特性测量、光电制导武器模拟等方面，在电力巡线、海上缉私、环保监测等民用方面也有广泛的应用。

2003 年 10 月 17 日公安部对外正式公布， 国务院和中央军委已经于 2003 年 9 月正式批准各地公安机关对警用直升机的使用， 使得公安部成为我国第 5 个拥有航空器管理权的单位。警用直升机市场在未来将会有大的发展。光电吊舱是警用直升机完成搜索跟踪任务的核心设备， 其需求量也的 PolyTech 系列、美国的 FLIR 系列吊舱。

目前， 我国直升机机载吊舱都是根据用户的需求进行加装， 而且全部从国外进口， 如瑞典且完全依靠进口， 势必影响安全领域的独立建设和发展， 因此研究自己独立产权的光电吊舱具有非常重要的意义。

2 系统组成及工作原理

2.1 系统组成

直升机光电吊舱基本组成分为吊挂球形转塔和机上显示控制处理系统，见图 1 。从硬件组成上看，转塔包括U型支架、 球型台体载物台、 测角系统、 电控驱动系统、 陀螺仪、 陀螺仪稳定回路、 光电探测器、 TV 与红外跟踪器及接口电路等。从原理上看， 转塔可分为稳定平台和光电有效载荷(探测器)两大部分。光电载荷安装在稳定平台上， 通过陀螺稳定平台隔离载机的振动， 获得相对惯性空间稳定的平台空间，并且在控制指令的驱动下，实现光电载荷对目标的搜索、捕获、跟踪和定位。因此机载陀螺稳定平台实现两大功能：一是空间稳定，二是能够跟踪目标。探测器(有效载荷)可根据担负任务的不同而采用不同的组合搭配。对完成搜索跟踪任务的机载吊舱来说， 一般包括可见光 / 微光摄像机、 红外热像仪和激光测距仪等。此外，根据需要，有效载荷还可配置激光照明器、 激光指示器、 激光告警器及图光谱仪等设备，其作用和特点详见表 1 。