光电对抗技术范例6篇

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光电对抗技术

光电对抗技术范文1

关键词:主动防护 激光告警 紫外告警 红外标示 激光压制 激光相控阵雷达

车辆主动防护系统是一种具备探测威胁、识别威胁、消除威胁功能的防护系统。实施主动防护首先要对威胁目标进行探测,再对各种战场数据综合分析,进行威胁性质和威胁程度的识别,然后对威胁目标进行硬杀伤或软杀伤反击。对威胁目标进行探测、定位与鉴别,除了毫米波雷达外,离不开光电系统。光电系统对目标定位精度高,响应速度快,波谱丰富(从紫外到远红外),可全向探测(360°),抗干扰性能好。在消除威胁方面,除了弹药的硬杀伤攻击和烟雾剂的被动防护外,光电装备也是常用的防护手段。光电探测系统可连续和重复使用,可对目标进行软杀伤和硬杀伤。无论是探测还是反击,光电技术都可在主动防护系统的三个环节中发挥它特有的作用。

一、车辆主动防护系统中的光电技术

(一)威胁探测技术

光电探测技术分为主动和被动两种,主动探测技术不受目标辐射特性影响,探测距离远,可靠性高。被动探测技术不易被敌方发现,可以探测目标性质、方位和威胁程度。实践中两种技术结合使用,取长补短,可以准确地探测目标的距离、位置、方向和性质。对威胁探测的光电技术主要有:激光告警器、红外告警器、紫外告警器、激光成像雷达和近程激光雷达。

(二)威胁主动反击技术

光电主动反击技术主要指对敌方光学制导导弹和观瞄仪器进行激光干扰、致盲,红外干扰等软杀伤技术,以及直接采用强激光将弹药烧蚀摧毁的技术。由于光电反击装备可以反复使用,所以一直受到世界各国大力研究与开发。对威胁主动反击技术主要有:激光干扰机、激光观瞄压制仪和车载战术激光武器。

(三)车载激光制导武器中的光电技术

车载激光制导武器中的光电装备主要指激光目标指示器和激光驾束制导仪,这两种激光仪器技术已经很成熟,但是目前没有作为反导武器来使用。对于敌方的激光制导武器,可以使用车载激光制导弹药摧毁敌方的制导站或制导车,使来袭弹药失去控制而偏离正常弹道。

二、光电技术在车辆主动防护系统中的应用

多层防御和全程对抗是构建车辆主动防护系统的出发点,但被防护对象重要程度不同和防护对象不同,应该合理取舍,突出重点,在“万无一失”与成本之间取得高度平衡。目前,对车辆的主要威胁武器很多,下面重点从光电技术方面分析车辆主动防护系统的配置情况。

(一)经济型主动防护系统

经济型系统针对的防护对象是激光制导导弹,配置有激光告警器、激光干扰机和烟幕弹,早期的主动防护系统大多是这种配置。激光告警器探测到激光驾束制导反坦克导弹或激光半主动末制导导弹威胁后,经对探测信息的处理,判别出威胁的性质和程度,选择反击方式反击。对于激光驾束制导导弹施放红外烟幕弹,对于激光半主动制导导弹,采用激光干扰机去反击,也可施放烟幕弹反击。由于烟幕弹数量有限,在来袭导弹距离较远时,用激光干扰机反击。

(二)典型主动防护系统

典型系统针对的防护对象是各种导弹和大部分普通炮弹,包括激光、红外、电视、GPS制导的导弹和坦克炮弹、火箭弹等,基本配置为毫米波雷达和红外告警器,也有再增加激光告警器或紫外告警器。

(三)高速反应主动防护系统

主动防护系统的反应时间越短,防护威胁目标的能力越强,车辆的防护性能越高,车辆越安全。在城市作战中,敌方人员可能在很近的距离上发射导弹,通常的防护系统根本来不及响应,所以提出了高速主动防护系统的要求,同时也要求威胁目标传感器具有极快的响应速度,这种高速传感器非光电探测器莫属。

(四)全谱主动防护主动防护系统

全谱主动防护系统可以对付所有目标,根据远、中、近距离实行多层防御,配置多种软硬杀伤武器,同时按系统要求配置多种威胁目标探测、跟踪与识别传感器,包括光电传感器。用于远近距离的目标探测与跟踪,主动防护系统离不开毫米波雷达,随着技术的进步,激光相控阵雷达具有更大的优势,可以替代毫米波雷达。用于近距离反击或高速动能弹的反击,全谱主动防护系统也包含高速反应系统的配置。

三、需要解决的光电系统关键技术

(一)多传感器信息融合技术

不同的传感器有不同的功能和使用特点,它们可以有机组合,优势互补,发挥最大的目标感知效果。而要做到这一点,需要明确各种传感器在系统中的作用,将它们按功能、作用距离、响应速度、判别目标的能力进行分工,按分工充分获取威胁目标的各种信息,然后将这些信息进行融合,识别、跟踪目标,确定反击的方式和时机。

(二)战场信息共享技术

战场信息指卫星、战场侦察系统、友邻车辆获得的敌方战场态势信息和敌方攻击的武器信息,包括武器类型、射程、威力、飞行速度、发射平台等,这些信息有助于主动防护系统对威胁目标提早预警,准确判断、迅速出击。信息共享需要建立硬件的和软件的通信、信息处理和分享系统,信息化作战系统应该包含主动防护系统要求的信息共享内容。

(三)光电传感器与平台结合技术

出于分辨率的考虑,光电传感器探测视场一般都不大,光电传感器要搜索和跟踪目标,激光观瞄压制仪要精确攻击对方的光学窗口,都必须有自动稳瞄平台配合。无论是激光雷达还是激光观瞄压制仪,相对于车载的稳瞄平台而言,体积都比较大,重量也重,所以,针对主动防护系统的稳瞄平台需要结合车载的整个光电系统改进设计。

参考文献:

[1]李云霞,等.光电对抗原理与应用.西安电子科技大学出版社, 2009.

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一、信息科技与现代通信

信息技术涵盖信息的采集、变换、存储、处理、传送、接收和再现。电子学研究电子的运动、电磁波的传播和它们之间的相互作用。建立在麦克斯韦电磁理论基础上的电子学,是当代信息技术最主要的手段。1887年德国物理学家赫兹发现电磁波及1897年英国物理学家汤姆孙发现电子,标志着电子学的开端。在赫兹实验的基础上,1895年意大利科学家马可尼进行了2.5公里的无线电报传送实验。1901年跨越大西洋3200公里的无线电报实验获得成功,这是远程通信的一件划时代的大事。此后,人类陆续发明了无线电广播、电视等。

第一代电子器件电子管,建立在热电子发射的基础上。1904年,英国物理学家弗莱明发明二极管;1906年,美国的德福雷斯特发明三极管。20世纪上半叶的电子设备,如广播电视的发射接收装置、雷达、计算机等,全部使用电子管。

1947年肖克利、巴丁、布拉坦发明了晶体管。晶体管使电子设备具有省电、小型化、可靠性高的优点,开辟了电子学的新时代。

物理学最新成果的大量采用,使光通信、移动通信产业以空前的速度和规模发展。仅我国,手机用户即已近4亿。物理学的发展必将使21世纪信息技术发生飞跃。

二、材料科学与新材料

物理学是材料科学的重要基础。量子力学、凝聚态物理学,特别是固体物理学和能带理论极大地推动了材料科学的发展。现代物理学的发展,导致了诸如半导体材料、光电材料、超导材料、复合功能材料、纳米材料、软物质材料等大量具有独特性能的新材料出现,并将不断地为研制新型材料、改善材料性能提供新的理论和实验手段。

人工晶体用人工方法生长的单晶体在激光产生、非线性光学、光探测、辐射探测、换能器等方面都有重要应用。我国在这一领域具有一定优势。

三、物理学手段与现代医学

物理学手段在现代医学中得到广泛应用,它们既用于诊断——x射线透视、B超、计算机断层成像即CT、磁共振成像即HRI,又用于治疗——超声波粉碎结石、激光手术、伽玛刀。

四、计量与全球定位系统GPS

计时标准:从观测天体到使用各种物理方法,人类计时精度不断提高。

全球定位系统GPS,由24颗均匀分布在6个轨道平面内的卫星组成,卫星上安装了高精度的原子钟。卫星高度2万公里。它是一个全天候的自动定位和导航系统,通过接收GPS卫星发射的时间—频率信号,判断和计算接收者的位置。经过广义相对论修正(时钟快慢随引力场强度而变)的GPS精度可在1米以内。现在的GPS系统已可装备到家用汽车上。

五、物理学与激光技术

1917年爱因斯坦提出“受激辐射”的概念,奠定了激光的理论基础。1958年美国科学家肖洛和汤斯发现了一种奇怪的现象:当他们将闪光灯泡所发射的光照在一种稀土晶体上时,晶体的分子会发出鲜艳的、始终会聚在一起的强光。由此他们提出了“激光原理”,受激辐射可以得到一种单色性、亮度又很高的新型光源。1958年,贝尔实验室的汤斯和肖洛发表了关于激光器的经典论文,奠定了激光发展的基础。1960年,美国人梅曼(T.H.Maiman)发明了世界上第一台红宝石激光器。梅曼利用红宝石晶体做发光材料,用发光度很高的脉冲氙灯做激发光源,获得了人类有史以来的第一束激光。1965年,第一台可产生大功率激光的器件——二氧化碳激光器诞生。1967年,第一台X射线激光器研制成功。1997年,美国麻省理工学院的研究人员研制出第一台原子激光器。

六、物理学与国家安全

现代战争是高科技的战争,物理学在国防现代化中起着核心的作用。核武器是释放核能的大规模杀伤性武器。1945年美国首先制成原子弹,并投放到日本的广岛和长崎。为了对抗核讹诈,1964年我国成功试爆了第一颗原子弹,1967年成功试爆了第一颗氢弹。研制“两弹一星”的23位功勋科学家中有13位物理学家。

光电对抗技术范文3

海湾战争中的反坦克战

海湾战争中,双方投入的装甲兵器数量庞大,型号繁杂,既有五六十年代的旧式装备,又有90年代最先进的武器。沙漠地形非常开阔,十分适合装甲机械化部队快速机动,但是在开阔地的行动又容易暴露目标,必须采取疏散、隐蔽、伪装、欺骗等手段保护自己,以提高战场生存能力,这又为目标探测、识别、通信、指挥带来困难。沙漠气候干燥酷热,在日光直射下武器金属部件温度高达60℃以上。射击时扬起很高的沙尘容易暴露目标。光电器材受炎热气候影响,性能下降,故障增多。

针对海湾战场上述特点,多国部队广泛应用高新技术和先进武器装备,各军兵种密切协同,开展大规模的坦克/反坦克战。其特点如下:

综合运用多种高技术侦察手段,实施大纵深、全方位、昼夜不间断的目标侦察和战场监视;

充分发扬空中优势,实施空地一体化作战,大量使用轰炸机、攻击机、反坦克直升机等空中作战兵器,对地面坦克集群实施空中大力压制;

大量使用精确制导反坦克武器,对装甲目标实施远距离精确打击;

发扬装甲兵器优势,快速机动与火力突击相结合,夺取地面战的最后胜利。

据不完全统计,整个海湾战争期间,多国部队共击毁和缴获伊军各式坦克3840多辆、装甲输送车1450辆、火炮2717门。

高技术武器在海湾战争中显示了巨大威力,但也暴露出某些不足。美国国防部在总结报告中指出,高技术武器已成为美国军事力量的重要组成部分,但是它们不能最终决定战争的胜负。高技术武器与训练有素的部队相结合,多国部队密切协同,才能确保战争的胜利。

未来战争中的反坦克战

海湾战争中的坦克/反坦克战经验对未来战争具有借鉴意义。未来战争的形势和高科技武器会有很大发展,但某些基本特点不会有重大变化,只是在新的形势下将有新的发展。

(一)随着未来战场上装甲目标数量的增加和性能的提高,传统的反坦克武器将面临新的挑战。海湾战争中,多国部队的新型坦克和步兵战车显示出了优异性能。21世纪装甲兵器在机动速度、射击精度和毁伤能力方面将有更大提高。苏/俄大量主战坦克都可发射制导炮弹,现已扩散到全球40多个国家。美、英等国120mm坦克炮发射的制导炮弹也已获得成功,从而使坦克炮的命中目标精度得到显著提高,射程也增大了1倍以上,达到5000m~8000m。反应装甲已发展成计算机控制、冲击波对抗等更高级形式,主动防护系统将在更多坦克上得到广泛应用(详见本刊2000年第11期)。电磁炮、隐形技术、人工智能等高新技术也将逐渐得到应用。美国FCS未来战斗系统将使传统坦克的概念发生重大突破在发展小型装甲战斗车辆的同时还将研制机器人坦克。美国一项2010年坦克设计方案提出由1辆有人坦克操纵6辆机器人坦克和装甲车,车上装有各种不同类型的传感器和武器系统,可在高技术战场上进行目标搜索、自动跟踪和火力突击。高技术新概念装甲兵器投入战场为未来反坦克战提出了新的课题。

(二)随着新式武器和侦察器材作用距离的增大和夜视器材性能的不断提高,未来反坦克战将大大拓宽传统作战的时空观念。以往反坦克战由于受武器射程限制,战斗主要在地面阵地前沿2000m~4000m范围内展开。海湾战争中,多国部队大量使用轰炸机、攻击机、反坦克直升机,将“空地一体战”思想用于反坦克战,作战空间已趋于立体化。未来空对地反坦克武器作用距离显著增大,战术导弹配用反装甲战斗部后也提高了对纵深地域集群坦克的打击能力,许多野战火炮最大射程将从目前的30km~40km增大到50km以上,所有这些将大大拓宽未来的反坦克空间。随着红外、微光、激光、热成象技术的发展,坦克和反坦克部队都将更多地利用夜色掩护,借助夜视器材进行夜间侦察、战场机动和作战,大大缩小黑暗环境的不利影响,实现不分昼夜的24h持续作战。

(三)随着导弹、制导炮弹在战场上的大量使用,精确制导武器将成为未来反坦克战的主要手段,坦克和反坦克的对抗将成为激烈的导弹战。20世纪各国反坦克武器装备序列主要包括火箭筒、无坐力炮、反坦克炮和反坦克导弹,主战坦克当然也是重要的反坦克武器。近年来不少国家都在研究利用制导技术改造火箭筒,甚至直接用便携式反坦克导弹取代火箭筒,实现反坦克武器制导化。在炮兵武器方面,继美国“铜斑蛇”、俄罗斯“红土地”激光制导炮弹之后,英、法、德、瑞典等许多国家都在研制性能更先进的新一代制导炮弹。这些新型弹药集目标探测、精确制导和最终打击于一体,使各种榴弹炮、加农炮、火箭炮、迫击炮都成为精确制导反坦克武器。它们的射程远,精度高,威力大,使用方便,作战效能远远超过普通非制导反坦克武器。

在反坦克武器日趋制导化的同时,坦克设计师们正在加紧研究防御导弹袭击的途径。一些坦克已安装了毫米波雷达和激光报警装置,可及时探测到来袭的导弹或制导炮弹,通过计算机快速算出射弹的有关数据,射出拦截炮弹或大量小型破片将其摧毁。正在研究的智能型防护系统可通过车体和炮塔周围的传感器探测来袭的导弹,然后发射小型拦截导弹将它摧毁于离坦克数十米的地方。先进的精确制导反坦克武器和智能型主动防护系统的对抗,将导致未来战场上的坦克/反坦克战变成激烈的导弹战。

光电对抗技术范文4

【关键词】 目标跟踪;卡尔曼滤波;预测――修正;Matlab视频处理

目标跟踪的研究作为探测技术的一个重要方面,可以追溯到1937年世界上第一部跟踪雷达SCR-28诞生的时候。随着科学技术的飞速发展,各种雷达、红外、激光、声纳等目标跟踪系统相继得到快速发展并日趋完善。目标跟踪技术在国防上占据着极其重要的地位,在民用领域也得到了广泛应用。目标跟踪问题一般可分为四类:一个传感器跟踪一个目标(OTO)、一个传感器跟踪多个目标(OTM)、多个传感器跟踪一个目标(MTO)、多个传感器跟踪多个目标(MTM)。

在军事上,随着光电对抗、电子对抗技术的发展,目标的隐身特性和机动性能不断改善,被探测目标的不确定性更加复杂,机动目标跟踪,特别是杂波环境下的多传感器机动目标跟踪是近来人们研究较多的一个课题。基于图像跟踪技术的常用算法主要有卡尔曼滤波,概率数据关联滤波和多重假设跟踪器。卡尔曼滤波理论具有模型简单,数据存储量小的特点,特别适用于计算机应用,被广泛应用于航天、航空、航海、系统工程、通信等多种领域。

一、目标跟踪框架

目标跟踪的任务可概述为:充分有效地利用传感器信息最终形成目标航迹,一旦航迹形成并确认,就可获得目标个数,以及每个目标的状态,包括位置、速度、加速度等运动参数,并进一步获知目标的特征参数。根据文献,目标跟踪可以看作是一个“匹配――修正――预测”环。在时刻ti,所检测到的图像特征要和系统已有的特征建立对应关系(匹配),然后修正这些特征的参数,最后预测它们在下一时刻可能出现的方位。在匹配过程中,我们将要用到统计决策理论;在修正和预测中,需要用到参数估计理论;为了预测,我们还必需描述目标的运动模型。

二、卡尔曼预测器

卡尔曼预测器是一种递推估计器。卡尔曼预测估计采用的递归技术是其最有意义的特点之一,无须考虑多个过去的输人信号,而且在每次递归运算时,只考虑前一个输入信号就行了,即认为信号现在的状态只依赖于前一个,而不依赖前所有信号的状态。这样就不需要将过去的测量值都存起来备用。便于用计算机对信号的实时处理。其原理是通过第k时刻给出第k+1时刻的预侧值^X(k+1│k),然后再根据第k+1时刻的观测值修正预测值^X(k+1│k)得到最优估计值^X(k+1),并保证该预测值的均方误差最小。

设一个离散时间线性系统的状态方程和观测模型分别为:

状态方程:^X(k+1│k)=A(k+1│k)X(k)+W(k) (1)

观测方程:Z(k)=C(k)X(k)+V(k) (2)

其中,X(k)是第k时刻的状态变量,^X(k+1│k)是根据k时刻的状态变量预测得到的第k+1时刻的状态变量,A(k+1│k)是状态转移矩阵,用于描述目标物体的平移和旋转运动,C(k)是观测矩阵,W、V分别为状态和观测对应的噪声序列阵,其方差矩阵分别为Q和R。

卡尔曼滤波算法(用现时刻 来预测 时刻的值)如下:

^X(k+1│k)=A(k+1│k)X(k) (3)

^X(k+1)=^X(k+1│k)+K(k+1)×(Z(k+1)-H(K+1))×^X(k+1│k))(4)

K(k+1)=P(k+1│k)×CT(k+1)×(C(k+1)×P(k+1│k))CT (k+1)+R(k) (5)

P(k+1│k)=A(k+1│k)×P(k)×AT(k+1│k)+Q(k) (6)

P(k+1)=(1-K(k+1)×H(k+1))×P(k+1│k) (7)

其中,^X(k+1│k)为一步状态预测,^X(k+1)为最优状态估计,K(k+1)为滤波增益矩阵,P(k+1│k)为一步预测误差方差阵,P(k+1)为估计误差方差阵。(3)式可以看作是根据k时刻的状态对k+1时刻状态的预测,(4)式可以看作是根据k+1时刻的观测值Z(k+1)对预测值的进一步修正。

基于上述算式可将目标跟踪算法描述步骤为:

(1)首先设置方差Q,R和协方差P的初始值。

(2)根据Kalman滤波,预测第k+1帧的状态向量。根据运动对象的状态方程和已知的第k帧目标中心点坐标值,求出第 k+1帧目标中心点的预测坐标值。

(3)对已预测的第k+1帧目标中心点的坐标值用最新获得的量测值进行修正,即对目标位置进行精确地定位。

(4)将第k+1帧的修正坐标值代人方程式(3)~(7)式中继续跟踪下一帧,这种递推预测可不断进行下去,从而实现对目标的边测量边跟踪。

三、基于卡尔曼预测的目标实时跟踪算法实现

令状态向量:X(k)=[x(k)y(k)x'(k) y'(k)]T其中 x(k),y(k)分别是目标中心在x,y轴上的位置分量,x'(k),y'(k)分别是x,y轴上的速度。观测向量Y(K)=[xc(k) yc(k)]T,其中 xc(k)、yc(k)分别是目标中心在 轴上位置的观测值。

物体中心运动状态的系统方程为:^X(k+1│k)=AX(k)+?孜(k)

式中?孜(k)=[0u(n)]T为系统噪声;A=10?子0010?子2/200100001为状态转移矩阵;?子为帧间间隔时间。

系统噪声的协方差矩阵:Q(k)=E[?孜(k)?孜T(k)]=?滓12I

观测方程为:Z(k)=CX(k)+?灼(k)

式中:C=10000100为观测矩阵;?灼(k)=v(k)为观测噪声,则观测噪声的方差R(k)=?滓22I 。

设?滓12I=1,?滓22I=1。由以上跟踪算法可知,在递推运算能够开始进行以前,必须先求出前一帧预测协方差矩阵P(k+1│k)的初始值,可设P(k+1│k)的初始值为单位矩阵。

四、运动目标实时跟踪实例与分析

在此研究的基础上,结合Matlab7.5编程用一个实例说明本算法的应用。实例是一个小球的运动视频,实验中跟踪原始运动视频中的每一帧图像,同时对应目标的跟踪效果图。小球在每一帧中作垂直方向的往返运动。实验发现算法精确地对小球进行了跟踪。

四个图依次显示了:目标纵向位置及其预测值、目标横向位置及其预测值、目标纵向速度预测值、目标横向速度预测值。反映了横向(y方向)、纵向(x方向)上卡尔曼预测跟踪结果,从第一幅图和第二幅图可以看出经过有限次滤波之后,Kalman滤波器在两方向上都可以准确预测出目标的真实状态,具有预测的稳定性。也可以发现在滤波器初始化后的头几次预测并不可靠,与真实数据有一定的误差。经过一段后误差逐渐稳定。由于每次预测的时间间隔较小,目标位置可认为改变较小,可以认为目标应在上次出现的位置附近的可能性较大,保留原来预测值作为当前帧的最佳相关匹配点,这样就可克服局部遮挡的影响。

五、结论

该算法应用到上述实例时,效果非常好。分析其原因认为主要是由于:(1)背景比较恒定不变且没有噪声影响;(2)状态转移矩阵很好地刻画了该目标的运动; (3)各种噪声方差矩阵的设置符合该段运动视频。这些因素也是影响卡尔曼滤波效果的关键,如何根据不同的视频场景去初始化这些参数是很有价值的研究内容。接下来,将该算法应用到更多的实例中去、研究扩展的以及自适应的卡尔曼滤波方法、了解其他滤波方法、处理多目标跟踪、目标遮挡、变体跟踪、高速运动目标跟踪、复杂场景下的目标跟踪等,是比较令人感兴趣的课题。

参考文献

[1]宋文尧,张牙.卡尔曼滤波[M].北京:科学出版社,1991

[2]马颂德,张正友.计算机视觉[M].北京:科学出版社,1998

[3]常发亮,刘雪,王华杰.基于均值漂移与卡尔曼滤波的目标跟踪算法.计算机工程与应用.2007

[4]姚红革,耿军雪.基于卡尔曼预测的视频目标实时跟踪.西安工业大学学.2007(2)

光电对抗技术范文5

[关键词]复合涂层;盐雾试验;电化学阻抗谱

中图分类号:V261.933 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)17-0383-01

目前,金属/涂层系统被广泛应用于保护腐蚀衬底材料和提高服务生命的飞机以及其他武器和设备,涂料的主要优势在于具有屏蔽效应,性能稳定,具有阴极保护等。这些影响主要取决于对成膜材料的涂层和抑制色素。研究发现电子涂料受海洋中的盐雾环境腐蚀是随着时间的推移,在不断发生变化的,时间越久脱落越多。而航空电子设备会产生大量的热量,这也会导致涂层在高温环境下的脱落。腐蚀和涂层的损伤主要是加速通过盐雾、高温影响的。在本文中,对于复合涂层在高温和盐雾环境的受腐蚀变化,通过电化学的研究环境是阻抗谱(EIS),红外光谱―py(IR)和扫描电子显微镜(SEM)进行了试验分析。

1、测试方法和测试方案

1.1 试验材料

本次试验样品的金属基板为2A12铝,这种材料被广泛用机材料。该复合涂层的涂层材料为聚氨酯磁漆,主要成分是锌黄丙烯酸聚氨酯清漆。

1.2 测试条件

在航空电子设备的正常运转的情况下的,复合涂层主要作用是保护飞机内的紫外线辐射。但当它在沿海地区工作时,由于盐雾和高温可以对复合材料进行腐蚀进而影响其正常的功能。所以在盐雾试验中,设置环境压力位nq-1000a,通过盐雾箱制造盐雾,根据MIL―std-810,设置盐雾的Na Cl浓度pH值为5%,温度为50℃,和脱落率是1.5m/L。

2、结果与讨论

2.1 EIS和建模

通过构建EIS模型,对数据的测量的结果显示,影响复合涂料的主要因素是电化学阻抗。其影响关系是一条复合曲线,从这条曲线中可以看出,低频率的电化学阻抗很高,几乎达到1 010Ω・cm2,这意味着涂层类似于一个纯的钙器,不过也存在着缺陷,比如涂层之前存在的盐雾试验,涂层能保护金属以防腐蚀,对盐离子进行封锁。从附着膜的EIS谱使用非线性最小二乘拟合分析一个R模型电路试验来看,主要的因素是溶液电阻,电容器质量和它的电阻。镀膜电容和电阻值分别为6.461±10F和110.1Ω。

通过研究发现,盐雾中的水分子会穿过孔隙的涂层,最后达到的金属界面并慢慢流逝,而电双电层电容器连接与界面抗蚀剂平行―能否在腐蚀界面制作,然后引起腐蚀反应。因此腐蚀过程发生在涂层的底部锻件,有串联系统之间的孔抗蚀剂―安斯和电阻的界面反应。

一般底部有几个洞和缺陷的复合涂料在早期的水分子渗透过程中,被水分子渗透是障碍因素仍然存在。在复合材料涂层,以及涂层电容(QC)和孔隙―电阻组合并行系统中,通过EIS测量的结果以及交流分析电路可以计算出,腐蚀过程中的时间速率为5小时、而镀膜电阻值为1.65Ω。根据交流分析等效电路发现,腐蚀一段时间后,出现了韦伯阻抗,延缓了长时间腐蚀。根据电镜扫描结果,可以判断是存在的的颜料的锌铬黄,它首先被腐蚀,以保护金属基板。经过化学反应的高度潜力的产品TiAl基合金,其腐蚀活性点未被完全覆盖,所以它是韦伯阻抗出现的主要原因。根据交流阻抗谱的非线性最小二乘分析适合,如果一个R电路模型中,以ZW表示韦伯阻抗,复合涂层电容器相位分量位置(Q),那么他们之间存在着如下关系:

Z( jω) = (Y0)-1( jω)- n

Y0表示常数,J表示的虚的U―NIT,和ω表明明显的角频率LY,相组成(Q),理想的电容器时n=1。

2.2 红外光谱分析

通过对不同涂层的红外光谱进行次测试后可以发现,可以直接对复合材料的功能组进行分析,其中850、2 920、2cm-1CH,指示C = O伸缩振动的峰值出现在7281cm-1和688.1cm-1,峰值近515 1cm-1是碳-氮-伸缩振动的聚氨酯。峰的CH--2对称弯曲和3-属性―测量弯曲出现在1 450cm-1。

可以发现,峰值位置和峰值高度不是根据红外结果变化,也就是说无法根据红色光谱(IR)进行检测,这意味着元素涂层的组合物在不改变这样的实验,物理因素是主要原因涂层损伤,而不是化学因素。

3、结论

涂层的降解过程可以准确的对其特点进行描述,通过EIS模型并根据腐蚀机理对盐雾的腐蚀过程进行监测,而且通过定量研究电阻和电容器的降解过程,可以将EIS和IR进行连接,从而更好的促进结果的准确性,这对于研究盐雾对涂层的腐蚀研究具有非常重要的作用失败。

在本次试验中,通过对盐雾功能以及类型组进行不同设置,并没有改变根据红外盐雾检测结果,造成这种现象最有可能的原因是盐雾有较强的腐蚀性。通过红外光谱检测显示,涂料被侵蚀过程中,水分子先通过微孔和缺陷渗透到金属基板,然后对金属基体进行腐蚀。

参考文献

[1] 鞠成玉,王晓慧,朱润,任晓明.盐雾试验对电子设备机箱涂层的影响(英文)[J].机床与液压,2014,06:28-31+53.

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[3] 生建友.某舰载电子设备的造型与结构设计[J].舰船电子工程,2010,04:181-184.

[4] 李宁.机载电子设备机箱“三化”研究[J].光电对抗与无源干扰,2000,02:43-50.