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光電對抗技術范文1

關鍵詞：主動防護 激光告警 紫外告警 紅外標示 激光壓制 激光相控陣雷達

車輛主動防護系統是一種具備探測威脅、識別威脅、消除威脅功能的防護系統。實施主動防護首先要對威脅目標進行探測，再對各種戰場數據綜合分析，進行威脅性質和威脅程度的識別，然后對威脅目標進行硬殺傷或軟殺傷反擊。對威脅目標進行探測、定位與鑒別，除了毫米波雷達外，離不開光電系統。光電系統對目標定位精度高，響應速度快，波譜豐富（從紫外到遠紅外），可全向探測（360°），抗干擾性能好。在消除威脅方面，除了彈藥的硬殺傷攻擊和煙霧劑的被動防護外，光電裝備也是常用的防護手段。光電探測系統可連續和重復使用，可對目標進行軟殺傷和硬殺傷。無論是探測還是反擊，光電技術都可在主動防護系統的三個環節中發揮它特有的作用。

一、車輛主動防護系統中的光電技術

（一）威脅探測技術

光電探測技術分為主動和被動兩種，主動探測技術不受目標輻射特性影響，探測距離遠，可靠性高。被動探測技術不易被敵方發現，可以探測目標性質、方位和威脅程度。實踐中兩種技術結合使用，取長補短，可以準確地探測目標的距離、位置、方向和性質。對威脅探測的光電技術主要有：激光告警器、紅外告警器、紫外告警器、激光成像雷達和近程激光雷達。

（二）威脅主動反擊技術

光電主動反擊技術主要指對敵方光學制導導彈和觀瞄儀器進行激光干擾、致盲，紅外干擾等軟殺傷技術，以及直接采用強激光將彈藥燒蝕摧毀的技術。由于光電反擊裝備可以反復使用，所以一直受到世界各國大力研究與開發。對威脅主動反擊技術主要有：激光干擾機、激光觀瞄壓制儀和車載戰術激光武器。

（三）車載激光制導武器中的光電技術

車載激光制導武器中的光電裝備主要指激光目標指示器和激光駕束制導儀，這兩種激光儀器技術已經很成熟，但是目前沒有作為反導武器來使用。對于敵方的激光制導武器，可以使用車載激光制導彈藥摧毀敵方的制導站或制導車，使來襲彈藥失去控制而偏離正常彈道。

二、光電技術在車輛主動防護系統中的應用

多層防御和全程對抗是構建車輛主動防護系統的出發點，但被防護對象重要程度不同和防護對象不同，應該合理取舍，突出重點，在“萬無一失”與成本之間取得高度平衡。目前，對車輛的主要威脅武器很多，下面重點從光電技術方面分析車輛主動防護系統的配置情況。

（一）經濟型主動防護系統

經濟型系統針對的防護對象是激光制導導彈，配置有激光告警器、激光干擾機和煙幕彈，早期的主動防護系統大多是這種配置。激光告警器探測到激光駕束制導反坦克導彈或激光半主動末制導導彈威脅后，經對探測信息的處理，判別出威脅的性質和程度，選擇反擊方式反擊。對于激光駕束制導導彈施放紅外煙幕彈，對于激光半主動制導導彈，采用激光干擾機去反擊，也可施放煙幕彈反擊。由于煙幕彈數量有限，在來襲導彈距離較遠時，用激光干擾機反擊。

（二）典型主動防護系統

典型系統針對的防護對象是各種導彈和大部分普通炮彈，包括激光、紅外、電視、GPS制導的導彈和坦克炮彈、火箭彈等，基本配置為毫米波雷達和紅外告警器，也有再增加激光告警器或紫外告警器。

（三）高速反應主動防護系統

主動防護系統的反應時間越短，防護威脅目標的能力越強，車輛的防護性能越高，車輛越安全。在城市作戰中，敵方人員可能在很近的距離上發射導彈，通常的防護系統根本來不及響應，所以提出了高速主動防護系統的要求，同時也要求威脅目標傳感器具有極快的響應速度，這種高速傳感器非光電探測器莫屬。

（四）全譜主動防護主動防護系統

全譜主動防護系統可以對付所有目標，根據遠、中、近距離實行多層防御，配置多種軟硬殺傷武器，同時按系統要求配置多種威脅目標探測、跟蹤與識別傳感器，包括光電傳感器。用于遠近距離的目標探測與跟蹤，主動防護系統離不開毫米波雷達，隨著技術的進步，激光相控陣雷達具有更大的優勢，可以替代毫米波雷達。用于近距離反擊或高速動能彈的反擊，全譜主動防護系統也包含高速反應系統的配置。

三、需要解決的光電系統關鍵技術

（一）多傳感器信息融合技術

不同的傳感器有不同的功能和使用特點，它們可以有機組合，優勢互補，發揮最大的目標感知效果。而要做到這一點，需要明確各種傳感器在系統中的作用，將它們按功能、作用距離、響應速度、判別目標的能力進行分工，按分工充分獲取威脅目標的各種信息，然后將這些信息進行融合，識別、跟蹤目標，確定反擊的方式和時機。

（二）戰場信息共享技術

戰場信息指衛星、戰場偵察系統、友鄰車輛獲得的敵方戰場態勢信息和敵方攻擊的武器信息，包括武器類型、射程、威力、飛行速度、發射平臺等，這些信息有助于主動防護系統對威脅目標提早預警，準確判斷、迅速出擊。信息共享需要建立硬件的和軟件的通信、信息處理和分享系統，信息化作戰系統應該包含主動防護系統要求的信息共享內容。

（三）光電傳感器與平臺結合技術

出于分辨率的考慮，光電傳感器探測視場一般都不大，光電傳感器要搜索和跟蹤目標，激光觀瞄壓制儀要精確攻擊對方的光學窗口，都必須有自動穩瞄平臺配合。無論是激光雷達還是激光觀瞄壓制儀，相對于車載的穩瞄平臺而言，體積都比較大，重量也重，所以，針對主動防護系統的穩瞄平臺需要結合車載的整個光電系統改進設計。

參考文獻：

[1]李云霞，等.光電對抗原理與應用.西安電子科技大學出版社， 2009.

光電對抗技術范文2

一、信息科技與現代通信

信息技術涵蓋信息的采集、變換、存儲、處理、傳送、接收和再現。電子學研究電子的運動、電磁波的傳播和它們之間的相互作用。建立在麥克斯韋電磁理論基礎上的電子學，是當代信息技術最主要的手段。1887年德國物理學家赫茲發現電磁波及1897年英國物理學家湯姆孫發現電子，標志著電子學的開端。在赫茲實驗的基礎上，1895年意大利科學家馬可尼進行了2．5公里的無線電報傳送實驗。1901年跨越大西洋3200公里的無線電報實驗獲得成功，這是遠程通信的一件劃時代的大事。此后，人類陸續發明了無線電廣播、電視等。

第一代電子器件電子管，建立在熱電子發射的基礎上。1904年，英國物理學家弗萊明發明二極管；1906年，美國的德福雷斯特發明三極管。20世紀上半葉的電子設備，如廣播電視的發射接收裝置、雷達、計算機等，全部使用電子管。

1947年肖克利、巴丁、布拉坦發明了晶體管。晶體管使電子設備具有省電、小型化、可靠性高的優點，開辟了電子學的新時代。

物理學最新成果的大量采用，使光通信、移動通信產業以空前的速度和規模發展。僅我國，手機用戶即已近4億。物理學的發展必將使21世紀信息技術發生飛躍。

二、材料科學與新材料

物理學是材料科學的重要基礎。量子力學、凝聚態物理學，特別是固體物理學和能帶理論極大地推動了材料科學的發展。現代物理學的發展，導致了諸如半導體材料、光電材料、超導材料、復合功能材料、納米材料、軟物質材料等大量具有獨特性能的新材料出現，并將不斷地為研制新型材料、改善材料性能提供新的理論和實驗手段。

人工晶體用人工方法生長的單晶體在激光產生、非線性光學、光探測、輻射探測、換能器等方面都有重要應用。我國在這一領域具有一定優勢。

三、物理學手段與現代醫學

物理學手段在現代醫學中得到廣泛應用，它們既用于診斷——x射線透視、B超、計算機斷層成像即CT、磁共振成像即HRI，又用于治療——超聲波粉碎結石、激光手術、伽瑪刀。

四、計量與全球定位系統GPS

計時標準：從觀測天體到使用各種物理方法，人類計時精度不斷提高。

全球定位系統GPS，由24顆均勻分布在6個軌道平面內的衛星組成，衛星上安裝了高精度的原子鐘。衛星高度2萬公里。它是一個全天候的自動定位和導航系統，通過接收GPS衛星發射的時間—頻率信號，判斷和計算接收者的位置。經過廣義相對論修正(時鐘快慢隨引力場強度而變)的GPS精度可在1米以內。現在的GPS系統已可裝備到家用汽車上。

五、物理學與激光技術

1917年愛因斯坦提出“受激輻射”的概念，奠定了激光的理論基礎。1958年美國科學家肖洛和湯斯發現了一種奇怪的現象：當他們將閃光燈泡所發射的光照在一種稀土晶體上時，晶體的分子會發出鮮艷的、始終會聚在一起的強光。由此他們提出了“激光原理”，受激輻射可以得到一種單色性、亮度又很高的新型光源。1958年，貝爾實驗室的湯斯和肖洛發表了關于激光器的經典論文，奠定了激光發展的基礎。1960年，美國人梅曼(T.H.Maiman)發明了世界上第一臺紅寶石激光器。梅曼利用紅寶石晶體做發光材料，用發光度很高的脈沖氙燈做激發光源，獲得了人類有史以來的第一束激光。1965年，第一臺可產生大功率激光的器件——二氧化碳激光器誕生。1967年，第一臺X射線激光器研制成功。1997年，美國麻省理工學院的研究人員研制出第一臺原子激光器。

六、物理學與國家安全

現代戰爭是高科技的戰爭，物理學在國防現代化中起著核心的作用。核武器是釋放核能的大規模殺傷性武器。1945年美國首先制成原子彈，并投放到日本的廣島和長崎。為了對抗核訛詐，1964年我國成功試爆了第一顆原子彈，1967年成功試爆了第一顆氫彈。研制“兩彈一星”的23位功勛科學家中有13位物理學家。

光電對抗技術范文3

海灣戰爭中的反坦克戰

海灣戰爭中，雙方投入的裝甲兵器數量龐大，型號繁雜，既有五六十年代的舊式裝備，又有90年代最先進的武器。沙漠地形非常開闊，十分適合裝甲機械化部隊快速機動，但是在開闊地的行動又容易暴露目標，必須采取疏散、隱蔽、偽裝、欺騙等手段保護自己，以提高戰場生存能力，這又為目標探測、識別、通信、指揮帶來困難。沙漠氣候干燥酷熱，在日光直射下武器金屬部件溫度高達60℃以上。射擊時揚起很高的沙塵容易暴露目標。光電器材受炎熱氣候影響，性能下降，故障增多。

針對海灣戰場上述特點，多國部隊廣泛應用高新技術和先進武器裝備，各軍兵種密切協同，開展大規模的坦克/反坦克戰。其特點如下：

綜合運用多種高技術偵察手段，實施大縱深、全方位、晝夜不間斷的目標偵察和戰場監視；

充分發揚空中優勢，實施空地一體化作戰，大量使用轟炸機、攻擊機、反坦克直升機等空中作戰兵器，對地面坦克集群實施空中大力壓制；

大量使用精確制導反坦克武器，對裝甲目標實施遠距離精確打擊；

發揚裝甲兵器優勢，快速機動與火力突擊相結合，奪取地面戰的最后勝利。

據不完全統計，整個海灣戰爭期間，多國部隊共擊毀和繳獲伊軍各式坦克3840多輛、裝甲輸送車1450輛、火炮2717門。

高技術武器在海灣戰爭中顯示了巨大威力，但也暴露出某些不足。美國國防部在總結報告中指出，高技術武器已成為美國軍事力量的重要組成部分，但是它們不能最終決定戰爭的勝負。高技術武器與訓練有素的部隊相結合，多國部隊密切協同，才能確保戰爭的勝利。

未來戰爭中的反坦克戰

海灣戰爭中的坦克/反坦克戰經驗對未來戰爭具有借鑒意義。未來戰爭的形勢和高科技武器會有很大發展，但某些基本特點不會有重大變化，只是在新的形勢下將有新的發展。

（一）隨著未來戰場上裝甲目標數量的增加和性能的提高，傳統的反坦克武器將面臨新的挑戰。海灣戰爭中，多國部隊的新型坦克和步兵戰車顯示出了優異性能。21世紀裝甲兵器在機動速度、射擊精度和毀傷能力方面將有更大提高。蘇/俄大量主戰坦克都可發射制導炮彈，現已擴散到全球40多個國家。美、英等國120mm坦克炮發射的制導炮彈也已獲得成功，從而使坦克炮的命中目標精度得到顯著提高，射程也增大了1倍以上，達到5000m～8000m。反應裝甲已發展成計算機控制、沖擊波對抗等更高級形式，主動防護系統將在更多坦克上得到廣泛應用（詳見本刊2000年第11期）。電磁炮、隱形技術、人工智能等高新技術也將逐漸得到應用。美國FCS未來戰斗系統將使傳統坦克的概念發生重大突破在發展小型裝甲戰斗車輛的同時還將研制機器人坦克。美國一項2010年坦克設計方案提出由1輛有人坦克操縱6輛機器人坦克和裝甲車，車上裝有各種不同類型的傳感器和武器系統，可在高技術戰場上進行目標搜索、自動跟蹤和火力突擊。高技術新概念裝甲兵器投入戰場為未來反坦克戰提出了新的課題。

（二）隨著新式武器和偵察器材作用距離的增大和夜視器材性能的不斷提高，未來反坦克戰將大大拓寬傳統作戰的時空觀念。以往反坦克戰由于受武器射程限制，戰斗主要在地面陣地前沿2000m～4000m范圍內展開。海灣戰爭中，多國部隊大量使用轟炸機、攻擊機、反坦克直升機，將“空地一體戰”思想用于反坦克戰，作戰空間已趨于立體化。未來空對地反坦克武器作用距離顯著增大，戰術導彈配用反裝甲戰斗部后也提高了對縱深地域集群坦克的打擊能力，許多野戰火炮最大射程將從目前的30km～40km增大到50km以上，所有這些將大大拓寬未來的反坦克空間。隨著紅外、微光、激光、熱成象技術的發展，坦克和反坦克部隊都將更多地利用夜色掩護，借助夜視器材進行夜間偵察、戰場機動和作戰，大大縮小黑暗環境的不利影響，實現不分晝夜的24h持續作戰。

（三）隨著導彈、制導炮彈在戰場上的大量使用，精確制導武器將成為未來反坦克戰的主要手段，坦克和反坦克的對抗將成為激烈的導彈戰。20世紀各國反坦克武器裝備序列主要包括火箭筒、無坐力炮、反坦克炮和反坦克導彈，主戰坦克當然也是重要的反坦克武器。近年來不少國家都在研究利用制導技術改造火箭筒，甚至直接用便攜式反坦克導彈取代火箭筒，實現反坦克武器制導化。在炮兵武器方面，繼美國“銅斑蛇”、俄羅斯“紅土地”激光制導炮彈之后，英、法、德、瑞典等許多國家都在研制性能更先進的新一代制導炮彈。這些新型彈藥集目標探測、精確制導和最終打擊于一體，使各種榴彈炮、加農炮、火箭炮、迫擊炮都成為精確制導反坦克武器。它們的射程遠，精度高，威力大，使用方便，作戰效能遠遠超過普通非制導反坦克武器。

在反坦克武器日趨制導化的同時，坦克設計師們正在加緊研究防御導彈襲擊的途徑。一些坦克已安裝了毫米波雷達和激光報警裝置，可及時探測到來襲的導彈或制導炮彈，通過計算機快速算出射彈的有關數據，射出攔截炮彈或大量小型破片將其摧毀。正在研究的智能型防護系統可通過車體和炮塔周圍的傳感器探測來襲的導彈，然后發射小型攔截導彈將它摧毀于離坦克數十米的地方。先進的精確制導反坦克武器和智能型主動防護系統的對抗，將導致未來戰場上的坦克/反坦克戰變成激烈的導彈戰。

光電對抗技術范文4

【關鍵詞】 目標跟蹤;卡爾曼濾波;預測――修正;Matlab視頻處理

目標跟蹤的研究作為探測技術的一個重要方面,可以追溯到1937年世界上第一部跟蹤雷達SCR-28誕生的時候。隨著科學技術的飛速發展,各種雷達、紅外、激光、聲納等目標跟蹤系統相繼得到快速發展并日趨完善。目標跟蹤技術在國防上占據著極其重要的地位,在民用領域也得到了廣泛應用。目標跟蹤問題一般可分為四類:一個傳感器跟蹤一個目標(OTO)、一個傳感器跟蹤多個目標(OTM)、多個傳感器跟蹤一個目標(MTO)、多個傳感器跟蹤多個目標(MTM)。

在軍事上,隨著光電對抗、電子對抗技術的發展,目標的隱身特性和機動性能不斷改善,被探測目標的不確定性更加復雜,機動目標跟蹤,特別是雜波環境下的多傳感器機動目標跟蹤是近來人們研究較多的一個課題。基于圖像跟蹤技術的常用算法主要有卡爾曼濾波,概率數據關聯濾波和多重假設跟蹤器。卡爾曼濾波理論具有模型簡單,數據存儲量小的特點,特別適用于計算機應用,被廣泛應用于航天、航空、航海、系統工程、通信等多種領域。

一、目標跟蹤框架

目標跟蹤的任務可概述為:充分有效地利用傳感器信息最終形成目標航跡,一旦航跡形成并確認,就可獲得目標個數,以及每個目標的狀態,包括位置、速度、加速度等運動參數,并進一步獲知目標的特征參數。根據文獻,目標跟蹤可以看作是一個“匹配――修正――預測”環。在時刻ti,所檢測到的圖像特征要和系統已有的特征建立對應關系(匹配),然后修正這些特征的參數,最后預測它們在下一時刻可能出現的方位。在匹配過程中,我們將要用到統計決策理論;在修正和預測中,需要用到參數估計理論;為了預測,我們還必需描述目標的運動模型。

二、卡爾曼預測器

卡爾曼預測器是一種遞推估計器。卡爾曼預測估計采用的遞歸技術是其最有意義的特點之一,無須考慮多個過去的輸人信號,而且在每次遞歸運算時,只考慮前一個輸入信號就行了,即認為信號現在的狀態只依賴于前一個,而不依賴前所有信號的狀態。這樣就不需要將過去的測量值都存起來備用。便于用計算機對信號的實時處理。其原理是通過第k時刻給出第k+1時刻的預側值^X(k+1│k),然后再根據第k+1時刻的觀測值修正預測值^X(k+1│k)得到最優估計值^X(k+1),并保證該預測值的均方誤差最小。

設一個離散時間線性系統的狀態方程和觀測模型分別為:

狀態方程:^X(k+1│k)=A(k+1│k)X(k)+W(k) (1)

觀測方程:Z(k)=C(k)X(k)+V(k) (2)

其中,X(k)是第k時刻的狀態變量,^X(k+1│k)是根據k時刻的狀態變量預測得到的第k+1時刻的狀態變量,A(k+1│k)是狀態轉移矩陣,用于描述目標物體的平移和旋轉運動,C(k)是觀測矩陣,W、V分別為狀態和觀測對應的噪聲序列陣,其方差矩陣分別為Q和R。

卡爾曼濾波算法(用現時刻 來預測 時刻的值)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)為一步狀態預測,^X(k+1)為最優狀態估計,K(k+1)為濾波增益矩陣,P(k+1│k)為一步預測誤差方差陣,P(k+1)為估計誤差方差陣。(3)式可以看作是根據k時刻的狀態對k+1時刻狀態的預測,(4)式可以看作是根據k+1時刻的觀測值Z(k+1)對預測值的進一步修正。

基于上述算式可將目標跟蹤算法描述步驟為:

(1)首先設置方差Q,R和協方差P的初始值。

(2)根據Kalman濾波,預測第k+1幀的狀態向量。根據運動對象的狀態方程和已知的第k幀目標中心點坐標值,求出第 k+1幀目標中心點的預測坐標值。

(3)對已預測的第k+1幀目標中心點的坐標值用最新獲得的量測值進行修正,即對目標位置進行精確地定位。

(4)將第k+1幀的修正坐標值代人方程式(3)～(7)式中繼續跟蹤下一幀,這種遞推預測可不斷進行下去,從而實現對目標的邊測量邊跟蹤。

三、基于卡爾曼預測的目標實時跟蹤算法實現

令狀態向量:X(k)=[x(k)y(k)x'(k) y'(k)]T其中 x(k),y(k)分別是目標中心在x,y軸上的位置分量,x'(k),y'(k)分別是x,y軸上的速度。觀測向量Y(K)=[xc(k) yc(k)]T,其中 xc(k)、yc(k)分別是目標中心在 軸上位置的觀測值。

物體中心運動狀態的系統方程為:^X(k+1│k)=AX(k)+?孜(k)

式中?孜(k)=[0u(n)]T為系統噪聲;A=10?子0010?子2/200100001為狀態轉移矩陣;?子為幀間間隔時間。

系統噪聲的協方差矩陣:Q(k)=E[?孜(k)?孜T(k)]=?滓12I

觀測方程為:Z(k)=CX(k)+?灼(k)

式中:C=10000100為觀測矩陣;?灼(k)=v(k)為觀測噪聲,則觀測噪聲的方差R(k)=?滓22I 。

設?滓12I=1,?滓22I=1。由以上跟蹤算法可知,在遞推運算能夠開始進行以前,必須先求出前一幀預測協方差矩陣P(k+1│k)的初始值,可設P(k+1│k)的初始值為單位矩陣。

四、運動目標實時跟蹤實例與分析

在此研究的基礎上,結合Matlab7.5編程用一個實例說明本算法的應用。實例是一個小球的運動視頻,實驗中跟蹤原始運動視頻中的每一幀圖像,同時對應目標的跟蹤效果圖。小球在每一幀中作垂直方向的往返運動。實驗發現算法精確地對小球進行了跟蹤。

四個圖依次顯示了:目標縱向位置及其預測值、目標橫向位置及其預測值、目標縱向速度預測值、目標橫向速度預測值。反映了橫向(y方向)、縱向(x方向)上卡爾曼預測跟蹤結果,從第一幅圖和第二幅圖可以看出經過有限次濾波之后,Kalman濾波器在兩方向上都可以準確預測出目標的真實狀態,具有預測的穩定性。也可以發現在濾波器初始化后的頭幾次預測并不可靠,與真實數據有一定的誤差。經過一段后誤差逐漸穩定。由于每次預測的時間間隔較小,目標位置可認為改變較小,可以認為目標應在上次出現的位置附近的可能性較大,保留原來預測值作為當前幀的最佳相關匹配點,這樣就可克服局部遮擋的影響。

五、結論

該算法應用到上述實例時,效果非常好。分析其原因認為主要是由于:(1)背景比較恒定不變且沒有噪聲影響;(2)狀態轉移矩陣很好地刻畫了該目標的運動; (3)各種噪聲方差矩陣的設置符合該段運動視頻。這些因素也是影響卡爾曼濾波效果的關鍵,如何根據不同的視頻場景去初始化這些參數是很有價值的研究內容。接下來,將該算法應用到更多的實例中去、研究擴展的以及自適應的卡爾曼濾波方法、了解其他濾波方法、處理多目標跟蹤、目標遮擋、變體跟蹤、高速運動目標跟蹤、復雜場景下的目標跟蹤等,是比較令人感興趣的課題。

參考文獻

[1]宋文堯,張牙.卡爾曼濾波[M].北京:科學出版社,1991

[2]馬頌德,張正友.計算機視覺[M].北京:科學出版社,1998

[3]常發亮,劉雪,王華杰.基于均值漂移與卡爾曼濾波的目標跟蹤算法.計算機工程與應用.2007

[4]姚紅革,耿軍雪.基于卡爾曼預測的視頻目標實時跟蹤.西安工業大學學.2007(2)

光電對抗技術范文5

[關鍵詞]復合涂層；鹽霧試驗；電化學阻抗譜

中圖分類號：V261.933 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）17-0383-01

目前，金屬/涂層系統被廣泛應用于保護腐蝕襯底材料和提高服務生命的飛機以及其他武器和設備，涂料的主要優勢在于具有屏蔽效應，性能穩定，具有陰極保護等。這些影響主要取決于對成膜材料的涂層和抑制色素。研究發現電子涂料受海洋中的鹽霧環境腐蝕是隨著時間的推移，在不斷發生變化的，時間越久脫落越多。而航空電子設備會產生大量的熱量，這也會導致涂層在高溫環境下的脫落。腐蝕和涂層的損傷主要是加速通過鹽霧、高溫影響的。在本文中，對于復合涂層在高溫和鹽霧環境的受腐蝕變化，通過電化學的研究環境是阻抗譜（EIS），紅外光譜―py（IR）和掃描電子顯微鏡（SEM）進行了試驗分析。

1、測試方法和測試方案

1.1 試驗材料

本次試驗樣品的金屬基板為2A12鋁，這種材料被廣泛用機材料。該復合涂層的涂層材料為聚氨酯磁漆，主要成分是鋅黃丙烯酸聚氨酯清漆。

1.2 測試條件

在航空電子設備的正常運轉的情況下的，復合涂層主要作用是保護飛機內的紫外線輻射。但當它在沿海地區工作時，由于鹽霧和高溫可以對復合材料進行腐蝕進而影響其正常的功能。所以在鹽霧試驗中，設置環境壓力位nq-1000a，通過鹽霧箱制造鹽霧，根據MIL―std-810，設置鹽霧的Na Cl濃度pH值為5%，溫度為50℃，和脫落率是1.5m/L。

2、結果與討論

2.1 EIS和建模

通過構建EIS模型，對數據的測量的結果顯示，影響復合涂料的主要因素是電化學阻抗。其影響關系是一條復合曲線，從這條曲線中可以看出，低頻率的電化學阻抗很高，幾乎達到1 010Ω?cm2，這意味著涂層類似于一個純的鈣器，不過也存在著缺陷，比如涂層之前存在的鹽霧試驗，涂層能保護金屬以防腐蝕，對鹽離子進行封鎖。從附著膜的EIS譜使用非線性最小二乘擬合分析一個R模型電路試驗來看，主要的因素是溶液電阻，電容器質量和它的電阻。鍍膜電容和電阻值分別為6.461±10F和110.1Ω。

通過研究發現，鹽霧中的水分子會穿過孔隙的涂層，最后達到的金屬界面并慢慢流逝，而電雙電層電容器連接與界面抗蝕劑平行―能否在腐蝕界面制作，然后引起腐蝕反應。因此腐蝕過程發生在涂層的底部鍛件，有串聯系統之間的孔抗蝕劑―安斯和電阻的界面反應。

一般底部有幾個洞和缺陷的復合涂料在早期的水分子滲透過程中，被水分子滲透是障礙因素仍然存在。在復合材料涂層，以及涂層電容（QC）和孔隙―電阻組合并行系統中，通過EIS測量的結果以及交流分析電路可以計算出，腐蝕過程中的時間速率為5小時、而鍍膜電阻值為1.65Ω。根據交流分析等效電路發現，腐蝕一段時間后，出現了韋伯阻抗，延緩了長時間腐蝕。根據電鏡掃描結果，可以判斷是存在的的顏料的鋅鉻黃，它首先被腐蝕，以保護金屬基板。經過化學反應的高度潛力的產品TiAl基合金，其腐蝕活性點未被完全覆蓋，所以它是韋伯阻抗出現的主要原因。根據交流阻抗譜的非線性最小二乘分析適合，如果一個R電路模型中，以ZW表示韋伯阻抗，復合涂層電容器相位分量位置（Q），那么他們之間存在著如下關系：

Z（ jω） = （Y0）-1（ jω）- n

Y0表示常數，J表示的虛的U―NIT，和ω表明明顯的角頻率LY，相組成（Q），理想的電容器時n=1。

2.2 紅外光譜分析

通過對不同涂層的紅外光譜進行次測試后可以發現，可以直接對復合材料的功能組進行分析，其中850、2 920、2cm-1CH，指示C = O伸縮振動的峰值出現在7281cm-1和688.1cm-1，峰值近515 1cm-1是碳-氮-伸縮振動的聚氨酯。峰的CH--2對稱彎曲和3-屬性―測量彎曲出現在1 450cm-1。

可以發現，峰值位置和峰值高度不是根據紅外結果變化，也就是說無法根據紅色光譜（IR）進行檢測，這意味著元素涂層的組合物在不改變這樣的實驗，物理因素是主要原因涂層損傷，而不是化學因素。

3、結論

涂層的降解過程可以準確的對其特點進行描述，通過EIS模型并根據腐蝕機理對鹽霧的腐蝕過程進行監測，而且通過定量研究電阻和電容器的降解過程，可以將EIS和IR進行連接，從而更好的促進結果的準確性，這對于研究鹽霧對涂層的腐蝕研究具有非常重要的作用失敗。

在本次試驗中，通過對鹽霧功能以及類型組進行不同設置，并沒有改變根據紅外鹽霧檢測結果，造成這種現象最有可能的原因是鹽霧有較強的腐蝕性。通過紅外光譜檢測顯示，涂料被侵蝕過程中，水分子先通過微孔和缺陷滲透到金屬基板，然后對金屬基體進行腐蝕。

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