【研报】国防军工行业精确制导产业链系列报告之一：海空军加速建设牵引配套导弹需求雷达及红外制导产业有望腾飞-210312（32页）.pdf

1、 红外导引头占导弹价值量近半，红外探测器决定技术水平 红外导引头为红外制导核心部件，占导弹价值量近半。红外制导空空导弹以它的高性能价格比和使用简便而倍受军事大国的重视，因此获得了迅速的发展。在冷战时代及之后发生的一系列局部战争中，红外型空空导弹取得了辉煌的战果，成为夺取制空权的主战武器之一。根据 BAE 公司的统计，1973 年-2006 年，世界各国战机战损(不含直升机与运输机) 统计共 648 架，其中 49%被红外制导导弹击落。红外导引头是红外制导导弹的核心部件，根据美国国防部出口文件显示，美国最新型红外制导空空导弹 AIM-9X（Block3）单枚出口价近 80 万

2、美元，其中锑化铟红外导引头价格近 40 万美元，占比接近 50%。 红外探测器决定导引头核心技术水平，红外导引头通常由光学系统、调制器、红外探测器、制冷器、伺服机构以及电子线路等组成。而红外探测器作为红外导引头的心脏，在制导系统对目标的识别与跟踪中起着关键作用。红外探测器是一种光/电或热/电转换元件，能够将红外辐射经调制器处理成的光信号转换成易处理的电信号，一般由焦平面阵列芯片(FPA)、制冷器(斯特林制冷机)、杜瓦和滤光片、光阑等内置光学件组成，外界目标的红外辐射经带通滤光片等内置光学元件滤除不需要的光谱辐射后，到达光敏芯片，光敏芯片将红外辐射转换为电信号，输出给信号处理系统，从而

3、实现对目标的探测，制冷器和杜瓦分别提供光敏芯片正常工作的低温冷源和隔热环境。红外探测器的先进程度是红外导引头发展水平的重要标志，直接关系到未来战场上的武器装备水平与精确打击能力的较量。 制冷型红外探测器从单色至多色扫描已发展 3 代，锑化物及碲镉汞为当前主流。当前，高性能的制冷型红外探测器均采用化合物半导体材料，其中主要包括: 碲镉汞、锑化物半导体、量子阱探测器等。制冷型锑化物及碲镉汞红外探测器已经广泛应用于军事和民用领域，军事方面，涉及精确制导、战略战术情报搜集和目标侦察监视等领域，是红外制导类武器系统及光电搜索、侦察、告警类设备获取目标信息，实现探测、截获和跟踪功能的核心元器件;

4、 在航天领域，红外探测器已被成功应用于气象卫星、气候监测、空间红外望远镜等大型航天工程中，发挥重要作用。 多色成像、超晶格材料等为制冷型探测器发展趋势，非制冷型目前多应用于单兵领域 红外导引头目前大多采用制冷型探测器，多光谱成像为当前制冷型探测器在扫描领域的发展趋势。多光谱成像制导技术可以同时在多个窄的光谱波段上对同一对象进行观测并获得相应波段的相应图像，因此它反映了观测对象在各个窄的光谱波段上的响应特性，包含了观测对象的更多信息。在进行抗干扰时，可利用的光谱信息更多，而光谱特征是不同化学成分的物质所具有的固有特性，利用该特性，可大大提高导弹的抗干扰能力。此外，多光谱导引头

5、还具有更高的可靠性。若目标采用隐身技术或使用激光定向干扰使得目标在某些波段的图像丢失时，导引头还可以利用其它波段的图像继续对目标进行识别，从而提高导弹的战场适应能力。 制冷型探测器自身材料近年来也有较大进步，类超晶格材料为目前较为理想的第三代双色或多色红外探测器材料选择。双色或多色红外探测器通过同时提取目标光谱信息和温度信息，降低误警率，提高识别率。在第三代红外探测器中双色和多色红外探测器目前只有碲镉汞、量子阱和类超晶格红外探测器，前者通过调节组分，后两者通过调节组分、厚度或应变实现双色或多色红外探测，这三者同时也能实现高性能大面阵的红外探测器，故在国际上被公认为第三代红外探测器的候

6、选。而其中类超晶格材料因其优秀的物理性能，在中波、长波以及甚长波探测上，相较于碲镉汞材料，具备更强的高性能和高温工作能力。国内目前航空工业集团空空导弹院光电器件所、兵器工业集团昆明物理研究所及高芯科技（高德红外子公司）在类超晶格红外探测器方面进展较大。 非制冷型红外探测器应用于导弹导引头，为红外制导领域另一重要发展方向。目前的红外制导导弹为了追求远探测距离，其导引头都采用了高灵敏度的制冷型红外探测器。相较于此，基于非制冷红外探测器的红外成像系统具有成本低、功耗小、使