紅外熱成像儀在軍事中的應(yīng)用

2024年2月15日發(fā)(作者：皚如)

紅外熱成像儀在軍事中的應(yīng)用

我們?nèi)搜勰軌蚋惺艿降目梢?jiàn)光波長(zhǎng)為：0.38—0.78微米。通常我們將比0.78微米長(zhǎng)的電磁波，稱為紅外線。自然界中，一切物體都會(huì)輻射紅外線，因此利用探測(cè)器測(cè)定目標(biāo)本身和背景之間的紅外線差，可以得到不同的紅外圖像，稱為熱圖像。

自然界所有溫度在絕對(duì)零度（-273℃）以上的物體都會(huì)發(fā)出紅外線，紅外線（或稱熱輻射）是自然界中存在最為廣泛的輻射。大氣、煙云等吸收可見(jiàn)光和近紅外線，但是對(duì)3~5微米和8~14微米的紅外線卻是透明的。因此，這兩個(gè)波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。我們利用這兩個(gè)窗口，可以在完全無(wú)光的夜晚，或是在煙云密布的惡劣環(huán)境，能夠清晰地觀察到前方的情況。正是由于這個(gè)特點(diǎn)，紅外熱成像技術(shù)可用在安全防范的夜間監(jiān)視和森林防火監(jiān)控系統(tǒng)中。

同一目標(biāo)的熱圖像和可見(jiàn)光圖像是不同，它不是人眼所能看到的可見(jiàn)光圖像，而是目標(biāo)表面溫度分布圖像，或者說(shuō)，紅外熱圖像是人眼不能直接看到目標(biāo)的表面溫度分布，變成人眼可以看到的代表目標(biāo)表面溫度分布的熱圖像。用紅外熱成像技術(shù)，探測(cè)目標(biāo)物體的紅外輻射，并通過(guò)光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理等手段，將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像的設(shè)備，我們稱為紅外熱成像儀。

隨著光電信息、微電子、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)字視頻、多媒體技術(shù)及傳感技術(shù)的發(fā)展，安防監(jiān)控技術(shù)已由傳統(tǒng)的模擬走向高度集成的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。隨著軍用的需求的增加，現(xiàn)代高新技術(shù)幾乎在軍隊(duì)系統(tǒng)中都有應(yīng)用或即將應(yīng)用?，F(xiàn)代傳感技術(shù)中發(fā)展迅速的紅外熱成像技術(shù)在軍內(nèi)系統(tǒng)中也開(kāi)始得到了應(yīng)用。

紅外熱成像

我們?nèi)搜勰軌蚋惺艿降目梢?jiàn)光波長(zhǎng)為：0.38—0.78微米。通常我們將比0.78微米長(zhǎng)的電磁波，稱為紅外線。自然界中，一切物體都會(huì)輻射紅外線，因此利用探測(cè)器測(cè)定目標(biāo)本身和背景之間的紅外線差，可以得到不同的紅外圖像，稱為熱圖像。

同一目標(biāo)的熱圖像和可見(jiàn)光圖像是不同，它不是人眼所能看到的可見(jiàn)光圖像，而是目標(biāo)表面溫度分布圖像，或者說(shuō)，紅外熱圖像是人眼不能直接看到目標(biāo)的表面溫度分布，變成人眼可以看到的代表目標(biāo)表面溫度分布的熱圖像。

紅外熱成像的特點(diǎn)

自然界所有溫度在絕對(duì)零度(-273℃)以上的物體都會(huì)發(fā)出紅外線，紅外線(或稱熱輻射)是自然界中存在最為廣泛的輻射。大氣、煙云等吸收可見(jiàn)光和近紅外線，但是對(duì)3~5微米和8~14微米的紅外線卻是透明的。因此，這兩個(gè)波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。我們利用這兩個(gè)窗口，可以在完全無(wú)光的夜晚，或是在煙云密布的惡劣環(huán)境，能夠清晰地觀察到前方的情況。正是由于這個(gè)特點(diǎn)，紅外熱成像技術(shù)可用在安全防范的夜間監(jiān)視和森林防火監(jiān)控系統(tǒng)中。

紅外熱成像儀

采用紅外熱成像技術(shù)，探測(cè)目標(biāo)物體的紅外輻射，并通過(guò)光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理等手段，將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像的設(shè)備，我們稱為紅外熱成像儀。紅外熱成像儀可分為致冷型和非致冷型兩大類。致冷型的熱靈敏度高結(jié)構(gòu)復(fù)雜一般用于軍事用途而非致冷型靈敏度雖低于致冷型，但其性能已可以滿足多數(shù)軍事用途和幾乎所有的民用領(lǐng)域。由于不需要配備制冷裝置，因此非制冷紅外熱成像儀可靠性及性價(jià)比較致冷型的高。

（一） 熱像儀的組成與工作原理

一般的夜視器材都是利用目標(biāo)的反射光線成像的。熱像儀與它們不同，它既不依靠夜天光，也無(wú)須主動(dòng)攜帶紅外光源，而是靠接收目標(biāo)自身的紅外輻射（一切物體，只要其溫度高于絕對(duì)零度，就會(huì)有紅外輻射）來(lái)工作的，所顯示的圖像反映了目標(biāo)與周圍環(huán)境之間熱輻射（溫度）的差異，亦即利用熱對(duì)比度成像，因而是熱圖像。具有軍事意義的目標(biāo)（如飛機(jī)、坦克等）一般都比周圍環(huán)境溫度高，因此也就成了熱像儀最好的觀察對(duì)象。

熱成像夜視儀是目前技術(shù)最為先進(jìn)的夜視器材，它的第一代產(chǎn)品為光機(jī)掃描型熱成像儀，主要由光學(xué)系統(tǒng)（含掃描器）、紅外探測(cè)器（含制冷器）、電子放大線路和顯示器等幾部分組成。其中紅外探測(cè)器是熱成像儀的核心部件和關(guān)鍵技術(shù)，它基于內(nèi)光電效應(yīng)進(jìn)行光電探測(cè)。為保證紅外探測(cè)器具有足夠的探測(cè)靈敏度，需由專門的制冷器對(duì)其進(jìn)行低溫制冷。

熱像儀的第二代是采用紅外CCD焦平面陣列技術(shù)的凝視型熱像儀。紅外焦平面陣列是指放在光學(xué)系統(tǒng)焦平面上的一塊芯片，在這塊如同郵票大小的芯片上，不僅集成了成千上萬(wàn)個(gè)紅外探測(cè)器，而且與各探測(cè)器相匹配的信號(hào)放大與處理電路也集成在一起，形成一個(gè)整體，使第二代熱像儀不僅取消了光機(jī)掃描器，能夠像眼睛一樣攝取目標(biāo)的完整圖像，而且縮小了體積，降低了功耗。不僅如此，由于CCD成像器件具有更高的靈敏度和熱分辨率，使探測(cè)距離和識(shí)別能力也有明顯提高。

熱像儀的工作波段（即紅外探測(cè)器的敏感范圍）可達(dá)到中、遠(yuǎn)紅外區(qū)域，但由于大氣對(duì)波長(zhǎng)為3—5微米和8—14微米以外的紅外線有強(qiáng)烈的衰減作用，所以實(shí)際上熱像儀主要工作在3—5微米和8—14微米兩個(gè)紅外波段。

（二） 熱成像夜視技術(shù)的發(fā)展概況

熱成像技術(shù)的興起可以追溯到五十年代。1959年芝加哥大學(xué)率先研制成功第一臺(tái)前視紅外熱像儀，六十年代美國(guó)的許多公司又相繼研制出多種機(jī)載前視紅外系統(tǒng)并用于越南戰(zhàn)場(chǎng)。七十年代后期，熱成像技

術(shù)獲得突破性進(jìn)展，接著第一代熱成像儀便開(kāi)始大量生產(chǎn)與使用。

第二代熱成像儀是八十年代初由美國(guó)和西歐國(guó)家首先開(kāi)始研制的，目前已經(jīng)形成裝備。

第三代致冷和非致冷紅外焦平面陣列技術(shù)都已處于投產(chǎn)或等待投產(chǎn)階段，預(yù)計(jì)未來(lái)5～10年間市場(chǎng)將保持持續(xù)增長(zhǎng)的強(qiáng)勁勢(shì)頭。目前的紅外焦平面陣列技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)已預(yù)示著在紅外熱攝像機(jī)技術(shù)方面即將出現(xiàn)新的轉(zhuǎn)折。

熱像儀的作用距離除了儀器本身的性能因素外，還跟目標(biāo)的類型和性質(zhì)有關(guān)。目前的發(fā)展水平大致為：

用于地面觀察時(shí)，一般可做到在1000米的距離上識(shí)別人，2000米的距離上識(shí)別車輛。例如“米蘭”反坦克導(dǎo)彈的熱瞄準(zhǔn)具，通過(guò)實(shí)際使用所測(cè)得的結(jié)果是：在3200米距離上能發(fā)現(xiàn)車輛目標(biāo)；在2000米的距離上能辨認(rèn)出車輛種類；在1500米距離上能夠做出敵我識(shí)別。

用于空中偵察時(shí)，在1500米高度上可以發(fā)現(xiàn)地面的單兵活動(dòng)；在20公里高空可偵察到地面上的人群和車輛，并能通過(guò)水面航跡與周圍海水的溫差探測(cè)到水下四十米深處的潛艇；在200公里的衛(wèi)星高度上可探測(cè)到地面大部隊(duì)的集結(jié)與調(diào)動(dòng)，以及查明偽裝的導(dǎo)彈地下發(fā)射井和戰(zhàn)略導(dǎo)彈的發(fā)射動(dòng)向。

用于水面?zhèn)刹鞎r(shí)，可發(fā)現(xiàn)15—20公里遠(yuǎn)處的艦艇。

用于對(duì)空觀察時(shí)，可對(duì)20—30公里距離上的飛機(jī)進(jìn)行跟蹤。

（三） 熱成像夜視儀在軍事上的應(yīng)用

熱像儀在軍事上的應(yīng)用范圍較主動(dòng)紅外夜視儀和微光夜視儀更廣，可用于戰(zhàn)術(shù)與戰(zhàn)略偵察、武器的瞄準(zhǔn)和制導(dǎo)、各種戰(zhàn)斗、運(yùn)輸車輛的夜間駕駛，并可供應(yīng)飛機(jī)在黑暗中的起飛、著陸等，并性能更為優(yōu)越，是一種較為理想的夜視器材。

目前熱成像夜視儀的應(yīng)用形態(tài)主要有：觀察儀、手持觀察儀、夜視眼鏡、武器瞄準(zhǔn)具、車輛駕駛儀、裝甲戰(zhàn)車潛望式駕駛儀、裝甲戰(zhàn)車瞄準(zhǔn)具、潛艇潛望鏡、飛機(jī)前視紅外系統(tǒng)等。

1、陸軍的應(yīng)用

可供步兵在夜間進(jìn)行觀察、瞄準(zhǔn)、監(jiān)視、巡邏、港口及邊境警戒等等；

可供坦克和裝甲戰(zhàn)車駕駛員進(jìn)行夜間駕駛、車長(zhǎng)夜間巡邏和識(shí)別目標(biāo)、炮長(zhǎng)夜間瞄準(zhǔn)和射擊；

可配備于導(dǎo)彈系統(tǒng)在夜間探測(cè)、識(shí)別和跟蹤發(fā)射；

可供炮兵進(jìn)行火炮、迫擊炮的夜間瞄準(zhǔn)與發(fā)射；

可于各種火控系統(tǒng)配套，在夜間進(jìn)行搜索、跟蹤、瞄準(zhǔn)和射擊；

２、海軍的應(yīng)用

可供艦艇在夜間對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、識(shí)別、瞄準(zhǔn)和射擊；

可供巡邏艦和潛艇進(jìn)行夜間觀察、搜索和警戒；

可在夜間進(jìn)行超低空和中空探測(cè)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)來(lái)襲的飛機(jī)與導(dǎo)彈；

可供海軍陸戰(zhàn)隊(duì)在夜間探測(cè)目標(biāo)、識(shí)別地形、進(jìn)行觀察和空中封鎖；

可裝在海軍飛機(jī)和直升機(jī)上在夜間探測(cè)水面上的艦船和裝有通氣孔的潛艇。

３、空軍的應(yīng)用

可用于轟炸機(jī)、攻擊機(jī)、偵察機(jī)的導(dǎo)航、著陸與營(yíng)救；

可供各種飛機(jī)和直升機(jī)在夜間進(jìn)行搜索、空中監(jiān)視、海上監(jiān)視、救援、測(cè)繪、邊境巡邏和冰層偵察；

可供偵察機(jī)、無(wú)人駕駛機(jī)、巡航導(dǎo)彈等在夜間進(jìn)行航空偵察與空中攝影。

此外，還可以裝在偵察衛(wèi)星上對(duì)地面作大面積的監(jiān)視、偵察以及實(shí)施戰(zhàn)略預(yù)警。

（四）軍用熱成像儀的分類和性能

八十年代在部隊(duì)中服役的熱成像儀器多數(shù)型號(hào)是采用第一代技術(shù)，其特點(diǎn)是探測(cè)器的數(shù)量少于圖像中的像元數(shù)量，并且采用光機(jī)掃描裝置。第二代熱成像儀，即凝視型熱成像儀已開(kāi)始裝備部隊(duì)并用于九十年代的局部戰(zhàn)爭(zhēng)，但因價(jià)格昂貴，裝備數(shù)量較少。

以美軍為例其組件式攝像機(jī)分三種類型：

60元（120條線）便攜式攝像機(jī)；120元（240條線）地面車輛用攝像機(jī)；180元（360條線）航空用攝像

機(jī)。

（五） 我國(guó)軍用熱像儀的研制狀況

我國(guó)七十年代初研制成熱電器件，目前紅外探測(cè)器的單元器件多數(shù)已接近國(guó)際水平，近年來(lái)已試制成高速型實(shí)時(shí)顯示熱像儀，軍用熱像瞄準(zhǔn)與跟蹤系統(tǒng)正在研制，紅外電荷耦合成像器件的研究工作也已經(jīng)開(kāi)始。雖然改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)的熱成像技術(shù)已經(jīng)取得進(jìn)展，但由于器件的性能、技術(shù)指標(biāo)以及工藝水平都還比較低，不能批量生產(chǎn)，距當(dāng)代國(guó)際先進(jìn)水平大約還有15—20年的差距。

基于這種狀況，我們應(yīng)盡快引進(jìn)當(dāng)代最先進(jìn)的紅外成像技術(shù)，從而縮短與國(guó)際先進(jìn)水平的差距。

隨著飛機(jī)、武器性能、隱身技術(shù)和電子對(duì)抗技術(shù)的發(fā)展，軍用直升機(jī)常常執(zhí)行夜間、惡劣氣象條件下的對(duì)地攻擊或空戰(zhàn)，改善軍用直升機(jī)的探測(cè)系統(tǒng)，可以增強(qiáng)航空電子系統(tǒng)的隱身和反隱身能力，提高飛行員對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)環(huán)境和攻防情況的感知能力，增強(qiáng)飛機(jī)攻擊、防御的自主性。夜視、夜瞄系統(tǒng)是一種提高飛機(jī)夜間視覺(jué)能力的探測(cè)傳感器，用于截獲近、遠(yuǎn)距戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)，并對(duì)目標(biāo)提供跟蹤和照射。

目前，提高在夜間條件下視覺(jué)能力的設(shè)備不外乎兩種：微光夜視和紅外夜視，兩類設(shè)備各具特點(diǎn)，技術(shù)互補(bǔ)，每類設(shè)備都能夠發(fā)現(xiàn)某些獨(dú)有線索。瞄準(zhǔn)系統(tǒng)用于根據(jù)探測(cè)系統(tǒng)的輸入信號(hào)，進(jìn)行火控解算，為武器系統(tǒng)提供各種不同的瞄準(zhǔn)方式，夜間飛行作戰(zhàn)以頭盔安裝形式為主。

1.微光夜視鏡（NVG）技術(shù)

又稱像增強(qiáng)器型（I2）顯像管技術(shù)，可利用目標(biāo)場(chǎng)景反射的微弱光線，經(jīng)放大和增強(qiáng)后提高顯示圖像性能，大大增強(qiáng)了直升機(jī)的夜戰(zhàn)能力。安裝在頭盔上的雙目NVG與TV和IR成像顯示器不同，它可使飛行員以自然的方式進(jìn)行觀察，它的成本只有熱成像儀的幾分之一。目前已發(fā)展到第三代。

美國(guó)基于NVG設(shè)計(jì)的飛行員夜視成像系統(tǒng)（ANVIS）一直在改進(jìn)之中，1985年第一部ANVIS AN/AVS-6交付美國(guó)陸軍使用。1992年，在汲取"沙漠風(fēng)暴"行動(dòng)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，又將NVG改進(jìn)為AN/AVS-7與平視顯示器（HUD）融合（ANVIS/HUD）的模式，以允許飛行員將更多的精力用于觀察座艙外部，而減少查看儀表板的時(shí)間。一種置入攝像機(jī)的NVG正在積極開(kāi)發(fā)之中，編號(hào)為AN/AVS-9。飛行員能夠記錄視場(chǎng)圖像，用于指揮作戰(zhàn)、訓(xùn)練或轟炸效果評(píng)估。但改進(jìn)性能會(huì)增大頭盔的尺寸和重量，因此，降低重量工作也一直在同步進(jìn)行。早期AN/PVS-5系列重量高于900克，AN/AVS-6雙目型降低至590克，而最新AN/AVS-9雙目型的重量只有540克。

俄羅斯東方科學(xué)生產(chǎn)集團(tuán)夜視器件設(shè)計(jì)局的工作人員已研制出OVN-1直升機(jī)夜視鏡，其特性與西方的一些成熟的產(chǎn)品，如AN/AVS-6 ANVIS系統(tǒng)相仿。它卡托德科學(xué)生產(chǎn)集團(tuán)基于國(guó)產(chǎn)電路和材料制造的用于NVG的第三代光電轉(zhuǎn)換器--現(xiàn)在世界上只有美、俄兩國(guó)能批量制造這種光電轉(zhuǎn)換器，卡莫夫設(shè)計(jì)局已解決了OVN-1夜視鏡與直升機(jī)照明設(shè)備的兼容性問(wèn)題，不久前已在卡-52直升機(jī)上作了試飛。OVN-1夜視鏡雖然仍在研制之中，但已經(jīng)受了全面的試驗(yàn)，結(jié)果表明這種NVG舒適、安全、可靠，足以勝任工作。

2.紅外探測(cè)技術(shù)

紅外探測(cè)技術(shù)適用于要求采用無(wú)源傳感器技術(shù)的戰(zhàn)術(shù)環(huán)境，夜視能力強(qiáng)，隱蔽性好，體積小，重量輕，抗電磁干擾能力強(qiáng)，是提高全天候晝夜作戰(zhàn)能力的重

要手段。它工作在目標(biāo)溫度輻射的中、長(zhǎng)波紅外波段，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)變成可見(jiàn)圖像。紅外熱像儀以其優(yōu)異的性能成為當(dāng)前航空電子技術(shù)領(lǐng)域中最活躍、發(fā)展最迅速的高技術(shù)產(chǎn)品。目前，該系統(tǒng)已由第一代的光機(jī)掃描型發(fā)展到第二代的焦平面陣列成像型。

美國(guó)陸軍正在開(kāi)展一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)驗(yàn)證計(jì)劃--"先進(jìn)直升機(jī)目視領(lǐng)航"（AHP）計(jì)劃，該計(jì)劃將驗(yàn)證多傳感器信息融合技術(shù)，也就是將第二代FLIR提供的信息與像增強(qiáng)器的成像加以融合。將采用一部第二代FLIR、一部第三代高分辨率I2和一部帶頭部轉(zhuǎn)動(dòng)跟蹤器的頭盔顯示器，將傳感器安裝于隨動(dòng)于飛行員頭部的轉(zhuǎn)塔上，使得飛行員既能夠看到各個(gè)傳感器的成像，又能夠看到一個(gè)實(shí)時(shí)融合成像；系統(tǒng)可充分利用各種探測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，為飛行員提供及時(shí)、有用的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知信息，預(yù)計(jì)目標(biāo)探測(cè)的清晰度和作用距離提高了50%以上，以用于RAH-66"科曼奇" 直升機(jī)夜視駕駛系統(tǒng)（NVPS）和AH-64D"阿帕奇" 直升機(jī)改進(jìn)型上。

隨著21世紀(jì)的鐘聲敲響，信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)展又進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段，作為現(xiàn)代信息技術(shù)支柱之一的軍用光電技術(shù)，其發(fā)展勢(shì)頭必將更強(qiáng)勁，發(fā)揮的威力必將更強(qiáng)大。世紀(jì)之交的軍用光電技術(shù)的4大板塊：夜視、謝光、火控、光電對(duì)抗都將滲入數(shù)字化部隊(duì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。

一、穿云破霧、勝似火眼金睛 像增強(qiáng)和熱成像兩大夜視技術(shù)

在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中，夜視儀器已成為軍隊(duì)夜戰(zhàn)必不可少的重要裝備之一。世紀(jì)之交，各國(guó)生產(chǎn)和使用的陸、海、空三軍夜視、夜瞄裝置主要有兩大類：半主動(dòng)的微光夜視儀和被動(dòng)式熱成像儀。從2O世紀(jì)7O年代以來(lái)，激光夜視儀已從第一代發(fā)展到第三代，類型不斷增加，產(chǎn)品各具特色，性能逐步提高．它可以用于各種步兵武器夜間瞄準(zhǔn)、巡邏和監(jiān)視，也可以用于夜間駕駛坦克、車輛、直升機(jī)、作戰(zhàn)飛機(jī)和艦艇等。不管哪一代微光夜視儀，其共同點(diǎn)都是：輸入的圖像極其微弱，經(jīng)過(guò)增強(qiáng)后，達(dá)到很高的圖像光強(qiáng)增益，輸出較強(qiáng)的圖像。因此，微光夜視技術(shù)實(shí)際上就是像增強(qiáng)技術(shù)。第三代微光夜視儀——夜視眼鏡已于9O年代在美軍投入使用，它所采用的是負(fù)電子親和勢(shì)caAs陰極的薄片管，可使像增強(qiáng)管的分辨率明顯提高，從而大大增加了夜視儀的視距。美國(guó)休斯公司研制出的全息單管HOT夜視眼鏡，用一個(gè)第三代薄片管，重量只有 O.68千克,比第二代的 AN／PVS－5B輕 O.18千克,HOT的主要特點(diǎn)是采用全息光學(xué)部件,所以戰(zhàn)場(chǎng)突然出現(xiàn)強(qiáng)光閃時(shí)，觀察人員仍可通過(guò)目鏡正常觀察。

熱成像儀有別于微光夜視儀和主動(dòng)紅外夜視儀,它不是利用星光、月光和大氣輝光，也不是利用紅外探照燈的照明，而是利用目標(biāo)與周圍環(huán)境之間由于溫度差所產(chǎn)生的熱對(duì)比度。通常，飛機(jī)、坦克等軍事目標(biāo)往往比周圍環(huán)境熱，因而能成為熱成像儀易于探測(cè)的目標(biāo)。由于熱成像儀的工作不依賴于可見(jiàn)光或紅外光的照

明，因而堪稱為全被動(dòng)式的夜視儀器。熱成像儀的工作波段選擇在3－5微米和8－13微米兩個(gè)"紅外大氣窗口”，因此不僅能變黑夜為白晝，探測(cè)樹林和偽裝網(wǎng)后的目標(biāo)，還能在小雨雪、煙、霧的條件下實(shí)施觀察，而且還不受炮火煙塵和閃光的干擾，所以熱成像儀是當(dāng)代夜視領(lǐng)域的杰出成就。熱成像技術(shù)的發(fā)展與紅外探測(cè)器技術(shù)的進(jìn)步密切相關(guān)。第一代“光機(jī)掃描”型通用組件熱成像儀全部采用碲鎘汞光子探測(cè)器，確立了碲鎘汞材料的主導(dǎo)地位。世紀(jì)之交第二代高性能“凝視”

型熱成像儀的實(shí)現(xiàn)有賴于先進(jìn)的焦平面陣列的發(fā)展，目前世界上許多國(guó)家都在積極研究高密度、多光譜、高響應(yīng)度和探測(cè)率以及高工作溫度的焦平面陣列、目前美國(guó)的M1A2坦克，德國(guó)的“豹”11坦克法國(guó)的“勒克萊爾”坦克和VOA自行火炮的火控系統(tǒng)、EPC火控系統(tǒng)、英國(guó)LR5——5LRF火控系統(tǒng)以及“陶”、“輕標(biāo)槍”等反坦克導(dǎo)彈發(fā)射架，AH－64攻擊直升機(jī)，空軍的F一15、F－16戰(zhàn)斗機(jī)，海軍的P——3C巡邏機(jī)、F一18戰(zhàn)斗機(jī)等，全部裝備了熱成像觀察儀、瞄準(zhǔn)具、前視紅外系統(tǒng)、紅外吊艙等。

正是由于現(xiàn)代夜視技術(shù)的功能勝似“火眼金睛”，能“穿云破霧”來(lái)識(shí)破偽裝，所以美國(guó)及北約盟國(guó)的陸、海、空三軍大量裝備了各種類型的微光夜視儀、熱成像儀。自海灣戰(zhàn)爭(zhēng)到“沙漠之狐”、“聯(lián)盟力量”等幾場(chǎng)高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)以

來(lái)，西方國(guó)家軍隊(duì)變得敢于在戰(zhàn)，夜晚變得對(duì)其發(fā)動(dòng)戰(zhàn)爭(zhēng)有利起來(lái)。

二．信息化戰(zhàn)場(chǎng)上的激光技術(shù)和光纖技術(shù)

激光技術(shù)是公認(rèn)的高新技術(shù)革命的重要領(lǐng)域之一，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。 20世紀(jì)60年代初，美國(guó)造出了第一臺(tái)軍用激光測(cè)距機(jī)：70年代初，激光制導(dǎo)炸彈第一次投向越南戰(zhàn)場(chǎng)；8O年代，激光技術(shù)在美、蘇太空軍備競(jìng)賽中舉足輕重Zgo年代，

激光技術(shù)從海灣到巴爾干，出盡了風(fēng)頭。目前。激光測(cè)距仍然是激光在軍事上最成熟的應(yīng)用，它已涉足目標(biāo)指示、目標(biāo)跟蹤、制導(dǎo)、通信、雷達(dá)、導(dǎo)航、預(yù)警、信息處理、模擬訓(xùn)練、光電對(duì)抗等方方面面。

21世紀(jì)激光技術(shù)在信息化戰(zhàn)場(chǎng)上的幾項(xiàng)重要應(yīng)用：（一）命中精度達(dá)1米以內(nèi)的激光制導(dǎo)武器。目前，激光制導(dǎo)炸彈的命中擔(dān)度已由原來(lái)的3－37米提高到1米左右，激光制導(dǎo)炮彈的命中精度達(dá)到O.3－O.9米，激光制導(dǎo)導(dǎo)彈也達(dá)到O.5米以內(nèi)。美國(guó)和歐洲的第三代反坦克導(dǎo)彈都有激光制導(dǎo)模式，許多國(guó)家都在購(gòu)買或引進(jìn)諸如“銅斑蛇”、“海爾法”、“崔格特”、“輕劍”之類的激光制導(dǎo)武器，以加強(qiáng)反坦克和防空等方面的作戰(zhàn)能力。21世紀(jì)激光制導(dǎo)武器有以下的發(fā)展趨勢(shì)：提高抗干擾、突防及生存能力，能攻擊多個(gè)目標(biāo)和多功能、更先進(jìn)的激光目標(biāo)指示器、復(fù)合導(dǎo)引頭等。（二）激光和雷達(dá)技術(shù)相“嫁接”的激光雷達(dá)。激光雷達(dá)是激光技術(shù)和雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)和工作原理與雷達(dá)基本相

似。但激光雷達(dá)以激光器為輻射源，工作頻率比雷達(dá)高3－4個(gè)數(shù)量級(jí)，波束窄，方向性強(qiáng)，單色性和相干性好。頻率的量變使之產(chǎn)生了質(zhì)的變化，于是賦予激光召達(dá)測(cè)量精度高、分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)等許多獨(dú)特的優(yōu)越性。21世紀(jì)信息化戰(zhàn)場(chǎng)激光雷達(dá)的應(yīng)用主要包括導(dǎo)彈飛行測(cè)量、航天導(dǎo)航、武器制導(dǎo)與火控、化學(xué)毒劑偵測(cè)、氣象觀條等方面。（三）向水下和空間發(fā)展的激光通信。激光對(duì)潛艇的通信系統(tǒng)有三種形式：（1）星載激光對(duì)潛通信系統(tǒng)；（2）機(jī)載激光對(duì)潛通信系統(tǒng)；（3）岸基激光對(duì)潛通信系統(tǒng)、三種通信均選用 O.53微米波長(zhǎng)的藍(lán)綠激光作為通

信媒介,是因?yàn)樗幱诤Ｋ翱?047－ O.54微米）范圍以內(nèi)，能穿透云層，直至IOO多米的海水對(duì)潛艇通信，而且又能提高數(shù)據(jù)傳輸速率（每秒幾千比特）和信號(hào)的隱蔽性，從而大大提高核動(dòng)力潛艇往數(shù)字化海戰(zhàn)場(chǎng)的作戰(zhàn)效能?？臻g激光通信利用觀遠(yuǎn)外空幾乎無(wú)介質(zhì)存在的特點(diǎn)傳送光信息的空間通信，從8O年代初“星球大戰(zhàn)計(jì)”計(jì)劃起，一直就是美國(guó)空軍、海軍和宇航局的重點(diǎn)研究項(xiàng)目，僅在1983－1984財(cái)年，三軍投資總和即達(dá)1.22億美元。廣義地說(shuō)，空間激光通信包括衛(wèi)星

之間、衛(wèi)星對(duì)地（海）面、衛(wèi)星對(duì)飛機(jī)的雙向通信。21世紀(jì)美國(guó)的NMD、TMD計(jì)劃又為空間激光通信的發(fā)屬提出了更大的挑戰(zhàn)和更多的機(jī)會(huì)。（四）光纖技術(shù)的三朵奇葩。纖維光學(xué)是光電技術(shù)領(lǐng)域中一個(gè)飛速發(fā)展的學(xué)科，它在21世紀(jì)信息化場(chǎng)上的巨大應(yīng)用潛力引起了各國(guó)軍隊(duì)的高度重視。光纖通信與電纜通信相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）信息容量大、中繼距離遠(yuǎn)；（2）體積小、重量輕、柔軟易彎曲、敷設(shè)設(shè)方便；（3）通信可靠保密性強(qiáng)；（4）使用安全，沒(méi)有接地和串音問(wèn)題。美國(guó)海軍已在“廟斯盾”級(jí)巡洋艦“約克城”號(hào)上試驗(yàn)“全光纖數(shù)據(jù)總線”系

統(tǒng)，該總線將艦上的傳感器、火控系統(tǒng)、武器裝備連接成分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。所謂光纖制導(dǎo)，就是用光纖取代有線制導(dǎo)武器的金屬線，將控制裝置和武器連接起來(lái)，起著雙向?qū)拵ㄐ啪€路的作用、可以說(shuō)光纖是使有線制導(dǎo)武器能進(jìn)一步發(fā)展的唯一技術(shù)。目前，光纖制導(dǎo)技術(shù)已用于導(dǎo)彈和魚雷德國(guó)MBB公司研制成功的“百眼巨人”光纖制導(dǎo)的潛空導(dǎo)彈將安裝在先進(jìn)的AIP型212級(jí)潛艇上。未來(lái)，光纖制導(dǎo)將可能用于外層空間作戰(zhàn)的有線制導(dǎo)的空間武器上、光纖陀螺是一種利用薩尼亞克效應(yīng)測(cè)量旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳感器。光纖陀螺不但具者激光陀螺的優(yōu)點(diǎn),例如對(duì)重力加速度及其平方效應(yīng)和交叉效應(yīng)不敏感,動(dòng)態(tài)范圍大、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、而目還有更佳的優(yōu)點(diǎn)，即潛在靈敏度和精度高，解決了激光陀螺的模式閉鎖問(wèn)題，體積更小、成本更低。易于采用集成光路技術(shù)。2I世紀(jì)光纖陀螺具有十分廣闊的應(yīng)用前景。專家分析，漂移率為10度／小時(shí)中等性能的光纖陀螺便可滿足戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、車輛和小型艦船導(dǎo)航以及軍用機(jī)器人控制的需要；而漂移率為0.01度／小時(shí)的高性能光纖陀螺則可滿足飛機(jī)、遠(yuǎn)程戰(zhàn)略導(dǎo)彈、航天

飛行器

和大型艦船的導(dǎo)航要求。

三．光電火控系統(tǒng)的“三劍客”

（一）紅外、激光、計(jì)算機(jī)“三攸一體”的坦克火控系統(tǒng)。

世紀(jì)之交的數(shù)字化綜合坦克火控系統(tǒng)由光電觀瞄裝置、激光測(cè)距機(jī)、火控計(jì)算機(jī)和司服傳動(dòng)裝置、測(cè)量傳感器等組成。光電視瞄裝置、光測(cè)距機(jī)是坦克火控系統(tǒng)的主要組成部分，直接關(guān)系到坦克的機(jī)動(dòng)性和火力的有效性。90年代以來(lái)，出現(xiàn)了晝、夜兩用與測(cè)距三合一的車長(zhǎng)、炮長(zhǎng)光電觀瞄裝置，使光電觀瞄系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化功能顯著提高。例如美國(guó)聯(lián)合科學(xué)儀表公司M1A2“艾布拉姆斯”主戰(zhàn)坦克新研制的NVL63觀瞄裝置，是三合一的，系統(tǒng)中采用了AN／VSG－5熱成

像瞄準(zhǔn)鏡、AN／VAS－3熱成像駕駛儀、CE628型激光測(cè)距機(jī)等、多元紅外傳感器與電耦輥合器件相組合的新型光電裝置，采用甚高速集成電路的數(shù)字式圖像處理技術(shù)，將火控系統(tǒng)與坦克內(nèi)分布式計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)使21世紀(jì)的主戰(zhàn)坦克接近高自動(dòng)化

和全固態(tài)化的智能程度。

（二）全息化的平顯、頭盔瞄準(zhǔn)具及成像導(dǎo)引的紅外制導(dǎo)技術(shù)。

平視顯示器（簡(jiǎn)稱平顯）是將機(jī)載雷達(dá)和儀表板信息綜合顯示在駕駛員前面玻璃上的一種座艙顯示設(shè)備，是一種先進(jìn)的光電火控瞄準(zhǔn)具。平原既保留了光學(xué)平視特性，又與現(xiàn)代電子顯示技術(shù)相結(jié)合，它能將飛行員需要的信息（如起飛、

著陸、導(dǎo)航〕、瞄準(zhǔn)符號(hào)、攻擊目標(biāo)等通過(guò)組合玻璃以真實(shí)外界為背景投影在無(wú)窮遠(yuǎn)處，一目了然無(wú)須低頭著儀表。平顯適用于各種武器，可實(shí)施多種攻擊，與雷達(dá)、導(dǎo)彈導(dǎo)引頭交聯(lián)，能有效地跟蹤和攻擊目標(biāo)。飛行員頭盔瞄準(zhǔn)具／顯示器

的主要優(yōu)點(diǎn)是信息顯示在眼前的玻場(chǎng)上，視場(chǎng)較大，傳感器捕獲與指示目標(biāo)始終與真實(shí)外景一致。這樣不但減輕了駕駛員的負(fù)擔(dān)，還能縮短射擊反應(yīng)時(shí)間、因?yàn)槭褂妙^盔瞄準(zhǔn)具／顯示器后駕駛員觀察座艙外時(shí)就能同時(shí)獲得所需的火控

信息。平顯和頭盔瞄準(zhǔn)具多方面的優(yōu)點(diǎn)使其成為先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)火控系統(tǒng)必不可少的重要信息設(shè)備。其性能的優(yōu)劣已成為評(píng)價(jià)當(dāng)代戰(zhàn)計(jì)機(jī)信息戰(zhàn)能力的技術(shù)指標(biāo)之一。美國(guó)的F一15、F－16戰(zhàn)斗機(jī)裝備了AN／AVQ－20平顯，法國(guó)的“幻影”2000戰(zhàn)機(jī)安裝了VE－13o型平顯。埃洛普公司研制的HADAS頭盔瞄準(zhǔn)具裝備了“海鷂”垂直

起落戰(zhàn)斗機(jī)。但折射光學(xué)本身的物理特性限制了平顯、頭盔面板視場(chǎng)增大，而巳折射光學(xué)系統(tǒng)的致命弱點(diǎn)是傳輸效率低，僅為20－25％。隨著21世紀(jì)衍射光學(xué)

技術(shù)的發(fā)展，全息技術(shù)開(kāi)辟了擴(kuò)展顯示器視場(chǎng)的有效途徑。用衍射光學(xué)元件（即全息透鏡）作為組合玻璃，全息光學(xué)元件既具有透鏡準(zhǔn)直功能，又具有混像屏的作用，從而在相同的視場(chǎng)下，顯示玻璃尺寸可以減少，或在給定的物理尺寸下，機(jī)場(chǎng)可以增大。

紅外制導(dǎo)系統(tǒng)能提供一種適于將導(dǎo)彈導(dǎo)向目標(biāo)的目標(biāo)位置信息，這種信息可以用電子信號(hào)顯示也可以用圖像顯示。后者是正在研制中的紅外成像制導(dǎo)。它的優(yōu)點(diǎn)是可以識(shí)別紅外曳光彈等的干擾。目前存在的主要問(wèn)題是成本太高，這對(duì)于消耗性武器來(lái)說(shuō)，代價(jià)太大。21世紀(jì)隨著信息技術(shù)水平的發(fā)展，降低成本的難關(guān)將被突破。紅外成像制導(dǎo)型的空地導(dǎo)彈‘坦克破壞者反坦克導(dǎo)彈的研制成功，標(biāo)志著紅外成像制導(dǎo)技術(shù)用于難度較高的空對(duì)空導(dǎo)彈的引導(dǎo)已為期不遠(yuǎn)了。

（三）海上電子戰(zhàn)和夜戰(zhàn)的新銳——艦用光電跟蹤儀

雷達(dá)固然是現(xiàn)代艦船上最重要的探測(cè)設(shè)備，但在探測(cè)和跟蹤掠海飛機(jī)、導(dǎo)彈時(shí)，卻容易受到海面雜波的干擾和對(duì)目標(biāo)產(chǎn)生多路效應(yīng)。而艦用光電跟蹤儀由于工作波長(zhǎng)較短，跟蹤又采用被動(dòng)方式，因而不存在上述問(wèn)題。此外光電跟蹤儀還具有測(cè)量精度高、圖像直觀、不發(fā)射電磁波、不需要大功率發(fā)射機(jī)、重量輕和體積小等優(yōu)點(diǎn)。從結(jié)構(gòu)上看，能用光電跟蹤儀由電視、紅外跟蹤器、激光測(cè)距機(jī)、顯控臺(tái)等幾部分組成。光電跟蹤儀不能取代雷達(dá)，特別是無(wú)法取代雷達(dá)的遠(yuǎn)距離探測(cè)功能。二者的關(guān)系是互為補(bǔ)充的，在大中型戰(zhàn)艦上，光電跟蹤儀往往作為第二套探測(cè)設(shè)備，以輔助雷達(dá)之不足；在應(yīng)急情況下，也作為主探測(cè)設(shè)備使用。目前越來(lái)越多的小型艦艇也逐步裝備了光電跟蹤儀，在許多情況下可作為主探測(cè)設(shè)備使用。裝備使用量較多的艦載光電探測(cè)跟蹤儀有法國(guó)信號(hào)與電氣公司的“旺皮爾”系列，英國(guó)宇航公司的“海射手”系列，美國(guó)德克薩斯儀器公司的“海火”、“?；ⅰ跋盗?，荷蘭電信公司的LIOP系列等等。

四、爭(zhēng)奪信息頻譜的光電對(duì)抗

光電對(duì)抗是指作戰(zhàn)雙方在光頻段進(jìn)行的信息電腦斗爭(zhēng)，即利用光電設(shè)備或器材，通過(guò)光波的傳輸作用獲取對(duì)方光電系統(tǒng)的信息，采取削弱以至破壞對(duì)方光電設(shè)備效能，和保證己方光電系統(tǒng)正常工作的技術(shù)措施。光電對(duì)抗一般包括偵察與干擾、反偵察與反干擾兩個(gè)方面，而每一方面又涉及可見(jiàn)光、紅外和激光三個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，即分為可見(jiàn)光對(duì)抗、紅外對(duì)抗和激光對(duì)抗光電對(duì)抗偵察有被動(dòng)、主動(dòng)兩種方式。被動(dòng)偵察是利用各種光電探測(cè)器截獲對(duì)方光電系統(tǒng)的光輻射，如激光告警器、紅外告警器等。主動(dòng)偵察是利用敵方光電裝置的反射、散射特性等進(jìn)行

的偵察，即向敵方光電裝備發(fā)射探測(cè)光束，通過(guò)對(duì)反射回來(lái)的光進(jìn)行分析，判定其配置和性能。例如，美國(guó)曾用激光雷達(dá)探測(cè)并判斷蘇聯(lián)的衛(wèi)星是否攜帶了偵察

攝影機(jī)。目前，一些國(guó)家已裝備的光電干擾設(shè)備或器材主要有紅外誘餌彈、紅外干擾機(jī)、煙幕、涂料、偽裝器材以及激光干擾機(jī)等。

值得一提的是，21世紀(jì)最具威力的光電對(duì)抗武器——激光致盲武器。利用定向發(fā)射的高亮度激光來(lái)干擾或毀傷人眼、光電傳感器等的戰(zhàn)術(shù)激光武器稱作激光致盲武器。這里所說(shuō)的“致盲”，既包括干擾或損害人的視覺(jué)，也包括使各種武器裝備中光電傳感器失效。由于激光的優(yōu)異特性，激光致盲武器可在光電對(duì)抗中發(fā)揮獨(dú)特的作用，因而日益引起各國(guó)的重視．激光致盲武器與一般常規(guī)武器相比，具有以下一些特點(diǎn)：（1）快速；（2）靈活；（3）精確；（4）抗干擾；（5）耗能少；（6）可配套使用等。基于上述的一些特點(diǎn)，激光致盲武器是信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中一種有效的光電對(duì)抗武器，也可以說(shuō)是一種新型的戰(zhàn)場(chǎng)壓制兵器——壓制敵方的觀察、瞄準(zhǔn)、跟蹤、制導(dǎo)、發(fā)射等。

美國(guó)德克薩斯儀器公司（TI）在1964年首次研制成功第一代的熱紅外成像裝置，叫紅外前視系統(tǒng)，這類裝置利用光學(xué)元件運(yùn)動(dòng)機(jī)械，對(duì)目標(biāo)的熱輻射進(jìn)行圖像分解掃描，然后應(yīng)用光電探測(cè)器進(jìn)行光——電轉(zhuǎn)換，最后形成視頻圖像信號(hào)，并在熒屏上顯示，紅外前視系統(tǒng)至今仍是軍用飛機(jī)、艦船和坦克上的重要裝置。 六十年代中期，在紅外前視裝置的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了具有溫度測(cè)量功能的熱紅外成像裝置。這種第二代紅外成像裝置，通常稱為熱像儀。 七十年代研制出不需致冷的紅外熱電視產(chǎn)品。 九十年代出現(xiàn)致冷型和非致冷型的焦平面紅外熱成像產(chǎn)品，這是一種最新一代的紅外電視產(chǎn)品，可以進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，把紅外熱成像的應(yīng)用提高到一個(gè)新的階段。 七十年代中國(guó)有關(guān)單位已經(jīng)開(kāi)始對(duì)紅外熱成像技術(shù)進(jìn)行研究，到八十年代初，中國(guó)在長(zhǎng)波紅外元件的研制和生產(chǎn)技術(shù)上有了一定進(jìn)展。到了八十年代末和九十年代初，中國(guó)已經(jīng)研制成功了實(shí)時(shí)紅外成像樣機(jī)，其靈敏度、溫度分辨率都達(dá)到很高的水平。 進(jìn)入九十年代，中國(guó)在紅外成像設(shè)備上使用低噪音寬頻帶前置放大器，微型致冷器等關(guān)鍵技術(shù)方面有了發(fā)展，并且從實(shí)驗(yàn) 走向應(yīng)用，主要用途用于部隊(duì)，例如便攜式野戰(zhàn)熱像儀，反坦克飛彈、防空雷達(dá)以及坦克、軍艦火炮等。 中國(guó)在紅外熱成像技術(shù)方面，已經(jīng)投入了大量人力物力，形成了相當(dāng)規(guī)模的研發(fā)力量，但是總的來(lái)講，與世界先進(jìn)水平差距很大，與西方相比，約差10年以上。 目前國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始在部隊(duì)裝備第二代紅外熱成像儀，并開(kāi)始了第三代的研發(fā)工作，但中國(guó)現(xiàn)在才推廣第一代紅外成像儀。在國(guó)際上，美國(guó)、法國(guó)、以色列是這方面的先行者，其它國(guó)家包括俄羅斯均處下游水平。 近幾年來(lái)，中國(guó)的紅外成像技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，與西方的差距正在逐步縮小，有些設(shè)備的先進(jìn)性也可同西方同步，相信中國(guó)和西方的差距會(huì)進(jìn)一步縮小，尤其在新技術(shù)的應(yīng)用方面更可以獨(dú)樹一幟。 紅外熱成像產(chǎn)品，可以分為致冷型的.非致冷型兩大類。 目前，最先進(jìn)的紅外熱成像儀，其溫度靈敏的可達(dá)0.03攝氏度。無(wú)論白天、黑夜均可用于持紅外儀來(lái)探測(cè)叢林中的敵人，其距離可達(dá)百米之遙，作為邊防緝私，更可以追蹤海上走私的大飛，其距離可達(dá)數(shù)公里。 通過(guò)熱像儀不僅可實(shí)時(shí)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)，更可以通過(guò)其行蹤軌跡 的“熱痕跡”進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，因?yàn)橐话阄矬w的熱發(fā)散有一定的時(shí)間性，有些物體的熱發(fā)散需要很大時(shí)間。例如部隊(duì)點(diǎn)燃的炊煙，曾經(jīng)發(fā)動(dòng)過(guò)的車輛等都可以留下“熱痕跡” 。 第一代熱像儀主要由帶有掃描裝置的光學(xué)儀器和電子放大線路、顯示器等部件組成，已經(jīng)成功裝備部隊(duì)，并在夜間的地面觀察、空中偵察、水面保險(xiǎn)等作出重要的貢獻(xiàn)。 第二代熱成像儀主要采用焦平面陣列技術(shù)，集成數(shù)萬(wàn)個(gè)乃至數(shù)十萬(wàn)個(gè)信號(hào)放大器，將芯片置于光學(xué)系統(tǒng)的焦平面上，取得目標(biāo)的全景圖像，

無(wú)需光——機(jī)掃描系統(tǒng)，大大提高了靈敏度和熱分辨率，可以進(jìn)一步提高目標(biāo)的探測(cè)距離和識(shí)別能力。

淺析紅外熱成像技術(shù)

2005/10/9/11:27來(lái)源：保險(xiǎn)在線

紅外熱成像產(chǎn)品，可以分為致冷型的非致冷型兩大類。紅外電視產(chǎn)品和非致冷焦平面熱成像儀是非致冷型產(chǎn)品，其他為致冷型紅外熱成像儀。

目前，最先進(jìn)的紅外熱成像儀，其溫度靈敏的可達(dá)0.05攝氏度。無(wú)論白天、黑夜均可用于持紅外儀來(lái)探測(cè)叢林中的敵人，其距離可達(dá)百米之遙，作為邊防緝私，更可以追蹤海上走私的大飛，其距離可達(dá)數(shù)公里。

通過(guò)熱像儀不僅可實(shí)時(shí)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)，更可以通過(guò)其行蹤軌跡 的“熱痕跡”進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，因?yàn)橐话阄矬w的熱發(fā)散有一定的時(shí)間性，有些物體的熱發(fā)散需要很大時(shí)間。例如部隊(duì)點(diǎn)燃的炊煙，曾經(jīng)發(fā)動(dòng)過(guò)的車輛等都可以留下“熱痕跡” 。

第一代熱像儀主要由帶有掃描裝置的光學(xué)儀器和電子放大線路、顯示器等部件組成，已經(jīng)成功裝備部隊(duì)，并在夜間的地面觀察、空中偵察、水面保險(xiǎn)等作出重要的貢獻(xiàn)。

第二代熱成像儀主要采用焦平面陣列技術(shù)，集成數(shù)萬(wàn)個(gè)乃至數(shù)十萬(wàn)個(gè)信號(hào)放大器，將芯片置于光學(xué)系統(tǒng)的焦平面上，取得目標(biāo)的全景圖像，無(wú)需光——機(jī)掃描系統(tǒng)，大大提高了靈敏度和熱分辨率，可以進(jìn)一步提高目標(biāo)的探測(cè)距離和識(shí)別能力。

第三代熱成像儀也正在研發(fā)中。