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文檔簡介
紅外與微光夜視技術(shù)專題講座紅外與微光夜視技術(shù)專題講座一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢三、夜視器材在軍事上的應(yīng)用四、夜視技術(shù)對作戰(zhàn)的影響五、對抗紅外和微光夜視技術(shù)的措施專題講座一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢三、夜視器材在一、夜視的技術(shù)原理(一)夜視技術(shù)概述(三)夜間視覺(二)紅外線(四)實現(xiàn)夜視的條件和途徑專題講座一、夜視的技術(shù)原理(一)夜視技術(shù)概述(三)夜間視覺(二)紅外1、夜視技術(shù)是應(yīng)用光電探測和成像器材,將肉眼不可視目標(biāo)轉(zhuǎn)換(或增強)成可視影像的信息采集、處理和顯示技術(shù)。狹義而言,夜視技術(shù)裝備是人眼夜間觀察的助視器。廣義而言,夜視技術(shù)裝備是指能將非可視目標(biāo)轉(zhuǎn)化為可被人或技術(shù)裝備感知的信息的傳感裝置。(一)夜視技術(shù)概述專題講座1、夜視技術(shù)是應(yīng)用光電探測和成像器材,將肉眼不可視目標(biāo)轉(zhuǎn)換2、夜視器材及其分類根據(jù)夜視器材所敏感的光波波段,可分為熱(輻射)成像、近紅外光及可見光成像、以及紫外光成像三種類型。根據(jù)運載方式可分為人員手持、佩帶和固定式(安裝在飛行器、海陸武器平臺)三大類。根據(jù)夜視器材是否需配用人工照明光源,可以將其分為被動式成像和主動照明式成像兩大類別。根據(jù)圖像轉(zhuǎn)換與增強原理,將常用微光及非可見光成像器材分為以下五種類型:①微光夜視儀,②微光電視,③熱成像儀,④激光成像雷達(dá)和⑤主動式紅外夜視儀。專題講座2、夜視器材及其分類根據(jù)夜視器材所敏感的光波波段,可分為熱(表1軍用夜視器材(成像器材)的分類被動式目標(biāo)反射夜天自然光微光夜視儀(像增強器)微光電視(電荷耦合器攝像機)微光電視(光導(dǎo)攝像機)目標(biāo)的熱輻射光機掃描型熱像儀(紅外前視儀)焦平面列陣型熱像儀(凝視型)紅外電視(熱釋電攝像機)目標(biāo)反射夜天自然光和發(fā)射紅外光微光照相機目標(biāo)的微波輻射毫米波成像系統(tǒng)合成孔徑微波雷達(dá)(被動式和主動式)主動式目標(biāo)被近紅外燈照明紅外夜視儀目標(biāo)被紅外激光掃描激光雷達(dá)目標(biāo)被紫外燈照明紫外電視紅外信標(biāo)發(fā)光敵我識別器化學(xué)紅外光源發(fā)光紅外照明彈(與其它觀瞄器材配用)目標(biāo)被近紅外光照明近紅外照相機專題講座表1軍用夜視器材(成像器材)的分類被動式目標(biāo)反射夜天3、夜視技術(shù)的重要性從古至今,夜戰(zhàn)僅僅是一種巧用天時的特種戰(zhàn)法而已,夜暗對作戰(zhàn)雙方均是一種嚴(yán)重的行動障礙。隨著高技術(shù)兵器和夜視技術(shù)的發(fā)展,以及夜視器材的大量使用,夜戰(zhàn)將變得更加頻繁、更為重要,已成為現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭的主要作戰(zhàn)樣式。可以預(yù)料,現(xiàn)代戰(zhàn)爭擁有夜視器材優(yōu)勢的一方將越來越重視夜間進(jìn)攻作戰(zhàn),使其在夜戰(zhàn)中處于主動地位。同時,夜視裝備處于劣勢的一方,也必然會更加重視實施夜間防御作戰(zhàn),從而使得夜戰(zhàn)更加重要。
專題講座3、夜視技術(shù)的重要性從古至今,夜戰(zhàn)僅僅是一種巧用天時的特種戰(zhàn)(二)紅外線1、紅外線的發(fā)現(xiàn)2、紅外線的特點和規(guī)律3、紅外線在大氣中的傳輸4、噴氣式飛機的紅外輻射特征5、應(yīng)用:從響尾蛇到紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈專題講座(二)紅外線1、紅外線的發(fā)現(xiàn)2、紅外線的特點和規(guī)律3、紅外線(二)紅外線1、紅外線的發(fā)現(xiàn)2、紅外線的特點和規(guī)律把整個紅外區(qū)劃分為四個波段:波長在0.76~3.0微米之間的為近紅外線,波長在3.0~6.0微米之間的為中紅外線,波長在6.0~15微米之間的為遠(yuǎn)紅外線,波長在15~1000微米之間的為極遠(yuǎn)紅外線。把整個紅外區(qū)劃分為三個波段:波長在0.76~1.5微米之間的為近紅外線,波長在1.5~15微米之間的為中紅外線,波長在15~1000微米之間的為遠(yuǎn)紅外線。
專題講座(二)紅外線1、紅外線的發(fā)現(xiàn)2、紅外線的特點和規(guī)律把整個紅外自然界中任何溫度高于絕對零度(-273.16℃)的物體都在向外輻射各種波長的紅外線。所以我們周圍的一切物體都可看作是紅外線的輻射源。特點和規(guī)律:
斯特藩—玻耳茲曼定律黑體的總輻出度(即黑體單位表面單位時間輻射出的所有波長的能量)M0與熱力學(xué)溫度T的四次方成正比。維恩位移定律黑體輻射中,輻射能量峰值對應(yīng)的波長與熱力學(xué)溫度T成反比。反射、折射現(xiàn)象;干涉現(xiàn)象;熱效應(yīng)、光化學(xué)效應(yīng)和光電效應(yīng)。專題講座自然界中任何溫度高于絕對零度(-273.16℃)的物體都在向圖1景物反射率隨照射波長的變化曲線專題講座圖1景物反射率隨照射波長的變化曲線專題講座3、紅外線在大氣中的傳輸表2大氣成分成分濃度(體積百分比)是否吸收紅外輻射氮(N2)78.088
氧(O2)20.949
氬(Ar)0.93
二氧化碳(CO2)0.033吸收氖(Ne)1.8×10-3
氦(He)5.24×10-4
甲烷(CH4)1.4×10-4
氪(Kr)1.14×10-4
氧化氮(N2O)5×10-5吸收一氧化碳(CO)2×10-5吸收氙(Xe)8.6×10-6
氫(H2)5×10-6
臭氧(O3)可變吸收水蒸汽(H2O)可變吸收重水(HDO)可變吸收專題講座3、紅外線在大氣中的傳輸表2大氣成分成分濃度(體圖2海平面上1800m水平路程的大氣透過率
0.3~2.5μm、3.2~4.8μm、8~13μm。通常把這三個波段稱為“大氣窗口”。專題講座圖2海平面上1800m水平路程的大氣透過率0.3~2.4、噴氣式飛機的紅外輻射特征表3噴氣式飛機紅外輻射源飛機自身的輻射機身對環(huán)境輻射的反射發(fā)動機(噴管)尾噴管排出的氣體機身(蒙皮)氣動加熱其它發(fā)熱部件直射陽光的反射和散射大氣輻射地球輻射專題講座4、噴氣式飛機的紅外輻射特征表3噴氣式飛機紅外輻射源5、應(yīng)用:從響尾蛇到紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈圖3紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈示意圖專題講座5、應(yīng)用:從響尾蛇到紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈圖3紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈示意AIM-9M紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈專題講座AIM-9M紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈專題講座(三)夜間視覺1、夜間自然光照2、夜間視覺專題講座(三)夜間視覺1、夜間自然光照2、夜間視覺專題講座1、夜間自然光照表4夜間自然光照的組成光照來源在無阻擋水平面上的照度(單位:10-6勒克斯)百分比(%)可見星體557其余微弱星體22028黃道光38349大氣輝光12516合計~783100專題講座1、夜間自然光照表4夜間自然光照的組成光照來源在無阻表5自然界晝夜照度(單位:勒克斯)陽光垂直照射下的地面1~1.3×105晴天無陽光直射1~2×104陰天103甚陰天102晨昏朦影10深度晨昏朦影1晴天、滿月照射下的地面1~2×10-1上弦、下弦月夜10-2晴天、有星光時10-3陰天、星光下的地面10-4專題講座表5自然界晝夜照度(單位:勒克斯)陽光垂直照射下的地面2、夜間視覺暗適應(yīng)與夜間視覺在目標(biāo)亮度低于3×10-2坎德拉/米2的黑暗環(huán)境下,經(jīng)過30分鐘至60分鐘適應(yīng)時間之后,眼中桿體細(xì)胞還原出視紫紅質(zhì)。明適應(yīng)與晝間視覺當(dāng)環(huán)境光照快速地由暗變亮?xí)r,出現(xiàn)眩目現(xiàn)象。證明眼的“明適應(yīng)”也需經(jīng)歷一段適應(yīng)時間(大約10分鐘)。專題講座2、夜間視覺暗適應(yīng)與夜間視覺專題講座光譜范圍在晝間主要以錐體細(xì)胞感光時,視覺對0.38~0.76微米的可見光敏感,敏感峰值波長位于0.55微米(綠光),并能分辨景物的顏色。在弱照度下,主要用桿體細(xì)胞感光,人眼對0.5微米藍(lán)綠光敏感,對紅光不敏感,夜間視物沒有顏色的區(qū)分。空間分辨本領(lǐng)人眼所能分辨的最小視角,晝間達(dá)60”(即在100米遠(yuǎn)處能分辨的最小間隔約為30毫米),夜間變鈍,晝夜相差約25倍。2、夜間視覺專題講座光譜范圍2、夜間視覺專題講座(四)實現(xiàn)夜視的條件和途徑
利用微光和紅外線這兩個自然條件,通過把微光增強到足以引起人眼視覺的照度,把看不見的紅外線轉(zhuǎn)換成可見光,從而改善和擴大了人的視覺范圍。沿著這兩個途徑,發(fā)展了微光夜視技術(shù)和紅外夜視技術(shù)。并研制出多種類型的夜視器材。無論哪種類型的夜視器材,它們都是先把來自目標(biāo)的微光或紅外光信號轉(zhuǎn)換成電信號,然后把電信號放大,再把電信號轉(zhuǎn)換成可見光信號。這種“光一電一光”的轉(zhuǎn)換是夜視器材實現(xiàn)夜視的基本途徑。專題講座(四)實現(xiàn)夜視的條件和途徑利用微光和紅外線這兩個自然一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢三、夜視器材在軍事上的應(yīng)用四、夜視技術(shù)對作戰(zhàn)的影響五、對抗紅外和微光夜視技術(shù)的措施專題講座一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢三、夜視器材在二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(一)微光夜視技術(shù)(二)熱成像技術(shù)1、微光夜視技術(shù)概述3、微光夜視器材的分類和性能4、微光夜視技術(shù)的發(fā)展趨勢1、熱成像技術(shù)概述3、熱成像儀的分類和性能4、熱成像技術(shù)的發(fā)展趨勢2、微光夜視儀中的光電放大原理2、熱成像技術(shù)的工作原理專題講座二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(一)微光夜視技術(shù)(二)熱成像技(一)微光夜視技術(shù)1、微光夜視技術(shù)概述在第二次世界大戰(zhàn)末期和美國侵朝戰(zhàn)爭中,主動式紅外夜視儀被用作夜戰(zhàn)助視工具。60年代末期,美國陸軍在越南戰(zhàn)爭中首次裝備了手持式“星光鏡”——像增強器。海灣戰(zhàn)爭中,微光夜視儀被廣泛使用。我國設(shè)計制造的夜視器材部分型號已經(jīng)達(dá)到80年代國外同類產(chǎn)品的水平,在結(jié)構(gòu)、光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計和功能配備方面均有獨到之處。專題講座(一)微光夜視技術(shù)1、微光夜視技術(shù)概述在第二次世界大戰(zhàn)末期和2、微光夜視儀中的光電放大原理圖4級聯(lián)式象增強器微光夜視儀專題講座2、微光夜視儀中的光電放大原理圖4級聯(lián)式象增強器微光3、微光夜視器材的分類和性能微光夜視器材的分類共分三代:第一代微光夜視儀是60年代研制的。它使用三級級聯(lián)放大的增強管,能把星光放大2000倍以上,在夜間能看清400米處的單兵。第二代微光夜視儀是70年代研制的。它由微通道板以及單級光電陰極和熒光屏構(gòu)成,稱為微通道板(MCP)管。第二代器件要比第一代器件小而輕。其另一重要優(yōu)點是有自動亮度控制功能,因此即使有強閃光也不會失效。第三代微光夜視儀是80年代研制的。采用對弱光更敏感的砷化鎵作光電陰極材料。第三代管雖然比第二代管昂貴,但靈敏度更高,信噪比更佳,圖像更加清晰。這種更先進(jìn)的器件用作兵器瞄準(zhǔn)鏡和夜視眼鏡最理想。專題講座3、微光夜視器材的分類和性能微光夜視器材的分類共分三代:第二名稱美軍型號用途中距離武器瞄準(zhǔn)鏡AN/PVS-4星光下450米射程內(nèi),單兵武器瞄準(zhǔn)。夜視眼鏡(二代、二代半)AN/PVS-5A(1972年研制)雙目夜視眼鏡,視場40°,重量850克,星光下對人的發(fā)現(xiàn)距離約200米,對坦克的發(fā)現(xiàn)距離約565米。頭盔夜視鏡(三代管)AN/AVS-6(~1986年列裝)用于直升機起飛,著陸,超低空飛行(低于200英尺和150海里/4、時),夜間助視。夜視眼鏡(二、三代管)AN/PVS一7B(~1988年列裝)單筒雙目眼鏡,視場400,重量680克,有防強光裝置,可遠(yuǎn)距離觀察,也可近距看地圖、維修作業(yè)等。夜視眼鏡AN/PVS-7可裝于潛水面罩內(nèi),海水深150英尺輕型瞄準(zhǔn)鏡瓦洛公司Aquila用于特種部隊,手持式武器瞄準(zhǔn),重量97克。配用9886A型紅外指示器,作用距離300米。表6美軍裝備的幾種輕型夜視儀的性能專題講座名稱美軍型號用途中距離武器瞄準(zhǔn)鏡AN/PVS-4星光下450表7微光夜視器材性能比較國別器材名稱使用條件清晰等級觀察距離(米)坦克、卡車吉普車站立單兵美國頭盔微光觀察鏡(二代)9883A型有星、無月、晴夜、枯草地上,遠(yuǎn)處有山發(fā)現(xiàn)識別分清34813712434813712413712458荷蘭輕武器微光瞄準(zhǔn)鏡(一代)RS4TS型發(fā)現(xiàn)識別分清10008004001000800400650400250中國82無坐力炮微光瞄準(zhǔn)鏡(一代)發(fā)現(xiàn)識別分清100060040010006004001000600400美國炮用微光瞄準(zhǔn)鏡(二代)9865型星月皆無,陰夜、烏云、枯草地上,遠(yuǎn)處有山;發(fā)現(xiàn)識別分清10004002671000400267267230150中國遠(yuǎn)距離微光觀察儀(一代)WSJ4.8型發(fā)現(xiàn)識別分清11009004001100900400900500200美國遠(yuǎn)距離微光觀察儀(二代)瓦洛公司9885型月光0.1勒克斯星光0.001勒克斯發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)587141002457171914411075美國夜視眼鏡(二代)AN/PVS-5A型星光0.00l勒克斯發(fā)現(xiàn)識別565395
200136美國夜視眼鏡(二代半)利頓公司M909型月光0.1勒克斯發(fā)現(xiàn)識別450
617308星光0.001勒克斯發(fā)現(xiàn)識別340
436231專題講座表7微光夜視器材性能比較國別器材名稱使用條件清晰觀察距微光像增強器件的優(yōu)點有:不需冷卻,高可靠性,更生動的圖像和較低的成本。像增強系統(tǒng)通常不能透過霧或煙進(jìn)行觀察,且觀察距離有限,容易受偽裝的迷惑。最明顯的弱點是,它依賴夜天環(huán)境光線照明,不能在“全黑”環(huán)境下正常工作。微光夜視儀的優(yōu)缺點專題講座微光像增強器件的優(yōu)點有:不需冷卻,高可靠性,更生動的圖像和較4、微光夜視技術(shù)的發(fā)展趨勢
在近紅外波段以及中紅外、遠(yuǎn)紅外波段同時成像,更有利于識別偽裝。在寬波段上,偽裝網(wǎng)之類的器材很難在近紅外和遠(yuǎn)紅外波段同時模仿實物的光譜特征。將“微光夜視”圖像和“熱成像”圖像(以及其它傳感、測量結(jié)果)合成為一幅圖像的技術(shù),稱為“圖像融合”。這種技術(shù)有助于綜合發(fā)揮微光成像和紅外熱成像兩種技術(shù)的各自優(yōu)勢。現(xiàn)有微光夜視儀只能顯示黑白圖像,國外正研制能顯示彩色圖像的微光電視。以電荷耦合器件(CCD)組成的固態(tài)自掃描微光攝像機,是一種性能優(yōu)異的新型夜視器材。專題講座4、微光夜視技術(shù)的發(fā)展趨勢在近紅外波段以及中紅外、遠(yuǎn)(二)熱成像技術(shù)1、熱成像技術(shù)概述軍用紅外技術(shù)包括成像紅外和非成像紅外(即將靶視為“點目標(biāo)”的成像技術(shù))兩大類。美國德克薩斯儀器公司在50年代中期就研制成紅外探測半導(dǎo)體,1958年制成第一臺紅外行掃描繪圖儀,1964年又開發(fā)了飛機前視紅外儀(FLIR)。1967年美國武裝直升機首次運用FLIR(前視紅外)儀作戰(zhàn)。熱成像儀和電視攝像機與座艙顯示器和控制系統(tǒng)相連。熱成像技術(shù)是對90年代和2l世紀(jì)戰(zhàn)爭有重大影響的一項軍用高技術(shù)。專題講座(二)熱成像技術(shù)1、熱成像技術(shù)概述軍用紅外技術(shù)包括成像紅外和表8外軍裝備的幾種熱像儀性能名稱及型號用途手持熱成像觀察儀AN/PAS-7(美軍)手持觀察,戰(zhàn)場監(jiān)視,能發(fā)現(xiàn)約400米處的人員,重約4.8千克熱成像瞄準(zhǔn)鏡AN/TAS-4供“陶”式反坦克導(dǎo)彈瞄準(zhǔn),120元碲鎘汞探測器;熱成像瞄準(zhǔn)鏡供“陶”式2型反坦克導(dǎo)彈瞄準(zhǔn),8~14微米波段,冷卻氣瓶一次可工作2小時,對坦克發(fā)現(xiàn)距離3000米,識別距離2000米。MIRA熱成像儀(法、英、德)米蘭反坦克導(dǎo)彈瞄準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)眨離4000米,識別距離2000米,一個冷卻氣瓶及電池連續(xù)工作2小時。TD22型熱成像儀(以色列)用于手持或戰(zhàn)斗車輛觀瞄,3~5微米波段,對坦克發(fā)現(xiàn)距離6500米;識別距離2000米;對人員發(fā)現(xiàn)距離2500米,識別距離1500米。專題講座表8外軍裝備的幾種熱像儀性能名稱及型號用2、熱成像儀的工作原理熱像儀是一種依靠接收目標(biāo)發(fā)射紅外線成像的偵察儀器。從物理學(xué)的研究表明,物體輻射紅外線的強弱、輻射能量中短波成分的比例與物體的性質(zhì)和溫度有關(guān),即使是同一物體,如果各部分的溫度不同,則相應(yīng)輻射的紅外線波長和能量也不同。因此,熱像儀所顯示的圖像實質(zhì)上是反映目標(biāo)各個部位的溫差。這種成像方法叫做熱成像。專題講座2、熱成像儀的工作原理熱像儀是一種依靠接收目標(biāo)發(fā)射紅外線成像圖6新型熱像儀工作機理圖專題講座圖6新型熱像儀工作機理圖專題講座3、熱成像儀的分類和性能熱成像儀的分類八十年代在部隊中服役的熱成像儀器多數(shù)型號是采用第一代技術(shù),其特點是探測器的數(shù)量少于圖像中的像元數(shù)量,并且采用光機掃描裝置。表9列出第一代熱成像儀的主要性能參數(shù)。第二代熱成像儀,即凝視型熱成像儀已開始裝備部隊并用于九十年代的局部戰(zhàn)爭,但因價格昂貴,裝備數(shù)量較少。專題講座3、熱成像儀的分類和性能熱成像儀的分類專題講座表9美國三軍熱成像儀通用組件紅外探測器碲鎘汞探測器(多元,光機掃描)
致冷溫度70K60元、120元、180元陣列光譜響應(yīng)波段光譜響應(yīng)7.5~12微米最小可分辨溫差<0.3℃噪聲等效溫差<0.2℃視場3.4°×6.8°(寬規(guī)場)1.1°×2.2°(窄視場)視角分辨率O.5毫弧度(寬),O.167毫弧度(窄)致冷焦一湯開環(huán)致冷器或斯特林閉循環(huán)致冷器顯示方式單筒目鏡(直視)熒光屏(間接顯示),30幀/秒工作條件-32℃~60℃重量約l0千克(全套)專題講座表9美國三軍熱成像儀通用組件紅外探測器碲鎘汞探測器(多利用熱像儀可以在一定程度上識別偽裝。部隊常用一些樹枝作為人員、車輛、火炮和坦克等的偽裝。然而這些偽裝只能欺騙空中照相偵察和迷惑人的眼睛,卻瞞不過熱成像偵察技術(shù)。利用熱像儀則可以發(fā)現(xiàn)目標(biāo)內(nèi)部的某些過程和狀態(tài)。例如,坦克、汽車從停放處開走后,它原來停留的地方與周圍環(huán)境的溫度差發(fā)生變化,比較熱像圖即可判明它們已離開原地。熱像儀就是利用中紅外和遠(yuǎn)紅外部分的輻射,因此它的作用距離比較遠(yuǎn)。熱成像技術(shù)應(yīng)用于導(dǎo)彈制導(dǎo)熱成像儀的性能專題講座利用熱像儀可以在一定程度上識別偽裝。部隊常用一些樹枝作為人員成像制導(dǎo)攻擊南電視臺專題講座成像制導(dǎo)攻擊南電視臺專題講座4、熱成像技術(shù)的發(fā)展趨勢(1)發(fā)展第二代熱成像技術(shù)用第一代掃描型熱成像技術(shù)制成的儀器,體積、重量大,靈敏度差,作用距離不遠(yuǎn),因此各國積極發(fā)展第二代熱成像技術(shù)(焦平面陣列)。美國正在設(shè)法降低焦平面陣列的成本。(2)發(fā)展非致冷紅外探測器熱成像儀目前正在朝著小型化的目標(biāo)發(fā)展,減少致冷設(shè)備和相關(guān)的電源后,可以減輕整機重量,便于制造輕型手持式或頭盔式偵察或觀瞄設(shè)備。(3)紅外熱成像自動識別技術(shù)利用前視紅外與毫米波、激光、雷達(dá)、可見光電視組成多功能傳感器,采用計算機信息處理技術(shù),幫助作戰(zhàn)人員對目標(biāo)實現(xiàn)高速和自動地探測、識別、測距、跟蹤,為靈巧彈藥選擇瞄準(zhǔn)點。專題講座4、熱成像技術(shù)的發(fā)展趨勢(1)發(fā)展第二代熱成像技術(shù)用第一一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢三、夜視器材在軍事上的應(yīng)用四、夜視技術(shù)對作戰(zhàn)的影響五、對抗紅外和微光夜視技術(shù)的措施專題講座一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢三、夜視器材在三、夜視器材在軍事上的應(yīng)用紅外熱成像技術(shù)的戰(zhàn)略應(yīng)用包括對洲際彈道導(dǎo)彈的探測、識別、跟蹤,定向能攔截武器的瞄準(zhǔn),導(dǎo)彈的制導(dǎo),空對地遙感、監(jiān)視,大氣層內(nèi)、外核爆炸的探測等。夜視技術(shù)戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用主要包括偵察、監(jiān)視、觀察、瞄準(zhǔn)、火控、跟蹤、制導(dǎo)和駕駛、救護(hù)、工程作業(yè)等。以組件化為基礎(chǔ)的第一代掃描型紅外熱成像技術(shù)和微光夜視頭盔(眼鏡)等被動式夜視技術(shù)在80年代已經(jīng)成熟,在局部戰(zhàn)爭中得到了廣泛應(yīng)用。概述專題講座三、夜視器材在軍事上的應(yīng)用紅外熱成像技術(shù)的戰(zhàn)略應(yīng)用包括對洲際1、星載與機載偵察、預(yù)警技術(shù)在海灣戰(zhàn)爭中,美國先后發(fā)射了3顆改進(jìn)型KH-11照相偵察衛(wèi)星,星上裝有高分辨率(0.15-0.3米)可見光與紅外照相偵察設(shè)備;1顆先進(jìn)的防御支持計劃(DSP)衛(wèi)星。DSP導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星裝有3.66米的紅外探測系統(tǒng)(望遠(yuǎn)鏡),能在30秒內(nèi)探測“飛毛腿”導(dǎo)彈發(fā)射時的紅外信息,為美軍提供早期預(yù)警。同時,DSP衛(wèi)星還能探測到飛機尾噴管的紅外信息。在60年代前蘇聯(lián)入侵我國珍寶島時,蘇軍曾用衛(wèi)星照相技術(shù)獲取戰(zhàn)場情報。美國研制的無人駕駛飛機在白天利用電視傳感器、在夜間利用前視紅外傳感器工作。夜視技術(shù)使無人駕駛飛機成為遠(yuǎn)距離摧毀目標(biāo)和提供偵察信息的重要手段。當(dāng)今有兩種主要戰(zhàn)略預(yù)警手段:雷達(dá)預(yù)警和紅外預(yù)警,兩者相輔相成。在某些方面,紅外預(yù)警具有獨特的優(yōu)點。專題講座1、星載與機載偵察、預(yù)警技術(shù)在海灣戰(zhàn)爭中,美國先后發(fā)射了32、機載導(dǎo)航、瞄準(zhǔn)技術(shù)目前機載紅外、夜視技術(shù)裝備主要有導(dǎo)航吊艙、瞄準(zhǔn)吊艙和光電對抗吊艙等三類。導(dǎo)航吊艙一般配備前視紅外攝像機,有的還加裝地形跟蹤雷達(dá),主要用于飛機晝夜飛行和攻擊的導(dǎo)航;瞄準(zhǔn)吊艙主要裝有前視紅外攝像機、激光指示器/測距儀等光電設(shè)備,用于目標(biāo)搜索和捕捉,為制導(dǎo)武器(及非制導(dǎo)武器)提供精確制導(dǎo)和瞄準(zhǔn)。機載導(dǎo)航和瞄準(zhǔn)光電吊艙的主要特點是采取被動工作方式,不易受到電子干擾和反輻射導(dǎo)彈的威脅。美軍的夜間用低空導(dǎo)航和紅外瞄準(zhǔn)系統(tǒng)“LANTIRN”是現(xiàn)階段作戰(zhàn)性能最好的一種吊艙式夜視系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括AN/AAQ-13導(dǎo)航吊艙和AN/AAQ-14瞄準(zhǔn)吊艙。以色列的夜間目標(biāo)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)(NTS)裝備有紅外前視裝置和激光測距儀。專題講座2、機載導(dǎo)航、瞄準(zhǔn)技術(shù)目前機載紅外、夜視技術(shù)裝備主要有導(dǎo)航AH-64光電頭盔與火控專題講座AH-64光電頭盔與火控專題講座AH-64光電夜視與火控專題講座AH-64光電夜視與火控專題講座3、艦載觀察、火控與告警技術(shù)夜視器材能在較遠(yuǎn)的距離發(fā)現(xiàn)海上目標(biāo)。夜視器材分辨率高,獨具探測掠海飛行目標(biāo)的技術(shù)優(yōu)勢。在現(xiàn)代海戰(zhàn)中,低空、超低空掠海導(dǎo)彈是艦艇的主要威脅。只有被動紅外搜索、跟蹤、告警裝置與雷達(dá)聯(lián)合組成的空中防御系統(tǒng)才具有有效地對空中威脅進(jìn)行早期告警的功能。專題講座3、艦載觀察、火控與告警技術(shù)夜視器材能在較遠(yuǎn)的距離發(fā)現(xiàn)海上4、陸上偵測、瞄準(zhǔn)、火控與駕駛技術(shù)陸軍是夜視器材裝備數(shù)量最多、使用最廣泛的軍種。在海灣戰(zhàn)場上,美軍的M-1、M1A1坦克,英軍的“奇伏坦”,德國的“豹Ⅱ”和法國的AMX-30坦克等都配有光電儀器和夜視器材。多國部隊的步兵配有小型微光夜視儀、紅外熱像儀及激光測距機等。前蘇聯(lián)陸軍一個連約有60多具夜視器材,平均一個班裝備6具。遙控飛行器和巡航導(dǎo)彈已成為防空系統(tǒng)的最大威脅。英國的“鷹眼”等火控系統(tǒng)將紅外跟蹤電視攝像、激光測距與雷達(dá)組合成一體化火控系統(tǒng)。專題講座4、陸上偵測、瞄準(zhǔn)、火控與駕駛技術(shù)陸軍是夜視器材裝備數(shù)量最5、成像制導(dǎo)技術(shù)目標(biāo)的圖像信息包括圖像灰度及其分布,目標(biāo)形狀特征——目標(biāo)面積、周長、長寬比、圓度等,以及圖像序列特征。成像跟蹤與點跟蹤相比可以較多地利用目標(biāo)特征信息。有效地實現(xiàn)導(dǎo)彈的智能制導(dǎo)。美國研制的AIFS遠(yuǎn)程末制導(dǎo)炮彈采用了熱成像或紅外/毫米波導(dǎo)引頭,“銅班蛇”制導(dǎo)炮彈也采用了熱成像制導(dǎo)。專題講座5、成像制導(dǎo)技術(shù)目標(biāo)的圖像信息包括圖像灰度及其分布,目標(biāo)形光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈專題講座光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈專題講座一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)趨勢三、夜視器材在軍事上的應(yīng)用四、夜視技術(shù)對作戰(zhàn)的影響五、對抗紅外和微光夜視技術(shù)的措施專題講座一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)趨勢三、夜視器材在軍四、夜視技術(shù)對作戰(zhàn)的影響夜視技術(shù)的進(jìn)步,不僅使人的視力延伸到過去被夜幕籠罩的時空,而且使炮彈和導(dǎo)彈長“眼睛”,使夜戰(zhàn)部隊的信息獲取能力、機動能力、協(xié)同能力和打擊力倍增。夜視技術(shù)使夜戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)理論和作戰(zhàn)方法發(fā)生了很大的變化。專題講座四、夜視技術(shù)對作戰(zhàn)的影響夜視技術(shù)的進(jìn)步,不僅使人的視力延伸到1、夜視高技術(shù)轉(zhuǎn)化成戰(zhàn)斗力在未來戰(zhàn)爭中,信息力是影響指揮能力和打擊能力的重要因素之一。作為一種獲取信息的手段,夜視技術(shù)不僅使戰(zhàn)爭舞臺在時域(從而也在空域)上得到延拓,使人員和車輛的活動自由度得到擴展,機動和協(xié)同能力得到增強。而且使武器系統(tǒng)的瞄準(zhǔn)精度得到提高,使后勤支援能力(特別是夜間運輸及救護(hù)等能力)得到增強。同時為戰(zhàn)場上的信息獲取、協(xié)調(diào)指揮、適時機動和精確打擊提供了可靠的保障。專題講座1、夜視高技術(shù)轉(zhuǎn)化成戰(zhàn)斗力在未來戰(zhàn)爭中,信息力是影響指揮能2、夜戰(zhàn)的重要地位上升
夜戰(zhàn)和晝戰(zhàn)成為全時辰作戰(zhàn)的兩個相互銜接的階段。今后,在某些局部戰(zhàn)爭中,夜間作戰(zhàn)甚至?xí)嘤跁円棺鲬?zhàn)。而以往則僅僅把夜戰(zhàn)當(dāng)成晝戰(zhàn)的補充。夜視技術(shù)的效用制高點尤如山峰關(guān)隘、江河天塹,使居高者得利,使勢低者臨險。包括美軍在內(nèi)的發(fā)達(dá)國家軍隊,在裝備先進(jìn)夜視器材后,由過去怯于夜戰(zhàn)變?yōu)橹鲃犹羝鹨箲?zhàn)。外軍重視以夜間作為與裝備上處于劣勢的對手交戰(zhàn)的首選時機,不斷創(chuàng)造新戰(zhàn)法。顯然,在高技術(shù)局部戰(zhàn)爭中,夜間不易得者,晝間更難得之。這將是主動發(fā)動夜戰(zhàn)的動因之一。今后,夜戰(zhàn)將更頻繁、更激烈,對達(dá)成戰(zhàn)略和戰(zhàn)役目的將更具影響力。專題講座2、夜戰(zhàn)的重要地位上升夜戰(zhàn)和晝戰(zhàn)成為全時辰作戰(zhàn)的兩3、夜戰(zhàn)的規(guī)模擴大,形態(tài)多樣以往的夜戰(zhàn),主要是在戰(zhàn)術(shù)范圍內(nèi)的襲擊性交戰(zhàn)。作戰(zhàn)地域小、時間短,通常是小分隊作戰(zhàn),短兵相接,陸戰(zhàn)為主?,F(xiàn)代夜戰(zhàn)出現(xiàn)海、天、空、地一體,大縱深、全時辰交戰(zhàn)的景況?;鹆?zhàn)、導(dǎo)彈戰(zhàn)、電子戰(zhàn)和心理戰(zhàn),總之,晝戰(zhàn)的各種形式均向夜間延續(xù)。夜間奔襲、機降滲透、夜間火力運用等等,戰(zhàn)術(shù)不斷創(chuàng)新。作戰(zhàn)方式既有與晝戰(zhàn)相同之處,又有適合于夜戰(zhàn)隱蔽性、突然性的獨特戰(zhàn)法。夜戰(zhàn)規(guī)模擴大到戰(zhàn)役乃至戰(zhàn)略范圍的大兵團作戰(zhàn)。奪取夜戰(zhàn)勝利成為贏得局部戰(zhàn)爭全局勝利的重要因素之一。專題講座3、夜戰(zhàn)的規(guī)模擴大,形態(tài)多樣以往的夜戰(zhàn),主要是在戰(zhàn)術(shù)范圍內(nèi)4、夜視技術(shù)的發(fā)展促使傳統(tǒng)戰(zhàn)法推陳出新一切戰(zhàn)術(shù)都離不開技術(shù)水平的制約。夜視技術(shù)的進(jìn)步,必須促成夜戰(zhàn)戰(zhàn)法推陳出新。我們必須實事求是,尊重科學(xué),分析夜視技術(shù)對我軍夜戰(zhàn)傳統(tǒng)觀念的沖擊。在技術(shù)上知己知彼,在戰(zhàn)術(shù)上更新思路,有利于繼承我軍善于近戰(zhàn)、長于夜戰(zhàn)的傳統(tǒng),形成和發(fā)展我軍高技術(shù)夜戰(zhàn)特長,在現(xiàn)代夜戰(zhàn)中爭取主動權(quán)。專題講座4、夜視技術(shù)的發(fā)展促使傳統(tǒng)戰(zhàn)法推陳出新一切戰(zhàn)術(shù)都離不開技術(shù)5、夜視技術(shù)裝備的應(yīng)用與對抗成為夜戰(zhàn)的主要內(nèi)容之一由于夜視技術(shù)裝備性能的優(yōu)劣對軍事抗?fàn)幃a(chǎn)生不容低估的影響,使得夜戰(zhàn)與晝戰(zhàn)有許多不同之點。夜視器材的廣泛應(yīng)用,使夜間作戰(zhàn)方式、作戰(zhàn)進(jìn)程出現(xiàn)自身的特點:制定作戰(zhàn)計劃,必須掌握(估計)敵方的夜視器材效能,把夜視能力作為評價敵戰(zhàn)斗實力的重要依據(jù)之一。在攻防戰(zhàn)斗中,軍事裝備實力的角逐,謀略的較量,均與夜視器材的使用與對抗密切關(guān)聯(lián)。打擊夜視器材,減弱敵方的夜視能力,形同“點穴術(shù)”,能夠使敵方的信息力和打擊力隨之癱軟。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,交戰(zhàn)雙方不可避免地要把更多的兵力和精力投入對抗與反對抗的行動中,竭盡全力地爭奪制夜權(quán)。專題講座5、夜視技術(shù)裝備的應(yīng)用與對抗成為夜戰(zhàn)的主要內(nèi)容之一由于夜視6、夜間訓(xùn)練成為軍事訓(xùn)練的重點之一部隊夜視器材性能較落后,越要加強夜戰(zhàn)訓(xùn)練。憑借夜戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)素質(zhì)的提高,能夠有效地彌補我軍在夜視技術(shù)某些方面暫時落后的弱點。夜戰(zhàn)是人戰(zhàn),是視力、智力和戰(zhàn)術(shù)能力的較量。必須指出,即使工業(yè)發(fā)達(dá)國家的軍隊,夜戰(zhàn)中也不是人手一具夜視器材,而配有一定比例的裸眼兵員參戰(zhàn)。美軍強調(diào)夜戰(zhàn)中造成敵對方心理震懾,因此,夜訓(xùn)中心理學(xué)和生理學(xué)課目的訓(xùn)練,應(yīng)成為提高我軍夜訓(xùn)水平的目標(biāo)之一。專題講座6、夜間訓(xùn)練成為軍事訓(xùn)練的重點之一部隊夜視器材性能較落后,7、制夜權(quán)制夜權(quán)是制電磁頻譜權(quán)的表現(xiàn)形式之一。是信息優(yōu)勢的重要環(huán)節(jié),只有有了“制夜權(quán)”,才能有“制空、制海、制陸權(quán)”。掌握制夜權(quán),在于憑借夜戰(zhàn)實力的優(yōu)勢,使敵方夜戰(zhàn)能力受到壓制,己方能在隱蔽處掌握敵方的信息,并實施有效的指揮和有力的打擊,而敵方卻不能獲取同類信息。專題講座7、制夜權(quán)制夜權(quán)是制電磁頻譜權(quán)的表現(xiàn)形式之一。是信息優(yōu)勢的一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)趨勢三、夜視器材在軍事上的應(yīng)用四、夜視技術(shù)對作戰(zhàn)的影響五、對抗紅外和微光夜視技術(shù)的措施專題講座一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)趨勢三、夜視器材在軍五、對抗紅外和微光夜視技術(shù)的措施在夜戰(zhàn)中開展光電對抗的目的在于,巧妙利用光電子對抗裝備和手段,嚴(yán)重破壞或干擾敵方夜視器材與裝備,使之不能正常工作。使我方目標(biāo)藏得住、瞞得過、動得快,保障我方夜視器材與裝備能看得清、看得遠(yuǎn)、瞄得準(zhǔn)。隨著夜視技術(shù)的迅速發(fā)展和夜視器材大量裝備部隊,夜戰(zhàn)的規(guī)模和頻率的不斷加大,為了取得夜戰(zhàn)的優(yōu)勢,敵對雙方不僅重視夜視裝備的質(zhì)量和數(shù)量,而且越來越重視開發(fā)對抗夜視裝備和技術(shù)和手段。專題講座五、對抗紅外和微光夜視技術(shù)的措施在夜戰(zhàn)中開展光電對抗的目的在1、光電對抗的重要作用蘇制“薩姆-7”紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈所經(jīng)歷的紅外對抗戰(zhàn)例說明:“對抗”是技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物,同時也是技術(shù)創(chuàng)新的推動力。蘇制“薩姆-7”紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈為例:專題講座1、光電對抗的重要作用蘇制“薩姆-7”紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈所經(jīng)歷的直升機施放紅外誘餌專題講座直升機施放紅外誘餌專題講座2、夜視技術(shù)裝備的弱點夜視器材在技術(shù)性能和使用性能方面的局限性主要有:(1)色覺消失。夜視器材輸出圖像是單色的,丟失了景物彩色信息;與此同時,觀察者聽覺、嗅覺也比裸眼者下降。(2)立體感消失。除個別型號(例如雙筒夜視眼鏡)外,微光夜視儀和熱成像儀視物沒有立體感;容易誤判目標(biāo)縱深位置。
(3)空間分辨率下降。主要原因是:①夜視儀分辨率趕不上可見光望遠(yuǎn)鏡。②眼的桿體細(xì)胞分辨率不及晝間視物所用的錐體細(xì)胞。③人眼搜索1幅16°×12°的畫面約需1秒鐘,看清一幅靜止畫面約需0.3秒。當(dāng)目標(biāo)運動時,夜視分辨本領(lǐng)隨目標(biāo)速度增大而下降。專題講座2、夜視技術(shù)裝備的弱點夜視器材在技術(shù)性能和使用性能方面的局(4)目標(biāo)輪廓可見性下降。在夜暗中,目標(biāo)的輪廓與陰影沒有明顯邊界或邊界模糊。熱成像的目標(biāo)輪廓與晝間形象不一致(5)視場有限。常用夜視觀瞄器材的視場角約為7°~15°,熱成像儀視場比夜視儀略小。而人眼的視角約為40°(方向)、30°(俯仰)。(6)景深有限。(7)敏感波段有限。每種夜視器材只能在特定的波長范圍內(nèi)正常工作。例如熱成像儀在3~5微米和9~13微米之外的波段不敏感;微光夜視儀現(xiàn)階段在大于1微米波段不敏感。夜視儀在現(xiàn)階段的工作頻譜是已知的、固定的和有限的。這使得開展對抗時,我們可以有“投其所好”和避實就虛兩種選擇。專題講座(4)目標(biāo)輪廓可見性下降。在夜暗中,目標(biāo)的輪廓與陰影沒有明顯(8)機載、星載平臺臨空時間有限。(9)作用距離受到天候的影響。在濃霧、雨、雪條件下,夜視器材(含熱成像儀)視距縮減。在無星月、有濃云之夜,夜天光太弱,微光夜視儀視距下降,甚至不堪使用。(10)作用距離受到人工施放光學(xué)衰減物質(zhì)的影響。煙幕、塵土以及大氣擾動均能劣化夜視器材的觀察效果。(11)觀察效果受閃光的影響。強光(以及強熱源)特別是強閃光在儀器成像時形成光暈,觀察者的視覺在閃光刺激時出現(xiàn)“發(fā)黑”、“目?!钡炔贿m反應(yīng),或因圖像閃爍產(chǎn)生誤判。(12)在激光攻擊下,觀察者的眼和儀器中的光電陰極以及光電探測器等部位十分脆弱。在電磁干擾下,儀器的電子線路十分脆弱。專題講座(8)機載、星載平臺臨空時間有限。專題講座有三方面的原因:(1)儀器性能受到技術(shù)規(guī)律的制約。例如大視場和高分辨率不可兼得;濃霧對光波的衰減系數(shù)很高等。(2)受到光電器件現(xiàn)階段性能水平的限制。例如光電陰極現(xiàn)階段對大于1微米的長波不敏感等。(3)受到視覺生理的限制。例如夜暗中遇強光出現(xiàn)目眩,以及夜間色覺消失等。夜視器材的局限性產(chǎn)生的原因?qū)n}講座有三方面的原因:夜視器材的局限性產(chǎn)生的原因?qū)n}講座3、對抗微光與紅外夜視技術(shù)的原理減弱目標(biāo)的可探測特征夜視儀和熱成像儀探測目標(biāo)必須具備兩個基本條件:(1)搜集到足夠的能量,使有用信號與噪聲有明顯區(qū)別;(2)目標(biāo)信號幅度應(yīng)與背景信號之間有明顯區(qū)別,能被肉眼分辨出來。減小發(fā)現(xiàn)與識別概率專題講座3、對抗微光與紅外夜視技術(shù)的原理減弱目標(biāo)的可探測特征夜視4、夜間光電對抗的措施根據(jù)夜視對抗中被偵察方是否人為輻射光能量,把對抗手段分為無源對抗和有源對抗兩大類。為了抑制和減煞敵方夜視器材的效能,必須從“目標(biāo)”→“大氣”→“儀器”→“觀察者”以及“目標(biāo)照明”這個測量鏈的各個環(huán)節(jié)入手,實施綜合性對抗作戰(zhàn)。專題講座4、夜間光電對抗的措施根據(jù)夜視對抗中被偵察方是否人為輻射光5、對抗器材與對抗措施的應(yīng)用為了對抗夜視偵測、光電制導(dǎo)和火控技術(shù)裝備的威脅,外軍主要采用以下五類對抗手段:對己方目標(biāo)采取的措施——減小可探測性。對傳輸通道采取的措施——增大衰減特性。對敵方光電裝備采取的措施——硬破壞、軟殺傷。對敵方操作人員采取的措施——生理和心理攻擊。對“光電對抗”采取的措施——反對抗。專題講座5、對抗器材與對抗措施的應(yīng)用為了對抗夜視偵測、光電制導(dǎo)和火飛機施放綜合箔條誘餌專題講座飛機施放綜合箔條誘餌專題講座謝謝專題講座謝謝專題講座知識回顧KnowledgeReview祝您成功!知識回顧KnowledgeReview祝您成功!紅外與微光夜視技術(shù)專題講座紅外與微光夜視技術(shù)專題講座一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢三、夜視器材在軍事上的應(yīng)用四、夜視技術(shù)對作戰(zhàn)的影響五、對抗紅外和微光夜視技術(shù)的措施專題講座一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢三、夜視器材在一、夜視的技術(shù)原理(一)夜視技術(shù)概述(三)夜間視覺(二)紅外線(四)實現(xiàn)夜視的條件和途徑專題講座一、夜視的技術(shù)原理(一)夜視技術(shù)概述(三)夜間視覺(二)紅外1、夜視技術(shù)是應(yīng)用光電探測和成像器材,將肉眼不可視目標(biāo)轉(zhuǎn)換(或增強)成可視影像的信息采集、處理和顯示技術(shù)。狹義而言,夜視技術(shù)裝備是人眼夜間觀察的助視器。廣義而言,夜視技術(shù)裝備是指能將非可視目標(biāo)轉(zhuǎn)化為可被人或技術(shù)裝備感知的信息的傳感裝置。(一)夜視技術(shù)概述專題講座1、夜視技術(shù)是應(yīng)用光電探測和成像器材,將肉眼不可視目標(biāo)轉(zhuǎn)換2、夜視器材及其分類根據(jù)夜視器材所敏感的光波波段,可分為熱(輻射)成像、近紅外光及可見光成像、以及紫外光成像三種類型。根據(jù)運載方式可分為人員手持、佩帶和固定式(安裝在飛行器、海陸武器平臺)三大類。根據(jù)夜視器材是否需配用人工照明光源,可以將其分為被動式成像和主動照明式成像兩大類別。根據(jù)圖像轉(zhuǎn)換與增強原理,將常用微光及非可見光成像器材分為以下五種類型:①微光夜視儀,②微光電視,③熱成像儀,④激光成像雷達(dá)和⑤主動式紅外夜視儀。專題講座2、夜視器材及其分類根據(jù)夜視器材所敏感的光波波段,可分為熱(表1軍用夜視器材(成像器材)的分類被動式目標(biāo)反射夜天自然光微光夜視儀(像增強器)微光電視(電荷耦合器攝像機)微光電視(光導(dǎo)攝像機)目標(biāo)的熱輻射光機掃描型熱像儀(紅外前視儀)焦平面列陣型熱像儀(凝視型)紅外電視(熱釋電攝像機)目標(biāo)反射夜天自然光和發(fā)射紅外光微光照相機目標(biāo)的微波輻射毫米波成像系統(tǒng)合成孔徑微波雷達(dá)(被動式和主動式)主動式目標(biāo)被近紅外燈照明紅外夜視儀目標(biāo)被紅外激光掃描激光雷達(dá)目標(biāo)被紫外燈照明紫外電視紅外信標(biāo)發(fā)光敵我識別器化學(xué)紅外光源發(fā)光紅外照明彈(與其它觀瞄器材配用)目標(biāo)被近紅外光照明近紅外照相機專題講座表1軍用夜視器材(成像器材)的分類被動式目標(biāo)反射夜天3、夜視技術(shù)的重要性從古至今,夜戰(zhàn)僅僅是一種巧用天時的特種戰(zhàn)法而已,夜暗對作戰(zhàn)雙方均是一種嚴(yán)重的行動障礙。隨著高技術(shù)兵器和夜視技術(shù)的發(fā)展,以及夜視器材的大量使用,夜戰(zhàn)將變得更加頻繁、更為重要,已成為現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭的主要作戰(zhàn)樣式??梢灶A(yù)料,現(xiàn)代戰(zhàn)爭擁有夜視器材優(yōu)勢的一方將越來越重視夜間進(jìn)攻作戰(zhàn),使其在夜戰(zhàn)中處于主動地位。同時,夜視裝備處于劣勢的一方,也必然會更加重視實施夜間防御作戰(zhàn),從而使得夜戰(zhàn)更加重要。
專題講座3、夜視技術(shù)的重要性從古至今,夜戰(zhàn)僅僅是一種巧用天時的特種戰(zhàn)(二)紅外線1、紅外線的發(fā)現(xiàn)2、紅外線的特點和規(guī)律3、紅外線在大氣中的傳輸4、噴氣式飛機的紅外輻射特征5、應(yīng)用:從響尾蛇到紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈專題講座(二)紅外線1、紅外線的發(fā)現(xiàn)2、紅外線的特點和規(guī)律3、紅外線(二)紅外線1、紅外線的發(fā)現(xiàn)2、紅外線的特點和規(guī)律把整個紅外區(qū)劃分為四個波段:波長在0.76~3.0微米之間的為近紅外線,波長在3.0~6.0微米之間的為中紅外線,波長在6.0~15微米之間的為遠(yuǎn)紅外線,波長在15~1000微米之間的為極遠(yuǎn)紅外線。把整個紅外區(qū)劃分為三個波段:波長在0.76~1.5微米之間的為近紅外線,波長在1.5~15微米之間的為中紅外線,波長在15~1000微米之間的為遠(yuǎn)紅外線。
專題講座(二)紅外線1、紅外線的發(fā)現(xiàn)2、紅外線的特點和規(guī)律把整個紅外自然界中任何溫度高于絕對零度(-273.16℃)的物體都在向外輻射各種波長的紅外線。所以我們周圍的一切物體都可看作是紅外線的輻射源。特點和規(guī)律:
斯特藩—玻耳茲曼定律黑體的總輻出度(即黑體單位表面單位時間輻射出的所有波長的能量)M0與熱力學(xué)溫度T的四次方成正比。維恩位移定律黑體輻射中,輻射能量峰值對應(yīng)的波長與熱力學(xué)溫度T成反比。反射、折射現(xiàn)象;干涉現(xiàn)象;熱效應(yīng)、光化學(xué)效應(yīng)和光電效應(yīng)。專題講座自然界中任何溫度高于絕對零度(-273.16℃)的物體都在向圖1景物反射率隨照射波長的變化曲線專題講座圖1景物反射率隨照射波長的變化曲線專題講座3、紅外線在大氣中的傳輸表2大氣成分成分濃度(體積百分比)是否吸收紅外輻射氮(N2)78.088
氧(O2)20.949
氬(Ar)0.93
二氧化碳(CO2)0.033吸收氖(Ne)1.8×10-3
氦(He)5.24×10-4
甲烷(CH4)1.4×10-4
氪(Kr)1.14×10-4
氧化氮(N2O)5×10-5吸收一氧化碳(CO)2×10-5吸收氙(Xe)8.6×10-6
氫(H2)5×10-6
臭氧(O3)可變吸收水蒸汽(H2O)可變吸收重水(HDO)可變吸收專題講座3、紅外線在大氣中的傳輸表2大氣成分成分濃度(體圖2海平面上1800m水平路程的大氣透過率
0.3~2.5μm、3.2~4.8μm、8~13μm。通常把這三個波段稱為“大氣窗口”。專題講座圖2海平面上1800m水平路程的大氣透過率0.3~2.4、噴氣式飛機的紅外輻射特征表3噴氣式飛機紅外輻射源飛機自身的輻射機身對環(huán)境輻射的反射發(fā)動機(噴管)尾噴管排出的氣體機身(蒙皮)氣動加熱其它發(fā)熱部件直射陽光的反射和散射大氣輻射地球輻射專題講座4、噴氣式飛機的紅外輻射特征表3噴氣式飛機紅外輻射源5、應(yīng)用:從響尾蛇到紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈圖3紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈示意圖專題講座5、應(yīng)用:從響尾蛇到紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈圖3紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈示意AIM-9M紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈專題講座AIM-9M紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈專題講座(三)夜間視覺1、夜間自然光照2、夜間視覺專題講座(三)夜間視覺1、夜間自然光照2、夜間視覺專題講座1、夜間自然光照表4夜間自然光照的組成光照來源在無阻擋水平面上的照度(單位:10-6勒克斯)百分比(%)可見星體557其余微弱星體22028黃道光38349大氣輝光12516合計~783100專題講座1、夜間自然光照表4夜間自然光照的組成光照來源在無阻表5自然界晝夜照度(單位:勒克斯)陽光垂直照射下的地面1~1.3×105晴天無陽光直射1~2×104陰天103甚陰天102晨昏朦影10深度晨昏朦影1晴天、滿月照射下的地面1~2×10-1上弦、下弦月夜10-2晴天、有星光時10-3陰天、星光下的地面10-4專題講座表5自然界晝夜照度(單位:勒克斯)陽光垂直照射下的地面2、夜間視覺暗適應(yīng)與夜間視覺在目標(biāo)亮度低于3×10-2坎德拉/米2的黑暗環(huán)境下,經(jīng)過30分鐘至60分鐘適應(yīng)時間之后,眼中桿體細(xì)胞還原出視紫紅質(zhì)。明適應(yīng)與晝間視覺當(dāng)環(huán)境光照快速地由暗變亮?xí)r,出現(xiàn)眩目現(xiàn)象。證明眼的“明適應(yīng)”也需經(jīng)歷一段適應(yīng)時間(大約10分鐘)。專題講座2、夜間視覺暗適應(yīng)與夜間視覺專題講座光譜范圍在晝間主要以錐體細(xì)胞感光時,視覺對0.38~0.76微米的可見光敏感,敏感峰值波長位于0.55微米(綠光),并能分辨景物的顏色。在弱照度下,主要用桿體細(xì)胞感光,人眼對0.5微米藍(lán)綠光敏感,對紅光不敏感,夜間視物沒有顏色的區(qū)分??臻g分辨本領(lǐng)人眼所能分辨的最小視角,晝間達(dá)60”(即在100米遠(yuǎn)處能分辨的最小間隔約為30毫米),夜間變鈍,晝夜相差約25倍。2、夜間視覺專題講座光譜范圍2、夜間視覺專題講座(四)實現(xiàn)夜視的條件和途徑
利用微光和紅外線這兩個自然條件,通過把微光增強到足以引起人眼視覺的照度,把看不見的紅外線轉(zhuǎn)換成可見光,從而改善和擴大了人的視覺范圍。沿著這兩個途徑,發(fā)展了微光夜視技術(shù)和紅外夜視技術(shù)。并研制出多種類型的夜視器材。無論哪種類型的夜視器材,它們都是先把來自目標(biāo)的微光或紅外光信號轉(zhuǎn)換成電信號,然后把電信號放大,再把電信號轉(zhuǎn)換成可見光信號。這種“光一電一光”的轉(zhuǎn)換是夜視器材實現(xiàn)夜視的基本途徑。專題講座(四)實現(xiàn)夜視的條件和途徑利用微光和紅外線這兩個自然一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢三、夜視器材在軍事上的應(yīng)用四、夜視技術(shù)對作戰(zhàn)的影響五、對抗紅外和微光夜視技術(shù)的措施專題講座一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢三、夜視器材在二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(一)微光夜視技術(shù)(二)熱成像技術(shù)1、微光夜視技術(shù)概述3、微光夜視器材的分類和性能4、微光夜視技術(shù)的發(fā)展趨勢1、熱成像技術(shù)概述3、熱成像儀的分類和性能4、熱成像技術(shù)的發(fā)展趨勢2、微光夜視儀中的光電放大原理2、熱成像技術(shù)的工作原理專題講座二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(一)微光夜視技術(shù)(二)熱成像技(一)微光夜視技術(shù)1、微光夜視技術(shù)概述在第二次世界大戰(zhàn)末期和美國侵朝戰(zhàn)爭中,主動式紅外夜視儀被用作夜戰(zhàn)助視工具。60年代末期,美國陸軍在越南戰(zhàn)爭中首次裝備了手持式“星光鏡”——像增強器。海灣戰(zhàn)爭中,微光夜視儀被廣泛使用。我國設(shè)計制造的夜視器材部分型號已經(jīng)達(dá)到80年代國外同類產(chǎn)品的水平,在結(jié)構(gòu)、光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計和功能配備方面均有獨到之處。專題講座(一)微光夜視技術(shù)1、微光夜視技術(shù)概述在第二次世界大戰(zhàn)末期和2、微光夜視儀中的光電放大原理圖4級聯(lián)式象增強器微光夜視儀專題講座2、微光夜視儀中的光電放大原理圖4級聯(lián)式象增強器微光3、微光夜視器材的分類和性能微光夜視器材的分類共分三代:第一代微光夜視儀是60年代研制的。它使用三級級聯(lián)放大的增強管,能把星光放大2000倍以上,在夜間能看清400米處的單兵。第二代微光夜視儀是70年代研制的。它由微通道板以及單級光電陰極和熒光屏構(gòu)成,稱為微通道板(MCP)管。第二代器件要比第一代器件小而輕。其另一重要優(yōu)點是有自動亮度控制功能,因此即使有強閃光也不會失效。第三代微光夜視儀是80年代研制的。采用對弱光更敏感的砷化鎵作光電陰極材料。第三代管雖然比第二代管昂貴,但靈敏度更高,信噪比更佳,圖像更加清晰。這種更先進(jìn)的器件用作兵器瞄準(zhǔn)鏡和夜視眼鏡最理想。專題講座3、微光夜視器材的分類和性能微光夜視器材的分類共分三代:第二名稱美軍型號用途中距離武器瞄準(zhǔn)鏡AN/PVS-4星光下450米射程內(nèi),單兵武器瞄準(zhǔn)。夜視眼鏡(二代、二代半)AN/PVS-5A(1972年研制)雙目夜視眼鏡,視場40°,重量850克,星光下對人的發(fā)現(xiàn)距離約200米,對坦克的發(fā)現(xiàn)距離約565米。頭盔夜視鏡(三代管)AN/AVS-6(~1986年列裝)用于直升機起飛,著陸,超低空飛行(低于200英尺和150海里/4、時),夜間助視。夜視眼鏡(二、三代管)AN/PVS一7B(~1988年列裝)單筒雙目眼鏡,視場400,重量680克,有防強光裝置,可遠(yuǎn)距離觀察,也可近距看地圖、維修作業(yè)等。夜視眼鏡AN/PVS-7可裝于潛水面罩內(nèi),海水深150英尺輕型瞄準(zhǔn)鏡瓦洛公司Aquila用于特種部隊,手持式武器瞄準(zhǔn),重量97克。配用9886A型紅外指示器,作用距離300米。表6美軍裝備的幾種輕型夜視儀的性能專題講座名稱美軍型號用途中距離武器瞄準(zhǔn)鏡AN/PVS-4星光下450表7微光夜視器材性能比較國別器材名稱使用條件清晰等級觀察距離(米)坦克、卡車吉普車站立單兵美國頭盔微光觀察鏡(二代)9883A型有星、無月、晴夜、枯草地上,遠(yuǎn)處有山發(fā)現(xiàn)識別分清34813712434813712413712458荷蘭輕武器微光瞄準(zhǔn)鏡(一代)RS4TS型發(fā)現(xiàn)識別分清10008004001000800400650400250中國82無坐力炮微光瞄準(zhǔn)鏡(一代)發(fā)現(xiàn)識別分清100060040010006004001000600400美國炮用微光瞄準(zhǔn)鏡(二代)9865型星月皆無,陰夜、烏云、枯草地上,遠(yuǎn)處有山;發(fā)現(xiàn)識別分清10004002671000400267267230150中國遠(yuǎn)距離微光觀察儀(一代)WSJ4.8型發(fā)現(xiàn)識別分清11009004001100900400900500200美國遠(yuǎn)距離微光觀察儀(二代)瓦洛公司9885型月光0.1勒克斯星光0.001勒克斯發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)587141002457171914411075美國夜視眼鏡(二代)AN/PVS-5A型星光0.00l勒克斯發(fā)現(xiàn)識別565395
200136美國夜視眼鏡(二代半)利頓公司M909型月光0.1勒克斯發(fā)現(xiàn)識別450
617308星光0.001勒克斯發(fā)現(xiàn)識別340
436231專題講座表7微光夜視器材性能比較國別器材名稱使用條件清晰觀察距微光像增強器件的優(yōu)點有:不需冷卻,高可靠性,更生動的圖像和較低的成本。像增強系統(tǒng)通常不能透過霧或煙進(jìn)行觀察,且觀察距離有限,容易受偽裝的迷惑。最明顯的弱點是,它依賴夜天環(huán)境光線照明,不能在“全黑”環(huán)境下正常工作。微光夜視儀的優(yōu)缺點專題講座微光像增強器件的優(yōu)點有:不需冷卻,高可靠性,更生動的圖像和較4、微光夜視技術(shù)的發(fā)展趨勢
在近紅外波段以及中紅外、遠(yuǎn)紅外波段同時成像,更有利于識別偽裝。在寬波段上,偽裝網(wǎng)之類的器材很難在近紅外和遠(yuǎn)紅外波段同時模仿實物的光譜特征。將“微光夜視”圖像和“熱成像”圖像(以及其它傳感、測量結(jié)果)合成為一幅圖像的技術(shù),稱為“圖像融合”。這種技術(shù)有助于綜合發(fā)揮微光成像和紅外熱成像兩種技術(shù)的各自優(yōu)勢?,F(xiàn)有微光夜視儀只能顯示黑白圖像,國外正研制能顯示彩色圖像的微光電視。以電荷耦合器件(CCD)組成的固態(tài)自掃描微光攝像機,是一種性能優(yōu)異的新型夜視器材。專題講座4、微光夜視技術(shù)的發(fā)展趨勢在近紅外波段以及中紅外、遠(yuǎn)(二)熱成像技術(shù)1、熱成像技術(shù)概述軍用紅外技術(shù)包括成像紅外和非成像紅外(即將靶視為“點目標(biāo)”的成像技術(shù))兩大類。美國德克薩斯儀器公司在50年代中期就研制成紅外探測半導(dǎo)體,1958年制成第一臺紅外行掃描繪圖儀,1964年又開發(fā)了飛機前視紅外儀(FLIR)。1967年美國武裝直升機首次運用FLIR(前視紅外)儀作戰(zhàn)。熱成像儀和電視攝像機與座艙顯示器和控制系統(tǒng)相連。熱成像技術(shù)是對90年代和2l世紀(jì)戰(zhàn)爭有重大影響的一項軍用高技術(shù)。專題講座(二)熱成像技術(shù)1、熱成像技術(shù)概述軍用紅外技術(shù)包括成像紅外和表8外軍裝備的幾種熱像儀性能名稱及型號用途手持熱成像觀察儀AN/PAS-7(美軍)手持觀察,戰(zhàn)場監(jiān)視,能發(fā)現(xiàn)約400米處的人員,重約4.8千克熱成像瞄準(zhǔn)鏡AN/TAS-4供“陶”式反坦克導(dǎo)彈瞄準(zhǔn),120元碲鎘汞探測器;熱成像瞄準(zhǔn)鏡供“陶”式2型反坦克導(dǎo)彈瞄準(zhǔn),8~14微米波段,冷卻氣瓶一次可工作2小時,對坦克發(fā)現(xiàn)距離3000米,識別距離2000米。MIRA熱成像儀(法、英、德)米蘭反坦克導(dǎo)彈瞄準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)眨離4000米,識別距離2000米,一個冷卻氣瓶及電池連續(xù)工作2小時。TD22型熱成像儀(以色列)用于手持或戰(zhàn)斗車輛觀瞄,3~5微米波段,對坦克發(fā)現(xiàn)距離6500米;識別距離2000米;對人員發(fā)現(xiàn)距離2500米,識別距離1500米。專題講座表8外軍裝備的幾種熱像儀性能名稱及型號用2、熱成像儀的工作原理熱像儀是一種依靠接收目標(biāo)發(fā)射紅外線成像的偵察儀器。從物理學(xué)的研究表明,物體輻射紅外線的強弱、輻射能量中短波成分的比例與物體的性質(zhì)和溫度有關(guān),即使是同一物體,如果各部分的溫度不同,則相應(yīng)輻射的紅外線波長和能量也不同。因此,熱像儀所顯示的圖像實質(zhì)上是反映目標(biāo)各個部位的溫差。這種成像方法叫做熱成像。專題講座2、熱成像儀的工作原理熱像儀是一種依靠接收目標(biāo)發(fā)射紅外線成像圖6新型熱像儀工作機理圖專題講座圖6新型熱像儀工作機理圖專題講座3、熱成像儀的分類和性能熱成像儀的分類八十年代在部隊中服役的熱成像儀器多數(shù)型號是采用第一代技術(shù),其特點是探測器的數(shù)量少于圖像中的像元數(shù)量,并且采用光機掃描裝置。表9列出第一代熱成像儀的主要性能參數(shù)。第二代熱成像儀,即凝視型熱成像儀已開始裝備部隊并用于九十年代的局部戰(zhàn)爭,但因價格昂貴,裝備數(shù)量較少。專題講座3、熱成像儀的分類和性能熱成像儀的分類專題講座表9美國三軍熱成像儀通用組件紅外探測器碲鎘汞探測器(多元,光機掃描)
致冷溫度70K60元、120元、180元陣列光譜響應(yīng)波段光譜響應(yīng)7.5~12微米最小可分辨溫差<0.3℃噪聲等效溫差<0.2℃視場3.4°×6.8°(寬規(guī)場)1.1°×2.2°(窄視場)視角分辨率O.5毫弧度(寬),O.167毫弧度(窄)致冷焦一湯開環(huán)致冷器或斯特林閉循環(huán)致冷器顯示方式單筒目鏡(直視)熒光屏(間接顯示),30幀/秒工作條件-32℃~60℃重量約l0千克(全套)專題講座表9美國三軍熱成像儀通用組件紅外探測器碲鎘汞探測器(多利用熱像儀可以在一定程度上識別偽裝。部隊常用一些樹枝作為人員、車輛、火炮和坦克等的偽裝。然而這些偽裝只能欺騙空中照相偵察和迷惑人的眼睛,卻瞞不過熱成像偵察技術(shù)。利用熱像儀則可以發(fā)現(xiàn)目標(biāo)內(nèi)部的某些過程和狀態(tài)。例如,坦克、汽車從停放處開走后,它原來停留的地方與周圍環(huán)境的溫度差發(fā)生變化,比較熱像圖即可判明它們已離開原地。熱像儀就是利用中紅外和遠(yuǎn)紅外部分的輻射,因此它的作用距離比較遠(yuǎn)。熱成像技術(shù)應(yīng)用于導(dǎo)彈制導(dǎo)熱成像儀的性能專題講座利用熱像儀可以在一定程度上識別偽裝。部隊常用一些樹枝作為人員成像制導(dǎo)攻擊南電視臺專題講座成像制導(dǎo)攻擊南電視臺專題講座4、熱成像技術(shù)的發(fā)展趨勢(1)發(fā)展第二代熱成像技術(shù)用第一代掃描型熱成像技術(shù)制成的儀器,體積、重量大,靈敏度差,作用距離不遠(yuǎn),因此各國積極發(fā)展第二代熱成像技術(shù)(焦平面陣列)。美國正在設(shè)法降低焦平面陣列的成本。(2)發(fā)展非致冷紅外探測器熱成像儀目前正在朝著小型化的目標(biāo)發(fā)展,減少致冷設(shè)備和相關(guān)的電源后,可以減輕整機重量,便于制造輕型手持式或頭盔式偵察或觀瞄設(shè)備。(3)紅外熱成像自動識別技術(shù)利用前視紅外與毫米波、激光、雷達(dá)、可見光電視組成多功能傳感器,采用計算機信息處理技術(shù),幫助作戰(zhàn)人員對目標(biāo)實現(xiàn)高速和自動地探測、識別、測距、跟蹤,為靈巧彈藥選擇瞄準(zhǔn)點。專題講座4、熱成像技術(shù)的發(fā)展趨勢(1)發(fā)展第二代熱成像技術(shù)用第一一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢三、夜視器材在軍事上的應(yīng)用四、夜視技術(shù)對作戰(zhàn)的影響五、對抗紅外和微光夜視技術(shù)的措施專題講座一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢三、夜視器材在三、夜視器材在軍事上的應(yīng)用紅外熱成像技術(shù)的戰(zhàn)略應(yīng)用包括對洲際彈道導(dǎo)彈的探測、識別、跟蹤,定向能攔截武器的瞄準(zhǔn),導(dǎo)彈的制導(dǎo),空對地遙感、監(jiān)視,大氣層內(nèi)、外核爆炸的探測等。夜視技術(shù)戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用主要包括偵察、監(jiān)視、觀察、瞄準(zhǔn)、火控、跟蹤、制導(dǎo)和駕駛、救護(hù)、工程作業(yè)等。以組件化為基礎(chǔ)的第一代掃描型紅外熱成像技術(shù)和微光夜視頭盔(眼鏡)等被動式夜視技術(shù)在80年代已經(jīng)成熟,在局部戰(zhàn)爭中得到了廣泛應(yīng)用。概述專題講座三、夜視器材在軍事上的應(yīng)用紅外熱成像技術(shù)的戰(zhàn)略應(yīng)用包括對洲際1、星載與機載偵察、預(yù)警技術(shù)在海灣戰(zhàn)爭中,美國先后發(fā)射了3顆改進(jìn)型KH-11照相偵察衛(wèi)星,星上裝有高分辨率(0.15-0.3米)可見光與紅外照相偵察設(shè)備;1顆先進(jìn)的防御支持計劃(DSP)衛(wèi)星。DSP導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星裝有3.66米的紅外探測系統(tǒng)(望遠(yuǎn)鏡),能在30秒內(nèi)探測“飛毛腿”導(dǎo)彈發(fā)射時的紅外信息,為美軍提供早期預(yù)警。同時,DSP衛(wèi)星還能探測到飛機尾噴管的紅外信息。在60年代前蘇聯(lián)入侵我國珍寶島時,蘇軍曾用衛(wèi)星照相技術(shù)獲取戰(zhàn)場情報。美國研制的無人駕駛飛機在白天利用電視傳感器、在夜間利用前視紅外傳感器工作。夜視技術(shù)使無人駕駛飛機成為遠(yuǎn)距離摧毀目標(biāo)和提供偵察信息的重要手段。當(dāng)今有兩種主要戰(zhàn)略預(yù)警手段:雷達(dá)預(yù)警和紅外預(yù)警,兩者相輔相成。在某些方面,紅外預(yù)警具有獨特的優(yōu)點。專題講座1、星載與機載偵察、預(yù)警技術(shù)在海灣戰(zhàn)爭中,美國先后發(fā)射了32、機載導(dǎo)航、瞄準(zhǔn)技術(shù)目前機載紅外、夜視技術(shù)裝備主要有導(dǎo)航吊艙、瞄準(zhǔn)吊艙和光電對抗吊艙等三類。導(dǎo)航吊艙一般配備前視紅外攝像機,有的還加裝地形跟蹤雷達(dá),主要用于飛機晝夜飛行和攻擊的導(dǎo)航;瞄準(zhǔn)吊艙主要裝有前視紅外攝像機、激光指示器/測距儀等光電設(shè)備,用于目標(biāo)搜索和捕捉,為制導(dǎo)武器(及非制導(dǎo)武器)提供精確制導(dǎo)和瞄準(zhǔn)。機載導(dǎo)航和瞄準(zhǔn)光電吊艙的主要特點是采取被動工作方式,不易受到電子干擾和反輻射導(dǎo)彈的威脅。美軍的夜間用低空導(dǎo)航和紅外瞄準(zhǔn)系統(tǒng)“LANTIRN”是現(xiàn)階段作戰(zhàn)性能最好的一種吊艙式夜視系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括AN/AAQ-13導(dǎo)航吊艙和AN/AAQ-14瞄準(zhǔn)吊艙。以色列的夜間目標(biāo)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)(NTS)裝備有紅外前視裝置和激光測距儀。專題講座2、機載導(dǎo)航、瞄準(zhǔn)技術(shù)目前機載紅外、夜視技術(shù)裝備主要有導(dǎo)航AH-64光電頭盔與火控專題講座AH-64光電頭盔與火控專題講座AH-64光電夜視與火控專題講座AH-64光電夜視與火控專題講座3、艦載觀察、火控與告警技術(shù)夜視器材能在較遠(yuǎn)的距離發(fā)現(xiàn)海上目標(biāo)。夜視器材分辨率高,獨具探測掠海飛行目標(biāo)的技術(shù)優(yōu)勢。在現(xiàn)代海戰(zhàn)中,低空、超低空掠海導(dǎo)彈是艦艇的主要威脅。只有被動紅外搜索、跟蹤、告警裝置與雷達(dá)聯(lián)合組成的空中防御系統(tǒng)才具有有效地對空中威脅進(jìn)行早期告警的功能。專題講座3、艦載觀察、火控與告警技術(shù)夜視器材能在較遠(yuǎn)的距離發(fā)現(xiàn)海上4、陸上偵測、瞄準(zhǔn)、火控與駕駛技術(shù)陸軍是夜視器材裝備數(shù)量最多、使用最廣泛的軍種。在海灣戰(zhàn)場上,美軍的M-1、M1A1坦克,英軍的“奇伏坦”,德國的“豹Ⅱ”和法國的AMX-30坦克等都配有光電儀器和夜視器材。多國部隊的步兵配有小型微光夜視儀、紅外熱像儀及激光測距機等。前蘇聯(lián)陸軍一個連約有60多具夜視器材,平均一個班裝備6具。遙控飛行器和巡航導(dǎo)彈已成為防空系統(tǒng)的最大威脅。英國的“鷹眼”等火控系統(tǒng)將紅外跟蹤電視攝像、激光測距與雷達(dá)組合成一體化火控系統(tǒng)。專題講座4、陸上偵測、瞄準(zhǔn)、火控與駕駛技術(shù)陸軍是夜視器材裝備數(shù)量最5、成像制導(dǎo)技術(shù)目標(biāo)的圖像信息包括圖像灰度及其分布,目標(biāo)形狀特征——目標(biāo)面積、周長、長寬比、圓度等,以及圖像序列特征。成像跟蹤與點跟蹤相比可以較多地利用目標(biāo)特征信息。有效地實現(xiàn)導(dǎo)彈的智能制導(dǎo)。美國研制的AIFS遠(yuǎn)程末制導(dǎo)炮彈采用了熱成像或紅外/毫米波導(dǎo)引頭,“銅班蛇”制導(dǎo)炮彈也采用了熱成像制導(dǎo)。專題講座5、成像制導(dǎo)技術(shù)目標(biāo)的圖像信息包括圖像灰度及其分布,目標(biāo)形光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈專題講座光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈專題講座一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)趨勢三、夜視器材在軍事上的應(yīng)用四、夜視技術(shù)對作戰(zhàn)的影響五、對抗紅外和微光夜視技術(shù)的措施專題講座一、夜視的技術(shù)原理二、夜視技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)趨勢三、夜視器材在軍四、夜視技術(shù)對作戰(zhàn)的影響夜視技術(shù)的進(jìn)步,不僅使人的視力延伸到過去被夜幕籠罩的時空,而且使炮彈和導(dǎo)彈長“眼睛”,使夜戰(zhàn)部隊的信息獲取能力、機動能力、協(xié)同能力和打擊力倍增。夜視技術(shù)使夜戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)理論和作戰(zhàn)方法發(fā)生了很大的變化。專題講座四、夜視技術(shù)對作戰(zhàn)的影響夜視技術(shù)的進(jìn)步,不僅使人的視力延伸到1、夜視高技術(shù)轉(zhuǎn)化成戰(zhàn)斗力在未來戰(zhàn)爭中,信息力是影響指揮能力和打擊能力的重要因素之一。作為一種獲取信息的手段,夜視技術(shù)不僅使戰(zhàn)爭舞臺在時域(從而也在空域)上得到延拓,使人員和車輛的活動自由度得到擴展,機動和協(xié)同能力得到增強。而且使武器系統(tǒng)的瞄準(zhǔn)精度得到提高,使后勤支援能力(特別是夜間運輸及救護(hù)等能力)得到增強。同時為戰(zhàn)場上的信息獲取、協(xié)調(diào)指揮、適時機動和精確打擊提供了可靠的保障。專題講座1、夜視高技術(shù)轉(zhuǎn)化成戰(zhàn)斗力在未來戰(zhàn)爭中,信息力是影響指揮能2、夜戰(zhàn)的重要地位上升
夜戰(zhàn)和晝戰(zhàn)成為全時辰作戰(zhàn)的兩個相互銜接的階段。今后,在某些局部戰(zhàn)爭中,夜間作戰(zhàn)甚至?xí)嘤跁円棺鲬?zhàn)。而以往則僅僅把夜戰(zhàn)當(dāng)成晝戰(zhàn)的補充。夜視技術(shù)的效用制高點尤如山峰關(guān)隘、江河天塹,使居高者得利,使勢低者臨險。包括美軍在內(nèi)的發(fā)達(dá)國家軍隊,在裝備先進(jìn)夜視器材后,由過去怯于夜戰(zhàn)變?yōu)橹鲃犹羝鹨箲?zhàn)。外軍重視以夜間作為與裝備上處于劣勢的對手交戰(zhàn)的首選時機,不斷創(chuàng)造新戰(zhàn)法。顯然,在高技術(shù)局部戰(zhàn)爭中,夜間不易得者,晝間更難得之。這將是主動發(fā)動夜戰(zhàn)的動因之一。今后,夜戰(zhàn)將更頻繁、更激烈,對達(dá)成戰(zhàn)略和戰(zhàn)役目的將更具影響力。專題講座2、夜戰(zhàn)的重要地位上升夜戰(zhàn)和晝戰(zhàn)成為全時辰作戰(zhàn)的兩3、夜戰(zhàn)的規(guī)模擴大,形態(tài)多樣以往的夜戰(zhàn),主要是在戰(zhàn)術(shù)范圍內(nèi)的襲擊性交戰(zhàn)。作戰(zhàn)地域小、時間短,通常是小分隊作戰(zhàn),短兵相接,陸戰(zhàn)為主。現(xiàn)代夜戰(zhàn)出現(xiàn)海、天、空、地一體,大縱深、全時辰交戰(zhàn)的景況?;鹆?zhàn)、導(dǎo)彈戰(zhàn)、電子戰(zhàn)和心理戰(zhàn),總之,晝戰(zhàn)的各種形式均向夜間延續(xù)。夜間奔襲、機降滲透、夜間火力運用等等,戰(zhàn)術(shù)不斷創(chuàng)新。作戰(zhàn)方式既有與晝戰(zhàn)相同之處,又有適合于夜戰(zhàn)隱蔽性、突然性的獨特戰(zhàn)法。夜戰(zhàn)規(guī)模擴大到戰(zhàn)役乃至戰(zhàn)略范圍的大兵團作戰(zhàn)。奪取夜戰(zhàn)勝利成為贏得局部戰(zhàn)爭全局勝利的重要因素之一。專題講座3、夜戰(zhàn)的規(guī)模擴大,形態(tài)多樣以往的夜戰(zhàn),主要是在戰(zhàn)術(shù)范圍內(nèi)4、夜視技術(shù)的發(fā)展促使傳統(tǒng)戰(zhàn)法推陳出新一切戰(zhàn)術(shù)都離不開技術(shù)水平的制約。夜視技術(shù)的進(jìn)步,必須促成夜戰(zhàn)戰(zhàn)法推陳出新。我們必須實事求是,尊重科學(xué),分析夜視技術(shù)對我軍夜戰(zhàn)傳統(tǒng)觀念的沖擊。在技術(shù)上知己知彼,在戰(zhàn)術(shù)上更新思路,有利于繼承我軍善于近戰(zhàn)、長于夜戰(zhàn)的傳統(tǒng),形成和發(fā)展我軍高技術(shù)夜戰(zhàn)特長,在現(xiàn)代夜戰(zhàn)中爭取主動權(quán)。專題講座4、夜視技術(shù)的發(fā)展促使傳統(tǒng)戰(zhàn)法推陳出新一切戰(zhàn)術(shù)都離不開技術(shù)5、夜視技術(shù)裝備的應(yīng)用與對抗成為夜戰(zhàn)的主要內(nèi)容之一由于夜視技術(shù)裝備性能的優(yōu)劣對軍事抗?fàn)幃a(chǎn)生不容低估的影響,使得夜戰(zhàn)與晝戰(zhàn)有許多不同之點。夜視器材的廣泛應(yīng)用,使夜間作戰(zhàn)方式、作戰(zhàn)進(jìn)程出現(xiàn)自身的特點:制定作戰(zhàn)計劃,必須掌握(估計
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