光学隐身技术PPT课件
隐身与伪装技术PPT课件
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隐身技术是20世纪60年代开始兴起的一门新兴技术，他设计多个学科领 域，将设计、材料和物理化学性能结合起来，以使军用装备(主要是战机 和战舰)实现对雷达波隐身的功效。著名的隐身战机有美国的f-117“夜鹰”、
B-2“幽灵”战略隐身轰炸机
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• 20世纪80年代美国研制了B-2“幽灵”
架次，出其不意地摧毁了伊拉 机会。在发动机的尾气中，还喷入
克的许多重要军事目标，自身
却无一损伤，从而使F-117大 .
显神威，并引起国际间的瞩目。
氟氯硫酸液，以消除目视尾迹。另 外，机身上还涂有深灰色的隐身涂 料，对于雷达、红外和可见光都有 10 隐身能力。机翼面积大，可以使机
伪装技术
• 伪装就是进行隐真示假，为欺骗或迷惑对方所采取的各种隐蔽措施；是
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隐身技术分类
(1)雷达隐身技术 (2)红外隐身技术 (3)电子隐身技术 (4)可见光隐身技术 (5)声波隐身技术
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(1)雷达隐身技术
• *外形隐身技术 • *材料隐身技术 • *抑制物体本身的电磁辐射技
术
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“海影”号隐身潜艇
--采用具有吸波、透波能力的材料是物体隐身的一个 重要技术措施 --隐身材料主要分为雷达吸波材料和雷达透波材料两 种 --在减小雷达散射截面积方面，通常雷达透波材料所 起的作用不大，主要使用雷达吸波材料
军队战斗保障的一项重要内容．伪装的基本原理是减小目标与背景在可 见光、红外、微波等电磁波波段的散射或辐射特性上的差别，以隐蔽真 实目标或降低目标的可探测性特征，模拟或扩大目标与背景的这些差别， 以构成假目标欺骗敌方。
• 伪装技术的特点：综合化、机动化、规模化、智能化、快速化。
光学隐形技术简介王威光信息21
班级：光信息21 姓名：王威 学号：2120905017
Contents
概念 原理简介 发展前沿 应用前景
概念
1、什么叫做隐形技术？ 隐形技术，准确的术语应该是“低可探测技术”。即通 过研究利用各种不同的技术手段来改变己方目标的可探测性 信息特征，最大程度地降低被对方探测系统发现的概率，使 己方目标，己方的武器装备不被敌方的探测系统发现和探测 到。 隐形有很多种类，这里我们谈的不是雷达隐形，不是 热辐射隐形，也不是通过显示技术造出来的伪隐形，而是光 学隐形。 2、什么叫做光学隐形技术？ 光学隐形技术就是通过特定的方式，使得光线在空间中 实现扭曲传播或者被吸收，从而使肉眼无法通过可见光发现 物体。
身穿纳米服的超级战士
等离子体隐形技术：等离子体隐身技术的原理是利用电磁波与等离子体 互相作用的特性来实现的，其中等离子体频率起着重要的作用。等离子 体频率指等离子体电子的集体振荡频率，频率的大小代表等离子体对电 中性破坏反应的快慢，它是等离子体的重要特征。 若等离子体频率大于入射电磁波频率，则电磁波不会进入等离子体． 此时，等离子体反射电磁波，外来电磁波仅进入均匀等离子体约2mm， 其能量的86％就被反射掉了。但是当等离子体频率小于入射电磁波频率 时，电磁波不会被等离于体截止，能够进入等离子体并在其中传播。在 传播过程中，部分能量传给等离子体中的带电粒子，被带电粒子吸收， 而自身能量逐渐衰减。
原理简介
原理图：
光线在传播过程中，当遇到某个 物体时，在正常情况下，光线由于直 线传播，将被物体挡住，那么肉眼就 可以看到物体反射的光，物体就不能 够隐形了，但是如果光线能够沿着物 体的表面弯曲传播过来，那么物体的 表面将不会反射光，那么肉眼就看不 见该物体了，而只能看见物体后面的 东西，该物体就达到了隐身的目的。 如果能够使光线到达物体表面时 能够完全或近乎完全被吸收，也可以 使物体隐形。 光学隐形的基本原理是很简单的，但是实际上实现光学隐形的瓶颈是采 用什么方法使光线在物体的表面弯曲前进或者被物体吸收，而不是被物体反 射回来。
隐身衣的原理
隐身衣的原理
隐身衣的原理可以归结为两种技术：光学技术和纳米技术。
光学技术是基于光线的反射和折射原理。
隐身衣利用了特殊的材料，可以将光线完全反射，从而使人体看起来像是透明的。
这种材料通常是具有特殊的制造工艺，能够反射周围环境的光线，使其与背景融为一体。
当光线照射到隐身衣上时，光线会被激发并从衣物表面反射回来，使得人体看起来几乎难以察觉。
这种技术类似于光学迷彩，它能够使人在环境中消失或变得模糊不清。
纳米技术是近年来隐身衣发展中的另一种重要技术。
纳米技术利用微小的纳米颗粒来控制光线的传播方向和衍射效应。
通过在隐身衣的纤维中嵌入纳米颗粒，可以调节光线的传播路径，使其沿着特定的方向散射或折射。
这种技术可以使隐身衣在遇到光线时改变其光学性质，从而实现隐身效果。
综上所述，隐身衣的原理主要通过光学技术和纳米技术来实现。
通过反射和折射光线，或者通过控制光线的传播方向和衍射效应，隐身衣能够使人在环境中变得几乎难以察觉，达到隐身效果。
隐身技术概述PPT课件
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隐身技术的发展
• 一战时，德国空军曾用透明材料制造过飞机，使地面人员难以发现它们
• 雷达发明以后——1945年美国研制出一种吸收雷达波的涂料，代号为 MX-40，据说使用效果很好
• 1954年——U-2，设计时考虑了隐身，如在机身上涂满黑色的可降低雷 达波散射程度的“铁漆”涂料
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洛克希德公司F-117A
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B-2
• B-2隐身轰炸机(美国诺斯普罗公司)
• 采用了新型的飞翼气动外形，没有平尾、翼身融 合。整个飞机的外形呈光滑曲线以求达到最佳的 隐身效果。大量采用石墨碳纤维材料、锯齿状雷 达散射结构、蜂窝状雷达吸波结构、雷达吸波材 料涂层，进一步缩小了雷达反射截面积。
• 据称，B-2A在正常探测距离下的雷达反射截面积
但是U-2、TR-1、SR-71和B-lB，都不是完全按隐身技术要
求设计的飞机。真正的全隐身飞机是美国现已投入使用的
F-117A战斗机和B-2隐身轰. 炸机。
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F-117A
• 1988年11月，美国军方宣布了长期处于保密 状态的最新式战斗轰炸机F-117A和战略轰炸 机B-2的有关资料
• F-117是高亚音速隐身战斗机。翼展13.2m，机 长20.1m，机高3.78m，正常起飞重量23.8t。 外形为后掠翼前三点起落架布局，垂尾采用V 字形双垂尾，并采用了吸波材料。机身的上 表面是由许多块平面组成的多面体，把雷达 波以各种角度向飞机上半部天空中散射。各 种措施使得F-117A的雷达散射截面积很小， 为l/10m2 ~ 1/l00m2。
飞行器飞行阻力30%以上。
• 难度和问题：这是一项十分复杂的系统工程，包括大气 等离子体技术、电磁理论与工程、空气动力学、机械与 电气工程等学科，研究此项技术必须首先做好各学科之
材料前沿-隐身材料PPT课件
特点：
1）薄：1mm，0.5mm，适于飞行器 2）面密度：1mm，3kg 3）宽：2~18GHz，8dB 4）耐久性：差
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三、雷达吸波材料
2.2 吸波涂料的组成及特点
树脂基体：
氯化橡胶、氯磺化聚乙烯、环氧、聚氨酯、聚 氨酯改性环氧
要求：
1）附着力高
2）韧性好
3）填充量大
13.53米 35.42米 10394公斤 635公里/小时 20500米 5560公里 42小时
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二、主要侦察手段
全球鹰”无人机的侦察能力可达： 光电系统分辨率0.08米,合成孔径雷达分辨率0.3
米
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二、主要侦察手段
2、航空侦察
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三、雷达吸波材料
1、雷达吸波材料的基本概念
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二、主要侦察手段
2、航空侦察
“全球鹰”大型无人侦察机：安装光电/红外传感器、 合成孔径雷达、威胁报警系统和干扰箔条投放系统。 在20000米高空可识别地面各种飞机、导弹和车辆。
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二、主要侦察手段
2、航空侦察
“全球鹰” 主要性能参数：
长 翼展 最大起飞质量 巡航速度 实用升限 活动半径 续航时间
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一、 基 本 概 念
3、侦察手段
雷达侦察：不受天气影响，距离远 合成孔径、多普勒、相控阵 预警、战略、火控
红外侦察：精度高，温度敏感 可见光、近红外、热红外 地面设施、地面装备、单兵
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一、 基 本 概 念
4、隐身与伪装
隐身技术（通常指雷达隐身）： 通过改变外形、使用吸波材料等手段，降低目标
伪装与隐身技术(课堂PPT)
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◆战略伪装：指对军事战略全局采取的一系 列伪装措施，通常由最高统帅部组织实施。
◆战役伪对兵力兵器部署、配置、调动采 取的伪装，通常由战役军团司令部组织实施。
◆战术伪装：指对战术兵团、部队、分队的
伪装迷彩可分为保护色迷彩、变形迷彩、 仿造色迷彩、光变色迷彩、多功能迷彩等。
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◆保护色迷彩
火炮
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◆变形迷彩
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◆仿造色迷彩
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◆植物伪装技术
植物伪装技术是利用种植植物、采集植 物和改变植物颜色等方法对目标实施伪装的 技术。
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◆人工遮障伪装技术
利用各种制式伪装器材设置对目标进行 遮蔽的屏障，伪装遮障由遮障面和支撑构件 组成，有叶簇式薄膜伪装网、雪地伪装网、 伪装伞、反雷达伪装网、反中红外侦察伪装 遮障和多频谱伪装遮障等。
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（2）红外隐身技术
●红外隐身技术为了降低或改变目标的红外 辐射特征，降低红外探测系统的探测能力。
●其主要技术措施：
◆改变红外辐射波段 ◆降低红外辐射强度 ◆调节红外辐射传输过程
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●改变红外辐射波段
◆使目标的红外辐射波段处于红外探测 器的响应波段范围之外，或者使目标的红外 辐射避开大气窗口而在大气层中被吸收和散 射掉，从而达到隐身的目的。
◆减少无线电设备； ◆采用低截获概率技术改进电子设备； ◆减小电缆的电磁辐射； ◆避免电子设备天线的被动反射； ◆对电子设备进行屏蔽等。
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（4）可见光隐身技术
可见光隐身技术上指对可见光波段的光学 探测、跟踪、瞄准系统（如可见光像机、电视 摄像机等）进行隐身所采取的技术。
光学隐身的方法
光学隐身的方法Optical stealth, also known as cloaking technology, has always beena topic of fascination and speculation in the realm of science fiction. The idea of making objects invisible to the naked eye holds a certain allure, sparking the imaginations of many. While optical invisibility may seem like something straight out of a movie, the concept is not entirely far-fetched. In fact, researchers and scientists have been working tirelessly to develop methods for achieving optical stealth in the real world.光学隐身，又称为隐身技术，一直是科幻领域的一个令人着迷和猜测的话题。
使物体对肉眼不可见的想法具有一定的吸引力，激发了许多人的想象力。
虽然光学隐身可能看起来像是电影中的东西，但这个概念并非完全牵强。
实际上，研究人员和科学家一直在不懈地努力，以开发在现实世界中实现光学隐身的方法。
The concept of optical stealth revolves around manipulating light waves to bend around an object, essentially rendering it invisible. One of the most promising methods for achieving optical invisibilityis through the use of metamaterials. These artificial materials areengineered to possess properties not found in nature, allowing them to control and manipulate light in ways that were previously thought impossible.光学隐身的概念围绕着操纵光波，使其绕过物体，从而使其消失。
隐身衣
这些英国物理学家找到了一种比较厚的高分子薄膜，取代 其他学者经常尝试的鱼网结构。
“隐形衣”可不是供人们猎奇和消遣，军方有可能成为这项技术的第一个 受益者。无论是舰船、战斗机，还是坦克，都可以通过隐身技术，让它们 在敌人眼前彻底消失。
“隐形衣”不仅能使物体隐形，其巧妙躲避微波探测的原理同样也为其 他领域的应用带来了可能。史密斯说，这种原理可以解决手机信号受 屏蔽的问题，让人们在电梯里也能畅通无阻地打电话。
它由数以千计的类似人造玻璃纤维的 “超材料”组成，这些材料可以“抓 住”微波并改变其方向。
隐身衣又有新进展
近日，来自英国的一群物理学家声称又取得了新的进展， 通过一种弹性薄膜来改变光线，达到隐形的目的。 这种薄膜包含了一种被称为“超材料” 的微型结构。超 材料一般是指具有天然材料所不具备的超常物理性质的 人工复合结构或复合材料，其实此前的隐身衣研究就使 用过就必须和光的波长 一样大。
隐形魔衣到底是什么了？ 让我们来认识它！
● 隐形衣的简介 ● 隐形衣的原理 ● 隐形衣的相关研究 ● 隐形衣的应用
隐形衣 是由一种元材料制成的，这种材料是金
属和像陶瓷、特氟纶以及光纤合成材料一样的线 路板材料的混和物，在最理想的状况下，隐形衣 和被其隐藏的物体都是看不见的。观察者可以看 见周围的事物，但却看不到被隐形衣遮盖的物体。 虽然有多国科学家参与这项研究，目前达到效果 只能使得不被微波发现，真正实现发明让人肉眼 不可见的隐形衣还需进一步研究。隐形衣是一种 改进了的技术，可以将人和物体隐藏起来，让可 见光对其无能为力。
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非均匀各向同性材料
❖龙勃透镜（ Luneburg lens ） ——非均匀变折射率透镜的区域为隐身区域
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均匀各向异性材料
❖ 利用方解石晶体的双折 射特性
❖ 需要用偏振光实现
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❖ 使用6块梯形的方解 石构成一个截面为六 边形的柱体，并设计 适当的排布，使得各 个方向的光线能绕过 中心传播
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由纳米银球构成的等离子体壳层也可在光波段产生隐身 效果
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❖ 需要在晶体前加偏振片
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超材料
负折射率材料
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扭曲电磁波的传播路径
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已实现微波下隐身的超材料
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通过特殊的结构实现负折射率
❖ 运用纳米技术制作纳米级的周期性结构，具有类似 负折射率材料的特性
光学隐身技术
2020/5/22
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光学伪装系统
简易光学伪装系统
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光学伪装系统
❖ 摄像机将背面的景像记录并传输进计算机 ❖ 计算机对图像进行修正和中转，传入投影仪 ❖ 投影仪将图像透射到半透半反镜上 ❖ 人眼通过半透半反镜观察到的图像即为背面的景象，产生
了隐身效果
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2020/5/22
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Carpet Cloaking（地毯隐身）
❖ 仅能使不平滑的表面看起来平滑，即使的面上的 褶皱或凹凸处“隐身”。
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ENZ（epsilon-near-zero） 材料
介电常数接近于0的材料能产生散射抵消效应（scattering cancellation），等离子体材料为常用的ENZ材料。 等离子体和非等离子体材料交替出现可实现隐身效果。