第三讲 第三章 军用光电技术
光电技术在生活与军事上的运用
光电仪器科学与应用专题学院：信息与通信工程学院专业：光电信息工程姓名：指导教师：时间： 1光电技术在生活与军事上的运用摘要：光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科综合技术，涉及光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多的内容，也使军事技术和战争形态发生了根本性的变革。
关键词：光电信息工程光纤传感技术光电对抗1.引言随着社会的发展，光电信息技术的发展及应用已经深入各个方面，小到人们生活中的手机、电视等，大到国防军事中的光电制导、光电侦测技术。
在人们生活中随着人们对于传输与交换量要求的与日俱增，传统的电通信方式已不能满足人们的需要。
为了扩大通信容量，通信方式从中波、短波发展到微波、毫米波，这实际上就是通过提高通通信载波频率来扩大通信容量的。
这样就出现了现在的光通信技术，就是光纤通信。
光纤通信是将要传送的图像、数据等信号调制到光载波上，以光纤作为传输媒介的通信方式。
在军事应用中，光电精确制导技术和光电侦测技术发展迅速，应用广泛，目前已形成较完善的装备体系。
许多现代军事作战平台（飞机、舰船、坦克及装甲车等），普遍装备了前视红外系统、红外热像仪、激光测距机、微光夜视仪等光电侦测设备，使现代战争没有了白天和黑夜之分。
同时，在军事平台中还装备了激光制导导弹和炸弹、电视制导导弹和炸弹以及红外制导导弹等光电精确制导武器，这些光电精确制导武器具有命中精度高、全天候、全时段使用的特点，使得现代战争作战模式发生了巨大的变革。
光电对抗是指敌对双方在紫外、可见光、红外波段范围内，利用光电设备和器材对敌方光电制导武器和光电侦测设备等光电武器装备进行侦察干扰，使敌方光电制导武器和光电侦测设备等光电武器装备失去或降低其作战技能，并保护己方光电设备和人员免遭敌方的侦察干扰，正常发挥作用所采取的各种战术技术措施的总称。
本文将从两个方面浅述光电信息工程在生活及在军事上的应用，即：（1）光纤通讯；（2）光电制导及光电对抗。
光电技术在军事领域的发展及应用
光电技术在军事领域的发展及应用摘要：光电技术的应用非常广泛，光电技术在轻武器领域、医学领域、生物医药领域、深海探测领域都有广泛的应用。
作为新军事革命的标志性装备之一，光电装备已成为现代军事信息装备的重要组成部分，覆盖了侦察监视、预警探测、指挥控制、通信导航、电子对抗等功能领域。
本文对现代光电子技术在军事领域未来的发展方向进行了思考和探讨。
关键词：光电技术；军事；应用以激光技术、红外技术和光通信技术等为主要代表的光电技术的飞速发展有力地推进了国民经济和军事高科技的发展。
特别是在国防军事领域，军用光电技术已经成为许多高科技武器装备的核心支撑技术。
几次典型的现代高技术局部战争表明，军用光电技术既是战场信息获取与传输的主要技术手段，又是实施精确打击武器装备的关键支撑技术。
随着我军日益加快的信息化建设进程，一大批先进的光电信息类武器装备陆续列装。
1光电产业发展状况发展光电产业的重要性显而易见，但光电产业是技术、资本密集的产业，需要巨大的投入和雄厚的技术支持。
目前，除日、美、欧等技术领先国持续投入外，亚太新兴国家如韩国，也在积极发展。
光电产业对各国经济增长的贡献度也越来越高。
未来由于各国的争相投入，其市场竞争愈见激烈，无法避免。
光电产业已成为我国主要的新兴科技产业，我国光电产业近年来获得良好发展，2004 年全国光电产业产值达到 1100 亿人民币，比 2003 年增长了 43%，其中激光产品产值达到 440 亿人民币，比 2003 年增长 57%。
2006 年仅 LCD 全行业销售总值为 269.5 亿元（不包括外资企业），比上一年增加 50.65 亿元，增长23.14%，全国光电产业的产值每年以 20%的速度增长。
目前，约占全球市场的5%，到 2010 年，我国光电产业约有 450 亿美元的产值，占世界市场 10%的份额。
2我国光电技术与装备发展方向思考我国光电系统的快速发展始于20世纪80年代，至今已取得了长足进步，实现了从传统光机观瞄向光电探测的技术跨越，覆盖了侦察、警戒、跟踪、导航、通信、对抗等应用领域，部分领域研发能力及应用水平达到或接近国际先进水平。
光电探测技术在军事中的应用
光电探测技术在军事中的应用一、光电探测技术简介光电探测技术是利用光电传感器将光信号转换为电信号，以达到观察、控制和测量的目的。
光电探测技术的应用相当广泛，包括军事领域、医疗领域、工业领域等。
其中，军事领域是光电探测技术的主要应用领域之一。
二、光电探测技术在军事中的应用1.夜视仪夜视仪是利用光电探测技术的一种重要装备，它可以将红外线、紫外线、可见光等不同波长的光信号转换为电信号，并将其放大。
夜视仪的作用极大地提高了士兵在夜间作战的能力，使得士兵可以在夜间具备与白天相似的观察和作战能力。
2.火控系统火控系统是指用于瞄准和射击的系统。
光电探测技术可以用于火控系统中，以提高火炮的精度和射击速度。
利用光电探测技术可以制作出高精度的瞄准器、测距仪和火控计算机，以实现快速瞄准和精确射击。
3.无人机无人机是近几年来军事领域中兴起的新型武器。
光电探测技术可以用于无人机中，以提高其观察和打击能力。
利用光电探测技术可以制作出高精度的红外、激光和可见光探测器，以实现对目标的准确定位和精确打击。
4.电子对抗设备电子对抗设备是指用于干扰敌方通信、雷达和导航等设备的系统。
光电探测技术可以用于电子对抗设备中，以实现对敌方光电设备的干扰。
利用光电探测技术可以制作出高精度的干扰设备和电子反制系统，以实现对敌方光电设备的干扰和破坏。
三、光电探测技术在军事中的优势1.高灵敏度光电探测技术可以实现对微弱光信号的探测和转换，具有极高的灵敏度。
这种高灵敏度使得光电探测技术可以实现对敌方在黑暗中潜伏的目标的探测和定位，提高作战效果。
2.高精度光电探测技术可以实现对光信号的高精度探测和转换，使得其制作出的装备具有高精度的观察、瞄准和打击能力。
这种高精度可以使得士兵在敌方火力覆盖范围内也能够准确打击目标，提高作战效果。
3.多功能性光电探测技术可以实现对不同波长光信号的探测和转换，使得其制作出的装备具有多种不同的功能。
例如，夜视仪可以实现对不同波长的光信号的观察和转换，而火控系统可以实现对不同波长的光信号的瞄准和打击。
光电技术在军事应用中的研究和应用
光电技术在军事应用中的研究和应用第一章：引言光电技术作为一种新兴的技术，近年来在军事应用中获得了广泛的关注和应用。
光电技术是指利用光电子技术和光学技术相结合，对光信号进行整体处理和控制的技术。
它广泛应用于军事领域中的侦察、监视、识别、侦察和引导等领域。
本文将从该技术的原理、特点和应用进行详细介绍。
第二章：光电技术原理和特点光电技术主要包括五个部分：光学、光电物理、光电信息处理、控制和传输。
其中，光学主要分为两类：物理光学和几何光学。
物理光学主要研究光的波动特性，如干涉、衍射等，而几何光学主要研究光的传输规律，如反射、折射等。
光电物理主要研究光和物质之间的相互作用，包括发光、吸收、散射等。
光电信息处理则是针对光电信号进行处理，如光电转换、信号调制等。
而光电控制和传输则是利用光电设备进行信号控制和传输。
光电技术在军事应用中具有如下的特点：1. 敏感性：光电技术具有极高的灵敏度，能够检测到微弱的光信号，即使在暗处也能够发挥出较好的效果。
2. 多功能性：光电技术可以同时实现多种功能，如成像、测距、测速、激光制导等，功能多样性强。
3. 精准性：光电技术能够实现高精度的探测和跟踪，具备极强的定位、定向和制导能力。
4. 操作性：光电技术结构简单、体积小、重量轻，易于携带和操作，可靠性高。
5. 隐蔽性：光电技术可以随时随地进行探测和监视，并且拥有良好的隐蔽性和难以探测性。
第三章：光电技术在军事应用中的实践1. 光学侦察技术光学侦察技术是利用光学设备对目标进行侦察和监视的技术，包括望远镜、热成像仪、夜视仪等。
通过这些设备可以对目标进行远程拍摄和跟踪，实现目标的定位、识别和跟踪等功能，极大地提高了侦察的精度和效率。
2. 激光制导技术激光制导技术是利用激光制导器对目标进行制导和瞄准的技术。
它可以针对不同的目标类型进行导弹制导，如海上目标、地面目标等。
同时，它还可以配合无人机、飞机等设备实现定位、探测和打击等功能。
激光制导技术具有高精度、高效率、高度便携等特点，是现代战争必备的技术之一。
军用光电技术
军用光电技术【前言】兵者，国之大事，自古以来，军事实力都是衡量一个国家地位的标准之一，战争可以颠覆一个国家政权，在人类进入现代以来，军械装备，战役战术，作战方式.....发生了翻天覆地的变化，从摩托化到半机械化，从半机械化到机械化，再从机械化进入信息化，将来还要进入数字化。
作战区域从陆地延伸到海洋，天空，太空四维一体。
作战样式更加精确化，战争发生了质的变化，得益于现代装备技术和工业技术，尤其得益于电子技术和计算机技术、光学技术的高速发展，20世纪70年代以来，各种先进光电装备在高技术局部战争中的应用日益广泛，尤其是在现代的四大战争海湾战争、科索沃战争、伊拉克战争、阿富汗战争。
特别是近20 年来，人类算是进入了一个信息化的时代，信息战已成为一个时代的主流，由于多种军用光电武器与装备在情报侦察、夜间作战，远程控制等信息作战行动中发挥了极其重要的作用，因此，能够与之相抗衡的光电对抗技术也逐渐得到了各国军方更多的重视，并开始走上加快发展的道路。
关键字：光电对抗光电制导光电干扰光电隐身【光电对抗】孙子曰:“知己知彼，百战不殆；知天知地，胜乃可全。
先知者必取于人，知敌之情者也。
”在孙子看来，信息优势对战略战术都是至关重要的因素，对信息的控制可以在地方阵营中产生一种“熵”，由此导致敌人内部能量散发和消失。
胜利的关键更多地取决于有信息优势而获得对正确态势的领悟，关键点的拥有可以“不战而屈人之兵”。
光电对抗是信息战的重要组成部分，光电对抗是指为削弱、破坏敌方光电设备的使用效能,保护己方光电设备正常发挥效能而采取的各种措施和行动的统称。
包括光电对抗侦察与干扰、反光电对抗与反干扰两大对立面,每一对立面又都涉及可见光、红外、激光三个技术领域。
有军事家分析和预言:在未来信息化战争中,谁先夺取光电权,谁就将夺取制空权、制海权、制夜权而产生重大影响。
一个国家的电子战实力(尤其是光电对抗武器系统) 对现代国防力量的影响将完全不同于某些武器(如常规武器) 技术性能差距带来的影响,它更具有全局性、决定性和时间性。
现代军用光学技术导论讲稿PPT课件
• 军用光学技术的基础与发展 军用光学技术的基础是光学理论与实际应用的 结合。主要涉及几何光学、波动光学、量子光 学、光电子学、光谱学、色度学和信息光学等。 当前军用光学技术主要涉及以下几个方面： 1、新型光学系统的设计、评价、制造、效验及 战术性能试验光学系统是军用光学装备、器 材的光接受单元或发射单元。非球面系统、 不共轴系统、含衍射型元件系统、特殊型面 系统、微透镜系统和扫描系统将得到广泛的 应用。涉及相应的材料性能、加工与镀膜工 艺、检测手段和外场试验技术水平。
• 军用光学技术与现代战争
随着微光、红外、激光和光纤等新技术的发展， 各种新型光电技术装备在军事上广泛应用，对 作战方式和作战效能产生了重要的影响，成为 武器装备总体效能的倍增器。其主要表现是： 1、扩大了作战的时域、空间和频域 2、显著增强了信息探测、传输和处理能力 3、提高了武器系统的作战效能
对探测器性能的新要求主要是在工作波段、响 应度、驰豫时间、工作频率、敏感面积及结构
工艺等方面。
例：80年代问世的Sprite探测器，它既有信号探
测功能，又能在期间内部实现信号延迟和积分， 一个8条 Sprite探测器相当于120元的CMT（锑 镉汞）探测器，但只需8个通道，减少了器件引 线；这类器件热负载小，使杜瓦瓶结构简单， 工艺难度下降，工作可靠性大大提高。 红外焦 平面阵列探测器借助集成电路法，将 mn元器 件装在一块芯片上，并使之具有信号
自然状态下，前表面曲率半径为10.2mm ，后表 面为6mm 。水晶体周围睫状肌的张弛可以改变 前表面的曲率，因而改变眼睛的焦距，使不同 远近的物体都能清晰成像在视网膜上。水晶体 是一个可自由调焦的变焦系统。 后室---充满类似于蛋白质的透明液（俗称玻璃
体），折射率1.336。 视网膜---是一层由视神经细胞和神经纤维构成
军用光电技术的发展现状,特征和趋势
军用光电技术的发展现状,特征和趋势军用光电技术是指在军事领域应用的光电子技术，包括光学、光电传感、光电显示、光电通信等技术。
以下是军用光电技术的发展现状、特征和趋势：发展现状：1. 数字化和智能化：军用光电技术正朝着数字化和智能化方向发展，实现传感、处理和控制的集成化，提高军事装备的作战效能和任务完成能力。
2. 多模态集成：光电技术与雷达、红外感应等技术相结合，实现多模态信息融合和传输，提高军事装备的目标检测、识别和跟踪能力。
3. 高分辨率与高帧率：随着光电传感器技术的不断进步，军用光电设备的分辨率和帧率不断提高，实现更清晰、更流畅的图像和视频采集。
4. 远程控制和自主操作：军用光电技术的应用越来越多地借助遥控和无人化操作，实现对远距离目标的控制和任务执行。
特征：1. 高度专业化：军用光电技术要求高度专业化，对技术要求严苛，需要满足军事装备在复杂环境下的使用需求。
2. 隐蔽性和敏感性：军用光电技术应具备突破隐蔽性限制的能力，能够在夜间、恶劣天气条件下有效监测和侦察目标，以及对抗敌对电子战干扰。
3. 高可靠性和稳定性：军用光电技术要求高可靠性和稳定性，能够适应各种恶劣环境和战场条件，确保设备的长时间、长距离的稳定工作。
趋势：1. 高分辨率与低噪声：随着光电技术的发展，未来军用光电设备可望实现更高的分辨率和更低的噪声水平，提供更精准的目标信息。
2. 进一步集成化：军用光电技术将进一步实现多功能、多传感器的集成化，更好地适应复杂的军事作战环境。
3. 光电通信技术：光电通信技术的发展将推动军用光电技术的进一步应用，实现信息的高速传输和保密通信。
4. 人工智能技术的应用：人工智能技术将与军用光电技术相结合，实现自主感知、决策和执行能力，提高军事装备的智能化水平。
5. 紧凑型和轻量化：未来军用光电设备将越来越小型化、紧凑化和轻量化，以满足战场机动性和使用便携性的要求。
光电技术在军事装备中的应用研究
光电技术在军事装备中的应用研究随着科技的不断发展，军事装备技术也在不断进步，其中光电技术作为军事装备中的一项重要的技术应用，已经成为了目前各国军队中越来越普遍的技术设备。
光电技术的应用范围很广泛，可以涉及到地空海三军作战领域、侦查、情报、监视、指挥、通信、防护等各个领域，对于改进军事作战手段、提高军事行动效能、保护军事行动人员和装备具有不可替代的作用。
在军事装备中，最常见的光电技术就是夜视系统。
夜视系统作为光电技术在军事装备中最早应用和发展的领域，已经成为了军事作战中不可或缺的设备之一。
夜视系统通过红外线或夜视管实现对低光环境下物体的监测和识别，在夜晚或其他恶劣环境下依然能够发挥强大的作用，可以在不利于视线的情况下保障军队的作战效能。
不过，夜视系统仅仅只是光电技术在军事装备中的应用之一，实际上，光电技术目前的应用范围已经涉及到了地空海三军作战领域中的各种装备和设备。
在军事作战中，可以利用光电技术来实现对于目标的侦查和掌控，例如可以通过光电侦察设备监测敌军位置和数量，对敌方的动向进行预测和分析。
在现代战争中，信息的获取和整合已经成为一项极为重要的作战技能，在这个过程中，光电技术的应用也变得更加重要。
除此之外，在军事装备中，光电技术在防护和保护方面也发挥了重要作用。
例如可以通过红外传感器来检测和监测周围环境温度，从而对防护装备的材质、设计和研发提供参照。
光电技术也可以应用在制导、识别和瞄准等方面，在失去目标时可以保持稳定而且精确的指向。
此外，光电技术还可以应用于通信方面，例如通过红外线信号实现地面和空中武器的通信，实现自动驾驶等功能。
在光电技术的应用研究中，各个国家都在积极探索和研究最新的技术和应用。
例如，美国军方在光电技术领域不断推出新的应用，例如全息投影、着陆指南等技术。
另外，俄罗斯也在积极发展自己的光电技术，并且成立了专门的军事科技研发机构。
总的来说，光电技术作为军事装备中的重要一项技术应用，已经成为了提高军事行动效能、保护军事行动人员和装备等多个方面的重要手段。
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SU30MKK发射kh29TE空地导弹
（一）红外制导 （二）电视制导
1电视寻的制导 2电视遥控制导 3电视跟踪制导 (三) 激光制导
（四） 光纤制导
俄罗斯kh29TE空地导弹末端采用电视制导
F15E发射AGM130电视制导导弹
美国波音生产的AGM130电视制导导弹
（一）红外制导 （二）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ视制导
第三章
军用光电技术
激光研究
（一）激光测距仪 采用脉冲测距方式，通过测距仪和目标 之间往返运输所花费的时间解算出目标的距 离。 （二）微光夜视仪 夜晚环境中，将少量的自然光放大到人 能看到的仪器，叫微光夜视仪。 由物镜、像增强器 和 目镜三部分构成； （三）红外热像仪 红外热像仪 可直接接受目标热辐射， 将其与 周围环境的温差 转换为 一种热成像图。
资料图：美国进行大功率激光束发射试验
前苏联空基反卫星武器系统作战示意图
小型激光设备
中国特种部队培训如何使用小型激光设备
武警士兵试用激光眩目枪， 属于非杀伤性武器
拉达级柴电潜艇的指挥塔围壳特写，请注意均贴有高效消音瓦
图为某艇官兵在远岸海域进行紧急下潜训练
中国海军039B元级潜艇已经加装AIP装置
力， 提高了潜艇的探测精度。
一种是 光电潜望镜，另一种是光电桅杆 拉达级潜艇的潜望镜、通信天线和通气管
（一）红外制导 1红外寻的制导 2红外成像制导 （二）电视制导 (三) 激光制导
（四） 光纤制导
热像仪
F22发射响尾蛇空空导弹
响尾蛇红外制导导弹
美国空空导弹红外导引头
法国R550魔术 红外制导空空导弹（右侧）
量目标距离，并能联网火控系统，对目标实
施打击。 （五）激光雷达
(六) 舰载红外预警系统
（七）潜用光电探测系统
（四）光电跟踪仪 （五）激光雷达
激光雷达最基本的工作原理与无线 电雷达没有区别，可确定目标的距离、 径向速度、与方位角。
(六) 舰载红外预警系统
（七）潜用光电探测系统
（四）光电跟踪仪 （五）激光雷达
(六) 舰载红外预警系统
利用红外热像仪探测目标与背景所产生的红外 辐射，发现、探测并跟踪搜索雷达无能为力的导弹 及俯冲导弹。 特点：能穿透烟雾，全天候工作； 连续搜索，探测 目标多达200个；抗电子干扰； 构成：红外扫描头、随动伺服系统、信号处理机 和 显控台。 （七）潜用光电探测系统
054A的红外警戒系统
（一）红外制导 （二）电视制导
(三) 激光制导
（四） 光纤制导
欧洲独眼巨人光纤制导导弹发射三D图
德国IDAS潜空导弹武器系统
IDAS潜射防空导弹发射实况
（一）光电惯性导航 激光陀螺 光纤陀螺 （二）光电天文导航
机械式陀螺仪
（一）舰艇光纤通讯
（二）激光对潜通信
资料图：美国激光大战想象图
(三) 激光制导
激光指令制导 激光驾束制导 激光半主动寻的制导 激光主动寻的制导 （四） 光纤制导
F117投射激光制导炸弹
F-15空投“宝石路”II型激光制导炸弹
美GBU24宝石路激光导弹
美地勤人员在检查导弹激光导引头
国产FT1型组合组件式激光制导炸弹
雷霆3型激光制导炸弹导引头特写
国产最新型雷霆3型激光制导炸弹
高清晰度红外线夜视仪
枪瞄式红外热成像仪
外置式手持式红外观测仪
（四）光电跟踪仪 光电跟踪仪由指向仪和 显控台 构成， 能测出目标方位角， 搜集目标视频信号，测 量目标距离，并能联网火控系统，对目标实
施打击。
（五）激光雷达 (六) 舰载红外预警系统
（七）潜用光电探测系统
022双体导弹攻击艇
（四）光电跟踪仪 光电跟踪仪由指向仪和 显控台 构成， 能测出目标方位角， 搜集目标视频信号，测
（四）光电跟踪仪 （五）激光雷达
(六) 舰载红外预警系统
（七）潜用光电探测系统 潜望镜上融合光电技术，提高潜望镜的 信息获取能
力， 提高了潜艇的探测精度。
一种是 光电潜望镜，另一种是光电桅杆
（四）光电跟踪仪 （五）激光雷达
(六) 舰载红外预警系统
（七）潜用光电探测系统 潜望镜上融合光电技术，提高潜望镜的 信息获取能