红外技术的军事应用

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红外热成像仪在军事中的应用

红外热成像仪在军事中的应用

红外热成像仪在军事中的应用我们人眼能够感受到的可见光波长为:0.38—0.78微米。

通常我们将比0.78微米长的电磁波,称为红外线。

自然界中,一切物体都会辐射红外线,因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差,可以得到不同的红外图像,称为热图像。

自然界所有温度在绝对零度(-273℃)以上的物体都会发出红外线,红外线(或称热辐射)是自然界中存在最为广泛的辐射。

大气、烟云等吸收可见光和近红外线,但是对3~5微米和8~14微米的红外线却是透明的。

因此,这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。

我们利用这两个窗口,可以在完全无光的夜晚,或是在烟云密布的恶劣环境,能够清晰地观察到前方的情况。

正是由于这个特点,红外热成像技术可用在安全防范的夜间监视和森林防火监控系统中。

同一目标的热图像和可见光图像是不同,它不是人眼所能看到的可见光图像,而是目标表面温度分布图像,或者说,红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面温度分布,变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。

用红外热成像技术,探测目标物体的红外辐射,并通过光电转换、信号处理等手段,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备,我们称为红外热成像仪。

随着光电信息、微电子、网络通信、数字视频、多媒体技术及传感技术的发展,安防监控技术已由传统的模拟走向高度集成的数字化、智能化、网络化。

随着军用的需求的增加,现代高新技术几乎在军队系统中都有应用或即将应用。

现代传感技术中发展迅速的红外热成像技术在军内系统中也开始得到了应用。

红外热成像我们人眼能够感受到的可见光波长为:0.38—0.78微米。

通常我们将比0.78微米长的电磁波,称为红外线。

自然界中,一切物体都会辐射红外线,因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差,可以得到不同的红外图像,称为热图像。

同一目标的热图像和可见光图像是不同,它不是人眼所能看到的可见光图像,而是目标表面温度分布图像,或者说,红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面温度分布,变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。

红外技术的应用和发展

红外技术的应用和发展

红外技术的应用和发展红外技术是指利用人眼无法看到的红外辐射信号进行通讯、探测等用途的技术。

红外技术在军事、民用等领域都具有广泛的应用,同时也是近年来快速发展的一项技术。

一、红外技术的应用领域1.军事红外技术在军事领域的应用非常广泛,特别是在夜视野战、导航、目标识别、热成像、掩护和防护等方面。

目前,国际上军事上广泛应用的“精确制导武器系统”就是利用红外技术实现对目标的精确定位和识别。

2.安防在安防领域,红外技术应用最广泛的就是红外监控系统。

红外摄像头能够在夜间或者光线较暗环境下拍摄清晰的照片,而且不会被当事人察觉。

3.医疗在医疗领域,红外技术也发挥着重要作用。

红外成像技术可用于诊断疾病,如结肠癌、皮肤病等,而红外治疗则可用于缓解疼痛、消炎杀菌等。

4.工业红外技术在工业上也具有重要应用。

工业生产中的红外加热、红外干燥、红外焊接等技术,极大地提升了工业生产效率和产品质量。

二、红外技术的发展趋势1.红外成像技术的发展从传统的红外热成像到现代的红外光谱成像,红外成像技术已经发展成为了一项十分成熟的技术。

随着科技的不断进步,红外成像技术也会逐步普及到更多的领域。

2.红外激光技术的应用红外激光技术是指利用激光器产生的红外激光进行物质化学成分的识别和定位。

红外激光技术可以通过反射或吸收的方式获得物质的化学信息,并可以对病毒、细菌等进行检测和灭活。

3.红外雷达技术的发展红外雷达技术是指通过红外信号进行跟踪和定位目标的技术。

红外雷达技术具有隐蔽性好、抗干扰能力强等优点。

在军事、空间探索等领域中都有广泛应用。

4.红外热成像技术的延伸红外热成像技术主要应用在军事、安防、工业等领域。

未来,随着人类对红外技术的深入了解,红外热成像技术的应用领域将会不断扩大。

三、结语总之,红外技术的应用和发展不断推动着人类社会的进步和发展。

随着技术的不断发展,红外技术将会在更多的领域发挥着重要作用。

(注:本文所涉及内容仅供参考,具体应用需根据实际情况综合考虑。

红外技术在军事上的应用

红外技术在军事上的应用

红外技术在军事中的应用
捕捉红外热辐射目标 第4代“响尾蛇”出世 代 响尾蛇”
红外技术在军事中的应用ຫໍສະໝຸດ “响尾蛇”导弹是西方国家空、海军用于近程格斗的一种 导弹,是根据响尾蛇捕捉目标的本领研制出来的。自然界 中的响尾蛇视力几乎为零,但它鼻子上的颊窝器官却具有 热定位功能,能感知出0.001摄氏度的温差,且反应时间不 超过0.1秒。即使夜间的爬虫、小兽等处于睡眠状态,响尾 蛇也可根据这些动物身体所发出的热能,迅速地感知它们 的位置并敏捷地前往捕食。科学家就是根据响尾蛇的奇特 功能,研制出了这种空空导弹。 为了争夺空战中的优势,美国从1949年开始研制响尾蛇” 导弹。如今,“响尾蛇”导弹经过不断改进,已成为世界 上产量最多的空空导弹,目前已累计生产20多万枚。同时 该导弹装备机型也最多,在海湾战争、科索沃战争以及伊 拉克战争等都曾使用过。
红外技术在军事中的应用
机载红外诱饵弹主要有以下几种类型:烟火炬型红外诱饵弹 ;稠化油料型红外诱饵弹;红外箔条复合弹及热气球等。其中, 烟火炬型红外诱饵弹应用较广。该弹主装药是一个具有高辐射强 度的红外烟火炬。红外烟火剂一般由可燃物、氧化剂、辐射物质 、调速剂、粘合剂等组成。这种弹性能稳定、结构简单、燃烧时 间长、频谱范围较宽,能够适应各种导引头的要求。此次试验就 是研究这种类型的红外诱饵弹光谱辐射特性。采用小型试样进行 地面静态燃烧试验。 喷气式飞机的红外辐射由三部分组成:来自喷气发动机热金 属部件的辐射;来自高温燃气尾焰的辐射;来自飞机空气动力加 热的辐射。对于低超音速飞机来说,最重要的辐射是来自发动机 热金属部件的辐射。 红外诱饵弹要能够逼真地模拟喷气式飞机的红外辐射,必须 满足以下辐射性能的要求:(1)红外诱饵弹的辐射要与载机的红外 辐射相似,并且辐射强度要大于载机数倍。(2)要求有较快的引燃 速度(如0.5秒),以确保红外诱饵弹能及时在导弹导引头视场内出 现。(3)要求有一定的燃烧持续时间(如4秒左右),以确保载机能够 脱离敌导弹导引头视场。

红外探测技术的应用及发展

红外探测技术的应用及发展

红外探测技术的应用及发展红外探测技术是指利用红外辐射进行探测的技术。

红外辐射是一种波长长于可见光、但又短于微波的电磁辐射,它的特点是能够穿透雾霾、烟尘、冷、黑暗等环境,并且能够“看透”墙壁、土壤等一些不透明的物质。

红外探测技术在军事、安防、医疗、环境监测、工业检测等领域有广泛的应用。

本文将从这些方面展开讨论红外探测技术的应用及发展。

一、军事领域红外探测技术在军事领域的应用是最早的,也是最广泛且深入的。

红外成像系统可以探测到敌方的红外辐射,包括敌方的各种装备、人员和机动装置等。

通过红外成像系统,军方可以在战场上实时监测敌方的动态,提早获得情报并制定应对措施。

红外探测技术还可以用于导弹制导、无人机监测、夜视仪等方面的应用,提高军方对战场的战术优势。

二、安防领域红外探测技术在安防领域的应用也非常广泛。

红外监控设备可以在光线较暗或者完全黑暗的环境下实时监测到人员或者物体的活动信息,并及时报警。

这些设备可以用于监控大型建筑物、重要设施、银行、监狱、机场、地铁等场所,确保这些重要场所的安全。

红外探测技术还可以用于人脸识别、指纹识别、虹膜识别等生物识别技术中,提高安防系统的准确性和可靠性。

三、医疗领域红外成像技术在医疗领域的应用很广泛。

红外热像仪可以检测到人体表面的温度分布,进而识别出问题部位。

这对于诊断疾病、监测疗效、判断受伤程度等方面都有很大帮助。

红外探测技术还可以用于手术中的定位和导航,提高手术的精确性和安全性。

红外探测技术还在医学影像领域得到了广泛应用,比如红外显影等技术,可以更清晰地显示出人体内部的结构。

四、环境监测领域红外探测技术在环境监测领域的应用也得到了广泛的推广。

红外辐射可以检测出大气中的污染物,比如二氧化碳、甲烷等,用于监测大气质量和气候变化。

红外探测技术还可以用于水质监测、土壤质量检测等方面,对于环境保护和农业发展具有重要意义。

五、工业检测领域红外探测技术在工业检测领域也有重要的应用。

红外成像技术可以监测机械设备的运行状态,及时发现异常情况并进行维修保养。

红外探测技术的应用及发展

红外探测技术的应用及发展

红外探测技术的应用及发展红外探测技术是一种基于物体辐射的无损检测技术,广泛应用于军事、安防、航天航空、环境监测、医疗诊断等领域。

随着技术的发展,红外探测技术不断进步和突破,取得了许多重要的应用成果。

本文将从应用领域和技术发展两个方面来探讨红外探测技术的应用及发展。

1. 军事领域军事领域是红外探测技术的主要应用领域之一。

红外探测技术可以应用于目标探测、侦察、导航、火力控制、无人机作战等方面。

通过红外探测技术,可以实时监测敌方的动态、侦测隐身飞机和导弹、指导武器系统的打击目标,提高战斗效能和保障作战安全。

2. 安防领域红外探测技术在安防领域有着广泛的应用。

可以用于入侵报警系统、人员检测、烟雾探测、火灾预警等方面。

红外探测技术可以实时监测和识别人员和物体在一定范围内的热辐射,发现异常情况并及时报警,提升安全防范能力。

3. 航天航空领域航天航空领域也是红外探测技术的重要应用领域。

红外探测技术可以用于天体观测、遥感测绘、导航与导弹制导等方面。

通过红外探测技术,可以观测和探测行星、恒星、星系等天体,并进行物质组成、温度分布等的测量,提供重要的科学数据。

4. 环境监测领域红外探测技术在环境监测领域有着广泛的应用。

可以用于气象预测、大气污染监测、气候变化研究等方面。

通过红外探测技术,可以实时监测大气温度、湿度、气体成分等参数,提供准确的环境数据,为环境保护和气候变化研究提供重要依据。

5. 医疗诊断领域红外探测技术在医疗诊断领域也有着重要的应用。

可以用于体温测量、病灶检测、血流监测等方面。

通过红外探测技术,可以非接触式测量人体温度,提高测量的精确度和便捷性;红外探测技术可以检测人体表面的热辐射,辅助病灶的诊断和治疗,提高医疗效果。

红外探测技术的发展经历了几个阶段,从第一代到第四代,不断取得了重要的突破和进展。

1. 第一代红外探测技术第一代红外探测技术主要基于热电效应和热敏材料。

这种技术具有简单、低成本、可靠等优点,但灵敏度较低,分辨率不高,应用受到一定的限制。

红外探测技术的应用及发展

红外探测技术的应用及发展

红外探测技术的应用及发展红外探测技术是一种利用物体发出的红外辐射进行探测和测量的技术,广泛应用于军事、安防、医疗、环境监测等领域。

随着科技的不断发展,红外探测技术也在不断创新和发展,应用范围越来越广泛。

红外探测技术在军事领域具有重要应用。

红外探测技术可以用于军事情报收集、目标探测及追踪、导弹导航制导、夜视仪器等军事装备的研制。

在敌我辨识系统中,红外探测技术可以通过识别目标的红外辐射特征,实现对敌方目标的辨识和跟踪,提高战争的胜算。

红外探测技术在安防领域具有广泛应用。

目前,许多安防系统都采用了红外探测技术,如红外感应器、红外摄像机等。

这些设备可以通过探测红外辐射来实现入侵报警、监控摄像等功能。

红外探测技术在安防领域的应用,极大地提高了安全性能,成为现代社会不可或缺的一部分。

红外探测技术在医疗领域也有重要应用。

红外辐射可以穿透人体,通过红外探测技术可以实现对人体内部的温度、血液循环、代谢活动等进行监测和诊断。

这对于一些需要定期监测身体状态的患者和康复者来说,是一种非侵入性、快速、方便的监测手段。

红外探测技术在环境监测中也有着广泛的应用。

红外辐射可以用于气象观测、环境污染监测、海洋资源勘测等方面。

在大气污染监测中,红外探测技术可以检测并分析大气中的污染物,帮助环保部门及时采取措施,改善环境质量。

红外探测技术在应用中也在不断发展。

目前,红外探测器件的灵敏度、分辨率、响应速度等性能得到了大幅提升,使得红外探测技术的应用更加精确和可靠。

红外成像技术的应用也日益增多,红外相机的分辨率不断提高,可以实现对更大范围的目标进行高精度的红外成像。

随着红外技术的广泛应用,也带来了一些新的问题和挑战。

红外探测技术对环境温度、湿度等因素非常敏感,这可能导致探测结果的误差。

红外探测技术在一些特殊环境下的应用也受到限制,例如在高温、高湿度、低温等极端环境中,探测性能可能会受到影响。

红外探测技术在各个领域的应用广泛,发展迅速。

随着红外技术的不断创新和突破,相信红外探测技术将在未来的发展中发挥更大的作用。

红外技术在军事上的应用

红外技术在军事上的应用

火炮的火控系统,战场前沿的监视和观察
设备,以及单兵侦察设备等。
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红外夜视仪是利用光电转换技术的军 用夜视仪器。它分为主动式和被动式两种: 前者用红外探照灯照射目标,接收反射的 红外辐射形成图像;后者不发射红外线, 依靠目标自身的红外辐射形成 “热图像”, 故又称为”热像仪”。
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据日本的研究人员山田称,夜视相机有一个意 想不到的负作用。在一些环境中,它使用户能够 看到预期之外的东西。除了能够在黑暗中拍摄照 片外,山田发明的红外夜视镜可以穿透人的衣服。 当连接上高端相机时,它就具有了穿透衣服的能 力━━这取决于红外线穿透衣服纤维的能力,而 且在黑暗的环境中特别有效。
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7.2 红外热像仪
这种红外热像仪几经改进,到80年代
初,许多国家已出现标准化、组件化系统,
设计者可按要求选用不同的组件,组装所
需的红外热像仪,为军队提供了一种简便、
经济、互换性好的夜视装备。红外夜视设
备已广泛应用于陆、海、空三军。如用作
坦克、车辆、飞机、舰船等的夜间驾驶用
观察设备,轻武器的夜瞄仪,战术导弹和
第七章 红外技术在军事 上的应用
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7.1 红外夜视系统
夜视仪又称为夜视眼镜,夜视望远镜,以 及红外线望远镜等,是一种在全黑的夜晚 观测的仪器,最早在军事上得以应用。后 广泛用于刑侦,安全防范,森林防火,电 力及通信的巡线,工地,养殖场,农场的 看护,甚至旅游等各领域。
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红外夜视技术分为主动和被动两种。主动红外夜 视技术是通过主动照射并利用目标反射红外源的 红外光来实施观察的夜视技术,对应装备为主动 红外夜视仪。尽管主动红外夜视技术具有成像清 晰、制作简单等特点,但它也有着一个致命弱点 就是:在战场上,红外探照灯的红外光会被敌人 的红外探测装置发现。这一弱点无疑宣告了主动 红外夜视技术必被淘汰的命运。被动红外夜视技 术是借助于目标自身发射的红外辐射来实现观察 的红外技术,简单的说就是根据温度不同来成像, 分辨率很低,但是有其特殊用途。

红外探测技术的应用及发展

红外探测技术的应用及发展

红外探测技术的应用及发展红外探测技术是指利用红外光谱的吸收、反射、辐射、散射等特性来探测、感应、识别目标或环境的一种技术。

它广泛应用于军事、安防、石油化工、医疗、气象、环保等领域。

以下是红外探测技术应用及发展的一些主要方面。

军事应用:红外探测技术在军事领域的应用主要包括红外成像系统、红外制导和导航系统等。

红外成像系统利用红外探测仪器将目标的红外辐射信号转化为可见图像,用于夜视、目标检测和侦察等。

红外制导和导航系统则是利用红外感应和探测技术来实现导弹、导航和制导系统的定位和导航功能。

安防应用:红外探测技术在安防领域的应用主要包括红外报警系统、红外摄像监控系统等。

红外报警系统利用红外感应器对入侵者的热量进行感应和探测,当检测到异常热源时会发出警报。

红外摄像监控系统则利用红外摄像机拍摄红外图像,用于监控和识别物体或人员。

石油化工应用:红外探测技术在石油化工领域的应用主要包括红外气体传感器、红外热成像仪等。

红外气体传感器利用红外传感技术对矿物油、天然气和石油化工产品中的有机气体进行检测和监测,用于防止气体泄漏和事故发生。

红外热成像仪则可以实时监测和识别设备或管道的温度分布情况,用于预防火灾和爆炸。

医疗应用:红外探测技术在医疗领域的应用主要包括红外体温计、红外光谱仪等。

红外体温计利用红外探测仪器对人体皮肤的红外辐射信号进行检测和测量,可以快速准确地测量人体体温。

红外光谱仪则可以通过分析人体组织的红外光谱特征,实现对疾病的早期诊断和分析。

红外探测技术的发展目前主要集中在三个方向:精确度、速度和便携性。

随着技术的不断进步和创新,红外探测仪器的精确度不断提高,探测范围和灵敏度不断扩大。

识别和分析目标的速度也越来越快,实时监测和检测的能力得到了显著提升。

红外探测仪器的体积越来越小,重量越来越轻,便于携带和移动使用。

这些技术的进步将进一步促进红外探测技术的应用和发展。

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美军双色和多色传感器技术的进展极快,目前已从Si、HgCdTe或QWIP焦平面阵列分离器件的组合过渡到了单片式阵列,其中GaAlAs QWIP焦平面阵列的双色、三色、四色等多色传感器发展尤为突出。

除了雷声、洛克威尔科学中心等机构已研制出的640×512像素的双色阵列和陆军通信电子司令部夜视和电子传感器管理局已在准备评估3mm~5mm波段和8mm~14mm波段的1024×1024元双色传感器阵列外,美国海军研究实验室正投资一个耗资1100万美元的三年研发计划,计划开发HgCdTe中波双色凝视红外焦平面阵列,复盖波段为4.5mm~5.0mm和4.0mm~4.5mm;美国国防高级研究规划局(DARPA)也已出资1600万美元,让QWIP技术公司为其发展同时可在可见光、二个中波红外和长波红外波段工作的四色焦平面阵列。

2、反巡航导弹舰载防御技术—红外搜索、跟踪和拦截系统[3,4,5,6](1)海军面临的严重威胁巡航导弹是一种主要以巡航姿态飞行的精确制导打击武器。

它问世于第二次世界大战,经过数十年的发展,已成为目前战场上的主要精确打击武器,在近年几次局部战争中都发挥了重要作用,法国飞鱼式(EXOCCT)掠海面飞行导弹和美军舰载“战斧”式巡航导弹都就是其中的代表。

反舰掠海面飞行的巡航导弹是迄今为止水面舰船最为严重的威胁,1987年5月17日,二枚飞鱼式导弹击中和击伤了美国战舰斯特克号驱逐舰,由于其没有有效的防犯掠海面飞行巡航导弹攻击的能力,导致37名士兵丧生;英-阿马岛战争中,阿根廷超级军旗式战机发射的二枚这种巡航导弹也使英军战舰遭受严重损失—英皇家海军军舰谢菲尔德号被击沉。

目前,世界上拥有这种掠海面飞行反舰巡航导弹的国家已多达35个以上,很快具有这种能力的国家和地区将增加到60多个,而且这一趋势还在快速扩大。

毫无疑问,海军水面舰船生存面临着从小型巡逻艇到大型护卫舰、潜艇、直升机、海上巡逻机和战斗轰炸机发射的这种巡航导弹越来越严重的威胁。

(2)反舰巡航导弹(ASSM)的特点反舰巡航导弹有二种:超音速巡航导弹和亚音速巡航导弹,其设计的主要目的是必须避开下列武器系统:·搜索雷达和火控雷达:ASSM的迎头探测截面要尽可能小,飞行轨道尽可能低。

·电子扫描微传感器:ASSM采用了惯导巡航系统和末导雷达或红外寻的器。

·硬杀伤反导弹武器,如近距武器、火炮或短程防空系统的攻击:ASSM的高度机动性,可使上述武器系统的攻击命中率大为下降。

·泊条之类的软杀伤诱饵反导弹措施:ASSM采用先进的寻的器,具有识别真假目标再攻击的能力;·舰船自防御系统:ASSM有飞行修正能力,而且超音速ASSM将大大缩短战斗管理系统的反应时间,使舰船的自防卫能力大为降低。

(3)红外电光传感器系统的特性有矛即有盾。

ASSM是一种小翼面的小目标物体,其发动机及其维持系统都要产生一定的热量,其排放的气体也会与周围大气混合产生一种较大气环;另外,超音速导弹的外壳温度升高到250℃~300℃时会产生一种迎头清晰热图像,这就为先进的红外搜索和跟踪系统提供了捕获ASSM导弹的可能。

当传统雷达失效后,红外光电子传感器系统将会因具有以下优点,而发挥重大作用。

·作为一种被动式光电子传感器的红外焦平面阵列,其探测的目标是温度特征,对于外界干扰不敏感;·能在复杂的条件下提供单独的杀伤评估和清晰的目标辨别能力;·具有极佳的目标识别能力,能提供极为精确的目标跟踪和目标参数。

(4)红外焦平面阵列红外搜索跟踪探测系统——现代海战胜利的关键[3]早在七十年代初,西方国家已开始发展舰船的自防卫能力,而随着红外探测器技术的不断发展,红外探测器技术已从单元经过多元线阵列、时间延迟与积分(TDJ)阵列发展到了目前的640×480、1024×1024乃至2048×2048像素的大型凝视阵列,这为发展舰船自防卫能力提供了很大的帮助。

舰船自防卫能力包括对ASSM的早期搜索与跟踪和拦截实施。

按照工作方式可把这种搜索与跟踪系统分为红外搜索与跟踪系统(IRST)和前视红外系统(FLIR)。

A、IRST系统红外搜索与跟踪系统是一种采用一维时间-延迟与积分红外探测器或焦平面阵列的机械扫描光学系统,可在远距离、大范围、多视场角和各种背景条件下自动搜索跟踪多个目标,目标一般为点源,是迄今为止海军主要对抗掠海面飞行反舰巡航导弹的搜索与跟踪手段。

法国海军的IRST研制工作由SAGEM 的子公司SAT承担,1973年开始做可行性研究,1977年第一台陆基系统问世,1980年~1986年发展出可见光、声、磁、压、红外传感器(VAMPIR),1993~1996年发展出第二代IRST系统—VAMPIR 多波段(MB)系统,1997年通过法海军测试船试用后装备反潜护卫舰和高尔航母的查尔斯号舰。

与第1代IRST相比,VAMIR重量轻得多(仅160kg),可靠性更佳,易于维护,采用了SOFRADIR 288×4元的HgCdTe TDI IRCCD焦平面阵列,系统转速更高,成本大幅度降低。

荷兰和加拿大海军的远距离红外搜索跟踪系统发展计划开始较晚,1995年1月1日才起动,目的是使现代护卫舰能探测掠海面飞行的导弹,特别是超音速导弹。

该系统由二台红外摄像机组成,一台为长波红外摄像机,另一台为中波红外摄像机,均采用GEC-马可尼公司的HgCdTe TDI红外焦平面阵列,分别为300×10单元的中波红外阵列和300×8单元的长波红外阵列,由斯特林制冷到80K,仰角3.8°,方位角复盖范围 360°,每一台摄像机都能独立瞄准仰角,同时复盖6°视场,具有跟踪高仰角目标能力和监视水平方向的能力。

美国海军的IRST计划:1987年5月17日,美海军战舰斯塔克驱逐舰被二枚飞鱼式导弹击毁后,美国国会指令建立舰船自防卫计划实施办公室,加紧发展IRST 系统。

1996年,美国海军确定了极具竞争性的设计、制造和测试IRST系统的合同。

合同分为二阶段实施:第一阶段是提供早期技术和作战评估的IRST演示系统,第二阶段是在第一阶段取得的进展基础上提高技术水平、确保获得最佳性能。

美国海军研究实验室研制的IRST系统被称为红外传感器系统(IRSS),于1995年研制成功,在 1995~1996年进行了广泛的实验测试和性能定型,其中,于1996年进行了二次重要测试,一次使用了海上自防卫测试船,另一次则是北约(NATO)低空点目标搜索与跟踪实验。

该计划后改为海军海上指挥工程和生产发展计划,以便为进入生产阶段作准备。

B、舰载监视和威胁探测凝视红外全景传感器系统(SIRPS)[5]前文介绍的IRST系统采用的红外焦平面阵列通常是线阵或TDI阵列,这种系统都离不开机械扫描机构,要改变扫描速度极为困难,与之相比采用面阵、大面阵红外焦平面阵列传感器的红外搜索与跟踪系统具有明显的优点,具体表现为:虚警率极低、扫描速度可变和闭路目标跟踪。

由于目前红外焦平面阵列技术的发展已达到2048×2048像素的集成水平,使开发高分辨率的探测、监视巡航导弹的凝视红外全景扫描器系统成为可能。

洛克威尔公司和波音北美公司自动化与导弹系统部合作,早在九十年代末就已为美军研制出了这种凝视红外全景传感器。

洛克威尔的凝视红外全景传感器(SIRPS)系统用于支撑海军水面舰只对付视界内的各种威胁,包括巡航掠海面飞行导弹。

这种传感器能探测到360°全景视场界内雷达无法探测的目标,以连续凝视模式工作提供潜在威胁的位置,对目标的探测和识别距离为400m。

该系统使用了4个工作在3.8mm~4.8mm中波红外波段的640×480元HgCdTe红外焦平面阵列,具有高分辨率的全方位复盖能力。

C、精确制导拦截导弹世界各国既在发展巡航导弹,也在寻找和发展对抗这种导弹的有效措施。

由于巡航导弹技术的发展,制服巡航导弹是一种很困难的事。

世界上在巡航导弹方面最具实力的国家,如美国(最有名的是“战斧”式巡航导弹)俄罗斯(AS-X-15C)、法国和英国等,研制的巡航导弹都采用了惯导、地形匹配、数字景象区域相关匹配、GPS导航和雷达/红外精确末制导等多模式复合制导技术,命中精度极高,精度在6m~26m范围内。

但是这种飞行器在飞行期间不可避免地会产生气动加热,其红外特征明显,这就为红外探测系统捕捉巡航导弹的飞行轨迹和目标提供了可靠依据,从而可对其进行探测、识别、跟踪、判断、预警、瞄准和拦截。

软措施可采用隐身技术、干扰措施,用红外搜索与跟踪系统(IRST)和前视红外(FLIR)系统提供足够的预警时间;硬杀伤摧毁措施除发射密集阵火炮对导弹进行拦截外,还包括使用红外精确制导导弹摧毁巡航导弹。

巡航导弹已成为当今战争的主要打击武器,各国都已投入大量的人力物力加紧发展对付巡航导弹的拦截导弹,相信这一发展趋势将会加快。

3、新一代夜视和瞄准装备在这次的伊拉克战争中,美英联军之所以在战场上处处主动,除了拥有空中优势和精确制导打击能力之外,夜视技术上的优势是另一重要原因,许多重要的军事行动都是在夜间进行的,伊军没有这一装备,因而在战场上十分被动。

新一代夜视装备通常包括前视红外仪(FLIR)、武器瞄准器和夜视头盔。

因为这种装置会大量的装备部队,这就要求其价格不能太高,同时性能还要适中,可靠性高且易于携带。

而新一代红外系统已具有了全凝视无光扫描系统,特别是非致冷红外热摄像阵列的成熟进一步简化了光子低温工作红外焦平面阵列探测器的致冷机构,使其价格适中,便于携带,同时性能可靠。

毫无疑问,这一技术的发展是新一代夜视装备发展的主要原动力和基础。

(1)能提高昼夜精确打击能力的FLIR吊舱[7,8]过去十年间,目标瞄准系统方面取得的进展导致了空—地作战出现了剧烈的变化,空-地作战已从低高度的攻击向中等高度和远距离投掷武器的方向发展,其目的在于把己方的损失减到最小,因此要求武器投掷高度精确。

早期的几代目标瞄准吊舱通常都体积大、笨重、价格昂贵,随着红外探测器阵列技术的发展,后来出现的吊舱通常在性能方面要比早期几代系统高4倍,可靠性提高了3倍,而且价格便宜了一半以上,维修费用明显低。

九十年代中后期,以色列飞机工业公司与美国萨尔诺夫公司合作为以军成功研制了多用途光电子稳定吊舱(MOSP),它是为无人驾驶飞行器、直升机和轻型飞机研制的,采用萨尔诺夫公司的640×480像素PtSi凝视红外焦平面阵列热摄像机,能昼夜监视目标,可提供高质量和高分辨率的图像;其跟踪速度高达35km/h,最小分辨率为3m×3m,万向接头扫描方位角为360°,迎角-15°~+15°,尺寸为直径356mm,高548mm,重量24kg。

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