第八章-夜視技術(shù)ppt課件

1、高科技在軍事中的應(yīng)用,第九章 夜視技術(shù),第一節(jié) 夜視技術(shù)及其簡(jiǎn)要原理 第二節(jié) 夜視技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展 第三節(jié) 夜視技術(shù)對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)的影響 第四節(jié) 對(duì)抗夜視技術(shù)器材的方法與措施,第一節(jié) 夜視技術(shù)及其簡(jiǎn)要原理,一、什么叫夜視技術(shù) 夜視技術(shù)是指在夜間低照度條件下，通過(guò)應(yīng)用光電探測(cè)和成像器材，將肉眼不可視的月光、夜天光及紅外光圖像放大并轉(zhuǎn)化成可視影像，從而擴(kuò)展人眼在夜間低照度下的觀察視力范圍，實(shí)現(xiàn)夜間低照度下隱蔽觀察的信息采集、處理和顯示技術(shù),二、夜間自然光照特征,在一個(gè)月中，有半個(gè)多月的夜間有月光。在那些無(wú)月的夜晚，則還可見(jiàn)到星光、微弱星體光、大氣輝光、黃道光等微弱的自然光。夜間的自然光，除月光外，統(tǒng)稱(chēng)為夜

2、天光，也稱(chēng)微光，我們后面要介紹到的微光夜視儀就是由此而得名的。此外，夜間地面上的各種景物和目標(biāo)還散發(fā)著豐富的肉眼看不到的紅外線,三、軍事目標(biāo)的光反射特征,通常軍事目標(biāo)等物體本身是不發(fā)光的，我們之前之所以能看得見(jiàn)它們，是因?yàn)樗鼈兡芊瓷潢?yáng)光、月光、星光和燈光等光線，也就是說(shuō)，我們所看到的物體實(shí)際上是物體反射的光，進(jìn)入人眼中并聚集成像。如果某種物體本身不發(fā)光，而又沒(méi)有光線照射的話(huà)，我們就看不到了,物理學(xué)上，人們把物體的這種對(duì)光線向各個(gè)方向的反射稱(chēng)為漫反射，而能產(chǎn)生漫反射的物體就稱(chēng)為二次光源。某個(gè)目標(biāo)能否被看到，決定于該目標(biāo)反射光能量的大小，也就是說(shuō)與目標(biāo)的亮度有關(guān)。這種特性，稱(chēng)為目標(biāo)的光反射特性,公

3、式,此式表示，二次光源的亮度與其反射率及光線的照度等因素有關(guān)。在同樣照度的光線照射下，若目標(biāo)與背景的反射率不一樣，亮度也就不一樣，就可容易地區(qū)分出來(lái)。 由于軍事目標(biāo)的反射率在晝夜等不同的環(huán)境光照明下各不相同，從而為開(kāi)展夜間觀察和揭示偽裝創(chuàng)造了條件,四、軍事目標(biāo)的紅外輻射特征,任何物體，包括軍事目標(biāo)，只要其溫度高于絕對(duì)零度，都會(huì)不停地向外散發(fā)出紅外熱輻射。而軍事目標(biāo)由于有發(fā)動(dòng)機(jī)、火器及運(yùn)動(dòng)體的存在，其溫度一般都會(huì)高于周?chē)奈矬w（背景），所以，軍事目標(biāo)的紅外熱輻射比起一般目標(biāo)來(lái)，將更加明顯。這種特征就是軍事目標(biāo)的紅外熱輻射特征，也稱(chēng)發(fā)射特征,第一個(gè)特征,理想物體單位面積熱輻射功率W與其絕對(duì)溫度T的

4、四次方成正比,第二個(gè)特征,熱輻射峰值波長(zhǎng)m（微米）與絕對(duì)溫度T（K）之積為一不變常數(shù),第三個(gè)特征,實(shí)際物體熱輻射功率通常都低于理想物體的熱輻射。 其中是發(fā)射率。發(fā)射率表示的是目標(biāo)的實(shí)際輻射量與理想物體輻射量間的比值，理想物體的輻射率是1，其他物體的輻射率都小于1,五、大氣衰減對(duì)觀察 的影響,大氣衰減是大氣對(duì)光線的散射與吸收現(xiàn)象。 散射是由于大氣中的雨、霧、霾、冰、塵和煙等微粒使光線偏離了原傳輸方向而引起的；吸收則是大氣中的各種物質(zhì)微粒對(duì)光線具有的吸收作用，這種吸收隨著傳輸路程的增長(zhǎng)而按指數(shù)函數(shù)衰減,大氣這種對(duì)光線散射和吸收的現(xiàn)象，對(duì)于波長(zhǎng)不同的光線效果是不一樣的，有些波長(zhǎng)的光線散射和吸收作用小

5、，光線就傳得較遠(yuǎn)，有些作用大，光線就難以傳得遠(yuǎn)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為大氣窗口現(xiàn)象。 夜視器材正是工作在光線在大氣中衰減較弱的幾個(gè)大氣窗口中的，如0.31.3微米以下的近紫外光、可見(jiàn)光和近紅外光波段、35微米的中紅外波段和814微米的遠(yuǎn)紅波段,六、增強(qiáng)夜視能力的技術(shù)措施,人眼對(duì)夜暗的自適應(yīng)能力。 當(dāng)人在室內(nèi)燈光下，其瞳孔直徑約為2毫米，來(lái)到室外經(jīng)過(guò)約1小時(shí)的適應(yīng)后，其瞳孔直徑已擴(kuò)大到8毫米以上，此時(shí)對(duì)光波的敏感也從0. 55微米的綠光下降到0.5微米的藍(lán)綠光，并且所看到的景物沒(méi)有顏色的區(qū)別。同時(shí)，其最小分辨角則由60 分下降到15 分,一）影響夜間觀察能力的原因,1.視角太小。由于同樣一個(gè)目標(biāo)，在白天或

6、強(qiáng)光照射下，其大小正好位于人眼視角范圍內(nèi)，因此可以觀察到其細(xì)節(jié)。而到了夜晚，由于光線強(qiáng)度下降了69個(gè)數(shù)量 級(jí)，因而使人眼的視覺(jué)分辨率大大下降，原本能觀察到細(xì)節(jié)的物體，只能看到其大致的輪廓。因此，夜暗對(duì)視角的影響是造成夜間觀察能力低的重要原因之一,2.對(duì)比太小。陽(yáng)光下，目標(biāo)與背景間的反差和對(duì)比較大，顏色上的差別也更加明顯，所以觀察起來(lái)比較容易。但到了夜晚，月光、星光強(qiáng)度太弱，人眼看出去沒(méi)有顏色的差別，其明暗對(duì)比也很小，所以，夜暗對(duì)對(duì)比度的影響也是重要因素之一,3.光能太弱。夜晚軍事目標(biāo)反射的光線能量太弱，所形咸的圖像能量達(dá)不到人眼觀察的最低閾值，人眼不能感知，也不能進(jìn)行觀察,4.非可見(jiàn)光。在無(wú)月

7、無(wú)星的夜晚，夜天光幾乎衰減到10-4勒克斯以下，相當(dāng)于晴天正午陽(yáng)光垂直照射下光照的10-9倍，人眼幾乎無(wú)法再通過(guò)暗適應(yīng)進(jìn)行觀察，所以，也就幾乎是看不清任何東西了。然而，這時(shí)的自然界卻存在著大量的紅外熱輻射。只是這樣的紅外線，我們?nèi)搜蹮o(wú)法看到。如果設(shè)法使非可見(jiàn)光轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光，就可進(jìn)行有效的觀察了。因此，將非可見(jiàn)光轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光，就是實(shí)現(xiàn)夜間低照度下隱蔽偵察的一種最先想到的，也是最有效的辦法,二）增強(qiáng)夜視能力的技術(shù)措施,在夜間，自然界有人眼能感知的微光，也有人眼無(wú)法感知的紅外熱輻射，利用微光和紅外線這兩個(gè)自然條件，通過(guò)把微光增強(qiáng)到足以引起人的視覺(jué)的強(qiáng)度，把看不見(jiàn)的紅外線轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)圖像，從而改善和擴(kuò)大

8、人眼的視覺(jué)范圍。這種增強(qiáng)微光和轉(zhuǎn)變紅外線的過(guò)程，就是增強(qiáng)夜視能力的兩條基本途徑,具體六條措施,集光，即通過(guò)大入瞳、大相對(duì)孔徑光 學(xué)成像裝置，并延長(zhǎng)曝光時(shí)間等辦法，最 大限度地接收目標(biāo)輻射的光能； 擴(kuò)角，即用物鏡將物像放大； 轉(zhuǎn)化，利用光電效應(yīng)將紅外、紫外等 不可見(jiàn)弱光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再通過(guò)電 子放大轉(zhuǎn)化為熒光信號(hào)，供人眼觀看,增幅（增亮），如微光夜視儀用像增強(qiáng)器將整幅圖像亮度增亮50 000倍以上； 處理，用計(jì)算機(jī)處理圖像信息，用于識(shí)別偽裝等； 輔助照明，即在不會(huì)造成己方暴露的前提下，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行瞬間輔助照明，提高觀 察能力等,第二節(jié) 夜視技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展,概括地講，夜視技術(shù)是指能將非可視目標(biāo)

9、轉(zhuǎn)化為可被人或裝備感知的信息傳感技術(shù),工作方式,夜視技術(shù)根據(jù)其工作方式分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。 主動(dòng)式，即工作時(shí)需要使用人工探照器照射目標(biāo)，其作用距離和觀察效果主要取決于人工照明條件，受外界自然條件影響較小，所以稱(chēng)為主動(dòng)式。 被動(dòng)式，即工作時(shí)不需要人工照明器，其工作距離和觀察效果取決于自然光對(duì)客觀景物的照度或目標(biāo)自身輻射的紅外線強(qiáng)弱程度等，受外界條件影響大，故稱(chēng)為被動(dòng)式,所適應(yīng)的波段,夜視技術(shù)根據(jù)所適應(yīng)的工作波段，可分為紅外夜視技術(shù)和微光夜視技術(shù)兩大類(lèi)。 紅外夜視技術(shù)：包括紅外像轉(zhuǎn)換技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)、紅外照相技術(shù)等，紅外夜視技術(shù)已發(fā)展成為紅外應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。 微光夜視技術(shù)：包括微光

10、像增強(qiáng)技術(shù)、微光電視技術(shù)、微光照相技術(shù)，可視為應(yīng)用光學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)新發(fā)展,一、夜視器材及其分類(lèi),夜視器材是指在夜間低照度情況下，通過(guò)對(duì)月光、夜天光圖像放大，或?qū)t外光圖像放大并轉(zhuǎn)化，從而擴(kuò)展人眼在夜間低照度下觀察能力的技術(shù)器材,夜視器材按工作方式分，有主動(dòng)式和被動(dòng)式兩大類(lèi)。主動(dòng)式僅有主動(dòng)式紅外夜視儀一種，而被動(dòng)式有微光夜視器材和熱成像器材等，其中微光夜視器材包括微光夜視儀和微光電視兩種，熱成像器材分為熱成像儀和紅外電視等,主動(dòng)式紅外夜視儀，是指在夜間低照度情況下，用近紅外光主動(dòng)照射目標(biāo)，再將目標(biāo)反射紅外光形成的紅外圖像轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)圖像，供夜間觀察、瞄準(zhǔn)的夜視器材,主動(dòng)式紅外夜視儀,主動(dòng)紅外夜視儀由

11、紅外探照燈和紅外探測(cè)器組成。紅外探照燈好比是手電筒，它用于發(fā)射人眼不可見(jiàn)的波長(zhǎng)范圍為0.91.2微米的近紅外光，照射被觀察的景物。紅外探測(cè)器就是把被照景物的反射光所形成的紅外圖像轉(zhuǎn)變成人眼可視圖像。 探測(cè)器部分是紅外夜視儀的主體，由紅外物鏡、紅外變像管、目鏡、電源等組成，其中紅外變像管是它的核心，內(nèi)部由光電陰極、電子透鏡、熒光屏組成,主動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)工作原理示意圖,工作原理,用紅外探照燈發(fā)出的紅外光主動(dòng)照射目標(biāo)，目標(biāo)反射回的紅外線經(jīng)物鏡聚焦，在紅外變像管的光電陰極上形成紅外圖像，使光電陰極產(chǎn)生光電效應(yīng)，放出電子，各點(diǎn)的電子流密度與入射紅外光強(qiáng)度成正比，從而形成電子潛像。這些電子在電子透鏡的高壓

12、作用下得到聚焦和加速，加速后的電子流轟擊熒光屏，發(fā)出熒光，各點(diǎn)的亮度與電子流密度成正比，這樣，從目鏡中就能看到目標(biāo)的熒光圖像了,主動(dòng)式紅外夜視儀是應(yīng)用最早、技術(shù)最成熟的一類(lèi)夜視器材，早在二戰(zhàn)后期美軍和德軍就開(kāi)始使用了。我國(guó)自20世紀(jì)70年代開(kāi)始大量研制和裝備部隊(duì)，主要有步兵武器紅外瞄準(zhǔn)鏡、紅外駕駛儀、紅外觀察儀等該類(lèi)夜視系統(tǒng)性能指標(biāo)如下： 1. 紅外夜間觀察裝置，廣泛用于夜間軍事活動(dòng)中觀察目標(biāo)和監(jiān)視一定的重要區(qū)域等。使用600瓦的紅外探照燈時(shí)，紅外夜視儀可以探測(cè)400米遠(yuǎn)處的人、600米遠(yuǎn)處的吉普車(chē)、750米遠(yuǎn)處的坦克。在港口用作監(jiān)視船舶的夜視儀可以探測(cè)到160013000米的目標(biāo)，而作機(jī)場(chǎng)信

13、標(biāo)探測(cè)用的紅外夜視儀探測(cè)距離可達(dá)16000米。 2. 紅外瞄準(zhǔn)裝置，供步槍、機(jī)槍、火炮等夜間瞄準(zhǔn)用，作用距離一般是300500米。 3. 紅外駕駛儀，主要用于坦克、汽車(chē)駕駛員夜間行車(chē)，作用距離是50200米,主動(dòng)紅外夜視儀,主要特點(diǎn),1優(yōu)點(diǎn) 亮度高、成像清晰。由于主動(dòng)式紅外夜視儀工作時(shí)紅外探照燈發(fā)出的紅外光很強(qiáng)，所以在紅外夜視儀的目視鏡中看到的圖像亮度比其他夜視儀要高得多。而由于亮度高，其成像自然十分清晰。 操作使用方便。主動(dòng)式紅外夜視儀的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，其工作過(guò)程也不復(fù)雜，操作起來(lái)很是方便。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)士兵只要通過(guò)半天左右的學(xué)習(xí)，就可學(xué)會(huì)其基本操作使用方法，并能使用其進(jìn)行夜間觀察、射擊瞄準(zhǔn),

14、2缺點(diǎn) 作用距離近。由于紅外光線要來(lái)回雙程傳輸，所以損耗較大，作用距離受到了限制，最遠(yuǎn)只有一千多米。 隱蔽性差。在儀器發(fā)出紅外光照射目標(biāo)的時(shí)候，其本身也成了對(duì)方紅外觀察儀中一個(gè)非常醒目的亮點(diǎn)，所以隱蔽性很差，極易暴露,主動(dòng)紅外夜視儀主要缺點(diǎn)是容易暴露，試驗(yàn)表明，如果紅外探照燈一次照射超過(guò)8秒鐘，就容易被敵方探測(cè)到紅外信號(hào)。例如，1973年中東戰(zhàn)爭(zhēng)中，埃及和以色列雙方的坦克都配有主動(dòng)紅外夜視儀，許多坦克就是因?yàn)槭褂昧思t外探照燈而被對(duì)方發(fā)現(xiàn)和擊毀的,裝備主動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)的蘇式坦克,裝備主動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)的機(jī)槍,微光夜視儀是在夜間低照度下，將目標(biāo)反射月光、星光等微弱自然光形成的圖像增強(qiáng)、放大成人眼可見(jiàn)

15、圖像的夜視器材。 微光夜視儀由微光物鏡、像增強(qiáng)器、目鏡及電源等組成。其核心部分是像增強(qiáng)器，也稱(chēng)微光管，由光電陰極、電子透鏡、熒光屏組成,微光夜視儀,工作原理,微光夜視儀的工作原理同主動(dòng)式紅外夜 視儀基本類(lèi)似，也是一個(gè)從光到電子流、電 子流再到熒光的轉(zhuǎn)化過(guò)程，所不同的是：它 的工作光源不是儀器本身發(fā)出的，而是由目 標(biāo)反射的月光、星光等夜問(wèn)微弱的自然光， 這也就是微光夜視儀名稱(chēng)的來(lái)歷,1962年，美國(guó)研制出用光學(xué)纖維面板耦合的三級(jí)級(jí)聯(lián)像增強(qiáng)器，并制成實(shí)用的微光夜視儀，即所謂“星光鏡”，1960年代末用于越南戰(zhàn)場(chǎng)。 光學(xué)纖維面板：是由大量光導(dǎo)纖維組成的薄板陣列，每根纖維傳導(dǎo)一個(gè)像素減少了光的散射，傳

16、導(dǎo)效果好，由于可以將纖維的末端排列成曲面，避免了像差，大大提高了成像質(zhì)量。 將多個(gè)具有靈敏度極高的光電陰極和光學(xué)纖維面板的像增強(qiáng)管串聯(lián)起來(lái)，使微弱光線經(jīng)物鏡會(huì)聚后在像增強(qiáng)器的陰極面上成像，光線逐級(jí)放大，將極其微弱光線下的圖象放大到了人眼可以清晰觀看的程度，便實(shí)現(xiàn)了無(wú)須紅外照明的微光觀測(cè),第一代微光夜視儀,1970年，美國(guó)在研制成功微通道電子倍增器的基礎(chǔ)上，研制成微通道板像增強(qiáng)器和相應(yīng)的夜視儀，如美國(guó)的AN/PVS-2星光鏡，AN/TVS-2班組武器瞄準(zhǔn)鏡和AN/TVS-4微光觀察鏡等。 連續(xù)型通道像增強(qiáng)器的原理是一根內(nèi)壁涂有電子發(fā)射材料的細(xì)管，在管兩端的電極上加上直流電壓，當(dāng)電子從管一頭射入時(shí)

17、，便在管內(nèi)來(lái)回碰撞，激發(fā)出越來(lái)越多的電子，這些電子被管壁的電壓加速，并且碰撞出的幾何級(jí)數(shù)增加的電子，使得管末端出射的電子獲得很高的增益。 通道電子倍增器的電子增益與管壁內(nèi)的電子發(fā)射材料、通道的長(zhǎng)徑比、電壓有關(guān)，但與通道的大小無(wú)關(guān)，可以做的極小，將其并列起來(lái)組成陣列，即可用來(lái)傳遞顯示圖象。單根通道的直徑一般為10-12微米，長(zhǎng)500微米，一塊通道板包含數(shù)百萬(wàn)根通道管，既數(shù)百萬(wàn)像素，可以使圖象的亮度增加幾千乃至上萬(wàn)倍,第二代微光夜視儀,微通道板實(shí)質(zhì)上是一個(gè)薄的二次電子倍增器。這種像增強(qiáng)器又可分為薄片管和倒像管兩種。前者將微通道板放在光電陰極與熒光屏之間，形成雙近貼像增強(qiáng)器；后者則相當(dāng)于在單極像增強(qiáng)

18、器的熒光屏前面，加了一塊微通道板,微通道板像增強(qiáng)器示意圖,第二代微光夜視儀比第一代有如下優(yōu)點(diǎn)： 總長(zhǎng)度是第一代的1/3甚至更短，質(zhì)量輕，使制成的夜視儀整機(jī)尺寸大大降低。例如1970年美國(guó)步槍用AN/PVS-3微光瞄準(zhǔn)鏡比第一代長(zhǎng)度縮短2/3，質(zhì)量減輕一半，價(jià)格降低一半，靈敏度卻大幅度提高了。 中國(guó)于20世紀(jì)80年代研制成功了第二代微光夜視儀，可以用做班組武器的瞄準(zhǔn)具，也可以單獨(dú)作為觀察儀器使用，具有排除強(qiáng)光干擾的功能,1979年，美國(guó)研制出用砷化鎵負(fù)電子親和勢(shì)光電陰極帶微通道板的像增強(qiáng)器和相應(yīng)的夜視儀，如飛行員用夜視眼鏡等。 電子親和勢(shì)指的是半導(dǎo)體導(dǎo)帶底部到真空能級(jí)間的能量值，它表征材料在發(fā)生

19、光電效應(yīng)時(shí)，電子逸出材料的難易程度。電子親和勢(shì)越小，就越容易逸出。如果電子親和勢(shì)為零或負(fù)值，則意味著電子處于隨時(shí)可以脫離的狀態(tài)，用電子親和勢(shì)為負(fù)值的材料制作的光電陰極，由光子激發(fā)出的電子只要能擴(kuò)散到表面就能逸出，因此靈敏度極高。砷化鎵正是研究人員尋找的合適材料。 由于高靈敏度負(fù)電子親和勢(shì)光電陰極制作難度大，所以目前該技術(shù)只掌握在少數(shù)國(guó)家手中,第三代微光夜視儀,1998年，美國(guó)研制出無(wú)膜微通道板像增強(qiáng)器，在不降低夜視儀壽命的前提下，探測(cè)距離和分辨率顯著提高（第三代管為了防止離子反饋損壞精致的光電陰極，都鍍有一層離子障膜，但對(duì)夜視效果有一定影響）。 新式的夜視儀還采用了自動(dòng)門(mén)控電源和無(wú)暈成像技術(shù)，

20、可以自動(dòng)控制光電陰極電壓，改善在環(huán)境光線過(guò)強(qiáng)或有照明的情況下的夜視效果。無(wú)暈成像極大的減少由電子在像增強(qiáng)管的光電陰極到板的空隙中散射而引起的光暈,第四代微光夜視儀,已知最大性能指標(biāo)： 200米發(fā)現(xiàn)人 136米識(shí)別人 565米發(fā)現(xiàn)坦克 395米識(shí)別坦克。 易于佩戴在駕駛員和單兵頭盔上，現(xiàn)已在美軍大量裝備,美國(guó)AN/PVS-5A微光夜視眼鏡,已知最大性能指標(biāo)： 弱月光下觀察距離600米， 在星光下觀察距離400米， 質(zhì)量不超過(guò)1千克,英國(guó)“風(fēng)箏”單兵武器微光瞄準(zhǔn)鏡,已知最大性能指標(biāo)： 1310米發(fā)現(xiàn)人員， 990米識(shí)別人員， 2664米發(fā)現(xiàn)坦克， 1903米識(shí)別坦克,美國(guó)AN/TVS-5多人武器瞄

21、準(zhǔn)鏡,微光電視,微光電視，實(shí)際上是在微光夜視儀的目鏡之后加裝一套攝像設(shè)備和電視機(jī)等組成的。其前半部分是微光夜視儀，后半部分為微光攝像機(jī)，通過(guò)電纜將信號(hào)傳到遠(yuǎn)處的電視機(jī)上，這樣就可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離夜間觀察了,主要特點(diǎn),1優(yōu)點(diǎn) 隱蔽性強(qiáng)。由于工作時(shí)儀器本身不發(fā)光，所以隱蔽性好，不易暴露。 作用距離遠(yuǎn)。最好的遠(yuǎn)距離微光夜視儀視距可達(dá)4 0006 000米,2缺點(diǎn) 難以揭示偽裝。微光夜視儀工作在0.30.9微米的近紫外、可見(jiàn)光及近紅外波段，目標(biāo)及背景在這個(gè)波段范圍內(nèi)的反射率相差不大，加上僅依靠微弱的夜天光作光源，因而揭示偽裝的能力也就不強(qiáng)。 易受閃光影響。因其工作在可見(jiàn)光及臨近波段，對(duì)可見(jiàn)光極其敏感，所以

22、，當(dāng)受到舸光、火光等強(qiáng)閃光的照射時(shí)，會(huì)因微光管放大太強(qiáng)而無(wú)法正常工作，并可能損壞儀器,熱成像儀,熱成像儀是指通過(guò)探測(cè)目標(biāo)與背景之間的溫差而成像的一種全天候觀察器材。 熱成像儀的結(jié)構(gòu)不同于前兩種夜視儀，以光機(jī)掃描式熱成像儀為例，它由四個(gè)部分組成，即：紅外光學(xué)系統(tǒng)、紅外探測(cè)器、電子線路、顯示器,基本原理： 它利用景物本身各部位的溫差及景物與背景間的溫差來(lái)成像。由于物體的不同部位、物體與物體之間、物體與環(huán)境之間都存在著溫差，凡是溫度在絕對(duì)零度以上的物體都會(huì)發(fā)射紅外線，溫度不同，發(fā)射的紅外線的波長(zhǎng)和強(qiáng)度也各不相同，紅外熱像儀直接接收目標(biāo)物體自身發(fā)出的紅外光進(jìn)行光電、電光轉(zhuǎn)換，把景物的紅外圖像轉(zhuǎn)變?yōu)槿搜?/p>

23、可見(jiàn)的圖像。和其他夜視系統(tǒng)相比，紅外熱成像優(yōu)點(diǎn)突出,熱成像儀,一棟房屋的彩色熱成像夜視圖 （暖、冷色調(diào)分別為溫度高、低區(qū),熱成像系統(tǒng)工作原理示意圖 系統(tǒng)工作時(shí)以一種內(nèi)光電效應(yīng)的紅外探測(cè)器作為接收元件，光學(xué)系統(tǒng)將目標(biāo)各處根據(jù)自身溫度輻射的中長(zhǎng)波紅外輻射，通過(guò)光機(jī)掃描或其他掃描技術(shù)轉(zhuǎn)變成電信號(hào),經(jīng)處理后，由顯示器轉(zhuǎn)變成可見(jiàn)圖像。利用這種技術(shù)的夜視器材，稱(chēng)為熱像儀,主要特點(diǎn),1優(yōu)點(diǎn) 隱蔽性好。由于熱成像儀是真正的被動(dòng)式工作，所以具有良好的隱蔽性。并能全天候工作,能揭示偽裝。熱成像儀揭示的是目標(biāo)與背景之間的溫差，目前最好的熱成像儀識(shí)別溫差的能力已達(dá)攝氏0. 07度，所以具有極強(qiáng)的揭示偽裝能力。目前，熱

24、成像儀一般能穿透1米左右的土層及不太大的雨、雪、霧等發(fā)現(xiàn)目標(biāo),作用距離遠(yuǎn)。如一般的手持式熱成像儀用于對(duì)地面觀察和瞄準(zhǔn)時(shí)，視距可達(dá) 23千米，對(duì)艦艇等的水面觀察，可達(dá)10千米，對(duì)空監(jiān)視則可達(dá)20千米,2缺點(diǎn) 主要是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦某一部分損壞，整個(gè)系統(tǒng)就難以運(yùn)轉(zhuǎn)，恢復(fù)起來(lái)更加困難,用于戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視和觀察、火炮和迫擊炮火力控制以及制導(dǎo)武器的跟蹤。該成像系統(tǒng)配有激光測(cè)距儀和測(cè)角儀，并有手持式和車(chē)載式兩種。重10.7千克，視場(chǎng)12.9度*7.9度和4.9度*3.2度，最小可分辨溫差0.3攝氏度,英國(guó)“OTIS”偵察員用熱成像系統(tǒng),機(jī)載熱像儀對(duì)坦克夜視效果,高爐彩色熱像效果,熱成像夜視,夜視技術(shù)在軍事上的應(yīng)用

25、始于第二次世界大戰(zhàn)，目前已發(fā)展成為高科技領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，夜視器材已成為現(xiàn)代軍隊(duì)不可缺少的裝備之一，它使軍隊(duì)夜間觀察能力、射擊精度、機(jī)動(dòng)能力、夜戰(zhàn)能力等大大提高，給夜間作戰(zhàn)行動(dòng)和作戰(zhàn)指揮帶來(lái)了深刻影響，在戰(zhàn)斗層面上主要體現(xiàn)為以下幾方面： 1 觀察、監(jiān)視敵人行動(dòng) 2 夜間射擊 3 車(chē)輛駕駛 4 成像制導(dǎo),第三節(jié) 夜視技術(shù)對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)的影響,1 夜視技術(shù)使夜戰(zhàn)的地位更為重要 2 夜視技術(shù)使夜戰(zhàn)的能力空前提高 3 夜視技術(shù)使夜戰(zhàn)規(guī)模擴(kuò)大、形態(tài)多樣 4 夜視對(duì)抗成為夜戰(zhàn)的主要內(nèi)容之一,在戰(zhàn)爭(zhēng)層面上，夜視技術(shù)的影響主要有,隨著夜視技術(shù)的發(fā)展及夜視器材的大量裝備與使用，夜戰(zhàn)變得更加頻繁。世界近期的幾場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng)

26、的經(jīng)驗(yàn)充分表明，擁有夜視器材優(yōu)勢(shì)的軍隊(duì)已越來(lái)越重視在夜間實(shí)施進(jìn)攻,1 夜視技術(shù)使夜戰(zhàn)的地位更為重要,戰(zhàn)例一： 1982年6月，英國(guó)與阿根廷的馬島戰(zhàn)爭(zhēng)中，斯坦利港是馬島首府。其一面背山，三面環(huán)海，易守難攻，阿軍在這里構(gòu)筑有堅(jiān)固的格爾鐵里防線，并企圖依托有利地形固守，和英軍打持久戰(zhàn)。 6月12日深夜，英軍特種部隊(duì)利用夜視器材先期潛入阿軍后方，在阿軍障礙區(qū)中秘密開(kāi)辟通路，并用特殊顯影粉標(biāo)上箭頭。隨后，3000名英軍利用熱成像夜視器沿著箭頭指示的路線行進(jìn)，在阿軍毫無(wú)察覺(jué)的情況下，順利穿越障礙地帶。爾后，英軍突然向阿軍發(fā)起攻擊。由于英軍槍炮都配有夜視器材，能夠在黑夜中清楚地發(fā)現(xiàn)阿軍目標(biāo)。而阿軍卻缺少夜視

27、儀，不能發(fā)現(xiàn)英軍，只有被動(dòng)挨打。為判別英軍方位，阿軍出動(dòng)飛機(jī)投射照明彈，但由于英軍分散、阿軍集中，阿軍反而進(jìn)一步暴露了己方的位置。結(jié)果，阿軍重要制高點(diǎn)淪陷。6月14日晚9時(shí)，被困的14000名阿軍向英軍投降，阿軍的格爾鐵里防線宣告崩潰。先進(jìn)的紅外夜視器材為英軍贏得了一場(chǎng)兵力懸殊的戰(zhàn)斗,戰(zhàn)例二： 1991年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)，以美國(guó)為首的多國(guó)部隊(duì)向伊拉克發(fā)動(dòng)大規(guī)?？找u，揭開(kāi)了海灣戰(zhàn)爭(zhēng)的序幕，其時(shí)間為1月17日的凌晨2點(diǎn)40分。 美軍及其盟軍等一些本來(lái)不善于夜戰(zhàn)的軍隊(duì)，之所以進(jìn)攻都選擇在夜間或凌晨，主要是因?yàn)樗麄円呀?jīng)擁有了大量先進(jìn)的夜視器材，使其在夜戰(zhàn)中處于主動(dòng)地位，并希望在戰(zhàn)爭(zhēng)初期借助夜視技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，盡

28、可能大量摧毀伊拉克的武器裝備,提高了夜視偵察與識(shí)別能力 提高了夜間瞄準(zhǔn)與射擊能力 提高了夜間機(jī)動(dòng)與協(xié)同能力,2 夜視技術(shù)使夜戰(zhàn)的能力空前提高,1）提高了夜視偵察與識(shí)別能力： 夜視器材的使用，使人眼在夜間的觀察距離加大，識(shí)別能力增強(qiáng)。如美國(guó)1975年研制的AN/PAS-7熱像儀，不僅能發(fā)現(xiàn)1000米處的人員和車(chē)輛，而且可發(fā)現(xiàn)叢林中60米以?xún)?nèi)的行人,2 夜視技術(shù)使夜戰(zhàn)的能力空前提高,2）提高了夜間瞄準(zhǔn)與射擊能力： 在夜間，由于視力減弱，發(fā)現(xiàn)、識(shí)別和瞄準(zhǔn)目標(biāo)比較困難，限制了武器性能的發(fā)揮，使射擊距離縮短。夜視器材的使用，使夜間瞄準(zhǔn)距離大為增加。如美軍裝備的AN/TAP-4熱紅外瞄準(zhǔn)具，對(duì)坦克的作用距

29、離為1000米；法國(guó)生產(chǎn)的MARIT第三代微光夜視儀，對(duì)人員的作用距離為1000米，對(duì)車(chē)輛的作用距離可達(dá)6000米,2 夜視技術(shù)使夜戰(zhàn)的能力空前提高,我軍99式坦克 裝備兩套夜視系統(tǒng)，一套是微光夜視儀，另一套是熱成像儀,微光夜視效果,熱成像夜視效果,3）提高了夜間機(jī)動(dòng)與協(xié)同能力： 夜視器材的使用，使部隊(duì)在夜間能夠容易地克服復(fù)雜地形和其他障礙，采取近似于晝間的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方式機(jī)動(dòng)，并能迅速展開(kāi)、變更部署和轉(zhuǎn)移兵力兵器。 美軍近期資料表明：一個(gè)坦克排夜間一次躍進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)距離為150250米，使用夜視器材后一次躍進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)距離為400700米，躍進(jìn)速度明顯提高。同時(shí)，夜視器材的使用，使步炮協(xié)同、步坦協(xié)

30、同和空地協(xié)同的能力也大大提高,3 夜視技術(shù)使夜戰(zhàn)的能力空前提高,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(shí)間短，通常是小分隊(duì)作戰(zhàn)，短兵相接，陸地為主。 隨著夜視技術(shù)的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代夜戰(zhàn)則變?yōu)楹?、天、空、地一體，大縱深、全天候、全時(shí)辰交戰(zhàn)的情況，火力戰(zhàn)、導(dǎo)彈戰(zhàn)、電子戰(zhàn)和心理戰(zhàn)等晝戰(zhàn)的各種形式均向夜間延續(xù)。夜間奔襲、機(jī)降滲透、夜間火力運(yùn)用等新戰(zhàn)術(shù)不斷出現(xiàn),3 夜視技術(shù)使夜戰(zhàn)規(guī)模擴(kuò)大、形態(tài)多樣,在現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)中，夜戰(zhàn)的主動(dòng)權(quán)將為擁有先進(jìn)夜視器材裝備的一方所掌握，他們可以將黑夜變?yōu)閷?duì)已方有利的夜幕屏障，充分利用夜戰(zhàn)場(chǎng)“單方透明”的優(yōu)勢(shì)主動(dòng)實(shí)施進(jìn)攻作戰(zhàn)，靠夜戰(zhàn)取勝。而夜視器材處于劣勢(shì)的一方為了改變被動(dòng)的防御作戰(zhàn)地位，也會(huì)千方百計(jì)想方設(shè)法采取措施，對(duì)抗敵方的夜視器材。 因此，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，交戰(zhàn)雙方不可避免地要把更多的兵力和精力投入到夜視對(duì)抗與反對(duì)抗的行動(dòng)中，竭盡全力地爭(zhēng)奪制夜權(quán)，從而使夜視對(duì)抗更加激烈。 夜視設(shè)備真正使部隊(duì)突破夜幕的障礙、獲得夜戰(zhàn)的自由。隨著夜視技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是夜視技術(shù)由直視夜視設(shè)備向電視夜視設(shè)備的迅速發(fā)展，使得夜視技術(shù)也滲透到公安、消防、科學(xué)、交通、工業(yè)等部門(mén)和領(lǐng)域,4 夜視對(duì)抗成為夜戰(zhàn)的主要內(nèi)容之一,第四節(jié) 與敵夜視技術(shù)器材對(duì)抗的方法與措施,一、夜視技術(shù)裝備的弱點(diǎn)分析 二、與敵夜視技術(shù)器材對(duì)抗的方法和措施,一、夜視技術(shù)裝備的弱點(diǎn)分析,由于受到技