2022年行業(yè)分析軍用安防紅外技術的市場規(guī)模及發(fā)展趨勢

軍用安防紅外技術的市場規(guī)模及發(fā)展趨勢

伴隨著紅外這個詞匯日益成為安防界點擊率最高的詞匯之一，越來越多的人渴望進一步的了解紅外這門技術及它的應用。這就不能不提到這一技術的發(fā)源及其進展歷程。

一、紅外技術的進展歷程

1800年，英國天文學家F.W.赫歇耳發(fā)覺了紅外線。

而紅外技術的最早應用起源于軍事領域，實際應用始于其次次世界大戰(zhàn)期間。當時,德國研制和使用了一些紅外技術裝備,其中有紅外通信設備和紅外夜視儀，它們都屬于主動式紅外系統(tǒng)。戰(zhàn)后，由于紅外光子探測器和透紅外光學材料的快速進展，紅外技術的應用引起軍事部門的重視。此后，紅外技術的進展方向集中在被動式系統(tǒng)上。50年月，紅外點源制導系統(tǒng)應用于戰(zhàn)術導彈上。60年月，紅外技術的軍事應用已相當廣泛，如已應用于制導、火控、瞄準、偵察和監(jiān)視等。60年月中期，消失了光機掃描的紅外成像技術。70年月，紅外成像技術獲得快速進展，熱成像系統(tǒng)和電荷耦合器件的應用是這一時期的重要成果。80年月,紅外技術進入研制鑲嵌焦面陣列（CCD陣列）系統(tǒng)的新時期。

盡管德國最先開展了紅外武器的開發(fā)，但是第一個將紅外技術應用于戰(zhàn)場的卻是美國。1945年夏，美軍登陸攻擊沖繩島，隱蔽在巖洞坑道里的日軍利用簡單的地形，夜晚出來偷襲美軍。美軍將一批剛剛制造出來的紅外夜視儀緊急運往沖繩，把安有紅外夜視儀的槍炮架在巖洞四周，當日軍趁黑夜剛爬出洞口，馬上被一陣精確?????的槍炮擊倒。洞內的日軍不明其因，連續(xù)往外沖，又糊里糊涂地送了命。紅外夜視儀初上戰(zhàn)場，就為肅清沖繩島上頑抗的日軍發(fā)揮了重要作用。

但是，50年月前期所用的紅外夜視設備，都是主動式紅外夜視儀，一般采納紅外變像管作接收器，工作波段在1微米左右,在夜間可觀察100米處的人，1公里內的坦克、車輛和10公里遠的艦船?，F(xiàn)代紅外夜視設備最具有代表性的紅外熱像儀。美國于60年月后期研制的一種光機掃描式紅外成像系統(tǒng)，為飛機夜航和在惡劣氣象條件下的飛行供應觀看手段,工作在8～12微米波段，。它的戰(zhàn)術技術性能，比主動式紅外夜視儀提高了一個數(shù)量級，夜間可觀看到1公里處的人，5～10公里遠的坦克和車輛，視距內的艦船。這種紅外熱像儀幾經(jīng)改進，到80年月初，很多國家已消失標準化、組件化系統(tǒng)，設計者可按要求選用不同的組件，組裝所需的紅外熱像儀，為軍隊供應了一種簡便、經(jīng)濟、互換性好的夜視裝備。紅外夜視設備已廣泛應用于陸、海、空三軍。如用作坦克、車輛、飛機、艦船等的夜間駕駛用觀看設備，輕武器的夜瞄儀，戰(zhàn)術導彈和火炮的火控系統(tǒng)，戰(zhàn)場前沿的監(jiān)視和觀看設備，以及單兵偵察設備等。今后將進展用注視型焦面陣列組成的熱成像系統(tǒng)，它的戰(zhàn)術技術性能將進一步提高。

二、紅外系統(tǒng)的分類和組成

紅外系統(tǒng)按工作原理，可分為主動式和被動式兩類。主動式系統(tǒng)需自帶紅外光源照耀目標；被動式系統(tǒng)則直接探測目標的紅外輻射。后者是占主導地位的軍用紅外系統(tǒng)，如熱成像系統(tǒng)、搜尋跟蹤系統(tǒng)、紅外輻射計和警戒系統(tǒng)等。紅外系統(tǒng)一般由紅外光學系統(tǒng)、紅外探測器、信號放大和處理、顯示記錄系統(tǒng)等組成。

三、紅外系統(tǒng)的軍事應用方向

由于紅外系統(tǒng)比雷達系統(tǒng)的辨別率高，隱藏性好，且不易受電子干擾，較之可見光系統(tǒng)具有能識別偽裝、可晝夜工作、受天氣影響較小等優(yōu)點。因此，在軍事上得到廣泛應用。其主要應用是：夜視、監(jiān)控和偵查，武器瞄具，制導，火控，干擾和對抗，測量，搜尋和搜救，導航等。

1、紅外夜視、監(jiān)控和偵查：

夜視觀看裝備，如單兵夜視眼鏡、望遠鏡、定點監(jiān)控設備（觀看類屬于相對低端的軍事但為數(shù)最為普遍的用途）；

用于地（水）面、空中和空間的紅外偵察設備，有紅外照相機、紅外掃描儀、紅外望遠鏡、紅外熱像儀和主動式紅外成像系統(tǒng)等。地面紅外偵察設備主要是紅外熱像儀和主動式紅外夜視儀。潛艇使用的紅外潛望鏡，已具有伸出水面快速掃描一周，收回后再顯示觀看的功能。水面艦船可借助紅外探測跟蹤系統(tǒng)，監(jiān)視敵方飛機和艦船的入侵。80年月初多數(shù)采納點源探測系統(tǒng)，迎頭探測飛機的距離為20公里，尾追約100公里；觀測主動段戰(zhàn)略導彈的距離大于1000公里。紅外跟蹤頭與電影經(jīng)緯儀和激光雷達協(xié)作，還可用于靶場測量?？臻g紅外偵察設備已用于導彈預警衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、陸地衛(wèi)星和照相偵察衛(wèi)星上。導彈預警衛(wèi)星可利用星上的紅外望遠鏡實時發(fā)覺飛出大氣層的來襲戰(zhàn)略導彈，并監(jiān)視其飛行。軍用氣象衛(wèi)星可利用星上的雙通道行掃描儀拍攝全球云圖。陸地衛(wèi)星可利用星上的中遠紅外波段設備進行戰(zhàn)略偵察。照相偵察衛(wèi)星可利用星上的高辨別率的紅外成像設備，晝夜偵察和監(jiān)視對方的軍事目標和軍事活動。

1982年4月─6月，英國和阿根廷之間爆發(fā)馬爾維納斯群島戰(zhàn)斗。4月13日半夜，英軍攻擊阿軍據(jù)守的最大據(jù)點斯坦利港。3000名英軍布設的雷區(qū)，突然消失在阿軍防線前。英國的全部槍支、火炮都配備了紅外夜視儀，能夠在黑夜中清晰地發(fā)覺阿軍目標。在英軍火力精確?????的打擊下，阿軍支持不住，英軍趁機發(fā)起沖鋒。到黎明時，英軍已占據(jù)了阿軍防線上的幾個主要制高點，阿軍完全處于英軍的火力掌握下。6月14日晚9時，14000名阿軍不得不向英軍投降。英軍采納紅外夜視裝備贏得了一場兵力懸殊的戰(zhàn)斗。由此可以看出紅外夜視裝備在現(xiàn)代戰(zhàn)斗中的重要作用。

紅外夜視、監(jiān)控和偵查是目前紅外熱成像產(chǎn)品在軍用領域最為廣泛的應用之一。海灣戰(zhàn)斗之后，紅外熱成像技術開頭備受關注，并加快了產(chǎn)業(yè)化進程。如今，紅外熱像儀已經(jīng)同時在民用安防市場慢慢嶄露頭角，大有燎原之勢。

2、武器瞄具：

武器熱瞄具能直接安裝在士兵的各種武器上，能在不利氣候環(huán)境及各種戰(zhàn)場狀況：稀疏的樹葉、煙、霧及偽裝下工作。

3、制導：

紅外制導是利用紅外探測器捕獲和跟蹤目標自身輻射的能量來實現(xiàn)尋地制導的技術。紅外制導技術是精確制導武器一個非常重要的技術手段?，F(xiàn)廣泛應用于空空、空地、地空等多方向制導型武器中。

4、火控：

80年月初，第一代被動熱像儀開頭裝備在如M60A3、M1和豹2等坦克上。微光夜視儀在無月光、星光夜晚的作用距離受到限制，并受煙霧影響，還不能發(fā)覺偽裝目標。熱像儀除了克服微光夜視儀的上述缺點外，還有可能依據(jù)目標的熱特征而實現(xiàn)自動跟蹤目標。目前大多數(shù)熱像儀所用的探測器材料為碲鎘汞，工作波段為8～14μm，對坦克的識別距離可達2000m以上。例如安裝在比利時LRS-5型坦克火控系統(tǒng)中的TTS型坦克熱像儀，對坦克的發(fā)覺距離是4～5km，對坦克的識別距離是2～2.3km。

5、干擾和對抗：

應用紅外對抗技術可使對方紅外探測和識別系統(tǒng)的功能大大下降，甚至不起作用。對抗措施可歸結為規(guī)避和哄騙兩類。規(guī)避是利用偽裝器材，將軍事設施、武器裝備等隱藏起來，使對方探測不到己方的紅外輻射源，如紅外隱形技術。偽裝器材主要有紅外偽裝網(wǎng)和防紅外涂料，80年月初期，它們僅能在1～3微米波段起作用，可應付某些紅外照相機和掃描儀，但對紅外熱像儀卻無能為力。哄騙是用與自身紅外輻射波長相像但更劇烈的輻射源，誘開對方的紅外探測系統(tǒng)，這種主動對抗裝置有紅外誘餌和干擾機。前者如曳光彈、燃油箱等；后者是一種加調制的強紅外源。它們多裝在飛機和軍艦上，用以引開來襲的紅外制導導彈。這種主動對抗裝置，直到80年月中期還難以應付在8～12微米波段工作的紅外系統(tǒng)。對抵消紅外對抗技術的作用，現(xiàn)代紅外系統(tǒng)又實行了反對抗措施，如采納雙色技術和多模跟蹤技術等。

隨著紅外技術的產(chǎn)業(yè)化趨勢一步步增加，除了其在監(jiān)控領域的突出優(yōu)勢被廣泛應用于安防監(jiān)控行業(yè)外，其他諸如測量、搜尋和搜救、導航等功能現(xiàn)也同步應用于軍民兩用。

1、測量

測溫是紅外技術最基礎的功能之一。在民用領域我們所熟知的紅外測溫儀在非典和禽流感等疫病流行期間讓越來越多的人體驗到紅外測溫的優(yōu)勢：快速、精準、非接觸。而在軍用領域，紅外測溫柔檢測也同樣發(fā)揮著不行替代的作用，比如對飛機發(fā)動機、導彈尾焰等的檢測等。

2、搜尋和搜救：

近年來地震、海嘯、火山噴發(fā)等大規(guī)模的自然災難頻繁發(fā)生，造成了不行預期的人員、財產(chǎn)及生態(tài)災難。08年的震川地震中，在搜救隊中就有配備紅外線生命偵測器來檢測殘垣斷壁等簡單狀況下的生命跡象，發(fā)揮了極其巨大的作用。

在陸?？盏冗吅７绹翋圩o任務中，紅外熱成像偵查裝備更是發(fā)揮著不能替代的作用。

3、導航：

另在空間應用上，紅外熱像儀也在發(fā)揮越來越重要的作用

綜觀紅外技術在軍事上的應用，可歸結為：為部隊供應夜間行動和作戰(zhàn)力量,為部隊供應軍事情報,提高武器系統(tǒng)的命中精度，改善武器系統(tǒng)抗電子干擾力量。紅外技術將日益對戰(zhàn)略戰(zhàn)術和軍隊的作戰(zhàn)行動產(chǎn)生影響。

四、紅外行業(yè)的市場特征

1、技術攻關難

紅外熱像儀是由焦平面探測器、后續(xù)電路、圖像處理軟件三大部件組成，是集材料學、半導體技術、精密儀器、機械工程、光學系統(tǒng)、軟件設計等尖端技術為一體的高科技產(chǎn)品。由于紅外熱像儀目前還主要應用于軍事領域，其相關的技術資料集中受嚴格掌握，很難獵取，這是導致國內相關技術落后，人才培育困難的主要緣由，從而使得國內科研機構始終難以在此行業(yè)取得重大突破。

2、核心部件進口受限

目前，紅外熱像儀的核心部件焦平面探測器僅有歐洲和北美、日本和以色列等少數(shù)幾個國家的企業(yè)具備產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的力量，其核心技術輸出被嚴格限制。目前國內全部焦平面探測器均來國外，國內選購必需向所在國政府提出申請，并經(jīng)政府審核同意后，簽發(fā)出口許可證，相關企業(yè)方可和進口方簽訂產(chǎn)品購銷協(xié)議。因此進入紅外熱像儀行業(yè)的企業(yè)在選購探測器時需要很長的時間方可取得許可，程序較為繁瑣而緩慢。

3、產(chǎn)業(yè)化進程緩慢

紅外熱像儀作為新興的高科技產(chǎn)品，研發(fā)難度大、周期長、產(chǎn)業(yè)化的難度高。例如，對于一個新的行業(yè)進入者而言，要勝利開發(fā)出消防用紅外熱像儀至少要5年左右的時間，而產(chǎn)品研發(fā)出來后，如何推向市場，需要更多營銷渠道積累。因此，雖然國內部分科研院校把握了紅外熱像儀的部分技術，并勝利開發(fā)出產(chǎn)品，但由于未能勝利地轉化為商品，缺乏進一步改進、進展的機會，因此技術也未能準時趕