軍事理論_夜視技術

1、 一、概述： （一）什么叫夜視技術 （二）夜天光 （三）紅外線的特性 （四）夜視器材的技術原理 （五）夜視器材的用途和分類 二、主動式紅外夜視儀 三、微光夜視儀 四、微光電視 五、熱像儀夜 視 技 術內容：1一、概述 夜視器材的產生及發(fā)展。 戰(zhàn) 爭 名 稱 戰(zhàn) 爭 發(fā) 起 時 間 蘇 聯(lián) 入 侵 1968.8.22夜11:00捷 克 斯 洛 伐 克蘇聯(lián)入侵阿富汗 1979.12.27晚7:30美軍空襲利比亞 1986.4.15夜2:00海 灣 戰(zhàn) 爭 1991.1.17夜2:35科索沃戰(zhàn)爭（一） 1999.3.24晚7:55 科索沃戰(zhàn)爭（二） 1999.3.28晚9:00 阿 富 汗 戰(zhàn) 爭

2、2001.10.8夜0:27 伊 拉 克 戰(zhàn) 爭 2003.3.20夜0:30現(xiàn)代戰(zhàn)爭往往從夜間發(fā)起 在海灣戰(zhàn)爭中，多國部隊： 1）夜間飛機空襲的架次占總架次的70%； 2）美、英各一個裝甲師一個夜間分別殲滅了伊拉克一個坦克師； 3）一個夜晚摧毀伊軍100-200輛坦克，摧毀率比白天高4倍。2 應用光電探測和成像器材，將人眼不可視目標轉換（或增強）成可視影像的信息采集、處理和顯示技術。（一）什么叫夜視技術1、夜視技術 在黑暗或低亮度條件下，能夠擴展觀察者的視力范圍，實現(xiàn)隱蔽觀察的技術。2、夜視器材（夜視技術裝備） 用于戰(zhàn)場夜間觀察的各種軍用裝備。（二）夜天光 夜天光（微光）是可見光。（波長為0

3、.380.76m）3 天候條件與相應景物照度 天候條件 景物照度（勒克斯） 直射太陽光 105 全 日 光 104 陰 天 103 黃 昏 102 黎 明 10 微 明 1 月、晴朗 110-2 無月、晴朗 110-3 無月、中等云 510-4 無月、有云 210-44（三）紅外線的特性 1000紅 外 線 的 波 長 范 圍物體溫度高于-273（即0K），都會不斷輻射紅外線。51、紅外輻射的波長和頻率，取決于發(fā)射源的溫度。右為物體熱輻射光譜示意圖6常見目標的最大輻射波長=max7 一種波長的紅外線照射不同目標，有不同的反射率（圖中紅色直線）。 不同波長的紅外線照射同一目標，也有不同的反射率（

4、圖中三條不同顏色曲線）。幾種地物的紅外波譜反射特性2、紅外反射特性83、紅外線在大氣中的傳輸特性 大氣對紅外線有很強的吸收作用，但對不同波長紅外線的吸收程度很不相同，即大氣對紅外線有選擇性。 大氣窗口（紅外線）： （1）0.761.2m；（2）35m；（3）814m。9（四）夜視器材的技術原理 夜天光（微光） 放大 紅外光 轉換成可見光總之，光電光。 （五）夜視器材的用途和分類1、用途火控系統(tǒng)的夜間瞄準、夜間駕駛、夜間偵察（監(jiān)視）、導引頭（微光電視、熱像儀）、夜間照相等。2、分類： 主動式 主動式紅外夜視儀 夜視器材- 微光夜視儀 被動式 微光電視 熱像儀10二、主動式紅外夜視儀（一）組成：（

5、1）紅外探照燈；（2）紅外變像管（實現(xiàn)光-電-光轉換）；（3）紅外光學系統(tǒng)；（4）電源。主動式紅外夜視儀結構原理圖紅外濾光片11（二）工作原理（三）特點和運用12 1、受外界影響小。 其作用距離取決于紅外探照燈的功率。 2、可搜索發(fā)現(xiàn)敵人的主動式紅外夜視器材。 探測距離是觀測距離的三倍以上。 3、具有部分揭示偽裝的能力。 4、造價較低。不需制冷，在常溫下工作。車輛（10W） 50200米步機槍（30W） 100300米觀察（200W） 4001,000米坦克（500W） 8003,000米 5、保密性差，易被敵方發(fā)現(xiàn)紅外光源。 6、作用距離近（雙程損耗）。作戰(zhàn)雙方參戰(zhàn)坦克戰(zhàn)損坦克戰(zhàn)損率阿 方4

6、100輛2100輛51.2%以色列1700輛840輛49.4%第四次中東戰(zhàn)爭中坦克戰(zhàn)損嚴重13三、微光夜視儀 將微弱的夜天光放大，實現(xiàn)夜間觀察的儀器。（一）級聯(lián)式微光夜視儀（第一代微光夜視儀）1、組成：（1）微光光學系統(tǒng)；（2）電源；（3）像增強器（又稱微光管，實現(xiàn)光-電-光轉換）鎂鉀鈉銫光電陰極、纖維光學面板。級聯(lián)式微光夜視儀結構 原理圖14 一級微光管結構原理圖2、特點和運用 優(yōu)點：作用距離較遠；成像質量良好；隱蔽性好。 缺點：微光管遇強光會損壞；結構尺寸較大。15（二）微通道板式微光夜視儀（第二代微光夜視儀）1、組成：（1）微光光學系統(tǒng)；（2）裝有微通道板的像增強器（實現(xiàn)光-電-光轉換）

7、；（3）電源。 微通道板式微光夜視儀結構示意圖16 微通道板電子倍增原理示意圖2、工作原理3、優(yōu)缺點（與第一代相比）： 優(yōu)點小而輕，有自動亮度控制功能。 缺點作用距離較近，多在千米以下。17美國部分夜視眼鏡的性能 夜視器材 使 用 清 晰 觀察距離（m） 名 稱 條 件 等 級 坦克 站立單兵 AN/PVS-5A 星光下 0001 發(fā)現(xiàn) 565 200 型（二代） 勒克斯 識別 395 136 利頓公司 月光下01 發(fā)現(xiàn) 617 M909型 勒克斯 識別 450 308 （二代半） 星光下0001 發(fā)現(xiàn) 436 勒克斯 識別 340 23118微 光 夜 視 儀19微光夜視儀中的人和汽車英國“

8、貓眼”夜視眼鏡美國M982/M983微光夜視眼鏡20我軍部分夜視器材步兵使用夜視儀偵察兵使用夜視儀駕駛員佩帶微光夜視儀21（三）以砷化鎵為光電陰極的微光夜視儀（第三代微光夜視儀） 它感受光譜寬，除感受可見光，對近紅外光（0.76-3m）也很敏感。 優(yōu)點： 1、靈敏度高，作用距離成倍增加，圖象更清晰； 2、一機兩用。 缺點： 價格較昂貴。美軍F-16戰(zhàn)斗機22（四）采用電荷耦合器件的微光夜視儀（第四代微光夜視儀）1、電荷耦合器件（CCDCharge Coupled Device）2、優(yōu)點：（1）體積小，能耗少； （2）抗沖擊，壽命長； （3）靈敏度高。 微光夜視儀的優(yōu)缺點： 優(yōu)點：隱蔽性好、體積

9、小、重量輕、耗能少（數量最多、應用最廣）。 缺點：1、作用距離和觀察效果受天氣、環(huán)境影響較大（有煙霧、無夜天光不能工作，易受欺騙和強光干擾）； 2、均為直視式，只能供單人觀察。23四、微光電視 微光電視是微光夜視技術和電視技術相結合的成果。 分為閉路微光電視和開路微光電視。 優(yōu)點：1、實現(xiàn)了遠距離傳輸； 2、可多人多點同時觀察。 缺點：受天氣、環(huán)境影響較大；耗電多。 運用：地基、機載、炮射微光電視，常規(guī)武器的火控系統(tǒng)，精確制導武器的導引頭等。24五、熱像儀攝取目標和背景的熱輻射“圖象”的裝備。它把被攝景物各部分的溫度差反映成圖像，能在全黑的條件下發(fā)現(xiàn)目標，是真正的夜視。（一）組成：1、紅外光學

10、系統(tǒng)；2、紅外探測器（半導體材料，實現(xiàn)光-電轉換）；3、電子線路；4、顯示器（發(fā)光二級管，實現(xiàn)電-光轉換）；5、電源。熱像儀工作原理圖銻化銦（ 3-5）碲鎘汞（ 8-14）25（二）工作原理 熱像儀顯示的是熱圖象，與可見光圖象有本質的不同。 （三）優(yōu)缺點 1、優(yōu)點： （1）“全被動”觀察，隱蔽性好。 （2）“全天候”觀察。 （3）作用距離遠，分辨率高： 地面觀察1以上的人、2以上的車； 水面觀察10以上； 空地觀察20高度發(fā)現(xiàn)地面上的人群和車輛。 （4）能揭示偽裝，獲取目標狀態(tài)信息。熱像儀拍攝的圖象262、缺點：（1）如目標和背景溫差小，造成圖象模糊、分辨率低；（2）光學掃描機構復雜，成本高。紅 外 掃 描 儀 原 理 示 意 圖27第三代美國導彈預警衛(wèi)星紅外望遠鏡（探測器）：長3.66m；口徑0.6m；焦距2m。敏感單元為碲鎘汞探測元。（四）用途廣泛： 陸軍：步兵觀察、瞄準、警戒，各種駕駛等。 海軍：艦艇探測、識別、瞄準等。 空軍：飛機著陸、營救、空中搜索等。 紅外前視儀（裝在飛機或坦克的前部，提供實時的導航和目標情報）； 紅外掃描儀（裝在衛(wèi)星或飛機上，進行大范圍的紅外偵察）；紅外成像導引頭（導彈的精確制導）。 地面部隊使用的熱像儀（常用于反坦克導彈的精確制導）；28美國單兵肩扛發(fā)射的“標槍”反坦克導彈，采用紅外熱成像制導。美國“龍”式反坦克導彈熱成像瞄準鏡紅外成像導引