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军用光电侦察装备
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行业动态
2019-11-13 18:45
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军用光电侦查配备是利用光源在方针和布景上的反射或方针、布景自身辐射电磁波的差异来勘探、辨认方针并对它们进行盯梢、瞄准的军用侦查仪器或体系。它与电子、雷达、声、磁等侦查配备相得益彰,互为弥补,各有特点,一起组成一个完好的战略、战术侦查体系,为各级指挥员敏捷、精确、全面地把握敌情、运筹帷幄、克敌制胜供给前提条件。
光电侦查配备的首要长处是成像分辨率高,供给的方针图画清晰,这是其它侦查配备无法比拟的;大都是被动侦查配备,隐蔽性好,不容易被敌方勘探;抗干扰功能好。在强电磁对立环境中,雷达无法作业,光电侦查设备担负首要侦查使命;全天候功能好,白日和黑夜都能实施侦查。
军用光电侦查配备经长时间开展,种类越来越齐全、功能越来越先进、运用越来越广泛。现代光电侦查配备包含可见光、微光、红外、激光和光电归纳侦查仪器。它们是以激光、红外、微光、光纤、半导体、微电子、计算机、精密机械等现代技能为根底构成的光电器件。光电侦查配备取得的地域和方针图画、数据能够直接用于调查和记载,可显现在荧光屏上供直接调查,可记载在胶片或录像带上供事后检查,或经过数据传输体系传至千里以外的信息中心。
军事侦查对光电侦查配备提出的首要功能要求是分量轻、效果间隔远、勘探和分辨才能强、全天候功能好、功耗低、抗干扰功能好、环境适应性强、生计才能强、价格合理。跟着科学技能的进步,光电侦查配备从最早的单纯可见光侦查器件开展成为集光机电为一体的现代光电侦查器件。计算机、信息处理、图画处理、信息交融、专用微电子、半导体、光纤、数据传输等现代高技能的运用,使光电侦查配备的技能功能愈加完备。
现代光电侦查配备在军事上可用于战场侦查、战役侦查和战略侦查,用来勘探和盯梢洲际导弹的发射,勘探洲际导弹发射井和机动洲际导弹的方位,监督空中、地上和地下核兵器爆炸试验,勘探和盯梢水面舰艇和潜艇的活动,勘探地上和地下埋设的地雷,勘探化学战剂的运用,勘探和盯梢战术导弹和飞机的来袭,勘探和监督敌部队和单兵的活动,对战场进行监督以及对敌冲击效果的侦查等等。光电侦查配备是战略C3I和战术C3I体系的重要组成部分,供给重要的信息。
由于现代光电侦查配备在搜集战略和战术情报中的重要效果,各国在卫星、无人驾驶侦查机、固定翼飞机、直升机、地上机动车辆和固定侦查阵地,广泛选用各种光电侦查器件。光电侦查器件与雷达、电子等侦查器件配套运用,相得益彰,扬长避短,一起完成部队的侦查使命。
开展现状
可见光侦查配备
可见光侦查配备首要用于白日侦查,是本世纪60年代以前的首要光电侦查配备,包含望远镜、炮队镜、方向盘、经纬仪、光学测距机和可见光相机等,在设计和工艺上已老练,在原理上没有新的开展,首要趋向是在光学体系和结构方面的改善,减轻分量,缩小体积,进步效果间隔,添加稳像体系和镀防激光膜等。典型产品有美国M19双目望远镜,瑞士“威尔德”SPE2壕沟潜望镜、KH-11和KH-12侦查卫星上运用的大型可见光相机。
微光侦查配备
60年代美国研发成功并配备第一代微光夜视仪,它在越南战场发挥了重要效果。现在美、英、法、德、荷兰、以色列等许多技能先进的国家都已能出产第二代微光夜视仪,少量国家已能出产第三代微光夜视仪。自80年代往后,这些国家基本上用第二代替代第一代微光夜视仪。80年代末90年代初,美国开端配备第三代微光夜视仪。现配备的第二代和第三代微光夜视仪首要是手持望远镜、轻兵器瞄准具、步兵和飞行员夜视眼镜等小型夜视仪。现有的微光侦查配备有以下几类。
(1)微光望远镜。供部队进行夜间手持侦查和监督,可配用照相机或摄像机,现在各国已有50余种微光望远镜。
(2)轻兵器瞄准具。轻兵器瞄准具也可作为手持的侦查配备。各国现配备的第二代和第三代微光瞄准具约有60种,其功能大同小异,效果间隔能满意轻兵器射程要求。
美国ITT公司出产的F4965型瞄准具在100％对比度时,在星光下勘探车辆间隔达6公里,辨认间隔为2.2公里,是方针效果间隔最远的轻型微光夜视仪。首要特点是选用第三代微光管,其砷化镓光电阴极灵敏度高,能有用利用夜天光。
(3)微光夜视眼镜。微光夜视眼镜与微光望远镜不同之点是放大倍率不同。前者的倍率是1倍,后者的倍率是3X或4X。90年代初,美国开端用第三代微光夜视眼镜替代第二代,美国国防部经过OmibusⅢ收购方案,要在90年代中期完成50000个AN/PVS-7B步兵夜视眼镜、15000个AN/AVS-6飞行员夜视眼镜的收购使命。
(4)微光电视。微光电视是像增强技能和电视摄像技能相结合的产物,国外已配备30余种。典型产品有法国的坦克用“卡纳斯特”微光电视体系、美国的直升机用UVR-700型昼夜两用电视盯梢体系、英国的海军用V0084型微光电视体系、瑞士的2704型远间隔(调查间隔为10公里)微光电视摄像机等。
红外侦查配备
红外侦查配备包含自动红外夜视仪和热像仪两大类。热像仪又称前视红外设备。自动红外夜视仪容易暴露自己,效果间隔近,现在基本上被热像仪替代。热像仪是夜视配备中的新秀,现在国外有200多种类型的第一代热成像仪配备卫星、车辆、飞机、直升机、舰艇、固定阵地、反坦克兵器、防空兵器,用于远间隔侦查、监督、盯梢和勘探假装、地雷、化学战剂等。典型产品有美国AN/TAS-4“陶Ⅱ”反坦克导弹热调查仪,法国和德国“米兰”导弹“米拉”热瞄准具,美国AN/TAS-6远间隔热调查仪,美国IRTV-445L远间隔红外监督体系,英国多用途热像仪,美国MIAI坦克热像仪,美国“阿帕奇”直升机TADS/PNVS体系,美国F-16、F-15E战机配的AN/AAQ-13,AN/AAQ-14“蓝天”前视红外吊舱,英国“旋风”战机配用的TIALD激光指示器吊舱。
激光侦查配备
70年代往后,激光测距机、激光方针指示器、激光雷达等激光侦查配备相继在各国三军中运用。
．激光测距机。激光测距机的研发始于60年代中期,70年代初配备的第一代激光测距机以红宝石激光器和光电倍增管勘探器为根底,在70年代末往后被功能更先进的第二代和第三代激光测距机替代。第二代激光测距机首要选用掺铝钇石榴石(Nd:YAG)激光器和硅光电二极管或雪崩光电二极管勘探器,现在已很多服役。第三代激光测距机(即人眼安全激光测距机)于80年代在国外开端出产并少量配备,现在首要包含CO2激光测距机、1.54μm铒玻璃激光测距机、喇曼频移Nd:YAG激光测距机三种类型。现在配备的第二代和第三代激光测距机有几十种类型,大多数属测程在20公里以内的中程激光测距机,测距精度为±5米,少量是测程在20公里以上的远程激光测距机。
．激光雷达。60年代末至80年代初,美、英、法研发成功几种战术激光雷达实验样机。80年代中期美、英、加拿大等国研发成功成像激光雷达、勘探化学战剂和生物战剂的激光雷达、勘探雷场激光雷达、辨认坦克方针激光雷达、炮兵定位激光雷达等。直至现在,激光雷达还处于研发阶段,未能正式配备部队。
．激光指示器。地上炮兵激光方针指示器和机载激光指示器已很多配备部队。美国80年代往后配备的地上激光方针指示器有AN/PAQ-1激光方针指示器、AN/PAQ-3组件化激光设备(MULE)、AN/TVQ-2地上/车载激光定位器指示器(G/VLLD)等。美国的机载激光方针指示器有60年代末配备的AN/AVQ-10“铺路刀”第一代激光方针指示器,70年代中期配备的AN/AVQ-23“铺路茅”第二代激光方针指示器,80年代初配备的AN.AVQ26“铺路平头钉”、AN/AVQ-27、LDT/D、夜间低空红外导航与方针定位(LANTIRN)体系中的第三代激光方针指示器。英、法等国均配备各自研发和出产的激光方针指示器。现在激光方针指示器正在由选用Nd:YAG激光器向选用CO2激光器开展。
光电归纳侦查配备
光电归纳侦查配备将可见光、微光、红外、激光等几种传感技能汇集于一个侦查或侦查攻击体系中,增强了在昼夜、恶劣气候和不良的战场环境条件下对方针的勘探和辨认才能以及对立才能。80年代国外光电归纳侦查配备开展敏捷。德国的“旋风”飞机侦查吊舱是由蔡司公司的TRb60/24型远程照相机体系、KRb6/24型低空昼夜用照相机体系、得克萨斯仪器公司的RS-700系列红外行扫描仪组成的。美国“阿帕奇”直升机的TADS/PNVS体系由高倍率直接调查可见光体系、通用组件前视红外体系、高分辨率昼用电视体系、激光测距机/方针指示器、激光盯梢器等组合而成。德国“豹Ⅱ”坦克的炮长观瞄镜由可见光、红外热成像和CO2激光测距机组成。美国空军F-15E和F-16C战斗机上的LAN-TIRN(“蓝天”)红外低空导航和方针瞄准体系由方针瞄准吊舱和导航吊舱组成,还有供边防和海岸固定阵地上运用的光电归纳体系。对光电归纳体系的一般要求是尽量选用一起光学体系,进行归纳稳定,选用一起的方针盯梢和印象运动补偿体系等。
卫星光电侦查配备
美国在90年代有7颗KH-11和KH-12系列侦查卫星对地上实施昼夜侦查。KH-11卫星上的大型可见光相机,在卫星处于离地上最近的间隔时,地上分辨率为7.5米。该卫星上的多光谱传感器在离地球200公里以上时对地上方针拍摄的分辨率高于25米。最新的KH-11卫星还装有红外扫描仪,可在夜间对方针拍摄和勘探假装方针。
1990年11月发射升空的国防支援方案卫星运用大型红外望远镜勘探导弹飞行时的热尾焰,可发现“飞毛腿”导弹的发射及其方位。
机载光电侦查配备
美国的侦查飞机有多种类型,包含OV-1、P-3、RF-4、RC-135Y/W、E-8、TR-1侦查机和无人驾驶侦查机。这些侦查机配备各种光电侦查配备,如可见光相机、多光谱相机、前视红外体系、红外行扫描相机、激光指示器等,用来对地上部队进行战术侦查,为灵活炸弹指示地上方针,调查空中冲击效果,对类似于“飞毛腿”导弹的方针监督侦查等。此外,战斗机也配备多种光电体系如前视红外体系、红外查找盯梢体系,用来对地上和空中方针侦查和攻击。
舰载红外查找盯梢体系及其它光电侦查配备
舰载红外查找盯梢(IRST)体系首要用于远间隔勘探掠海飞行的飞机和反舰导弹,为防护体系供给方针指示。IRST体系还可用于近间隔监督和辨认舰艇、海岸成像以及夜间导航。它的特点是被动作业,不易被敌方发现,分辨率高(1毫弧度),在3～5微米和8～14微米双波段作业。
现配备的IRST体系一般能勘探12公里的掠海导弹、15公里的飞机。跟着红外勘探器和信号处理技能的改善,勘探间隔将会添加2～3倍。
其它舰载光电侦查配备还包含热像仪、微光电视、激光测距机和激光指示器等。
车载光电侦查配备
侦查车辆首要用于战术侦查,具有高的机动性、必定的火力和防护才能、配有车载光电侦查配备的典型配备。苏、美、英、德、法等国都研发出产各种侦查车辆。英国“蝎”式履带侦查车、“弯刀”式履带侦查车、“狐”式轻型侦查车,俄罗斯bpm-2型轮式侦查车,美国M3型履带装甲侦查车,法国AMX-10RC轮式侦查车、ERC90F4“标枪”轮式侦查车,德国“山猫”水陆两用侦查车均是现配备的侦查车,装有如下光电侦查调查器件中的几种:大倍率光学潜望镜、微光调查镜、热像仪、微光电视、激光测距机、激光方针指示器、红外报警器、核辐射及化学战剂勘探器等。
开展特点与未来趋势
美国加强夜视侦查配备的出资
90年代初期,美国国防部每年用于夜视配备的收购、研讨和开展费用约为10亿美元,坚持80年代以来的出资水平。1993年往后夜视出资每年以2.5％的速度速增,按此速度到2002年夜视配备的年出资将达14亿美元。跟着国际形势平缓,美国国防预算大幅度减少,许多军事配备的研讨开展和收购费用减少,但夜视费用反而逐年添加。这说明美国国防部对夜视配备非常重视。美军方认为,夜战是往后常规战役的重要组成部分,美国要在21世纪持续坚持这方面的优势就必须加强夜视配备的出资。
热成像配备不能全面替代微光夜视配备
微光夜视仪将持续发挥其成像清晰度好、轻巧、价廉和便于很多配备的长处,首要用于夜视眼镜、手持微光望远镜、调查瞄准两用枪瞄镜等。热成像配备首要发挥其全天候功能好、效果间隔远、能勘探假装和化学战剂等长处,在车辆、飞机、直升机、舰艇等大型渠道和固定阵地上用于远间隔侦查。它们在夜视范畴中将相互竞争、相互弥补、相得益彰。90年代以来,美国国防部在夜视配备的总出资中,热成像约占85％,微光夜视约占15％。
开发光电归纳侦查体系
光电归纳侦查体系可兼有每种传感器的长处,进步勘探和辨认才能。国外正在研发双波段辐射计,热成像与激光测距机/指示器兼容,热成像与毫米波雷达兼容,可见光电视、微光电视与热成像兼容,激光雷达与热成像兼容的归纳体系。此外,光电侦查配备与数字传输设备组合,便于把光电侦查配备取得的战场信息敏捷、实时地传输到有关部门。
开发光电归纳侦查体系需求解决窗口材料、光学薄膜、信号和图画处理、数据交融、勘探器组合等一系列技能问题。
进一步进步夜视配备的功能
现在最首要的夜视配备是第一代热像仪和第二、三代微光夜视仪,它们都存在必定的不足之处,不能充分满意未来战役的需求,正在进一步改善和进步。
第一代热像仪虽可勘探10公里的装甲方针和更远的空中方针,但辨认间隔一般只要3公里左右,不能满意兵器射程的要求。因而以美国为首的技能先进国家一方面改善勘探器、扫描器、致冷器、光学体系、微电子等,进步第一代热像仪功能;另一方面活跃研发第二代热像仪。
第二代和第三代微光夜视眼镜的视场均为40°,容易丢掉方针,不能满意实战需求,往后将把视场增大到60°和进步分辨率。办法是选用梯度折射率光学元件和二元光学元件,缩短微通道板与荧光屏之间的间隔,选用更细通道的微通道板等。此外还将进一步进步第三代微光夜视仪的效果间隔,减轻分量,进步分辨率,在微光夜视眼镜上显现数据和图画信息。
对人眼安全的激光测距机进入很多配备阶段
现在广泛配备部队的Nd:YAG激光测距机发射1.06微米波长的激光,会损伤人眼,给训练和运用带来极大困难。70年代往后研发的10.6微米CO2激光测距机,1.54微米铒玻璃激光测距机,喇曼频移Nd:YAG激光测距机均属对人眼安全的激光测距机,在90年代将很多配备部队,替代Nd:YAG激光测距机。
激光雷达将进入实用阶段
激光雷达与普通雷达比,除了天线尺度小,角分辨率、间隔分辨率和速度分辨率高,盯梢和瞄准精度高,成像分辨率高等长处外,还能完成普通雷达不能完成的使命,如勘探隐身飞机、潜艇、水雷、毒气云和生物战剂等。70年代以来各国军方一直重视激光雷达研发,已有一些原理样机(还未达到实用阶段),跟着技能的老练,90年代末到21世纪初期将进入实用。