主頁(yè)(http://www.130131.com):軍用安防紅外技術(shù)的市場(chǎng)規(guī)模及發(fā)展趨勢(shì) 【中國(guó)集群通信網(wǎng)】伴隨著紅外這個(gè)詞匯日益成為安防界點(diǎn)擊率最高的詞匯之一,越來(lái)越多的人渴望進(jìn)一步的了解紅外這門(mén)技術(shù)及它的應(yīng)用。這就不能不提到這一技術(shù)的發(fā)源及其發(fā)展歷程。 一、紅外技術(shù)的發(fā)展歷程 1800年,英國(guó)天文學(xué)家F.W.赫歇耳發(fā)現(xiàn)了紅外線。 而紅外技術(shù)的最早應(yīng)用起源于軍事領(lǐng)域,實(shí)際應(yīng)用始于第二次世界大戰(zhàn)期間。當(dāng)時(shí),德國(guó)研制和使用了一些紅外技術(shù)裝備,其中有紅外通信設(shè)備和紅外夜視儀, 它們都屬于主動(dòng)式紅外系統(tǒng)。戰(zhàn)后,由于紅外光子探測(cè)器和透紅外光學(xué)材料的迅速發(fā)展,紅外技術(shù)的應(yīng)用引起軍事部門(mén)的重視。此后,紅外技術(shù)的發(fā)展方向集中在被 動(dòng)式系統(tǒng)上。50年代,紅外點(diǎn)源制導(dǎo)系統(tǒng)應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈上。60年代,紅外技術(shù)的軍事應(yīng)用已相當(dāng)廣泛,如已應(yīng)用于制導(dǎo)、火控、瞄準(zhǔn)、偵察和監(jiān)視等。60年 代中期,出現(xiàn)了光機(jī)掃描的紅外成像技術(shù)。70年代,紅外成像技術(shù)獲得迅速發(fā)展,熱成像系統(tǒng)和電荷耦合器件的應(yīng)用是這一時(shí)期的重要成果。80年代,紅外技術(shù) 進(jìn)入研制鑲嵌焦面陣列(CCD陣列)系統(tǒng)的新時(shí)期。 盡管德國(guó)最先開(kāi)展了紅外武器的開(kāi)發(fā),但是第一個(gè)將紅外技術(shù)應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)的卻是美國(guó)。1945年夏,美軍登陸進(jìn)攻沖繩島,隱藏在巖洞坑道里的日軍利用復(fù)雜 的地形,夜晚出來(lái)偷襲美軍。美軍將一批剛剛制造出來(lái)的紅外夜視儀緊急運(yùn)往沖繩,把安有紅外夜視儀的槍炮架在巖洞附近,當(dāng)日軍趁黑夜剛爬出洞口,立即被一陣 準(zhǔn)確的槍炮擊倒。洞內(nèi)的日軍不明其因,繼續(xù)往外沖,又糊里糊涂地送了命。紅外夜視儀初上戰(zhàn)場(chǎng),就為肅清沖繩島上頑抗的日軍發(fā)揮了重要作用。 但是,50年代前期所用的紅外夜視設(shè)備,都是主動(dòng)式紅外夜視儀,一般采用紅外變像管作接收器,工作波段在1微米左右,在夜間可看見(jiàn)100米處的人,1 公里內(nèi)的坦克、車(chē)輛和10公里遠(yuǎn)的艦船。現(xiàn)代紅外夜視設(shè)備最具有代表性的紅外熱像儀。美國(guó)于60年代后期研制的一種光機(jī)掃描式紅外成像系統(tǒng),為飛機(jī)夜航和 在惡劣氣象條件下的飛行提供觀察手段,工作在8~12微米波段,。它的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能,比主動(dòng)式紅外夜視儀提高了一個(gè)數(shù)量級(jí),夜間可觀察到1公里處的 人,5~10公里遠(yuǎn)的坦克和車(chē)輛,視距內(nèi)的艦船。這種紅外熱像儀幾經(jīng)改進(jìn),到80年代初,許多國(guó)家已出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、組件化系統(tǒng),設(shè)計(jì)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(duì)提供了一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、互換性好的夜視裝備。紅外夜視設(shè)備已廣泛應(yīng)用于陸、海、空三軍。如用作坦克、車(chē)輛、飛機(jī)、艦船等 的夜間駕駛用觀察設(shè)備,輕武器的夜瞄儀,戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈和火炮的火控系統(tǒng),戰(zhàn)場(chǎng)前沿的監(jiān)視和觀察設(shè)備,以及單兵偵察設(shè)備等。今后將發(fā)展用凝視型焦面陣列組成的熱 成像系統(tǒng),它的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能將進(jìn)一步提高。 二、紅外系統(tǒng)的分類(lèi)和組成 紅外系統(tǒng)按工作原理,可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩類(lèi)。主動(dòng)式系統(tǒng)需自帶紅外光源照射目標(biāo);被動(dòng)式系統(tǒng)則直接探測(cè)目標(biāo)的紅外輻射。后者是占主導(dǎo)地位的軍用紅外系統(tǒng),如熱成像系統(tǒng)、搜索跟蹤系統(tǒng)、紅外輻射計(jì)和警戒系統(tǒng)等。紅外系統(tǒng)一般由紅外光學(xué)系統(tǒng)、紅外探測(cè)器、信號(hào)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(yīng)用方向 由于紅外系統(tǒng)比雷達(dá)系統(tǒng)的分辨率高,隱蔽性好,且不易受電子干擾,較之可見(jiàn)光系統(tǒng)具有能識(shí)別偽裝、可晝夜工作、受天氣影響較小等優(yōu)點(diǎn)。因此,在軍事上得到廣泛應(yīng)用。其主要應(yīng)用是:夜視、監(jiān)控和偵查,武器瞄具,制導(dǎo),火控,干擾和對(duì)抗,測(cè)量,搜索和搜救,導(dǎo)航等。 1、紅外夜視、監(jiān)控和偵查: 夜視觀察裝備,如單兵夜視眼鏡、望遠(yuǎn)鏡、定點(diǎn)監(jiān)控設(shè)備(觀察類(lèi)屬于相對(duì)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(shè)備,有紅外照相機(jī)、紅外掃描儀、紅外望遠(yuǎn)鏡、紅外熱像儀和主動(dòng)式紅外成像系統(tǒng)等。地面紅外偵察設(shè)備主要是紅外 熱像儀和主動(dòng)式紅外夜視儀。潛艇使用的紅外潛望鏡,已具有伸出水面迅速掃描一周,收回后再顯示觀察的功能。水面艦船可借助紅外探測(cè)跟蹤系統(tǒng),監(jiān)視敵方飛機(jī) 和艦船的入侵。80年代初多數(shù)采用點(diǎn)源探測(cè)系統(tǒng),迎頭探測(cè)飛機(jī)的距離為20公里,尾追約100公里;觀測(cè)主動(dòng)段戰(zhàn)略導(dǎo)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(dá)配合,還可用于靶場(chǎng)測(cè)量?臻g紅外偵察設(shè)備已用于導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、陸地衛(wèi)星和照相偵察衛(wèi)星上。導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星可利用星上的 紅外望遠(yuǎn)鏡實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)飛出大氣層的來(lái)襲戰(zhàn)略導(dǎo)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(yuǎn)紅外波段設(shè) 備進(jìn)行戰(zhàn)略偵察。照相偵察衛(wèi)星可利用星上的高分辨率的紅外成像設(shè)備,晝夜偵察和監(jiān)視對(duì)方的軍事目標(biāo)和軍事活動(dòng)。 1982年4月─6月,英國(guó)和阿根廷之間爆發(fā)馬爾維納斯群島戰(zhàn)爭(zhēng)。4月13日半夜,英軍攻擊阿軍據(jù)守的最大據(jù)點(diǎn)斯坦利港。3000名英軍布設(shè)的雷區(qū), 突然出現(xiàn)在阿軍防線前。英國(guó)的所有槍支、火炮都配備了紅外夜視儀,能夠在黑夜中清楚地發(fā)現(xiàn)阿軍目標(biāo)。在英軍火力準(zhǔn)確的打擊下,阿軍支持不住,英軍趁機(jī)發(fā)起 沖鋒。到黎明時(shí),英軍已占領(lǐng)了阿軍防線上的幾個(gè)主要制高點(diǎn),阿軍完全處于英軍的火力控制下。6月14日晚9時(shí),14000名阿軍不得不向英軍投降。英軍采 用紅外夜視裝備贏得了一場(chǎng)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)爭(zhēng)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(lǐng)域最為廣泛的應(yīng)用之一。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)之后,紅外熱成像技術(shù)開(kāi)始備受關(guān)注,并加快了產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。如今,紅外熱像儀已經(jīng)同時(shí)在民用安防市場(chǎng)漸漸嶄露頭角,大有燎原之勢(shì)。 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(chǎng)情況:稀疏的樹(shù)葉、煙、霧及偽裝下工作。 3、制導(dǎo): 紅外制導(dǎo)是利用紅外探測(cè)器捕獲和跟蹤目標(biāo)自身輻射的能量來(lái)實(shí)現(xiàn)尋地制導(dǎo)的技術(shù)。紅外制導(dǎo)技術(shù)是精確制導(dǎo)武器一個(gè)十分重要的技術(shù)手段,F(xiàn)廣泛應(yīng)用于空空、空地、地空等多方向制導(dǎo)型武器中。 4、火控: 80年代初,第一代被動(dòng)熱像儀開(kāi)始裝備在如M60A3、M1和豹2等坦克上。 微光夜視儀在無(wú)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)現(xiàn)偽裝目標(biāo)。熱像儀除了克服微光夜視儀的上述缺點(diǎn)外,還有可能根據(jù)目標(biāo)的熱 特征而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤目標(biāo)。目前大多數(shù)熱像儀所用的探測(cè)器材料為碲鎘汞,工作波段為8~14μm,對(duì)坦克的識(shí)別距離可達(dá)2000m以上。例如安裝在比利時(shí) LRS-5型坦克火控系統(tǒng)中的TTS型坦克熱像儀,對(duì)坦克的發(fā)現(xiàn)距離是4~5km,對(duì)坦克的識(shí)別距離是2~2.3km。
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