朱炯 贾樟柯:夜视仪

夜视仪观察效果

　　微光夜视技术又称像增强技术，是通过带像增强管的夜视镜，对微弱光线照射下的目标像进行增强，以供观察的光电成像技术。微光夜视仪是目前国外生产量最大和用途最广的夜视器材。

红外夜视技术分为主动和被动两种。主动红外夜视技术是通过主动照射并利用目标反射红外源的红外光来实施观察的夜视技术，对应装备为主动红外夜视仪。主动红外夜视技术具有成像清晰、成本低。被动红外夜视技术是借助于目标自身发射的红外辐射来实现观察的红外技术，简单的说就是根据温度不同来成像，分辨率很低，但是有其特殊用途。

俄罗斯夜视仪多属于第3代微光夜视仪，改进了光电阴极的半导体材料，使得对微光和红外都很敏感，把红外夜视仪和微光夜视仪统一在一部仪器上，在晴天夜间起微光夜视仪功用，在雨、雾天夜间发射红外线起主动式红外夜视仪功用，而且作用距离比第2代的更远。

 目前热成像技术发展也很快，但是，由于成本高，成像质量差，对目标识别不准确等技术上的问题，至今美国,俄罗斯都没有把它大量装备部队,

通过测试:单筒夜视仪一般在无视光(无可见光，伸手不见五指)情况下,不用发射器也就10米左右,开发射器可以看50米左右, 双筒夜视仪跟距型号不同可以看到50-100米左右。在有可视光(微光如:星光.月光.街道光.溥云)可以看几百米至几公里。

夜视仪为什么怕强光

　　夜视仪种类繁多，但基本上由光学系统、变像管或微光管、电源及供电系统等组成。当然，主动红外夜视仪还要配装红外探照灯，其中变像管或微光管是夜视仪的“心脏”。变像管可以把不可见的红外图像转变为可见的图像，微光管则可以把微弱的光增强几万倍甚至十几万倍，使人眼可以觉察到。夜视仪怕强光，是因为变像管和微光管怕强光。以变像管为例，当红外光照射到变像管的光电阴极上时，光电阴极发射电子，电子在高压场（16～21千伏）和电子透镜作用下，加速射向荧光屏，使荧光屏显示出可见的目标图像。变像管接收的光信号多，发射电子就多，荧光屏发出的光信号就强，看到的图像也就亮。它们基本成正比。但若外界光线太强，光电阴极发射的电子多到一定的程度就不增加了，即出现饱和，就会看不清目标。若过强的光突然射过来，还可能使管子的光电阴极烧坏，而不能发射电子，当然什么也看不见了。

　　虽然夜视仪采取了一定的防强光措施，但其作用是有限度的，因此使用时必须严格按规定操作。遇到强光或白天校靶时，要把物镜罩戴上或关掉电源开关。正确使用夜视仪，可以延长其使用寿命和避免不必要的损坏，从而充分发挥夜视仪的作用。

夜视技术漫谈----夜视仪和战争

古今中外的战场上，人们十分重视利用夜幕掩护，夺取白天难以取得的战果。在朝鲜战场上，美军曾发出"太阳是我们的，月亮是中国人的"叹息。然而，纵观近期几场局部战争，美军却几乎全是从夜间发起的。正如海湾战争中的美军空战主要指挥官、空军少将格罗松说："永远不要忘记，海湾战争的开始、作战和获胜都是在夜间。"美军从怯于夜战到敢于夜战，要归功于夜视技术。夜视技术是应用光电探测和成像器材，将肉眼不可视目标转换（或增强）成可视影像的信息采集、处理和显示技术。

在夜暗环境中存在着少量的自然光，如月光、星光、大气辉光等，统统称为夜天光。因为它们和太阳光比起来十分微弱，所以又叫作夜微光。人眼视网膜的感光灵敏度不高，在微光条件下不能充分"曝光"。这是造成人们在夜暗环境中不能正常观察的一个原因。夜暗环境中，除了有微光存在外，还有大量的红外光。世界上一切物体每时每刻都在向外发射红外线，所以无论白天黑夜，空间都充满了红外线。但红外线不论强弱，人们都不能看到。

夜视器材就是利用微光和红外线这两个条件，把来自目标的人眼看不见的光（微光或红外光）信号转换成为电信号，然后再把电信号放大，并把电信号转换成人眼可见的光信号。这种光-电-光的两次转换乃是一切夜视器材实现夜间观察的共同途径。

1934年，荷兰的霍尔斯特（G·Holst）等人制成第一只近贴式红外变像管，树立起了人类冲破夜暗的第一块里程碑。随着夜视技术的不断进展，品种不断增多，目前主要有：

主动式红外夜视仪目前发展较成熟，造价低廉，而且由于自身携带红外光源，所以受环境照明条件的影响较小，观察效果比较好。观察实用距离一般300米左右，主要用于近距离侦察与搜索、短射程武器的夜间瞄准和各种车辆的夜间驾驶。缺点主要是容易暴露。因为红外探照灯发射的红外光束虽不能被肉眼察觉，但能被对方用仪器探测到。

微光夜视仪和主动红外夜视仪相比，微光夜视仪体积小、重量轻，而且由于工作方式是被动的，使用起来安全可靠，不易暴露。其作用距离同环境照明条件及天气有关，在星光条件下，可以观察到800米距离上的人员和1．5千米距离上的车辆。但它作用距离与观察效果受到气象影响很大，雨、雾天均不能正常工作，如果一点光线都没有则完全失效。

微光电视微光夜视仪是摄像后直接显示的所谓直视式夜视仪。它只能供单人观察，而且观察者必须和仪器一起亲临现场，甚至还要对目标直接进行观察。而军事上有很多场合则要求能间接进行观察以及远距离传输图像，因而发展了微光电视。微光电视的图像清晰，视距远。在良好的天气条件下，其摄像机的作用距离可超过10千米。微光电视还适用定向及定点观察，在对敌固定目标的监视以及对我方重要目标的警戒和安全保卫工作中，都发挥重要作用。不过由于其体积大、笨重，耗电多，操作、维修复杂，而且对自然环境照明条件及天气条件的依赖性大，使其应用范围受到了一定限制。

热成像仪以上3种夜视器材都是利用目标反射的光线成像的，而热成像仪则靠接收目标自身发射的红外线成像，所显示的图像反映了目标表面各个部位发射红外线的强弱，发射红外线的强弱又取决于该部位的温度高低，故所显示的图像实质上反映了目标表面各个部分的温差，因而叫热成像仪。

由于热成像仪工作方式是完全被动的，不易被对方发现和干扰，同时由于热辐射在大气中的传输能力强，使热成像仪无论白天黑夜都有透过雾、雨、雪进行观察的能力，尤其适合夜间观察。热成像仪的优点还在于它可以探测到用其他手段所无法区别的目标。例如，它可以发现军事人员车辆活动过后又撤离的地区，还可揭露各种军事伪装，"透过"伪装网看清目标。其作用距离比较远。用于手持观察和瞄准射击时，其作用距离为2～3千米；用于舰艇上进行水面观察时，作用距离可达10千米。

红外夜视仪是利用光电转换技术的军用夜视仪器。它分为主动式和被动式两种：前者用红外探照灯照射目标，接收反射的红外辐射形成图像；后者不发射红外线，依靠目标自身的红外辐射形成 “热图像”，故又称为”热像仪”。夜间可见光很微弱，但人眼看不见的红外线却很丰富。红外线视仪可以帮助人们在夜间进行观察、搜索、瞄准和驾驶车辆。尽管人们很早就发现了红外线，但受到红外元器件的限制，红外遥感技术发展很缓慢。直到1940年德国研制出硫化铅和几种红外透射材料后，才使红外遥感仪器的诞生成为可能。此后德国首先研制出主动式红外夜视仪等几种红外探测仪器，但它们都未能在第二次世界大战中实际使用。

几乎同时，美国也在研制红外夜视仪，虽然试验成功的时间比德国晚，但却抢先将其投入实战应用。1945年夏，美军登陆进攻冲绳岛，隐藏在岩洞坑道里的日军利用复杂的地形，夜晚出来偷袭美军。于是美军将一批刚刚制造出来的红外夜仪紧急运往冲绳，把安有红外夜视仪的枪炮架在岩洞附近，当日军趁黑夜刚爬出洞口，立即被一阵准确的枪炮击倒。洞内的日军不明其因，继续往外冲，又糊里糊涂地送了命。红外夜视仪初上战场，就为肃清冲绳岛上顽抗的日军发挥了重要作用。

主动式红外夜视仪具有成像清晰、制作简单等特点，但它的致命弱点是红外按照灯的红外光会被敌人的红外探测装置发现。60年代，美国首先研制出被动式的热像仪，它不发射红外光，不易被敌发现，并具有透过雾、雨等进行观察的能力。

1982年4月─6月，英国和阿根廷之间爆发马尔维纳斯群岛战争。4月13日半夜，英军攻击承军据守的最大据点斯坦利港。3000名英军布设的雷区，突然出现在阿军防线前。英国的所有枪支、火炮都配备了红外夜视仪，能够在黑夜中清楚地发现阿军目标。而阿军却缺少夜视仪，不能发现英军，只有被动挨打的份。在英军火力准确的打击下，阿军支持不住，英军趁机发起冲锋。到黎明时，英军已占领了阿军防线上的几个主要制高点，阿军完全处于英军的火力控制下。6月14日晚9时，14 000名阿军不得不向英军投降。英军领先红外夜视器材赢得了一场兵力悬殊的战斗。

1991年海湾战争中，在风沙和硝烟弥漫的战场上，由于美军装备了先进的红外夜视器材，能够先于伊拉克军的坦克而发现对方，并开炮射击。而伊军只是从美军坦克开炮时的炮口火光上才得知大敌在前。由此可以看出红外夜视器材在现代战争中的重要作用。

夜视仪相关问题解答

1.夜视仪和望远镜有什么区别？
答：望远镜是直接利用透镜将物体的视角放大在视网膜成像的光学仪器，不使用 电源，不能在全黑或微光的环境下观看；夜视仪是利用像增强原理或红外线成像来观测的仪器，清晰度不如望远镜，但是适合在全黑或星光月光的环境下观看。

2.夜视仪能在白天使用吗？
答：不能，也没有必要。切勿在白天或强光下同时打开镜头盖和电源，否则时间长了会导致夜视仪核心部件的损坏。

3.红外线能用肉眼直接看到吗?
答：红外线在可见光波段以外，不能用肉眼直接看到，所以也无所谓什么颜色。

4。夜视仪能否分辨颜色?
答：不能。夜视仪的成像一般是黄绿色，并不能反映物体的真实颜色。

5.为什么主动式夜视仪适合民用?
答：带有主动功能的夜视仪具有一个红外灯，发出一束红外光来照射景物。所以成像清晰，但是主动发射的红外光容易被敌方的仪器探测到而暴露目标，所以在军事上被淘汰，但是用于民用则不存在暴露的问题，所以缺点变成了优点，加上价格低廉，所以带有主动红外功能的夜视仪适合民用。

夜视仪的使用方法

夜视仪使用说明：

1.夜视仪是用于在夜间和微光下观察目标的精密光电子仪器。为满足在极低照度下工作，夜视仪配有红外线发射器。

2．夜视仪在没有保护盖时禁止白天开启。在有光照的屋子里检查夜视仪工作性能时，必须在夜视仪带镜盖时进行，且不超过3分钟.并且夜视仪不应对着强光源，强光进入夜视仪内部有可能将其损坏或消少夜视仪的使用寿命。用带有镜盖的夜视仪观察物体时也应避免强闪光。当强光进入夜视仪时其能见度会下降甚至消失。此时，应立即将夜视仪从强光源处拿走。过1-2分钟后，夜视仪功能会恢复。特别强的光源会导致夜视仪损坏（如白天持续十秒）

3.夜视仪允许1分钟以内的强闪光和闪烁，视场观察到的光斑不是夜视仪的缺陷，而是外部光源闪烁引起的。夜视仪在标准方式工作时不会出现光斑，夜视仪视场存在少量的黑点和亮点不是其质量缺陷，而是符合夜视仪的质量标准。夜视仪在没有保护盖时禁止白天开启。

4．夜视仪在寒冷的房间保存或冬季运输后，再次使用前必须在温暖的房间保持5小时。

5．夜视仪适合在环境温度-30度至30度，温度25度时相对湿度93%，局部照度5.10ˉ 勒克司或以下使用。

6．夜视仪工作时间。

不开启红外线照射器：

---温度高于0度时---20小时

---温度零下30度时---3.5小时


开启红外线照射器：

---温度高于0度时---16小时

---温度零下30度时---2小时

夜视仪在10度以下工作并开启前，必须将电池先置于温暖的地方（如胸部口袋）。

7．夜视仪应保存在干净的地方，避免重压，机械损坏，潮湿，和太阳辐射。



夜视仪的使用方法：

1．从外套中取出夜视仪。

2．打开电池盖，用硬币将电池装入电池沟中。

3．电池安装完毕，夜视仪准备工作完成。

4．将开关转至ON位置。如果照度低则转至IR位置。正常开启的夜视仪应在荧光屏和红外线照射器上看到亮点。

5．取下物镜盖。

6．将夜视仪对准所观察的目标，转动目镜，找到清晰图象。

7．沿着夜视仪镜筒调整眼睛基准。

8．夜视仪工作结束后将开关转至OFF，盖上物镜盖。关上夜视仪后其还可以工作10-15分钟（为了电池完全放电）。可利用此特点延长电池的工作时间。

9．建议夜视仪工作结束后将电池取出，以防止电池电介质流出污染电池箱。


当开启开关未观察到荧光屏发光或发光很暗时应更换电池。如果电池污染了电池箱表面，应用软棉布或棉球搽试。如果电池箱受潮，应烘干。如清洗物镜，目镜，红外线照射器的光学表面时，应先吹掉小沙砾和灰尘，然后用细软布在表面搽试。



夜视仪使用注意事项

1，夜视仪应保存在外套中，其环境要求是温度5度到40度，相对湿度不超过80%。

2.夜视仪必需在夜间使用，不能对准强光，白天不能使用；

3，白天检查时，不能打开镜头盖，否则很容易损坏；

4，需使用质量好的锂电池或碱性电池，劣质电池会影响使用效果，并容易损坏器材；

5，尽量避免雨水或雾气，防止摔，碰，撞；

6，镜头不要经常擦拭，如需擦拭时请用镜头纸或擦镜布，注意不要划伤镜片；

7，夜视仪要长期保存（超过两周）时请将电池取出，防止电池流液损坏器材。

8，请放置在干燥，通风的地方，以免镜片受潮，发霉

夜视技术的详细剖析

夜视器材就是利用微光和红外线这两个条件，把来自目标的人眼看不见的光（微光或红外光）信号转换成为电信号，然后再把电信号放大，并把电信号转换成人眼可见的光信号。这种光-电-光的两次转换乃是一切夜视器材实现夜间观察的共同途径。　

　　古今中外的战场上，人们十分重视利用夜幕掩护，夺取白天难以取得的战果。在朝鲜战场上，美军曾发出"太阳是我们的，月亮是中国人的"叹息。然而，纵观近期几场局部战争，美军却几乎全是从夜间发起的。正如海湾战争中的美军空战主要指挥官、空军少将格罗松说："永远不要忘记，海湾战争的开始、作战和获胜都是在夜间。"美军从怯于夜战到敢于夜战，要归功于夜视技术。夜视技术是应用光电探测和成像器材，将肉眼不可视目标转换（或增强）成可视影像的信息采集、处理和显示技术。 　
　
　　在夜暗环境中存在着少量的自然光，如月光、星光、大气辉光等，统统称为夜天光。因为它们和太阳光比起来十分微弱，所以又叫作夜微光。人眼视网膜的感光灵敏度不高，在微光条件下不能充分"曝光"。这是造成人们在夜暗环境中不能正常观察的一个原因。夜暗环境中，除了有微光存在外，还有大量的红外光。世界上一切物体每时每刻都在向外发射红外线，所以无论白天黑夜，空间都充满了红外线。但红外线不论强弱，人们都不能看到。　　

　　夜视器材就是利用微光和红外线这两个条件，把来自目标的人眼看不见的光（微光或红外光）信号转换成为电信号，然后再把电信号放大，并把电信号转换成人眼可见的光信号。这种光-电-光的两次转换乃是一切夜视器材实现夜间观察的共同途径。　

　　1934年，荷兰的霍尔斯特（G·Holst）等人制成第一只近贴式红外变像管，树立起了人类冲破夜暗的第一块里程碑。随着夜视技术的不断进展，品种不断增多，目前主要有：　　

　　主动式红外夜视仪目前发展较成熟，造价低廉，而且由于自身携带红外光源，所以受环境照明条件的影响较小，观察效果比较好。观察实用距离一般300米左右，主要用于近距离侦察与搜索、短射程武器的夜间瞄准和各种车辆的夜间驾驶。缺点主要是容易暴露。因为红外探照灯发射的红外光束虽不能被肉眼察觉，但能被对方用仪器探测到。　　

　　微光夜视仪和主动红外夜视仪相比，微光夜视仪体积小、重量轻，而且由于工作方式是被动的，使用起来安全可靠，不易暴露。其作用距离同环境照明条件及天气有关，在星光条件下，可以观察到800米距离上的人员和1．5千米距离上的车辆。但它作用距离与观察效果受到气象影响很大，雨、雾天均不能正常工作，如果一点光线都没有则完全失效。　　
　

　　热成像仪:

以上3种夜视器材都是利用目标反射的光线成像的，而热成像仪则靠接收目标自身发射的红外线成像，所显示的图像反映了目标表面各个部位发射红外线的强弱，发射红外线的强弱又取决于该部位的温度高低，故所显示的图像实质上反映了目标表面各个部分的温差，因而叫热成像仪。　　

　　由于热成像仪工作方式是完全被动的，不易被对方发现和干扰，同时由于热辐射在大气中的传输能力强，使热成像仪无论白天黑夜都有透过雾、雨、雪进行观察的能力，尤其适合夜间观察。热成像仪的优点还在于它可以探测到用其他手段所无法区别的目标。例如，它可以发现军事人员车辆活动过后又撤离的地区，还可揭露各种军事伪装，"透过"伪装网看清目标。其作用距离比较远。用于手持观察和瞄准射击时，其作用距离为2～3千米；用于舰艇上进行水面观察时，作用距离可达10千米。　

夜视技术的新发展和新动向

为了提高部队的夜战能力，夜视技术多年来一直是发达国家重点发展的技术领域。美国在这个领域一直占据领先地位。

近年来，美国又在微光夜视和红外夜视方面取得了新进展，研制出第四代微光夜视眼镜，开始装备横向技术集成型第二代前视红外传感器，并正在开发突出量小的增强型微光夜视眼镜、大视场的全景夜视眼镜和第三代红外技术。

第四代微光夜视眼镜

众所周知，微光夜视技术已经发展了三代。60年代开创的第一代微光夜视技术以采用级联像增强器为特征；70年代的第二代像增强器则采用了微通道板；80年代中期开始生产的第三代像增强器官的特征是采用砷化镓光电阴极和镀离子阻挡膜的微通道板。砷化镓光电阴极提高了微光管的响应能力，并将工作波长延伸到近红外。离子阻挡膜则可以防止离子反馈和保护灵敏的光电阴极。但是，离子阻挡膜还会降低管子的分辨率和信噪比，影响像增强器在微光下有效的工作。因此，找出既不用阻挡膜又能保护光电阴极的方法，一直是夜视技术领域的研究目标。

1998年初，美国利顿光电系统公司和ITT夜视公司在陆军的资助下，先后取得技术突破，成功地制造出采用不镀膜微通道板、工作寿命可与标准第三代管相当（10000小时）的像增强器管。利顿公司的技术措施是，采用能大幅度减少离子反馈的新型高性能玻璃制作的微通道板，以及采用能减少离子反馈的光电阴极的自动门控电源。与使用连续直流电源不同，加在光电阴极上的自动通断的电压是脉冲式的，即电源感知进入像增强器管的光量，自动高速接通和切断。通断的频率在光照强时较高，光照弱时较低，以在光照极强时减少进入微通道板的电子流，避免其饱和。于是，观察者始终看到均匀一致的图像。

自动门控允许像增强器管在照明区域和白天仍产生对比度良好的高分辨率影像，而不产生模糊的影像。这个特点对陆军直升机驾驶员来说是特别重要的。因为驾驶员在城镇、村庄上空飞行和着陆时，会遇到各种光照情况。在未来的城区作战中自动门控也是至关重要的，使陆军士兵或陆战队员能快速在黑暗和明亮区域间运动，而不必摘除夜视眼镜。自动门控还有助于减少夜间车灯等明亮光源产生的晕圈或影像模糊效应。

美国陆军认为，采用不镀膜微通道板和自动门控电源的像增强器，其性能产生了质的飞跃，被称为第四代。

第四代管不仅增加了夜间的观察距离，而且扩大了徒步士兵和驾驶员使用像增强器的范围。

试验表明，采用二代管、二代半管、三代管和四代管的微光夜视眼镜，在1/4月条件下的作用距离分别为145米、225米、355米和390米；二代管在满月到1/4月条件下工作，三代管则使士兵能在星光下观察，四代管采用门控电源和低晕圈，不仅能在云遮星光的极暗条件下有效工作，而且能在包括黄昏和拂晓的各种光照条件下工作。

2000年末，利顿公司的第四代管已通过了美国陆军合格鉴定试验，并将这种管用于美国特种作战司令部所属部队使用的M4A1卡宾枪上的新型夜视瞄具，不久还将向陆军航空兵提供采用第四代管的新型夜视眼镜，而且还将用第四代管取代现役夜视眼镜上的第三代管。

ITT夜视公司在1998年与陆军签定了合同，提交第一批数量有限的第四代管；又在1999年8月赢得了海军航空系统司令部的合同，定于2001年初开始交付2252具采用第四代管的飞行员夜视眼镜，供海军和海军陆战队直升机驾驶员使用。

增强型夜视眼镜

夜视眼镜给夜间行动的步兵、直升机驾驶员等作战人员提供了极大的便利，但佩带时，特别对地面部队来说，仍然显得笨重。而且现有的夜视眼镜从面部突出，重心离开面部一定距离，佩带时就很不舒适，甚至会妨碍空降兵这类作战人员的行动。因此，美国陆军根据实战的需要，希望夜视眼镜的突出量尽可能地小，以不影响或限制士兵的行动。例如，步兵必须能佩带着夜视眼镜跳出车辆、快速跑动、扑向地面、旋转身躯。陆军把这种夜视眼镜称为增强型夜视眼镜。

根据军方的要求，美国ITT夜视公司和利顿光电公司提出了增强型夜视眼镜的概念。为了减小尺寸，增强型夜视眼镜使用的像增强器的直径可能比现装备夜视眼睛使用的18毫米像增强器小，多半是16毫米。由于采集光的光电阴极比较小，因而可能造成性能的少许下降，但最新的第四代像增强器管在目标探测距离和分辨率方面获得明显的突破，可以弥补这种性能下降。2001年初两家公司开始制造演示型夜视眼镜，以供陆军步兵学校进行试验。计划要求增强型夜视眼镜在2003~2004财年经过工程和制造发展阶段，2004或2005财年进入初始生产。

据报道，美国以研制出型号为AN/PVS-21的小突出量双目夜视眼镜，并交付特种作战部门。AN/PVS-21夜视眼镜使用折叠光学系统，其两个像增强器管垂直安置，每个管的前段物镜位于面颊两侧。增强的场景仍直接映入佩带者的眼睛中。AN/PVS-21还提供了独特的通视能力。士兵或直升机驾驶员可以用直视光学系统观看前方场景，并同时观看增强的场景。微光视场和直视视场叠加在一起，如果遇到使增强的影像看不清的明亮灯光或日光，佩带者可以直接观察。直视光学系统的水平视场为1650，微光系统水平视场为400。此外，该夜视眼镜还嵌入平视显示器，可以将有关信息叠加在观看的影像上。AN/PVS-21夜视眼镜的突出量小，安装在头盔上时重心低，不仅减少了佩带者的颈部负担，而且将眼镜碰撞或挂住其他物体的可能减到最小。

据称，AN/PVS-21已成功地进行了空降作战试验，包括高空、低空、固定开伞索和自由落体空降，可以在整个跳伞过程中佩带在眼前。

全景夜视眼镜

目前，夜视眼镜的水平视场为400，而人眼的水平视场可以达到1350，因此佩带夜视眼镜的人员尽管可以通过头部的转动来弥补夜视眼镜有限的视场，但仍感到不十分方便。为此，美国陆军和空军决定一起研制视场为800~1000、且不降低影象分辨率的宽视场夜视眼镜。空军将其称作全景夜视眼镜，陆军称其为先进夜视眼镜。

为了获得宽视场，先进夜视眼镜可能采用双目目镜，并使用4个16 毫米像增强器管，而不是以往的2 个18 毫米管。

据报道，美国空军和陆军已在UH-60“黑鹰‘直升机”上对宽视场夜视眼镜进行了低空飞行、着陆等试验。夜视公司为试验提供了一种视场为100 的夜视眼镜。该眼镜安装在头盔上，每个眼镜有两个像增强器管，即采用了4个像增强器管。试验结果表明全景夜视眼镜是有前途的。尚需要解决的问题是：增加像增强器与减轻夜视眼镜重量的矛盾、夜视眼镜的调焦以及如何折衷解决增加视场与减少分辨率、景深的矛盾。

横向技术集成型前视红外传感器

在“沙漠风暴”行动后，美国陆军发现由于各部队使用不同的前视红外传感器，使联合部队的成员在作战中所观察的战场态势不能互通。为了克服这个缺陷，陆军部进行了专题研究。研究的结论是，陆军应有统一的前视红外管理单位，应发展一套通用的第二代硬件，并在陆军的装甲车队横向集成。于是，组建了横向技术集成型二代前视红外产品办公室，以发展和集成新的通用型前视红外系统。

90年代末，美国研制出通用型第二代前视红外传感器，即横向技术集成型二代前视红外传感器。这种前视红外系统的特点是：具有双视场；扫描速率30赫兹和60赫兹；2倍和4倍电子变焦能力；能与数字化战场兼容；作用距离是第一代通用组件的2倍，使乘员能在夜间或透过烟雾发现和识别6公里外的目标，使美国作战人员具有空前的昼夜全天候作战能力。

这种横向技术集成型二代前视红外传感器被称为B套件。为了将通用的B套件组合到不同的作战平台上，还研制了平台专用的A套件。

B套件由杜瓦瓶、制冷器、扫描器、离焦光学系统以及处理热像的电子装置组成。其中杜瓦瓶和制冷器是两个核心部件。杜瓦瓶的正式称谓是标准先进杜瓦瓶组件Ⅱ（SADAⅡ），使用1瓦制冷能力的线性驱动分置式斯特林制冷器。制造这种杜瓦瓶需要各类技术，如新材料、微电子器件、高真空、先进结构和制冷技术。红外探测器采用480×4元碲镉汞混合焦平面阵列，位于抽真空的杜瓦瓶内。在1.27厘米（1/2英寸）的芯片上制造出这种480×4元高响应、低噪声红外探测器阵列，并与读出电子部件混合，技术难度很大。为了获得8—12微米波段的性能，这种组件的光敏探测器材料必须制冷到低温。

标准先进杜瓦瓶组件Ⅱ采用了将制冷器换热器与杜瓦瓶冷指组合的集成设计法，因此对制造精度的要求及其严格，但是允许制冷器能力低50%。此外，线性驱动技术使可靠性提高4—10倍，并在减少音频噪声、振动输出、制冷时间方面有显著的优点。

美国军方认为，其他国家研制的所谓第二代前视红外系统，确实优于一代产品，但仍不能与美国的横向技术集成型二代前视红外系统相比，它们的目标探测距离和分辨率与美国陆军的横向技术集成型二代前视红外系统的指标还有差距。其中，法国SAGEM公司的二代前视红外系统性能最为接近。

安装这种前视红外系统的第一批平台是：2000年装备的系统增强型M1A2 SEP坦克和M2A3步兵战车；2001年开始装备的远距离先进侦察监视系统和计划中的瞄准线制导反坦克武器系统；2004年开始装备的“阿帕奇”直升机用的“箭头”系统。

此外，美国陆军还计划在首批装备旅战斗部队的过渡性装甲车族上增添二代前视红外系统，并用横向技术集成型二代前视红外系统改造少量的M1A1D坦克和“布雷德利”战车。

M1A2 SEP型坦克用它改进车长独立热观察仪和炮长主瞄准具；M2A3步兵战车用它来改造目标捕获子系统和车长独立观察瞄准具，使其与M1A2坦克具有相同的热成像和战场观察能力。

远距离先进侦察监视系统是安装在“悍马”越野车上或为初建旅战斗队采办的过渡性装甲侦察车顶部的一套传感器，供陆军步兵和装甲营侦察排以及初建旅战斗队侦察营使用。除了二代前视红外系统以外，这套传感器还包括昼用电视摄象机、人眼安全激光测距机、全球定位系统干涉仪。该系统使侦察员探测目标的距离是现有系统的3倍，从而使其能在敌方传感器和直射武器作用距离之外侦察。

瞄准线制导反坦克武器系统是安装在“悍马”车上的超高速导弹系统，正在按照先期概念技术演示计划研制。该系统使用第二代前视红外系统捕获目标。

AH-64“阿帕奇”攻击直升机载的“箭头”系统，可能使用横向技术集成型二代前视红外系统的某些组件，以降低成本。然而，其使用的杜瓦瓶，不是标准先进杜瓦瓶组件Ⅱ，而是为“阿帕奇”和“科曼奇”直升机研制的更新型的标准先进杜瓦瓶组件Ⅰ。该组件使用更大的红外探测器阵列，以获得更远的作用距离和更高的灵敏度。与使用第一代通用组件前视红外系统的、70年代末生产的目标捕获指示瞄准具/驾驶员夜视传感器光电系统相比，其目标捕获距离加倍，而且可靠性好，以致使支持费用减少一半以上。


第三代前视红外技术

美国陆军通信-电子司令部夜视和电子传感器局正投资研究第三代前视红外技术。陆军可能部署三类第三代前视红外系统。第一类安装在优先级高的平台上，如“未来战斗系统”。这种高性能第三代前视红外系统可能是制冷型传感器，但工作温度较高，允许制冷器较小。它使用大型凝视焦平面阵列，例如1000×1000元或2000×2000元，以使作用距离更远，灵敏度更高。它还可能工作在两个不同的红外波段。

中波（3—5微米）和长波（8—12微米）是大气中探测红外辐射的最好波段。长波红外传感器通过战场烟尘观看时优于中波传感器，因而主要被陆军采用。中波传感器可在远距离提供较高的目标分辨率。第三代双波段红外传感器将具有两个波段的优点，通过使目标-背景的对比度最大，提供较高的识别隐藏在杂乱回波中的目标的几率。

夜视和电子传感器局的研究表明，第三代前视红外系统的目标识别距离将比第二代增加50%。而且，双波段红外系统能得到同一目标场景的两个不同的影像，并同时馈送给自动目标识别系统，故有助于目标的识别，可显著提高探测伪装目标的能力，甚至可识别车辆的类型，从而保持极低的虚警率。

陆军研究人员发展的另外两类第三代前视红外系统是非制冷型的。陆军官员认为，由于去掉了制冷器，减少了功率需求，可导致装置的成本显著降低，因此非制冷型前视红外系统是革命性的。而且，去掉带活动部分的前视红外系统机械制冷器，将大大增加系统可靠性，减低寿命周期支持费用。

第一种非制冷型第三代前视红外系统将是高性能单色传感器，采用1000×1000元凝视焦平面阵列，可用于陆军计划的理想班组武器和无人驾驶地面车辆。第二种非制冷型第三代前视红外系统，将是一种低成本微型前视红外系统，采用小型凝视阵列，可能用于小型无人机或用作遥控监视传感器以及士兵通用传感器。

陆军希望将非制冷微型前视红外系统的成本、重量和功耗减少到使其足够便宜、足够轻便，以致可以向小型手电筒那样装备每一个徒步作战的士兵。士兵将可以通过头盔显示器观看影像；也可以象手持装置那样使用，绕过墙角瞄准而不暴露士兵自己；也可以夹在步枪或头盔上作为昼夜瞄准具。

摘自《全民国防教育网 》