紅外熱成像技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用
引言 s)3CosU <jFov`^ 紅外熱成像技術(shù)在軍事上有著重要的應(yīng)用,已成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的關(guān)鍵技術(shù)。國(guó)內(nèi)外都非常重視紅外成像技術(shù)的發(fā)展,半個(gè)世紀(jì)以來,紅外成像技術(shù)在偵察、監(jiān)視、瞄準(zhǔn)、射擊指揮和制導(dǎo)等方面的應(yīng)用要求越來越高,許多國(guó)家為加強(qiáng)自身防御能力和提高夜戰(zhàn)水準(zhǔn),不僅把熱成像技術(shù)作為現(xiàn)代先進(jìn)武器裝備的重要技術(shù)納入國(guó)防發(fā)展戰(zhàn)略,而且加大研制經(jīng)費(fèi)。紅外熱成像技術(shù)在軍事和民用上都得到了迅猛發(fā)展。 &.yX41R \%}]wf} 一、紅外熱成像技術(shù) 3AP= dci,[TEGu 1、概念: XmVst*2= Y>E` 7n 紅外熱成像技術(shù)是以接收景物自身各部分輻射 的紅外線來進(jìn)行探測(cè),利用景物自身各部分輻射的差異獲得圖像的細(xì)節(jié),其實(shí)質(zhì)是一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù),即把紅外輻射圖像轉(zhuǎn)換為可視圖像的技術(shù),同時(shí),由大氣透紅外性質(zhì)和目標(biāo)自身輻射所決定,紅外熱成像技術(shù)通常采用3~5 μm和8~14 μm兩個(gè)波段內(nèi)工作。 tNqSCjQ~_c P A*U\ 2、特點(diǎn): )FA:wsy~E 4u0?[v[Hu 熱成像技術(shù)既克服了主動(dòng)紅外夜視需要依靠人工熱輻射,并由此產(chǎn)生容易自我暴露的缺點(diǎn),又克服了被動(dòng)微光夜視完全依賴于環(huán)境自然光和無光不能成像的缺點(diǎn);紅外熱成像儀器和系統(tǒng)具有透過煙、霧、塵、雪以及識(shí)別偽裝的能力,不受戰(zhàn)場(chǎng)上強(qiáng)光、眩光干擾 Ps0<CUyI 2Z"\%ZD 而致盲,可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離、全天候觀察。這些特點(diǎn)使它特別適合于軍事應(yīng)用,正因?yàn)槿绱,一些技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家,特別是美、英、法、俄等國(guó)競(jìng)相研究熱成像技術(shù),以巨大的人力、物力進(jìn)行開發(fā),發(fā)展十分迅速。
{pre|r\ E)p[^1WC 二、紅外探測(cè)器 MR@Qn[RdM ]<%NX
$9\ 熱成像技術(shù)的發(fā)展過程是與紅外探測(cè)器的發(fā)展密切相關(guān)的,可以說紅外探測(cè)器是熱成像技術(shù)的核心,探測(cè)器的技術(shù)水平?jīng)Q定了熱成像的技術(shù)水平。 })PU`?f F$|d#ny 1、典型規(guī)模: I+^iOa 8U]mr+ 目前,紅外探測(cè)器通常被分為三代: 第一代以分立型為主,元數(shù)在103元以下。有線列和小面陣結(jié)構(gòu),代表產(chǎn)品有:美國(guó)的60元、120元、180元光導(dǎo)HgCdTe器件;法國(guó)5×11元光伏HgCdTe器件;英國(guó)4條(或8條)掃積型HgCdTe器件等; 第二代為掃描型和凝視型焦平面結(jié)構(gòu),在美國(guó)出現(xiàn)LADAⅠ、LADAⅡ、LADAⅢ型陣列應(yīng)用的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的焦平面陣列,規(guī)模在103~106元,其代表產(chǎn)品有4×240元,4×480元和256×256元,320×240元等; 第三代以凝視型為主,規(guī)模在106元以上,且強(qiáng)調(diào)雙波長(zhǎng)(雙色)或多波長(zhǎng)(多色)響應(yīng)和更強(qiáng)的智能化邏輯處理功能,以及價(jià)格較低的非制冷焦平面陣列等。 30多年來,紅外探測(cè)器技術(shù)經(jīng)歷了第一代向第二代的演變,目前,正在由第二代陣列技術(shù)向第三代微型化高密度和高性能紅外焦平面陣列技術(shù)的方向發(fā)展。國(guó)內(nèi)外各有關(guān)公司廠家研究機(jī)構(gòu)著眼于未來的市場(chǎng)需求,現(xiàn)已把注意力轉(zhuǎn)向第三代紅外焦平面陣列探測(cè)器的發(fā)展上。 bq5we*"V !iX/Ni: 2、第三代紅外探測(cè)器: hSps9*y 6I_4{ 從以上規(guī)?梢钥闯,探測(cè)器發(fā)展到先進(jìn)的第三代成像探測(cè)器,其性能指標(biāo)都要求高,按照西方第三代成像傳感器系統(tǒng)的概念,紅外探測(cè)器按戰(zhàn)技術(shù)性能可大致分為3類: z^/9YzA!6 gCL}Ba A、微型探測(cè)器: BP&]t1p DbR!s1ux (1) 像素尺寸:320×240像元時(shí)為25 μm,640 x512像元時(shí)為17um; UH(w, R` (2) 陣列規(guī)模:320×240像元,可發(fā)展到640×512像元與1024 x768像元; X$%W&:
(3) 噪聲等效溫差:<50 mK; 6
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