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2008-04-16 14:07 |
紅外成像技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀
紅外影像（Infrared ImagIng）技術(shù)是目前對各軍兵種都非常有用的新型高科技，具有極強抗干擾能力，而且在作戰(zhàn)中不會產(chǎn)生各種輻射，隱蔽性好且生存能力強。紅外影像探測器可探測0.1至0．05度的溫差，長波紅外影像可穿透煙霧，分辨率高，空間分辨能力更可達(dá)0.1毫弧度。另外，紅外影像不受低空工作時地面和海面的多路徑效應(yīng)影響，低空導(dǎo)引精度很高，可直接攻擊目標(biāo)要害，具有多目標(biāo)全景觀察、追蹤及目標(biāo)識別能力，可整合微處埋器實現(xiàn)對目標(biāo)的熱影像智慧型化導(dǎo)引；具有良好的抗目標(biāo)隱形能力，現(xiàn)有的電磁隱形、點源非影像紅外隱形技術(shù)對紅外影像導(dǎo)引均無效。 i82sMN1jl7
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中國的紅外線技術(shù)起步于1985年，現(xiàn)與西方相比有10年左右差距，紅外影像技術(shù)更有15年左右的差距，70年代上海第11和211技術(shù)物理研究所首先對這方面進(jìn)行研究。中國在近紅外和中紅外技術(shù)的研究應(yīng)用已有較高水準(zhǔn)，其中單元及多元近紅外和中紅外光敏元件的生產(chǎn)技術(shù)比較成熟，用于武器系統(tǒng)的目標(biāo)點源探測、追蹤和導(dǎo)引，已廣泛在中國三軍中推廣應(yīng)用。 W;L<zFFbU)
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1980年代初以來中國在長波紅外元件的研制和生產(chǎn)技術(shù)有很大進(jìn)展，目前自制長波單元碲鎘汞（HgCdTe）元件的生產(chǎn)工藝較成熟，元件黑體探測度D可達(dá)（2至5）/1010公分H1/2/W響應(yīng)度達(dá)104V/W，能穩(wěn)定量產(chǎn)，成品率相當(dāng)高，可用于醫(yī)療。用于導(dǎo)引的紅外影像設(shè)備需有足夠空間和溫度分辨率，對高速運動目標(biāo)能實時成像，故需要研制高性能的多元線列元件或凝視焦平面陣列器件，以簡化成像掃瞄機構(gòu)，適應(yīng)武器系統(tǒng)惡劣工作條件及實時成像的要求。 ^EtBo7^t
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中國科研部門在80年代后期終于突破了長波蹄鎘汞材料關(guān)鍵技術(shù)及元件生產(chǎn)工藝難關(guān)。1989年研制出高性能60元線列元件，平均黑體D達(dá)2×1010公分H1/2W以上，響應(yīng)度達(dá)10V4/W。1990年春運用該元件研制了與電視兼容的實時紅外影像樣機，靈敏度、空間和溫度分辨率都達(dá)到很高的水準(zhǔn)，它為中國紅外影像導(dǎo)引技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。另外，大陸自80年代中期開始研究雙色紅外亞成像導(dǎo)引掛術(shù)，單項技術(shù)獲得重大突破，己完成原理樣機研制進(jìn)入實際試驗階段。 ZW+M<G
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在紅外影像對目標(biāo)的智慧型識別及追蹤方面，中國己將自制全數(shù)字化紅外線影像智慧型識別追蹤電子組合與紅外熱像儀整合，構(gòu)成自動目標(biāo)捕獲與追蹤系統(tǒng)。87年11月在各種氣象條件下進(jìn)行試驗，在復(fù)雜背景下完成了對不同型號戰(zhàn)機捕獲和穩(wěn)定追蹤的功能；1989年4月又進(jìn)行了夜間對飛機的自動截獲和追蹤，以及目標(biāo)在低空飛行中被遮擋情況下記憶追蹤的試驗。這項技術(shù)成果將陸續(xù)應(yīng)用于自制的紅外影像空對空近距纏斗飛彈和陸軍野戰(zhàn)防空探測系統(tǒng)。 0n dk=V
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進(jìn)入90年代以來，中國在紅外影像設(shè)備上使用的低噪音寬頻帶前置放大器、微型致冷器等關(guān)鍵技術(shù)方面已有了很大的進(jìn)步。1990年代以來，進(jìn)展有加速的跡象，并走出實驗室運用于試驗性的武器裝備上，部份并已進(jìn)入部隊服役。陸軍在這方面應(yīng)用較多，目前已有多種便攜式野戰(zhàn)熱像儀投產(chǎn)，紅箭8反坦克飛彈載具的瞄準(zhǔn)鏡也使用紅外影像技術(shù)，作為國防科工委重點之一的7551工程，其中的空中盾牌火控?zé)嵯駜x是防空射控系統(tǒng)中紅外雷射雷達(dá)系統(tǒng)的配套產(chǎn)品，屬于北方公司的重點外貿(mào)軍品，系由紅外影像通用組件構(gòu)成，對殲6之類戰(zhàn)機的迎頭探測距離12至15公里，部份亦在中國陸軍試用。205所、211所、214所為戰(zhàn)車、反坦克飛彈、攻擊直升機和紅旗七號（FM-80的光電追蹤器）研制的通用組件紅外熱像儀，亦完成試驗即將投產(chǎn)。正研制中的新世代驅(qū)逐艦亦會使用這類裝備。去年研制成功的火網(wǎng)近防艦炮系統(tǒng)中，（采用兩座俄羅斯AK-630M1型30毫米機炮），所配備的OFD-630光電跟蹤儀也可以做這種改進(jìn)，另外紅外成像型潛望鏡也在研制中，預(yù)計到下世紀(jì)初，中國的新型艦艇大都裝有紅外影像的光電火射系統(tǒng)。 l$_q#Kd
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目前大陸的紅外探測器碲鎘汞（CMT）線列己達(dá)60元水準(zhǔn)，SPRITE通用組件相當(dāng)于英國二類組件水準(zhǔn)，采用8條等效96元CMTSPRITE探測器，視場為60度X40度，最小溫差分辨率小于攝氏0.1度64元和128元銻化銦（InSb）鑲嵌凝視焦平面陣列紅外探測器也初具量產(chǎn)能力，這幾種基本組件曾在珠海航展上露面。 a9LK}xc={
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作為國防科工委第8個5年計劃預(yù)研課題的藍(lán)天（相當(dāng)于美國（LANTIRN）低空導(dǎo)航吊艙已由607所完成樣機試驗，它是飛機全天候超低空突防的關(guān)鍵設(shè)備，重量200公斤，由地形跟蹤雷達(dá)（TFR）、前視紅外系統(tǒng)（FLIR）組成，前視紅外探測距離10公里。藍(lán)天吊艙除不含導(dǎo)引武器分系統(tǒng)外，功能和技術(shù)與1980年代末期的美制LANTRN吊艙相當(dāng)，將于2000年前投產(chǎn)以改進(jìn)海空軍飛機遠(yuǎn)程低空攻擊能力。此外，一批夜間低空導(dǎo)航和紅外瞄準(zhǔn)的組合式吊艙亦正在發(fā)展中。 vtx3a^
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機載的紅外影像精確導(dǎo)引武器技術(shù)以613所、北京電子工程總體研究所等為主，目前己取得很大突破。正在進(jìn)行的研究項目包括下一代先進(jìn)近距纏斗空對空飛彈的導(dǎo)引頭試驗，還有類似美國AGM-154聯(lián)合射距外武器（JSOW）或英國風(fēng)暴之影（StormShad0w）先進(jìn)遠(yuǎn)程距外多功能飛彈等空射武器的終端紅外影像導(dǎo)引預(yù)研工作，尚傳聞中國正研制反艦飛彈用的紅外影像導(dǎo)引頭，其可能性相當(dāng)高。上述新技術(shù)的發(fā)展可望在2000年后一改中國在空射距外攻擊武器落后的被動局面。 JJC Y M
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經(jīng)過近40年的發(fā)展，大陸在紅外線器材的研制已有龐大的規(guī)模和潛力，但在1980年代中期以前進(jìn)展有限、水準(zhǔn)不高。特別在紅外影像方面更大幅落后，至今仍在大量使用第一、二代微光夜視器材，第一代紅外影像裝備直到1990年代初才開始配裝，而且多數(shù)是陸軍系統(tǒng)。雖然某種程度優(yōu)于俄羅斯，但與西方相比卻落后了10年以上，目前歐美己開始裝備第二代紅外影像武器，并進(jìn)行第三代的預(yù)研工作，但中國現(xiàn)在才推廣第一代紅外影像設(shè)備，和進(jìn)行第二代的預(yù)研工作。與中國關(guān)系密切的俄羅斯在這個領(lǐng)域恐怕心有余而力不足，能夠提供協(xié)助的大概只有以色列和法國，但關(guān)鍵還是大陸需具備自行研制的能力。近10年來，中國在紅外影像技術(shù)有加速發(fā)展突飛猛進(jìn)之勢，與歐美的差距已逐漸縮短，某些研制中的武器裝備竟與西方同步，以今后應(yīng)對其發(fā)展水準(zhǔn)和潛力密切注意。
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