红外传感技术第七章 红外技术在军事上的应用

第七章 红外技术在军事 上的应用7.1 红外夜视系统 夜视仪又称为夜视眼镜，夜视望远镜，以 及红外线望远镜等，是一种在全黑的夜晚 观测的仪器，最早在军事上得以应用。后 广泛用于刑侦，安全防范，森林防火，电 力及通信的巡线，工地，养殖场，农场的 看护，甚至旅游等各领域。

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。尽管主动红外夜视技术具有成像清 晰、制作简单等特点，但它也有着一个致命弱点 就是：在战场上，红外探照灯的红外光会被敌人 的红外探测装置发现。这一弱点无疑宣告了主动 红外夜视技术必被淘汰的命运。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。

红外夜视系统的发展历史50年代前期所用的红外夜视设备，都是主动式红外夜视仪， 一般采用红外变像管作接收器，工作波段在1微 米左右,在夜间可看见100米处的人，1公里内的 坦克、车辆和10公里远的舰船。 现代红外夜视设备主要有红外热像仪(亦 称红外前视系统)、红外电视和改进的主动红 外夜视仪等。其中红外热像仪是具有代表性的 红外夜视装置。美国于60年代后期研制的一种 光机扫描式红外成像系统，为飞机夜航和在恶 劣气象条件下的飞行提供观察手段,工作在8~12 微米波段，它的战术技术性能，比主动式红外 夜视仪提高了一个数量级，夜间可观察到1公里 处的人，5~10公里远的坦克和车辆。

7.2 红外热像仪

这种红外热像仪几经改进，到80年代初，许多国 家已出现标准化、组件化系统，设计者可按要求 选用不同的组件，组装所需的红外热像仪，为军 队提供了一种简便、经济、互换性好的夜视装备。 红外夜视设备已广泛应用于陆、海、空三军。 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”。

红外热像仪的发展历史夜间可见光很微弱，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。 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。

红外夜视监控一体机是科盾公司针对现今各种夜视设备诸多不足 之处而设计开发的新一代夜间监控设备，具有监视距离远、范围 广、图像清晰等优点，是夜间安全监控的最佳之选。

功能介绍 ◆设备采用彩色和黑白双摄像机配置，根据白天 黑夜自动切换，白天使用彩色摄像头，到了夜晚 低照度时自动开启红外灯，彩色摄像机自动转黑 白，充分保证了全天的清晰图像监视。 ◆设备采用超高亮度的红外发光管，能够发出850 纳米的红外光线，无红爆，夜晚监视无需开灯即 可得到高清晰度的黑白图像，图像清晰，准确度 ≤1%。 ◆红外线照射距离可达50米 适用于银行、超市、 写字楼等需夜间监视和录像的场所。 ◆设备视频可采用有线和无线两种传输方式

7.3应用红外对抗技术可使对方红外探测和识别 系统的功能大大下降，甚至不起作用。对抗措 施可归结为规避和欺骗两类。 规避是利用伪装器材，将军事设施、武器装备 等隐蔽起来，使对方探测不到己方的红外辐射 源。伪装器材主要有红外伪装网和防红外涂料。 欺骗是用与自身红外辐射波长相似但更强烈的 辐射源，诱开对方的红外探测系统，这种主动 对抗装置有红外诱饵和干扰机。前者如焰光弹、 燃油箱等；后者是一种加调制的强红外源。它 们多装在飞机和军舰上，用以引开来袭的红外 制导导弹。这种主动对抗装置，直到80年代中 期还难以对付在8~12微米波段工作的红外系统。

航空器所采取红外线飞弹反制的措施不外乎： 减低热辐射、抛射红外诱饵与主动侦测并加以 反制。 1 隐蔽。 尽力降低发动机的高温排气温度等红 外辐射源因素。 2 释放干扰。使用可释放大量红外线的诱源， 照明弹类的东西，一放就是N颗，干扰导弹对 目标的正确选择。运用被动诱饵：以产生另一 个热源作为诱标或假目标，以诱骗来袭红外线 飞弹之法即称运用被动诱饵。常用的方法是使 用火焰弹将追热飞弹诱离其原先欲攻击的目标， 此种诱标被美其名为「精神分散弹」或「魅力 弹」

3. 信号饱和。在红外辐射信号最强的机尾处安 装大功率灯具，可使来袭导弹的红外探测头瞬 间信号饱和甚至烧毁，从而丧失正常工作能力。

快速充气球红外对抗系统该红外对抗系统带有一个气动外罩，外罩 内有一个可展开的具有良好气动性能的薄膜式 高温、高强度塑料充气球。两级气体发生器首 先把气球充气，然后气体发生器则会使球内气 体至始至终处于充满状态，并在理想波段发出 红外辐射能，在此波段，塑料充气球大量透射 红外辐射能。

现代战争中，空空导

弹多采用红外制导或 雷达制导方式。为了对付红外制导导弹对 喷气式飞机的攻击，采取了多种红外对抗 措施。其中，从飞机上发射红外诱饵弹， 迷惑敌方导弹使其脱靶是对付红外制导导 弹的有效方法之一。 机载红外诱饵弹主要有以下几种类型：烟 火炬型红外诱饵弹；稠化油料型红外诱饵 弹；红外箔条复合弹及热气球等。其中， 烟火炬型红外诱饵弹应用较广。该弹主装 药是一个具有高辐射强度的红外烟火炬。 红外烟火剂一般由可燃物、氧化剂、辐射 物质、调速剂、粘合剂等组成。这种弹性 能稳定、结构简单、燃烧时间长、频谱范 围较宽，能够适应各种导引头的要求。

喷气式飞机的红外辐射由三部分组成：来自 喷气发动机热金属部件的辐射；来自高温燃气尾 焰的辐射；来自飞机空气动力加热的辐射。对于 低超音速飞机来说，最重要的辐射是来自发动机 热金属部件的辐射。 红外诱饵弹要能够逼真地模拟喷气式飞机的 红外辐射，必须满足以下辐射性能的要求：(1)红 外诱饵弹的辐射要与载机的红外辐射相似，并且 辐射强度要大于载机数倍。(2)要求有较快的引燃 速度(如0.5秒),以确保红外诱饵弹能及时在导弹 导引头视场内出现。(3)要求有一定的燃烧持续时 间(如4秒左右),以确保载机能够脱离敌导弹导引 头视场。

7.4 红外制导 50年代中期，美、英、法等国相继研制成功“响 尾蛇”、“火光”和“马特拉”等第一代红外制 导的空空战术导弹。 导弹 的红外导引头采用非致冷硫化铅探测器，工 作波段1~3微米。它只能对敌机作尾追攻击，易 受阳光干扰。随着红外技术的发展，红外制导系 统日益完善。60年代以后，在三个大气窗口都相 继有了可供实用的红外系统，攻击方式从尾追发 展到全向攻击，制导方式也有了全红外制导(点源 制导和成像制导)和复合制导(红外/电视、红外/ 无线电指令、红外/雷达)。

红外点源制导系统已广泛应用于空空、地 空、岸舰和舰舰导弹等数十种战术导弹上。 预计到90年代初，点源制导系统仍将是上 述战术导弹的主要制导方式之一。 红外成像制导系统的研制工作始于70年代 中期，它比红外点源制导系统提供的信息 丰富，具有更强的识别能力和更高的制导 精度。80年代初，已在“小牛”空地导弹 上使用。随着焦面阵列器件的研制成功， 红外成像制导系统将进一步提高识别能力， 并使导弹具有自主攻击能力。

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