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深度紅外——軍用紅外裝備市場要火!

發布日期:2017-12-01 發布人: 搜狐軍事 瀏覽次數:2483



  這可不是什么黑科技。如果按照第一代夜視儀被應用在軍事領域算起,他也有70多歲的歷史啦。但是像任何一項技術的進化一樣,紅外熱成像也在不斷進化?,F如今,它可是國防行業的紅人,已經成為了反恐領域的主要偵查警戒裝備。紅外熱像裝備中最主要的就是紅外探測器。不同材質的探測器適用于不同的紅外波段。微測熱輻射計主要是在長波紅外上應用。短波紅外主要應用在對地觀測、運輸安全以及工業無損過程控制等領域,中波和長波紅外是目前應用最廣的兩個探測波段。此外,根據紅外探測器是否需要制冷,可以分為制冷型和非制冷型產品。目前長波和中波制冷探測器主要用于空空制導系統、探測搜索系統、紅外預警系統和高性能的觀察系統;長波非制冷探測器則多用于一般的紅外觀察系統。


  市場前景火爆

  根據全球第二大市場研究咨詢公司Markets&Markets的市場研究分析員們預測,未來六年內全球對于軍用光電和紅外傳感器的需求將增長40%。
  分析員們稱,全球軍用光電和紅外系統的市場規模將從今年的101.5億美元增長至2022年的142億美元,其復合年增長率將達到5.75%。




  紅外成像系統的高速增長很大程度上取決于高速發展的非制冷相關技術以及探測器成本的不斷降低。

  另據美國Maxtech International 紅外熱像儀市場調查報告,軍用紅外熱像儀的市場將保持穩定增長,2014 年全球軍用市場規模達到78.01 億美元,2019 年市場規模預計可達92.51 億美元,年復合增長率3.40%。軍用紅外裝備市場爆發正當時!
  應用領域


  一、彈道導彈防御

  經過半個多世紀的發展,夜視儀被廣泛應用在海陸空部隊,職能擴及紅外警戒、跟蹤、瞄準以及制導。尤其是一些先進軍事技術中,紅外熱成像扮演了核心角色。例如美國彈道導彈防御中,針對敵方導彈進行攔截的導彈,就是以紅外成像來識別目標和制導,從而摧毀敵彈。
  世界各國還研制多種紅外成像制導導彈,大大提高導彈防御能力。紅外技術的探測功能被廣泛應用在巡航導彈、防御導彈上,除此之外,隨著未來作戰的隱身化和高速化,在嚴重電磁干擾的情況下,紅外探測技術,相比雷達探測,將成為主要手段。這主要源于紅外技術成像更加靈活,不易受到對方干擾,尤其是在空中。




  美國的彈道導彈防御(B劃是當前國際上廣泛關注的一個熱點問題,BMD計劃針對敵方導彈在發射助推段、大氣層外彈道飛行段和再入大氣層段這三個階段的不同特點,采取不同的方法,建立多層次的、全程的攔截體系。

  在這種攔截體系中,紅外焦平面列陣成像技術扮演著一種核心的角色,主要表現在以下3個方面。 ?1、全球性監視。2、跟蹤和鑒別。3、識別和制導。


  1、典型的紅外熱成像制導導彈

  紅外制導的原理就是利用目標本身的紅外輻射和背景的紅外輻射的差異來控制導彈識別乃至跟蹤目標,紅外制導具有分辨率高、抗干擾能力強,隱蔽性好、自主捕獲目標,晝夜工作能力強等特點。導彈越接近目標,接收到的目標紅外輻射越強,制導精度越高,大大提高了命中率。目前在空空、空地、地空、反坦克導彈等領域均有廣泛的應用,據不完全統計,目前各國已生產和試制的紅外制導導彈已超過50 種。




  采用紅外成像制導可使導彈獲得更遠的全向探測距離和識別,對抗紅外誘餌等人工干擾的能力,大大提高導彈威力,而且也使其成為對付隱形飛機等的“殺手锏”,也是熱成像技術在軍事應用中的重中之重。
  隨著紅外成像技術的快速發展,世界各國相繼研制了多種紅外成像制導導彈。如美國的毒刺改進型 (Stinger Post和Stinger RMP),斯拉姆AGM284E遠程攻擊型導彈,蘇聯的SAM213和法國的西北風改進型, 美國幼畜AGM265D /F空地、空艦導彈,法國MICA導彈(紅外型),英國ASRAAM導彈,德國 IRIS-T導彈,美國AIM-9x導彈,其中,美國的AIM-9x近距空空導彈是美國重點發展的最新型空空導彈。?
  應用凝視紅外焦平面陣列成像技術的典型代表有德、英、法合研的遠程崔格特導彈、美國的標槍便攜式反坦克導彈以及戰區高空防空導彈THADD等。


  2、先進反裝甲導彈系統:

  在紅外焦平面技術發展初期,最先成功應用的領域是反裝甲導彈系統的熱瞄準器和精確制導尋的器,美國和歐洲的一些主要先進反裝甲導彈計劃,現已處于裝備、服役階段,主要有美國“標槍”Javelin導彈系統,歐洲第三代遠程反坦克導彈(TriGAT-L,又名ATGW-3),美國“獄火”導彈(Hellfire)。




  二、軍用紅外熱成像儀

  紅外裝備在軍事領域用途功不可沒,紅外熱成像能夠適應全天候的現代戰爭
  現代戰爭除了在技術上精益求精,開拓新的疆域,譬如超音速、數據信息化、 無人駕駛外,軍方還在隱身技術等戰斗性能指標的基礎上做好偽裝和隱藏技術,隨之而來的對抗技術中,紅外探測以及夜視儀就是其中一種方向。
  由于夜視技術的特殊性,作戰部隊能夠突破夜幕的障礙、獲得夜戰的自由。坦克、艦船、飛機等裝備安裝夜視器材后,大大延長有效的作戰時間。無論是地面作戰部隊,還是空對地作戰部隊,夜間攻擊下,夜視裝備成為多國部隊的標配。夜視技術與武器裝備相結合將進一步提高武器裝備在夜間和惡劣天氣條件下獲取信息、實施打擊和協同作戰的效能。
  美國ITT公司近年來將熱成像技術同圖像增強技術結合到一起,設計生產了AN / PSQ-20 也被稱為增強型夜視鏡(ENVG),可顯著提高美軍夜戰的戰斗力。此外,地面載具用夜視裝備以及機載前視紅外吊艙等也是紅外夜視裝備的重要組成部分。其中,FLIR 適合于機載空對地火控系統,主要用于夜間和不良天氣條件下對地面目標的導航和攻擊。IRST 適合于機載空空火控系統中,用于對空中目標搜索和跟蹤,可晝夜全天候使用。
  紅外熱成像儀是應用最廣泛的紅外裝置,而在熱成像技術的發展初期,只能研制出基于單元器件的熱像儀,場頻較低,只限于小范圍應用。
  直到20世紀70年代中長波碲鎘汞(MCT)材料與光導型多元線列器件工藝成熟之后,熱像儀才開始大量生產并裝備軍隊,發展很快,種類繁多。
  第一代軍用紅外熱成像儀大都采用MCT的60、120和180元線列“通用組件”制造的前視紅外系統,即FLIR,它占紅外軍事應用的50%以上,而到90年代,性能更高的第二代熱成像儀SADA應運而生,即美國陸軍標準先進杜瓦組件,SADAⅠ為240×2長波MCT TDI掃描焦平面,SADAⅡ為 480×6(以及480×4)長波MCT TDI掃描焦平面,使用SADAⅡ的第二代熱成像儀比使用180元通用組件的第一代熱成像儀的探測距離提高了一倍,且如果是凝視型焦平面熱像儀具有更多的優點,小巧、堅固、可靠、省電、靈敏度更高,640×480元InSb凝視焦平面熱成像儀探測距離是通用組件的4倍。
  SADAⅡ已廣泛用于各種機載,艦載和車載的熱像儀和搜索跟蹤系統中,如Bradley戰車,Abrams M1坦克,Comanche裝甲,而美國的超級戰機F-22,V-22和F-18都使用了凝視型的焦平面熱成像儀。


  三、空間紅外熱成像

  紅外搜索追蹤及其他應用
  紅外成像探測系統具有隱蔽性好、角分辨率高、抗電磁干擾能力強、低空探測性能好等諸多優點,得到了各國軍方的廣泛關注和大力發展。以紅外成像探測技術為核心構建的紅外搜索與跟蹤(Infrared Search and Tracking,IRST)系統已成為戰場防御系統中的關鍵裝備之一,主要用于搜索跟蹤空中、地面、海面目標,為近程防御武器系統提供目標信息。


  目前,紅外熱成像的空間應用主要有3方面:環球表面監測,行星和空間探索以及軍事事件的監視。自1960年第一顆氣象衛星上天,到美國最為先進的空間紅外望遠鏡Spitzer發射,紅外熱成像技術在空間的應用也是發揮的淋漓盡致。


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