轉(zhuǎn)載自：光電咨詢

最近，隨著中國的疫情慢慢好轉(zhuǎn)，而歐美國家卻出現(xiàn)了大規(guī)模的爆發(fā)，世界抗疫的形勢嚴(yán)峻了起來。

在這種情況下，不少歐美國家紛紛指責(zé)中國應(yīng)該為這次的疫情負(fù)責(zé)，甚至有的國家還要求中國對疫情進(jìn)行相應(yīng)的賠償。面對這種情況，不少有民眾開始擔(dān)心此次疫情造成的影響會不會爆發(fā)較大規(guī)模的戰(zhàn)爭，實際上醫(yī)學(xué)上的病毒是有形的，而思想上的病毒是無形的。

在現(xiàn)在的這個局面下，各個國家應(yīng)該先控制住本國的疫情，互利互助，發(fā)展好經(jīng)濟(jì)，和平和發(fā)展仍然是當(dāng)今世界最希望看到的一種景象。

光學(xué)方面有很多技術(shù)都能夠應(yīng)用于軍事，比如像紅外技術(shù)，如果戰(zhàn)爭一觸即發(fā)，紅外光學(xué)技術(shù)能夠拯救這個世界嗎？

1800年，英國天文學(xué)家F.W.赫歇耳發(fā)現(xiàn)了紅外線。紅外技術(shù)在軍事上的實際應(yīng)用始于 第二次世界大戰(zhàn)期間。

當(dāng)時,德國研制和使用了一些紅外技術(shù)裝備,其中有紅外通信設(shè)備和紅外夜視儀，它們都屬于主動式紅外系統(tǒng)。戰(zhàn)后，由于紅外光子探測器和透紅外光學(xué)材料的迅速發(fā)展，紅外技術(shù)的應(yīng)用引起軍事部門的重視。

此后，紅外技術(shù)的發(fā)展方向集中在被動式系統(tǒng)上。50年代紅外點源制導(dǎo)系統(tǒng)應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈上。60年代紅外技術(shù)的軍事應(yīng)用已相當(dāng)廣泛，如已應(yīng)用于制導(dǎo)、火控、瞄準(zhǔn)、偵察和監(jiān)視等。

60年代中期，出現(xiàn)了光機(jī)掃描的紅外成像技術(shù)。70年代，紅外成像技術(shù)獲得迅速發(fā)展，熱成像系統(tǒng)和電荷耦合器件的應(yīng)用是這一時期的重要成果。80年代,紅外技術(shù)進(jìn)入研制鑲嵌焦面陣列（CCD陣列）系統(tǒng)的新時期。

紅外系統(tǒng)按工作原理，可分為主動式和被動式兩類。主動式系統(tǒng)需自帶紅外光源照射目標(biāo)；被動式系統(tǒng)則直接探測目標(biāo)的紅外輻射。

后者是占主導(dǎo)地位的軍用紅外系統(tǒng)，如熱成像系統(tǒng)、搜索跟蹤系統(tǒng)、紅外輻射計和警戒系統(tǒng)等。按信息提供方式，可分為成像和點源系統(tǒng)。按工作方式，還可分為掃描和非掃描系統(tǒng)，掃描系統(tǒng)又分為光機(jī)掃描和電子掃描系統(tǒng)。

紅外系統(tǒng)一般由紅外光學(xué)系統(tǒng)、紅外探測器、信號放大和處理、顯示記錄系統(tǒng)等組成。

紅外光學(xué)系統(tǒng)把目標(biāo)的紅外輻射集聚到紅外探測器上，并以光譜和空間濾波方式抑制背景干擾。紅外探測器將集聚的輻射能轉(zhuǎn)換成電信號。微弱的電信號經(jīng)放大和處理后，輸送給控制和跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)或送往顯示記錄裝置。紅外光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，一般可分為反射式、折射式和折反射式三種，后兩種結(jié)構(gòu)需采用具有良好紅外光學(xué)性能的材料。

組成

紅外探測器一般有光子探測器、熱釋電探測器、熱敏探測器、電荷耦合器件和紅外電真空器件等。有些探測器要在低溫下工作，需采用致冷器。致冷器有輻射致冷器、熱電致冷器和冷凍劑致冷器等。

采用何種致冷器，需視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、所用探測器類型和使用環(huán)境而定。置于紅外探測器前的光學(xué)調(diào)制器，將目標(biāo)輻射進(jìn)行調(diào)制編碼，以便從背景中提取目標(biāo)信號或目標(biāo)的空間位置信息。前置放大器將探測器輸出的微弱信號進(jìn)行初級放大，并給探測器提供合適的偏置條件。

它的噪聲指數(shù)很低，從而使探測器的噪聲有可能成為系統(tǒng)的極限噪聲。信號處理系統(tǒng)把前置放大器輸出的信號進(jìn)一步放大和處理，從信號中提取控制裝置或顯示記錄設(shè)備所需的信息。

一般非成像系統(tǒng)視目標(biāo)為點輻射源，相應(yīng)的信號處理、顯示記錄系統(tǒng)比較簡單。紅外成像系統(tǒng)，通常需將目標(biāo)紅外輻射轉(zhuǎn)換成黑白照片和假彩色照片或電視圖像。這種圖像不象可見光照相機(jī)所得的圖像那樣直觀，它反映的是目標(biāo)的輻射溫度分布。

紅外夜視

50年代前期所用的紅外夜視設(shè)備，都是主動式紅外夜視儀，一般采用紅外變像管作接收器，工作波段在1微米左右,在夜間可看見100米處的人，1公里內(nèi)的坦克、車輛和10公里遠(yuǎn)的艦船。

現(xiàn)代紅外夜視設(shè)備主要有紅外熱像儀（亦稱紅外前視系統(tǒng)）、紅外電視和改進(jìn)的主動紅外夜視儀等。其中紅外熱像儀是具有代表性的紅外夜視裝置。

美國于60年代后期研制的一種光機(jī)掃描式紅外成像系統(tǒng)，為飛機(jī)夜航和在惡劣氣象條件下的飛行提供觀察手段,工作在8～12微米波段，一般采用碲鎘汞光子探測器接收，液氮致冷。它的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能，比主動式紅外夜視儀提高了一個數(shù)量級，夜間可觀察到1公里處的人，5～10公里遠(yuǎn)的坦克和車輛，視距內(nèi)的艦船。

這種紅外熱像儀幾經(jīng)改進(jìn)，到80年代初，許多國家已出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、組件化系統(tǒng)，設(shè)計者可按要求選用不同的組件，組裝所需的紅外熱像儀，為軍隊提供了一種簡便、經(jīng)濟(jì)、互換性好的夜視裝備。

紅外夜視設(shè)備已廣泛應(yīng)用于陸、海、空三軍。如用作坦克、車輛、飛機(jī)、艦船等的夜間駕駛用觀察設(shè)備，輕武器的夜瞄儀，戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈和火炮的火控系統(tǒng)，戰(zhàn)場前沿的監(jiān)視和觀察設(shè)備，以及單兵偵察設(shè)備等。今后將發(fā)展用凝視型焦面陣列組成的熱成像系統(tǒng)，它的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能將進(jìn)一步提高。

紅外制導(dǎo)

50年代中期，美、英、法等國相繼研制成功“響尾蛇”、“火光”和“馬特拉”等第一代紅外制導(dǎo)的空空戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈。導(dǎo)彈的紅外導(dǎo)引頭采用非致冷硫化鉛探測器，工作波段1～3微米。它只能對敵機(jī)作尾追攻擊，易受陽光干擾。

隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，紅外制導(dǎo)系統(tǒng)日益完善。60年代以后，在三個大氣窗口都相繼有了可供實用的紅外系統(tǒng)，攻擊方式從尾追發(fā)展到全向攻擊，制導(dǎo)方式也有了全紅外制導(dǎo)(點源制導(dǎo)和成像制導(dǎo))和復(fù)合制導(dǎo)（紅外/電視、紅外/無線電指令、紅外/雷達(dá)紅外點源制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于空空、地空、岸艦和艦艦導(dǎo)彈等數(shù)十種戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈上。

紅外偵察

用于地（水）面、空中和空間的紅外偵察設(shè)備，有紅外照相機(jī)、紅外掃描儀、紅外望遠(yuǎn)鏡、紅外熱像儀和主動式紅外成像系統(tǒng)等。地面紅外偵察設(shè)備主要是紅外熱像儀和主動式紅外夜視儀。

潛艇使用的紅外潛望鏡，已具有伸出水面迅速掃描一周，收回后再顯示觀察的功能。水面艦船可借助紅外探測跟蹤系統(tǒng)，監(jiān)視敵方飛機(jī)和艦船的入侵。80年代初多數(shù)采用點源探測系統(tǒng)，迎頭探測飛機(jī)的距離為20公里，尾追約100公里；觀測主動段戰(zhàn)略導(dǎo)彈的距離大于1000公里。

紅外跟蹤頭與電影經(jīng)緯儀和激光雷達(dá)配合，還可用于靶場測量。第二次世界大戰(zhàn)中，軍用偵察機(jī)采用紅外假彩色照相取得了明顯的偵察效果。但紅外膠片僅能敏感0.9微米以下的紅外輻射,且保存困難。

60年代以來,機(jī)載紅外偵察設(shè)備主要采用紅外掃描照相機(jī)，以后又采用熱像儀。紅外掃描照相機(jī)是一種將目標(biāo)和背景的圖像通過光機(jī)掃描－光電-電光轉(zhuǎn)換后,使其照在可見光膠片上成像的設(shè)備。60年代,這類設(shè)備的角分辨率僅為0.5毫弧度（即在1000米高空可區(qū)分開0.5米的間距)?，F(xiàn)代紅外掃描照相機(jī)的分辨率已提高一個數(shù)量級。

空間紅外偵察設(shè)備已用于導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、陸地衛(wèi)星和照相偵察衛(wèi)星上。導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星可利用星上的紅外望遠(yuǎn)鏡實時發(fā)現(xiàn)飛出大氣層的來襲戰(zhàn)略導(dǎo)彈，并監(jiān)視其飛行。軍用氣象衛(wèi)星可利用星上的雙通道行掃描儀拍攝全球云圖。

陸地衛(wèi)星可利用星上的中遠(yuǎn)紅外波段設(shè)備進(jìn)行戰(zhàn)略偵察 。照相偵察衛(wèi)星可利用星上的高分辨率的紅外成像設(shè)備，晝夜偵察和監(jiān)視對方的軍事目標(biāo)和軍事活動。

紅外對抗

偽裝器材主要有紅外偽裝網(wǎng)和防紅外涂料，80年代初期，它們僅能在1～3微米波段起作用，可對付某些紅外照相機(jī)和掃描儀，但對紅外熱像儀卻無能為力。欺騙是用與自身紅外輻射波長相似但更強(qiáng)烈的輻射源，誘開對方的紅外探測系統(tǒng)，這種主動對抗裝置有紅外誘餌和干擾機(jī)。

前者如曳光彈、燃油箱等；后者是一種加調(diào)制的強(qiáng)紅外源。它們多裝在飛機(jī)和軍艦上，用以引開來襲的紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈。這種主動對抗裝置，直到80年代中期還難以對付在 8～12微米波段工作的紅外系統(tǒng)。對抵消紅外對抗技術(shù)的作用，現(xiàn)代紅外系統(tǒng)又采取了反對抗措施，如采用雙色技術(shù)和多模跟蹤技術(shù)等。

此外，紅外技術(shù)在軍事上還可用于通信、報警、毒氣監(jiān)測、彈藥引爆和區(qū)域警戒等方面。

總結(jié)

紅外技術(shù)在軍事上的應(yīng)用主要可以用于為部隊提供夜間行動和作戰(zhàn)能力,為部隊提供軍事情報,提高武器系統(tǒng)的命中精度，改善武器系統(tǒng)抗電子干擾能力。紅外技術(shù)將日益對戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)和軍隊的作戰(zhàn)行動產(chǎn)生影響。

因為熱愛和平，所以我們重視國防，不管是哪種光學(xué)技術(shù)，我們不希望它們真的用在現(xiàn)實戰(zhàn)爭中，但愿讓更多的光學(xué)技術(shù)用于國家的建設(shè)中去。