軍(jun) 用光學技術是應用於(yu) 軍(jun) 事領域的光學技術。主要研究電磁波從(cong) 紫外到紅外波段範圍內(nei) 光的產(chan) 生、傳(chuan) 輸、 探測、 處理,光與(yu) 物質的相互作用及其在軍(jun) 事上的應用。現代軍(jun) 用光學技術是以光學和光電子學為(wei) 基礎,與(yu) 精密機械、電子和計算機等技術相結合而形成的一門新興(xing) 的綜合技術,是現代軍(jun) 事技術的組成部分。軍(jun) 用光學技術的發展,不僅(jin) 為(wei) 軍(jun) 隊建設提供了現代化的武器裝備和技術手段,增強了國防實力,同時還推動了信息技術、精密加工、 新材料等新興(xing) 技術和新興(xing) 產(chan) 業(ye) 的發展,促進了科學技術和國民經濟總體(ti) 水平的提高,增強了綜合國力。
通常按工作原理和技術發展分為(wei) :光學儀(yi) 器、微光夜視技術、紅外技術、激光技術和光電綜合應用技術等幾大類。
光學儀(yi) 器
主要指可見光波段範圍內(nei) 的普通光學儀(yi) 器。它們(men) 在軍(jun) 事上應用最早,技術比較成熟,有擴大和延伸人的視覺、發現人眼看不清或看不見的目標、測定目標的位置和對目標瞄準等功能。通常可分為(wei) 觀測儀(yi) 器和攝影測量儀(yi) 器兩(liang) 大類,前者是以人眼作為(wei) 光信息接收器,後者用感光膠片記錄景物信息。普通光學儀(yi) 器主要由光學係統(物鏡、轉像鏡、分劃鏡、目鏡等)、鏡筒和精密機械零部件等組成。觀察測量儀(yi) 器的光學係統主要是望遠係統,它能放大視角,使人看清遠方的景物,便於(yu) 測量和瞄準。攝影儀(yi) 器的光學係統主要是照相物鏡,為(wei) 了適應不同的使用要求,發展了大口徑、長焦距、變焦距等多種鏡頭。軍(jun) 用可見光儀(yi) 器主要有望遠鏡、炮隊鏡、方向盤、潛望鏡、瞄準鏡、測距儀(yi) 、光學經緯儀(yi) 、照相機、判讀儀(yi) 等。盡管從(cong) 20世紀50年代以來,出現了紅外、微光、激光等技術先進的光電子儀(yi) 器,但普通光學儀(yi) 器具有圖像清晰、使用方便和成本較低等優(you) 點,仍然是武器係統配套裝備的重要組成部分。
微光夜視技術
在可見光和近紅外波段範圍內(nei) ,將微弱的光照圖像轉變為(wei) 人眼可見的圖像,擴展人眼在低照度下的視覺能力。微光夜視儀(yi) 器可分為(wei) 直接觀察和間接觀察兩(liang) 種類型。直接觀察的微光夜視儀(yi) ,由物鏡、像增強器、目鏡和電源、機械部件等組成,人眼通過目鏡觀察像增強器熒光屏上的景物圖像,已廣泛用於(yu) 夜間偵(zhen) 察、瞄準、駕駛等。間接觀察的微光電視,由物鏡、微光攝像器件組成微光電視攝像機,通過無線或有線傳(chuan) 輸,在接收顯示裝置上獲得景物的圖像,可用於(yu) 夜間偵(zhen) 察和火控係統等。
紅外技術
由於(yu) 一切溫度高於(yu) 絕對零度的物體(ti) 都有紅外輻射,為(wei) 探測和識別目標提供了客觀基礎,因而紅外技術在軍(jun) 事上得到廣泛應用。紅外係統的工作方式有主動式和被動式。主動式紅外係統是用紅外光源照射目標,儀(yi) 器接收目標反射的紅外輻射而工作,由於(yu) 它易暴露自己,應用範圍已逐漸減小,逐漸為(wei) 被動式的微光夜視儀(yi) 和熱像儀(yi) 所取代。被動式紅外係統是接收目標自身發射或反射其他光源(如日光)的紅外輻射,隱蔽性好,是軍(jun) 用紅外係統的主要工作方式。被動式紅外係統一般由光學係統、調製掃描器、紅外探測器、信號處理和顯示器等部分組成。紅外探測器是核心部件。紅外多元探測器,特別是紅外焦平麵器件是研究發展的重點。
為(wei) 了滿足軍(jun) 事應用的需要,主要發展了以下3項紅外技術:①紅外跟蹤和製導技術。有點源跟蹤製導和成像跟蹤製導兩(liang) 種工作方式。點源跟蹤製導是把目標看作一個(ge) 點光源,目標的紅外輻射由光學係統和紅外探測器接收,變為(wei) 調製編碼的電信號,經信息處理後使儀(yi) 器自動跟蹤或引導導彈飛向目標。點源跟蹤製導是現有紅外跟蹤測量設備和戰術導彈製導的主要工作方式。成像跟蹤製導是通過光機掃描和多元探測器獲取目標的圖像信息,經信息處理和鑒別,具有識別目標的能力,是正在發展的製導方式。②紅外夜視技術。被動式紅外熱像儀(yi) 是發展重點。美國、英國、法國等國家已研製出采用多元碲鎘汞探測器的通用組件熱像儀(yi) ,可按照使用要求選用不同的組件,組裝成所需的紅外熱像儀(yi) 。③紅外遙感技術。機載或星載的紅外偵(zhen) 察係統通過一維掃描和載體(ti) 運動獲取景物的二維紅外圖像信息,可記錄在膠片或磁帶上,供事後處理,也可實時傳(chuan) 輸到地麵記錄和處理(圖2)。星載紅外預警係統主要用於(yu) 探測彈道導彈,為(wei) 反導防禦係統提供預警信息。正在發展的紅外焦平麵技術,可不用光機掃描直接獲取圖像信息,將使紅外係統向小型化、智能化發展。
激光技術
激光具有單色性好、方向性強、亮度高等特點。現已發現的激光工作物質有幾千種,波長範圍從(cong) 軟X射線到遠紅外。 激光技術的核心是激光器,激光器的種類很多,可按工作物質、激勵方式、運轉方式、工作波長等不同方法分類。根據不同的使用要求,采取一些專(zhuan) 門的技術提高輸出激光的光束質量和單項技術指標,比較廣泛應用的單元技術有共振腔設計與(yu) 選模、倍頻、調諧、Q開關(guan) 、鎖模、穩頻和放大技術等。
為(wei) 了滿足軍(jun) 事應用的需要,主要發展了以下5項激光技術:①激光測距技術。它是在軍(jun) 事上最先得到實際應用的激光技術。20世紀60年代末,激光測距儀(yi) 開始裝備部隊,現已研製生產(chan) 出多種類型,大都采用釔鋁石榴石激光器,測距精度為(wei) ±5米左右。由於(yu) 它能迅速準確地測出目標距離,廣泛用於(yu) 偵(zhen) 察測量和武器火控係統。②激光製導技術。激光製導武器精度高、結構比較簡單、不易受電磁幹擾,在精確製導武器中占有重要地位。70年代初,美國研製的激光製導航空炸彈在越南戰場首次使用。80年代以來,激光製導導彈和激光製導炮彈的生產(chan) 和裝備數量也日漸增多。③激光通信技術。激光通信容量大、保密性好、抗電磁幹擾能力強。光纖通信已成為(wei) 通信係統的發展重點。機載、星載的激光通信係統和對潛艇的激光通信係統也在研究發展中。④強激光技術。用高功率激光器製成的戰術激光武器,可使人眼致盲和使光電探測器失效。利用高能激光束可能摧毀飛機、導彈、衛星等軍(jun) 事目標。用於(yu) 致盲、防空等的戰術激光武器,已接近實用階段。用於(yu) 反衛星、反洲際彈道導彈的戰略激光武器,尚處於(yu) 探索階段。⑤激光模擬訓練技術。用激光模擬器材進行軍(jun) 事訓練和作戰演習(xi) ,不消耗彈藥,訓練安全,效果逼真。現已研製生產(chan) 了多種激光模擬訓練係統,在各種武器的射擊訓練和作戰演習(xi) 中廣泛應用。此外,激光核聚變研究取得了重要進展,激光分離同位素進入試生產(chan) 階段,激光引信、激光陀螺已得到實際應用。#p#分頁標題#e#
光電綜合應用技術
在微光、紅外、激光等光電子技術發展的基礎上,為(wei) 了滿足作戰使用和科研試驗的要求,主要發展了以下4項光電綜合應用技術:①光學遙感技術。綜合應用可見光照相、微光攝像、紅外成像和激光遙感技術進行偵(zhen) 察, 可獲取較多的信息,有利於(yu) 分辨、識別目標。在機載、星載偵(zhen) 察設備中,除可見光照相機外,已廣泛使用紅外掃描儀(yi) 、多光譜照相機等,並可把獲取的信息實時傳(chuan) 輸到地麵。②光電製導技術。在紅外製導、激光製導、電視製導和雷達製導技術的基礎上,為(wei) 提高導彈在不同作戰條件下的適應能力,發展了紅外/激光、紅外/電視、紅外/雷達、激光/雷達、紅外/紫外等多種複合製導技術。③光電跟蹤測量技術。可見光、微光、紅外、激光技術綜合應用於(yu) 武器的光電火控係統,能實時跟蹤和準確測量目標的位置,大大提高了武器係統的作戰性能。靶場用的光學跟蹤測量設備,已由普通的電影經緯儀(yi) 發展為(wei) 光電經緯儀(yi) ,大大提高了自動化程度和跟蹤測量精度,增加了信息量。④光電對抗技術。綜合應用光電新技術,對敵方光電設備和光電製導武器實施偵(zhen) 察、識別、告警、幹擾以至攻擊,削弱、破壞其效能,保護己方光電設備正常工作。
現代軍(jun) 用光學技術是以光學和光電子學為(wei) 基礎,與(yu) 精密機械、電子和計算機等技術相結合而形成的一門新興(xing) 的綜合技術,是現代軍(jun) 事技術的組成部分。
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