美军夜视技术的发展动向

佚名 / 2007-11-09

美国在红外夜视和微光夜视技术方面一直在世界上居领先地位，并不断取得新的进展。2000年美国陆军已开始装备横向技术集成型前视红外传感器，2001年将装备第四代微光夜视眼镜，这些夜视系统是为更灵活机动、更易于部署的初建旅战斗部队（Initial Brigade Combat Teams）专门研制的。
    

第四代像增强器
     美国的两家夜视眼镜生产厂家——ITT夜视公司和利顿电光系统公司，在像增强器管的研制和生产方面，毫无疑义是世界领先的。按照美国陆军Omnibus采办计划，这两家公司多年不断地竞争，不仅使步兵和飞行员夜视眼镜的成本降低，而且使微光夜视性能不断改进。
     80年代中期美国开始生产三代像增强器管。其特征是采用砷化镓光电阴极和镀离子阻挡膜的微通道板。离子阻挡膜可以防止离子反馈和破坏灵敏的光电阴极，但也降低了管子的分辨率和信噪比，影响像增强器在微光下有效的工作。因此，找出既不用阻挡膜又能保护光电阴极的方法，一直是ITT夜视公司和利顿电光系统公司的目标。1997年后期，陆军给两家公司同样的经费，研制不镀膜的高可靠性管子。 1998年初，利顿电光系统公司首先成功地制造出采用不镀膜微通道板的、工作寿命可与采用镀膜微通道板的标准三代管相当（10000小时）的像增强器管。利顿公司实现这一突破的方法是，采用能大幅度减少离子反馈的新型高性能玻璃制作微通道板，以及采用能减少离子反馈的光电阴极的自动门控电源。与使用连续直流电源不同，加在光电阴极上的自动通断的电压是脉冲式的，即电源感知进入像管的光量，自动高速接通和切断。通断的频率在光照强时较高，光照弱时较低，以便在光照极强时减少进入微通道板的电子流，避免其饱和。于是，使用者始终看到均匀一致的图像。自动门控允许像管在照明区域和白天仍产生对比度良好的高分辨率影像，而不产生模糊的影像。
     这个特点对陆军直升机驾驶员来说是特别重要的。驾驶员在村庄上空飞行和着陆时，可能遇到各种光照条件。在未来的城区作战中自动门控也是至关重要的，使陆军士兵或陆战队员能快速在黑暗和明亮区域间运动，而不必摘除夜视眼镜。自动门控还有助于减少夜间车灯等明亮光源产生的晕圈或影像模糊效应。
     美国陆军认为，采用不镀膜微通道板和自动门控电源的像增强器性能，产生了质的飞跃，将其称为第四代。四代管扩大了徒步士兵和驾驶员使用像增强器的范围。二代管在满月到1/4月条件下工作，三代管则使士兵能在星光下观察，四代管采用门控电源和低晕圈，不仅能在云遮星光的极暗条件下有效工作，而且能在包括黄昏和拂晓的各种光照条件下工作。
     2000年末利顿公司的四代管已通过了美国陆军合格检验试验，并将四代管用于美国特种作战司令部部队使用的M4A1卡宾枪的新型夜瞄具，不久还将向陆军航空兵提供采用四代管的新型夜视眼镜，以及用四代管取代现装备夜视眼镜的三代管。ITT夜视公司在1998年与陆军签定了OmnibusⅤ合同，提交第一批有限数量的四代管，并于1999年8月又赢得了海军航空系统司令部的合同，从2001年初开始交付2252具采用四代管的飞行员夜视眼镜，供海军和海军陆战队直升机驾驶员使用。
    
横向技术集成型（HTI）前视红外传感器
     美国陆军按照横向技术集成倡议发展二代前视红外系统。该倡议的目标是在陆军地面战车上装备通用型下一代红外传感器，使乘员能在夜间和透过烟雾发现和识别距离6千米以上的目标。由于许多平台采用同样热传感器，陆军预计在传感器生产期间能获得明显的规模经济效益，并减少后勤支援成本。
     通用横向技术集成型二代前视红外传感器被称为B套件。平台专用的硬件称为A套件，用于将通用B套件组合到战车瞄准器上。B套件由杜瓦瓶、制冷器、扫描器、离焦光学系统、以及处理热像的电子装置组成。杜瓦瓶容纳位于真空中的红外探测器。其正式名称是标准先进杜瓦瓶组件Ⅱ（SADAⅡ）陆军购买标准先崐进杜瓦瓶组件Ⅱ，将其作为政府提供的设备，提供给两家横向技术集成型二代前视红外系统制造商—#*[-25]#*[25]—雷锡恩公司和DRS技术公司。按照1999年签定的全速生产合同，两家公司与陆军合作，各生产50%横向技术集成型二代前视红外系统组件。美国军方认为，其他国家公司研制的所谓二代前视红外系统，确实优于一代产品，但仍不能与美国的横向技术集成型二代前视红外系统相比，其目标探测距离和分辨率与美国的不相同。其中，法国SAGEM公司的二代前视红外系统性能与美国的最为接近。
     美国安装横向技术集成型二代前视红外系统的第一批平台是：2000年装备的M1A2 SEP型“艾布拉姆斯”坦克和M2A3“布雷德利”战车，2001年开始装备的远距离先进侦察监视系统和计划的瞄准线反坦克武器系统，以及2004年开始装备的“阿帕奇”直升机用“箭头”系统。此外，美陆军还计划在初建旅战斗部队用过渡性装甲车族上增添二代前视红外系统，并用横向技术集成型二代前视红外系统改造少量的M1A1D“艾布拉姆斯”坦克和“布雷德利”战车。
     远距离先进侦察监视系统，是安装在“悍马”吉普车或为初建旅战斗部队采办的侦察型过渡性装甲车顶部的一套传感器，供陆军步兵和装甲营侦察排以及初建旅战斗部队侦察营使用。除了二代前视红外系统以外，这套传感器还包括昼用电视传感器、人眼安全激光测距机、精确目标定位用的全球定位系统干涉仪。瞄准线反坦克武器系统是安装在“悍马”车上的超高速导弹系统，正在按照先进概念技术演示计划研制。该系统使用二代前视红外系统捕获目标。AH-64“阿帕奇”攻击直升机安装的“箭头”系统，可能使用横向技术集成型二代前视红外系统的某些组件，用以降低成本。然而，其使用的杜瓦瓶，不是标准先进杜瓦瓶组件Ⅱ，而是为“阿帕奇”和“科曼奇”直升机研制的更新型的标准先进杜瓦瓶组件Ⅰ。这些直升机使用更大的红外探测器阵列，以获得更远的作用距离和更高的灵敏度。与使用第一代通用组件前视红外系统的、70年代末生产的目标捕获指示瞄准具/驾驶员夜视传感器电光系统相比，“箭头”系统将使目标捕获距离加倍，而且高可靠性将使使用和支持费用减少一半以上。

 

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