红外技术在军事领域中的应用

红外技术在军事领域中的应用

姓名：肖媛

班级：

089412

指导老师：高有堂（教授）

系别：电子与电气工程系

专

业：电子与电气工程系

[

]

红外线是一种电磁波

,

具有与无线电波及可见光一样的本质

,

红外线的波长在

0.76

μ

m

～

100

μ

m

之间

,

按波长的范围可分为近红外、中红外 、远红外、极远红外四类

,

在

自然界中任何温度高于绝对零度

(0 K

或－

273

℃

)

的物体都在向外辐射各种波长的红外线。

物体的温度越高 其辐射红外线的强度也越大。

我们根据各类目标和背景辐射特性的差异就可

以利用红外技术在白天和黑夜对目标进行探测跟踪和识别以获取目标信息。在现代的战场

中，

谁获取战场信息多，

谁就对战争拥有更多的主动 权。

然而红外技术是获取战场信息的关

键技术之一，因此本文着 重介绍红外技术在军事领域的应用。即包括红外侦察、红外夜视、

红外制导、红外成像制 导、红外音声等

,

这些都是现代战争和未来战争中必不可少的战 术和

战略手段。

[

关键词

]

红外技术

军事领域

战略手段

Infrared technology application in military field

Abstract

：

Infrared ray is a kind of electromagnetic wave, with a radio spread as visible light,

the essence of infrared wavelengths is between 0.76 u and

100 μ m, according to the scope of the

wavelength it can be divided into the near infrared, infrared, far infrared, very far infrared four

classes,

in

our

natural

world

the

objects

whose

temperature

above

absolute

zero

(0

K

或－

273

℃

)have

the

different

wavelength

radiation .

the

higher

temperature

of

the

infrared

object

radiation

,

the

bigger

the

strength

of

the

Infrared

ray .

According

to

the

target

and

background

radiation characteristics of of all kinds of differences We can use infrared technology in the days

and

nights

of

target

detection

tracking

and

recognition

for

target

information.

In

the

modern

battlefield,

who

get

more

battlefield

information,

who

has

more

initiative

to

war.

However

infrared technology is to become one of the key technologies in the battlefield information, so in

this

paper,

infrared

technology

applications

in

the

military

area.

Namely

including

infrared

reconnaissance, infrared night vision, infrared guidance, infrared imaging guidance, infrared voice

and so on, these are modern warfare and the future war necessary tactics and strategy means.

key words

：

infrared technology

Military Field

war means

1

引言

红外 光在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。

红外技术是研

究红外辐射的产生、

传输、

转换探测及应用的 一种高新技术，

军事应用是推动红外技术发展

的主要动力。

在历次战争中，

红外技术曾显示出巨大的威力，

它已成为现代军事装备的重要

组成部分。

物体发出的辐射，

大都要通过大气才能到达红外光学系统。

由于大气中二氧化碳、

水汽等气体对红外辐射会产生选择性吸收和其他微粒的散射，

使 红外辐射发生不同程度的衰

减。

人们把某些衰减较小的波段，< /p>

称为大气窗口。

在

0.76

～

20

微米波段内有

3

个大气窗口

:1

～

2.7

微米

,3

～

5

微米，

8

～

14

微米。目前红外系统所使用的波段，大都限于上述大气窗口之

< br>中（大气窗口还与大气成份、温度和相对湿度等因素有关）

。由于红外系统所探测 的目标处

于各自的特定背景之中，

从而使探测过程复杂化。

因此，

在设计红外系统时，不但要考虑红

外 辐射在大气中的传输效应，

还要采用抑制背景技术，

以提高红外 系统探测和识别目标的能

力。

2

红外技术

2.1

红外探测技术

2.1.1

红外侦察

用于地（水）面、空中和空 间的红外侦察设备，有红外照相机、红外扫描仪、红外望远

镜、

红外热像仪和主动式红外成像系统等。

地面红外侦察设备主要是红外热像仪和主动式红< /p>

外夜视仪。

潜艇使用的红外潜望镜，

已具 有伸出水面迅速扫描一周，

收回后再显示观察的功

能。水面舰船 可借助红外探测跟踪系统，监视敌方飞机和舰船的入侵。

80

年 代初多数采用

点源探测系统，

迎头探 测飞机的距离为

20

公里，

尾追约

100

公里；

观测主动段战略导弹的

距离大于

1000

公里。红外跟踪头与电影经 纬仪和激光雷达配合，还可用于靶场测量。第二

次世界大战中，

军用侦察机采用红外假彩色照相取得了明显的侦察效果。

但红外胶片仅能敏

感

0.9

微米以下的红外辐射

,

且保存困难。

60

年代以来

,

机载红外侦察设备主要采用红外扫描

照相机 ，

以后又采用热像仪。

红外扫描照相机是一种将目标和背景的图 像通过光机扫描－光

电

-

电光转换后< /p>

,

使其照在可见光胶片上成像的设备。

6 0

年代

,

这类设备的角分辨率仅为

0.5

毫

弧度（即在

1000

米高空可区分开

0.5

米的 间距

)

。现代红外扫描照相机的分辨率已提高一个

数量级。

（

1)

空间侦察与监视

照相侦察卫星携带红 外成像设备可获得更多地面目标的情报信息，

并能识别伪装目 标和

在夜间对地面的军事行动进行监视。

导弹预警卫星利用红外 探测器可探测到导弹发射时发动

机尾焰的红外辐射，并发出警报为拦截来袭导弹提供一定 的预警时间。

（

2)

空中侦察与监视

利用有人或无人驾驶 的侦察机（含直升机）携带红外相机红、外扫描装置等设备对敌方

军队及其活动、阵地、 地形等情况进行侦察与监视。

3)

地面侦察与监视

将无源被动式红外探测器隐蔽地布设在监视地区或道路附近，

用于发现经过监视地区附

近的运动目标，并能测定其方位。

空间红外侦察设备已用于导弹预警卫星、气象卫星、陆地卫星和照 相侦察卫星上。导弹

预警卫星可利用星上的红外望远镜实时发现飞出大气层的来袭战略导 弹，

并监视其飞行。

军

用气象卫星可利 用星上的双通道行扫描仪拍摄全球云图。

陆地卫星可利用星上的中远红外波

段设备进行战略侦察。

照相侦察卫星可利用星上的高分辨率的红外成像设备，

昼夜侦察和监

视对方的军事目标和军事活动。

< br>

2.1.2

红外夜视

（

1

）用于各种作战飞机、

武装直升机的夜间导航、瞄准

配备前视红外设备的导航吊舱和瞄准吊舱可用于飞机夜间飞行和攻击时的导航，目标搜

索和跟踪，为制导武器及非制导武器提供精确制导和瞄准，以提高命中精度。

（

2

）用于舰载观察和火控系统

红外夜视器材分辨率高，具有探测掠海飞行目标的优势。舰载跟踪用红外热 像仪既可用

于发射掠海导弹时提供目标数据，

还可用于探测和报 警敌方掠海导弹，

减少反辐射导弹袭击

的可能性。配有热成像设 备的光电火控系统，便于识别目标并缩短武器系统的反应时间。

（

3

）用于陆上侦测

、瞄准火控和车辆驾驶

红外热像仪等 可用于夜间的战场侦察与观测：配有红外热瞄准具的反坦克导弹和火炮等

武器能在夜间对 目标进行精确定位、

跟踪和射击；

在火控系统中配有红外跟踪、

电视摄像机

和高炮防空系统。

不怕电子 干扰。

能有效地对付遥控飞行器和巡航导弹的威胁；

配有红外夜

视仪的坦克等车辆可在夜间关灯行驶，

车长可在夜间进行观察指 挥，

炮长可在夜间进行瞄准

射击。

2.2

红外制导

< br>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，