夜視鏡

　　功能特點

　　夜視技術是借助于光電成象器件實現(xiàn)夜間觀察的一種光電技術。夜視技術包括微光夜視和紅外夜視兩方面。微光夜視技術又稱像增強技術，是通過帶像增強管的夜視鏡，對夜天光照亮的微弱目標像進行增強，以供觀察的光電成像技術。微光夜視儀，是目前國外生產(chǎn)量和裝備

　　量最大和用途最廣的夜視器材，可分為直接觀察（如夜視觀察儀、武器瞄準具、夜間駕駛儀、夜視眼鏡）和間接觀察（如微光電視）兩種。紅外夜視技術分為主動紅外夜視技術和被動紅外夜視技術。主動紅外夜視技術是通過主動照射并利用目標反射紅外源的紅外光來實施觀察的夜視技術，對應裝備為主動紅外夜視儀。被動紅外夜視技術是借助于目標自身發(fā)射的紅外輻射來實現(xiàn)觀察的紅外技術，它根據(jù)目標與背景或目標各部分之間的溫差或熱輻射差來發(fā)現(xiàn)目標。其裝備為熱像儀。熱成像儀具有不同于其他夜視儀的獨特優(yōu)點，如可在霧、雨、雪的天氣下工作，作用距離遠，能識別偽裝和抗干擾等，已成國外夜視裝備的發(fā)展重點，并將在一定程度上取代微光夜視儀。

　　分類

　　夜視鏡有三種，一種是微光夜視鏡，一種是紅外夜視鏡，還有汽車駕駛夜視鏡。

　　微光夜視鏡是把微弱的光放大了，使之在視線中呈現(xiàn)清晰的畫面，所以，在完全沒有光的情況下，微光夜視鏡是看不到東西的。

　　紅外夜視鏡又分兩種，一種是主動式的，一種是被動式的，主動式的就是夜視鏡發(fā)出一束紅外線，照到物體上再反射回來，相當于手電筒；被動式的則是把物體自身發(fā)出的紅外線放大轉化為可見光。因此，如果沒有紅外源的話（大多數(shù)能產(chǎn)生熱量的東西都能成為紅外源，如生物、車輛、火焰等），被動紅外夜視鏡也是看不到東西的。

　　主動紅外夜視鏡在任何情況下都能看到東西。不同的夜視鏡有不同的適用場合，微光夜視鏡適合野外有星光或月光的時候使用。

　　因為夜視鏡只顯示單色，而它的顯示屏是綠色的（你可以注意到很多儀表的顯示屏都是綠色的），所以你看到的是綠色的。

　　夜視

　　目前，微光夜視儀在國外正廣泛裝備部隊。它分為像增強微光夜視技術（直接觀察）和微光電視（間接觀察）兩種。

　　像增強

　　像增強微光夜視技術是通過帶增強管的夜視鏡，對夜天光照亮的微弱目標像進行增強，以供觀察的光電成像技術。其工作原理為：首先將進行光電轉換，然後用微通道版（MCP）增強電子信號，最后進行電光轉換。

　　在20世紀50-60年代，由于多堿光電陰極、光纖面板、微通道板（MCP）和負電子親和力（NEA）光電陰極的誕生，該技術迅速發(fā)展起來。由于它克服了主動紅外夜視的致命弱點，所以，它一出現(xiàn)，便成為夜視領域的發(fā)展重點。它逐漸代替了較早應用的主動紅外夜視技術，占據(jù)著統(tǒng)治地位。迄今為止，已發(fā)展到第三代。第一代產(chǎn)品于60年代初期開始發(fā)展，它采用光電陰極、光纖面板耦合的級聯(lián)式像增強管，1966年美軍在侵越戰(zhàn)場使用，于70年進行批量生產(chǎn)，裝備部隊。第二代產(chǎn)品于七十年代初期開始發(fā)展，采用多堿光電陰極和微通道板（MCP）的像增強管，目前，美、英、法、德、荷蘭、以色列等釵h技術先進國家都能生產(chǎn)第二代產(chǎn)品，自80年代以后，這些國家基本上用第二代取代了第一代產(chǎn)品。第三代產(chǎn)品于70年代初期開始研究，自80年代末美軍開始裝備，美國研制的第三代產(chǎn)品目前只限于向北約、韓國、日本、以色列和澳大利亞出售。

　　目前美軍已裝備和即將裝備的主要微光夜視裝備如下：

　　航空應用

　　AN/AVS-6型飛行員夜視鏡，研制公司為Bell Hawell，視場40o，美陸軍先后通過“奧米尼巴斯”采辦計劃（OminibusⅠ，OmnibusⅡ,OmnibusⅢ,Omnibus Ⅳ），進行過四次采辦，每次采辦，性能都有所改進。目前正大量裝備陸軍航空部隊，用于固定翼飛機或直升機。其中，OmniBus Ⅳ計劃由ITT承包，負責提供改進的AN/AVS-6，改后的AN/AVS-6的核心部分為ITT研制的MX-10160像增強管，這種第三代像增強管使用最新砷化鎵技術，工作于近紅外區(qū)，代替了早期（Omnibus Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ）系統(tǒng)的像增強管，使分辯率提高78%，光靈敏度提高80%，信噪比提高30%，探測距離也大大提高，在星光和更暗的夜光下也能看清物體。

　　ITT也研制和生產(chǎn)AN/AVS-9型（前身為F4949）夜視鏡，安裝在固定翼飛機飛行員的頭盔上。

　　美國和以色列聯(lián)合提供的AN/AVS-7型夜視飛行圖像系統(tǒng)/平視顯示器（ANVIS/HUD），是對AN/AVS-6型的改進。該系統(tǒng)安裝在飛行員護目鏡上部兩側，以獲取關鍵飛行資訊，并傳輸至護目鏡，和護目鏡的圖像疊加后，飛行員可看到綜合夜景和關鍵飛行資料符號體系。配備該裝置后，飛行員低頭看儀表的時間大大減少，而平視擋風玻璃的時間大大增加。美陸軍原計劃部署1904部這種系統(tǒng)，到目前為止，已得到大約1800部，目前，正在進一步改進這種系統(tǒng)，以和UH-60A/L和CH-47D平臺所使用的改進型全球定位系統(tǒng)（GPS）相相容。計劃今年9月份，將有1200部這種系統(tǒng)進一步升級為\"高級平視顯示器\"，以取得現(xiàn)場可編程能力、錄影能力和更快的反應速度。該系統(tǒng)也用于美海軍陸戰(zhàn)隊。

　　地面部隊

　　美陸軍地面部隊用的新一代在役夜視裝置主要為單筒眼鏡，如由ITT公司提供的AN/PVS-7D和當前最先進的AN/PVS-14。AN/PVS-14結合了第三代\"超級\" MX-10160型無源像增強管和航空用夜視鏡AN/AVS-6的優(yōu)點，有助于增強觀察、指揮和控制能力，它比AN/PVS-7D分辯率更高（1.3圈/微弧度，而AN/PVS-7D為1.15）、重量更輕（0.4公斤，而AN/PVS-7D為0.68公斤），步兵作戰(zhàn)小組指揮員使用起來更加靈活可戴到頭上, 觀察距離也大大增加。1996年，ITT和Litton兩公司跟美國陸軍通信-電子司令部研究、發(fā)展和工程中心所屬的夜視和電子感測器委員會（NVESD）簽訂了Omnibus(OMNI) Ⅴ共同生產(chǎn)合同，來生產(chǎn)AN/PVS-14裝置。迄今為止，AN/PVS-14裝置已部署了大約3000部。預期到2000年時，ITT公司將向美陸軍交付3萬部這種裝置。Omnibus Ⅴ還繼續(xù)為地面戰(zhàn)斗應用生產(chǎn)先進的 AN/PVS-7D單管夜視護目鏡和Litton公司建議的先進的I2改進型AN/AVS-6飛行員護目鏡，這些工作希望在2001年3月31日前完成。據(jù)Litton公司的首席執(zhí)行官稱，該專案通過適當?shù)母倪M延長了數(shù)千個野外系統(tǒng)的壽命，同時大大地提高了夜視系統(tǒng)的性能。

　　第三代像增強管也是AN/PVS-10狙擊手夜晚瞄準具和改進型晝/夜火控和觀察裝置的必要組成部分。該增強管的采辦由陸軍特種作戰(zhàn)司令部負責，以向特種部隊提供即時可見的像增強（I2）圖像，既可用于中型和重型阻擊步槍瞄準，也可用于戰(zhàn)略偵察。

　　第三代像增強（I2）管也用于改進釵h現(xiàn)役系統(tǒng)。例如，用于將70年代服役的AN/PVS-4型武器瞄準具改進為當前的AN/PVS-4A型，到目前為止，已改進了1000多個，計劃最終要改進5000多個。

　　覆行全球作戰(zhàn)任務的一些美軍作戰(zhàn)部隊不久也將把\"目標定位和觀察系統(tǒng)（TLOS）\" 裝配于其M-16系列步槍上。這種系統(tǒng)裝有一個第三代門控像增強管、兩個視域物鏡和一個鐳射發(fā)光器。該系統(tǒng)使用近紅外低能鐳射來直接獲取目標光電資訊。該裝置不具有鐳射對抗能力，但可獲取無源式目標資訊、提供夜晚隱蔽發(fā)光和直接射擊瞄準。

　　英國精密儀器公司向德國聯(lián)邦國防軍提供的新型G22狙擊步槍的夜晚瞄準具使用二代半像增強管（型號為NSV80 Ⅱ），可在漆黑的夜晚清楚地發(fā)現(xiàn)目標。該瞄準具安排在標準的光學瞄準鏡前面特制的韋弗（Weaver）式導軌上，射手可隨意確定眼睛和瞄具的距離，隨意調整分劃，不改變瞄準點位置，在數(shù)秒鐘后又可實施射擊。

　　難點和途徑

　　目前，國外像增強夜視儀存在兩方面的技術局限：（1）當明亮的光照在這種夜視儀上會造成遠處或附近的微光圖像丟失；（2）像增強管使用平面式成像面( 即位于焦平面上的為平面式微通道板)，這樣會造成光畸變，使目前為部隊所使用的夜視儀的視域最多為400×400，且人眼難以適應。

　　美國洛斯·阿拉莫斯實驗室正采用如下途徑來解決上述問題：（1）將微通道板（MCP）分割成不同的電子區(qū)域（MCP的5%），對每個電子區(qū)域使用各自的自動增益控制（AGC）電路。亮光只通過部分電子區(qū)域及其AGC，這樣，夜視儀在受到明亮的光照射的情況下仍能看清亮光后面模糊背景中的物體。微通道分割可用鐳射碾磨或\"選擇區(qū)域\"沉積（如平版印刷術）等工藝完成；（2）使用弧形微通道板來代替平面式微通道板，這種弧形微通道板目前用于ALEXIS太空船的X射線望遠鏡上，這樣開發(fā)出來的夜視儀為每只眼提供的視域將至少為600×600，當級聯(lián)使用時，可提供900（水平）×600（垂直）的視域，為目前水平的3倍多，同時，人眼更容易適應，長期使用時，大大減少眼睛和頸部疲勞。

　　微光電視

　　微光電視是像增強管和電視攝像管相結合的微光夜視系統(tǒng)。它誕生于四十年代，七十年才迅速發(fā)展起來。它具有成像面積大、直觀性強、連續(xù)性、遠距離多點多人觀察等優(yōu)點，目益廣泛地用于監(jiān)視、偵察、探測、制導、跟蹤等方面， 國外已裝備30余種。典型產(chǎn)品有法國的坦克用的 \"卡納斯特 \"微光電視系統(tǒng) 、美國的直機用UVR-700 型晝夜兩用電視跟蹤系統(tǒng)、英國的海軍用 V0084型微光電視系統(tǒng) 、瑞士的2704型遠距離 ( 觀察距離為10公里 ) 微光電視攝像機等 。

　　目前的微光夜視裝置僅能提供單色的圖像，而利用彩色圖像會有助于目標 識別，使識別速度提高30 %，識別錯誤減少60%， 因此彩色微光夜視技術已受到關注。

　　美國Delft感測器系統(tǒng)公司采用光譜回應不同的兩只像增強器管觀察同一場景，利用它們間的差別，通過濾光和特殊的電子處理技術，來產(chǎn)生彩色圖像。

　　麻省理工學院林肯實驗室則將微光圖像和紅外熱像相結合，產(chǎn)生彩色圖像。林肯實驗室設計的小型彩色夜視系統(tǒng)采用與三代像增強器耦合的電荷耦合器件（CCD）獲得微光圖像，又用非致冷熱成像陣列獲得紅外熱像，然后用二向色分光鏡進行匹配和圖像處理器處理，在液晶顯示器上顯示出逼真的彩色圖像。

　　美國伍德監(jiān)視技術公司研制出全彩色夜視攝像機。該攝像機的每一個原色有一個增強型CCD晶片，并采用了視頻增強技術，從而獲得了類似于廣播級攝像機的彩色圖像。

　　俄羅斯的喀山光學和機械廠正在研制的彩色夜視系統(tǒng)，可將接收的不 同的紅外頻率轉換彩色圖像，估計幾年后可推入市場。

　　紅外

　　紅外夜視技術先後經(jīng)歷了早期的主動紅外夜視成像技術和現(xiàn)在的被動紅外（熱成像）技術。紅外探測器最早是用單元探測器，后來為了提高靈敏度和分辯率而發(fā)展為多元線列探測器，現(xiàn)已向多元面陣紅外探測器發(fā)展。相應的系統(tǒng)已實現(xiàn)了從點探測到目標熱成像的飛躍。

　　紅外像

　　這種技術是利用光電圖像轉換原理來實現(xiàn)夜間觀察的。這類儀器包括紅外光源和含有變像管的夜視鏡兩大部分。紅外光源照射目標，夜視鏡將不可見光紅外像轉換成可見像。這類技術于三十代末期開始研究，二戰(zhàn)中得到發(fā)展與應用。裝有主動紅外夜視儀的步槍瞄準鏡廣泛地用于太平洋戰(zhàn)場上。六十代前后，該技術趨于成熟，觀察距離可達3000米，后廣泛裝備部隊，但因其具有靈敏度低、熱發(fā)射大、耗電多、體大、量重、觀察距離有限以及易于暴露的致命弱點，因此，逐漸被以后發(fā)展的夜視技術所取代，現(xiàn)在只有少數(shù)國家有小數(shù)量的裝備。

　　被動紅外

　　紅外熱像儀是一種最有發(fā)展前途的紅外探測器，代表著夜視器材的發(fā)展方向。它采用一種內光電效應半導體器件作探測器，將景物的輻射圖像轉換成電荷圖像，經(jīng)資訊處理后，由顯示器件轉換成可見圖像。一些典型型號包括：

　　美國Raytheon系統(tǒng)公司為美陸軍研制的ANS/PAS-13 型\"熱力武器瞄準器（TWS）\" 是乞今為止最為先進的被動紅外夜視設備 ，這是一種使用第二代前視紅外技術的熱成像瞄準系統(tǒng)。這種系統(tǒng)使用的技術包括：用于小型望遠鏡遠距離目標獲取的高靈敏度碲化鎘焦平面技術；以高級塑膠作外殼的輕質、高傳輸率二元光學部件；小體積、低弁茠熄W大型積體電路（VLSI）電子部件；無聲操作、高可靠性、拇指大小的熱電致冷器；低弁荂B高亮度發(fā)光二極體（LED）顯示；適用于

　　夜戰(zhàn)時間

　　夜間和不良天氣占全年時間的比例相當大，夜視裝備使夜間變得透明，大大延長了有效作戰(zhàn)時間。紅外夜視器材分辯率高，具有探測掠海飛行目標的優(yōu)勢。艦載跟蹤用紅外熱像儀既可用于為發(fā)射導彈提供目標資料，還可用于探測敵方掠海飛行導彈。配備熱成像設備在內的光電火控系統(tǒng)，便于識別目標并縮短武器系統(tǒng)的反應時間。

　　軍事地位

　　西方發(fā)達國家隨著三軍大量裝備夜視裝備，已將主宰夜晚作戰(zhàn)作為制勝策略。

　　武器效能

　　夜視技術與武器裝備相結合將大大提高武器裝備在夜間和不良天氣下區(qū)獲取資訊、實施打擊、指揮部隊、機動兵力和協(xié)同作戰(zhàn)的效能。

　　減少事故

　　通過在飛機上使用配備前視紅外攝像機的導航吊倉和讓飛行員配戴裝有夜視鏡的護目鏡，可大大減少航空事故。

　　安全

　　夜晚駕駛安全一般解決方案

　　1普通太陽鏡或變色鏡：只適合在白天戴，晚上開車會嚴重影響視野（國家標準要求夜晚駕駛眼鏡透光率必須>75%）,一般的太陽鏡透光率達不到要求。如果透射比<75%，人眼觀察路面時為了獲得正常的光通量，就必須調節(jié)睫狀肌使瞳孔放大，長時間的調節(jié)睫狀肌，會使眼睛容易疲勞。

　　2普通淺黃色夜晚駕駛鏡及漸變色全天候駕駛鏡：普通淺黃色夜視鏡只能擋20-30%強光阻擋不夠；全天候駕駛鏡雖可減弱強光，但視野變暗影響路況安全，同樣不符合夜晚駕駛眼鏡國家標準。

　　3擋光板,減光條及夜視寶：安置在前車玻璃上的這種減光物件會擋住駕駛人員前方的部分視野，形成視野的盲區(qū)，再者，這種遮擋物隨著車體在駕駛者眼前不斷的顛簸晃動，時間一長就會使人產(chǎn)生頭痛頭暈和惡心的不良反應，而且部分產(chǎn)品易碎不安全。

　　一副好的夜晚駕駛鏡應做到“擋強光，看路明”，能阻擋對方汽車強光80%以上，同時主鏡片透光率必須>75%，觀察道路不受影響，夜間佩戴一副好的駕駛夜視鏡，開車族不但可以看清行車路面，而且可以有效減弱對方汽車大燈射來的刺眼強光眩光及其它有害光線，在擋強光的同時可以正?？辞迓访妫瑥亩ＷC您的行車安全。