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外媒看中國紅外成像技術及應用現狀
送交者: 猞利 2002年04月18日16:40:27 於 [軍事天地] 發送悄悄話

  
  紅外影像(Infrared ImagIng)技術是目前對各軍兵種都非常有用的新型高科技,具有極強抗干擾能力,而且在作戰中不會產生各種輻射,隱蔽性好且生存能力強。紅外影像探測器可探測0.1至0.05度的溫差,長波紅外影像可穿透煙霧,分辨率高,空間分辨能力更可達0.1毫弧度。另外,紅外影像不受低空工作時地面和海面的多路徑效應影響,低空導引精度很高,可直接攻擊目標要害,具有多目標全景觀察、追蹤及目標識別能力,可整合微處埋器實現對目標的熱影像智慧型化導引;具有良好的抗目標隱形能力,現有的電磁隱形、點源非影像紅外隱形技術對紅外影像導引均無效。

  中國的紅外線技術起步於1985年,現與西方相比有10年左右差距,紅外影像技術更有15年左右的差距,70年代上海第11和211技術物理研究所首先對這方面進行研究。中國在近紅外和中紅外技術的研究應用已有較高水準,其中單元及多元近紅外和中紅外光敏元件的生產技術比較成熟,用於武器系統的目標點源探測、追蹤和導引,已廣泛在中國三軍中推廣應用。

  1980年代初以來中國在長波紅外元件的研製和生產技術有很大進展,目前自製長波單元碲鎘汞(HgCdTe)元件的生產工藝較成熟,元件黑體探測度D可達(2至5)/1010公分H1/2/W響應度達104V/W,能穩定量產,成品率相當高,可用於醫療。用於導引的紅外影像設備需有足夠空間和溫度分辨率,對高速運動目標能實時成像,故需要研製高性能的多元線列元件或凝視焦平面陣列器件,以簡化成像掃瞄機構,適應武器系統惡劣工作條件及實時成像的要求。

  中國科研部門在80年代後期終於突破了長波蹄鎘汞材料關鍵技術及元件生產工藝難關。1989年研製出高性能60元線列元件,平均黑體D達2×1010公分H1/2W以上,響應度達10V4/W。1990年春運用該元件研製了與電視兼容的實時紅外影像樣機,靈敏度、空間和溫度分辨率都達到很高的水準,它為中國紅外影像導引技術奠定了基礎。另外,大陸自80 年代中期開始研究雙色紅外亞成像導引掛術,單項技術獲得重大突破,己完成原理樣機研製進入實際試驗階段。

  在紅外影像對目標的智慧型識別及追蹤方面,中國己將自製全數字化紅外線影像智慧型識別追蹤電子組合與紅外熱像儀整合,構成自動目標捕獲與追蹤系統。87年11月在各種氣象條件下進行試驗,在複雜背景下完成了對不同型號戰機捕獲和穩定追蹤的功能;1989年4月又進行了夜間對飛機的自動截獲和追蹤,以及目標在低空飛行中被遮擋情況下記憶追蹤的試驗。這項技術成果將陸續應用於自製的紅外影像空對空近距纏鬥飛彈和陸軍野戰防空探測系統。

  進入90年代以來,中國在紅外影像設備上使用的低噪音寬頻帶前置放大器、微型致冷器等關鍵技術方面已有了很大的進步。1990年代以來,進展有加速的跡象,並走出實驗室運用於試驗性的武器裝備上,部份並已進入部隊服役。陸軍在這方面應用較多,目前已有多種便攜式野戰熱像儀投產,紅箭8反坦克飛彈載具的瞄準鏡也使用紅外影像技術,作為國防科工委重點之一的7551工程,其中的空中盾牌火控熱像儀是防空射控系統中紅外雷射雷達系統的配套產品,屬於北方公司的重點外貿軍品,系由紅外影像通用組件構成,對殲6之類戰機的迎頭探測距離12至15公里,部份亦在中國陸軍試用。205所、211所、214所為戰車、反坦克飛彈、攻擊直升機和紅旗七號(FM-80的光電追蹤器)研製的通用組件紅外熱像儀,亦完成試驗即將投產。正研製中的新世代驅逐艦亦會使用這類裝備。去年研製成功的火網近防艦炮系統中,(採用兩座俄羅斯AK-630M1型30毫米機炮),所配備的OFD-630光電跟蹤儀也可以做這種改進,另外紅外成像型潛望鏡也在研製中,預計到下世紀初,中國的新型艦艇大都裝有紅外影像的光電火射系統。

  目前大陸的紅外探測器碲鎘汞(CMT)線列己達60元水準,SPRITE通用組件相當於英國二類組件水準,採用8條等效96元CMTSPRITE探測器,視場為60度X40度,最小溫差分辨率小於攝氏0.1度64元和128元銻化銦(InSb)鑲嵌凝視焦平面陣列紅外探測器也初具量產能力,這幾種基本組件曾在珠海航展上露面。

  作為國防科工委第8個5年計劃預研課題的藍天(相當於美國(LANTIRN)低空導航吊艙已由607所完成樣機試驗,它是飛機全天候超低空突防的關鍵設備,重量200公斤,由地形跟蹤雷達(TFR)、前視紅外系統(FLIR)組成,前視紅外探測距離10公里。藍天吊艙除不含導引武器分系統外,功能和技術與1980年代末期的美制LANTRN吊艙相當,將於2000年前投產以改進海空軍飛機遠程低空攻擊能力。此外,一批夜間低空導航和紅外瞄準的組合式吊艙亦正在發展中。

  機載的紅外影像精確導引武器技術以613所、北京電子工程總體研究所等為主,目前己取得很大突破。正在進行的研究項目包括下一代先進近距纏鬥空對空飛彈的導引頭試驗,還有類似美國AGM-154聯合射距外武器(JSOW)或英國風暴之影(StormShad0w)先進遠程距外多功能飛彈等空射武器的終端紅外影像導引預研工作,尚傳聞中國正研製反艦飛彈用的紅外影像導引頭,其可能性相當高。上述新技術的發展可望在2000年後一改中國在空射距外攻擊武器落後的被動局面。


  經過近40年的發展,大陸在紅外線器材的研製已有龐大的規模和潛力,但在1980年代中期以前進展有限、水準不高。特別在紅外影像方面更大幅落後,至今仍在大量使用第一、二代微光夜視器材,第一代紅外影像裝備直到1990年代初才開始配裝,而且多數是陸軍系統。雖然某種程度優於俄羅斯,但與西方相比卻落後了10年以上,目前歐美己開始裝備第二代紅外影像武器,並進行第三代的預研工作,但中國現在才推廣第一代紅外影像設備,和進行第二代的預研工作。與中國關係密切的俄羅斯在這個領域恐怕心有餘而力不足,能夠提供協助的大概只有以色列和法國,但關鍵還是大陸需具備自行研製的能力。近10年來,中國在紅外影像技術有加速發展突飛猛進之勢,與歐美的差距已逐漸縮短,某些研製中的武器裝備竟與西方同步,以今後應對其發展水準和潛力密切注意。
  

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