研究在夜间或低亮度条件下,扩展观察者视力范围,以实现隐蔽观察的一种专门技术。它在军事上有着重要作用,可用于夜间侦察、照相、观瞄、驾驶、指挥、识图、制导、野战修理、工程抢修和战地救护等方面。目前,夜视技术发展的重点是进一步提高夜视器材的探测距离和灵敏度,并使仪器向着小型化和微型化方向发展。当前部队装备的主要夜视器材有:微光夜视仪、热像仪、观察红外望远镜、微光电视等等。
夜视技术yeshi jishunight vision technology
在夜间低照度条件下扩展观察者视力,以实现夜间隐蔽观察的技术。
夜视技术始于20世纪30年代。1934年,第一只工作于近红外的变像管问世,观察者通过它可看到由红外光源照明的物体,从而出现了主动式红外夜视仪。仪器需红外光源照明,作用距离近、隐蔽性差、笨重和功耗大。60年代起被动式微光夜视得到发展。微光是指夜间微弱的月光、星光或自然光。微光夜视器材通过像增强技术,使人眼见不到的景物变为可见。70年代以来,热成像技术得到飞速发展,使人眼的响应波长扩展到了中远红外波段。红外热像仪利用景物自身发射的3~5μm或8~14μm波段的红外辐射得到可见图像,因而能全被动和全天候工作,且穿透烟雾、识别伪装和抗干扰能力强。
主动红外夜视仪由红外光源、光学系统、红外变像管和高压装置等组成,核心部件是变像管。微光夜视器材分为直视式夜视仪和微光电视两种。第一代热成像装置已较成熟,发达国家均已形成各自的通用组件。它由光学系统、光机扫描器、探测器、致冷器、信号处理和显示器等组成,其关键是探测器组件。由于采用的探测器阵列的单元数较少,因而机内必须具有较复杂的光机扫描机构。第二代热成像装置已经问世。它无需光机扫描机构,因而必须采用探测单元足够多(如128×128元以上)的焦平面阵列器件。中国对夜视技术的发展极为重视,主动式红外夜视,一、二代像增强器,以及热成像技术均达到了一定水平。
主动红外夜视仪主要用于近距离的车辆驾驶、枪炮瞄准等。微光和热成像夜视器材的用途基本一致,均能用于各军兵种的夜间观察、监视、瞄准、跟踪、制导、导航和火控等。微光夜视器材小而轻,成本低,较容易制成头盔式装置,使用方便,是目前军队中装备量最多的一种夜视器材。热成像器材的性能要优于微光夜视器材,但它的技术复杂、体积较大和成本高,一般需致冷,使用不方便,发达国家虽已发展了数百种适于不同用途的产品,但因受到价格等限制使装备量受到限制。综合考虑各种因素,通常认为1km以内的距离属微光夜视的使用领域,1km以外的远距离观察以采用热成像为好。
夜视技术的发展趋势是继续向着高灵敏度、高响应率、高分辨率、低噪声、宽光谱响应、大动态范围、小型化和固体化的方向发展;研制新的光电倍增器件和高性能的靶面等,使微光夜视器材能在更低的照度下工作;随着红外焦平面探测器的进展,将使热成像装置更加灵巧化;低成本、小体积和低功耗的非致冷型热成像的进展,将有可能在一定程度上代替微光夜视器材。