花樣繁多的夜視技術——

讓夜戰場變得“透明”

來源︰解放軍報作者︰許凡 許妍敏責任編輯︰王俊
2018-08-08 15:29

日前,美軍掀起了密集采購軍用夜視裝備的“高潮”。BAE系統公司獲得總價值約9700萬美元的訂單,計劃向美國陸軍提供新型夜視鏡和熱瞄準具,美國海軍陸戰隊也發出了軍用夜視儀的“招賢榜”,開始陸續配發帶有熱成像功能的“第二代雙目夜視鏡”。

長期以來,軍事行動必須根據晝夜等氣象條件“見機行事”。如果能從技術手段上克服夜暗條件對軍事行動的不利影響,將給作戰行動帶來極大的優勢。在這種思路導引下,讓夜戰場變得“透明”的軍用夜視技術應運而生。軍用夜視裝備可在夜間或微光條件下,將“伸手不見五指”的黑夜戰場清晰地呈現在人們眼前,成為夜戰的重要手段。

一場關于“爭奪月亮”的戰爭

從古至今,戰斗經常在夜間打響。夜晚時分,通常是應戰能力最薄弱的時候,也是向對手發起襲擊的“天賜良機”。因此,夜戰能力向來是一支軍隊不可或缺的核心戰斗力。

夜視技術主要利用紅外熱成像和微光增強兩種技術手段,把人眼看不見或極其微弱的光信號轉換成電信號,之後通過把電信號放大,最終轉換成人眼可見的光信號。這樣,士兵們借助夜視技術能在紛繁復雜的夜戰場上“洞若觀火”。

第二次世界大戰期間,夜視技術開始登上軍事舞台,促進了夜戰能力的快速提升,甚至頻頻出現利用夜戰能力“代差”“致盲”對手的戰例。美軍登陸沖繩島時,隱匿在岩洞坑道里的日軍常在夜晚潛出偷襲美軍,讓美軍吃了不少苦頭。急中生智,美軍把剛剛研制出來的紅外夜視儀帶上戰場,不明就里的日軍就這麼“暴露”在暗夜之中。

嘗到甜頭,美軍此後一直非常重視夜視裝備研發,相繼投入巨資。僅上個世紀80年代,美軍就投入約80億美元用于夜視裝備的研制。

海灣戰爭時期,美軍絕大部分進攻都是在夜間發起的,裝備有先進紅外夜視器材的美軍,總能在伊拉克軍隊之前搶先發現對方。

為繼續保持夜戰優勢,2000年美國陸軍開始了“增強型夜視鏡”的研制。這種加裝在頭盔上的“第三只眼”,把多種夜視技術所取得的圖像融合,可有效配合美軍士兵在全黑暗環境下的戰場態勢感知能力。到2008年,“增強型夜視鏡”開始裝備到美國陸軍,這個只有幾百克重的“小家伙”,可連續工作7.5小時,在150米距離上對站立和移動目標的熱成像識別率高達80%。

誰是你的夜戰“第三只眼”

夜視技術與武器裝備的有機融合,進一步提升了作戰裝備在夜間和惡劣氣象條件下獲取信息、實施打擊以及協同作戰的能力。坦克、艦船、飛機等裝備安裝夜視器材後,不僅能夠輕易突破夜幕障礙、掌控夜戰“主動權”,更能大幅度提升夜間作戰效能。因此,作為夜間作戰的“第三只眼”,軍用夜視技術近年來取得長足發展,其中最具代表性的當屬紅外夜視器材、微光夜視器材和紅外熱成像器材。

紅外夜視器材。一直到上個世紀70年代之前,以紅外夜視儀為代表的紅外夜視器材都始終是夜視領域的“龍頭老大”。紅外夜視儀通過主動發射紅外光照射目標,之後通過轉換反射回來的紅外光實現夜間清晰成像。紅外夜視器材的優點在于場景反差大、閃爍小、成像清晰,且工藝比較成熟、造價低廉。美軍在越南戰場使用的夜視儀,是紅外夜視器材的典型代表之一。不過,第4次中東戰爭中,阿以雙方進行坦克大戰,結果均損失慘重,究其原因正是紅外夜視儀“惹的禍”。原來,紅外夜視儀要想發現目標必須先用紅外光照射目標,在發現對方的同時也暴露了自己。

微光夜視器材。為彌補紅外夜視器材的缺陷,美國于上個世紀60年代成功研制出微光夜視儀。相比于紅外夜視器材,微光夜視儀不主動發射紅外光,而是通過接收戰場上目標反射的星光、月光等微弱光,將其增強放大,最後形成適于肉眼觀察的夜間圖像。這種被動式工作方式更加安全可靠、不易暴露,且體積小巧、易于攜帶。

但微光夜視儀的工作受自然環境影響較大,雨、霧等氣象條件會對其正常使用產生干擾。隨著技術的更新,微光夜視器材的清晰度得到明顯提高,人們還在微光夜視儀的基礎上研制出了能進行間接觀察和遠距離圖像傳輸的微光電視。

紅外熱成像器材。作為新一代軍用夜視器材,紅外熱成像儀主要利用紅外探測器和光學成像物鏡接收目標的紅外輻射,進而將所獲得的紅外能量值轉換成可供肉眼觀察的紅外熱像圖。紅外熱成像器材的優勢就在于它同樣屬于被動式夜視器材,既不靠自身紅外光源也不借助夜空星月光來工作,隱蔽性好、作用距離遠、分辨率高且抗干擾能力強。美國海軍陸戰隊配發的“第二代雙目夜視鏡”正是由微光夜視鏡和紅外熱成像組件構成,美軍還有一款能安裝在滑軌武器上的“單兵視覺武器”,這也是美國目前所擁有的最輕巧的紅外熱成像瞄準鏡。

開啟夜幕下的“戰場直播”

作為“第三代增強型夜視鏡”和“單兵視覺武器”計劃的一部分,BAE系統公司此次向美國陸軍提供的新型夜視鏡和熱瞄準具更是科技感十足。新一代“增強型夜視鏡”和“單兵視覺武器”,除繼承了“微光+紅外”的復合夜視能力外,還增強了“紅外輪廓疊加在微光影像上”的夜視能力,實現了夜視信息數據的高度融合。

“單兵視覺武器”就像手機上的攝像頭,可以進行放大操作,除能讀取熱成像畫面以及投射準星外,還能把所“看到”的畫面實時傳回眼前的“增強型夜視鏡”中。這意味著配備有這些夜視裝備的士兵可以在各種姿勢下進行精確射擊,甚至具備從掩體後伸出槍支進行精確射擊的能力。

更令人吃驚的是,未來的夜視裝備還將開啟夜幕下的“戰場直播”。美軍新一代夜視裝備將通過WiFi方式進行信息傳輸,將單兵的態勢感知信息在戰場上分享,估計用不了多久,美國士兵就將靠著安裝在步槍上的熱成像瞄準鏡和具有WiFi功能的夜視鏡,在無照明環境下快速捕捉目標。

在美軍的另一款“增強型雙目夜視鏡”中,同樣嘗試實現戰場數據的高度融合。“增強型雙目夜視鏡”還專門配備了高分辨率顯示器和嵌入式無線局域網,將與美國陸軍下一代武器瞄準器實現“無縫對接”,進一步加強了互操作性和數據共享能力,有望實現與其他部隊間夜戰信息的快速數據傳輸。

除提升數據傳輸融合能力,夜視裝備也在不斷“修煉內功”。未來的增強型夜視鏡還將擁有超級變焦、眼球追蹤等附加功能,最終可能做成太陽鏡或是隱形眼鏡的模樣。彩色夜視儀能讓士兵在夜間戰斗中如同身處白晝,夜視成像的清晰程度甚至連衣服上的迷彩花紋都依稀可辨。近年來,美國陸軍甚至還嘗試為夜視裝備加上人臉識別技術,可直接在夜間發現可疑人員。

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