军用车辆辅助驾驶仪的发展

2024年2月15日发(作者：个人所得税证明)

第４０卷　第３期　２０１０年３月　激光与红外　ＬＡＳＥＲ　＆　ＩＮＦＲＡＲＥＤ　Ｖｏ１．４０．Ｎｏ．３　Ｍａｒｃｈ．２０１０　文章编号：１００１－５０７８（２０１０）０３－０２３８－０３　・综述与评论・　军用车辆辅助驾驶仪的发展　韩　波’，李宜斌　（１．北京军代局，北京１０００１５；２．北京波谱华光科技有限公司，北京１０００１５）　摘要：介绍了军用车辆辅助驾驶仪的两种核心技术——微光夜视和红外热成像的发展以及　各自的优缺点。基于两种技术的特点，阐述了当前国际上装备军用车辆辅助驾驶仪的情况，以　及两种军用车辆辅助驾驶仪发展的不同趋势。　关键词：车辆辅助驾驶；非制冷红外热像仪；微光夜视仪　中图分类号：ＴＮ２２３；ＴＮ２１６　文献标识码：Ａ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｄｒｉｖｅ　ａｓｓｉｓｔａｎｔ　ｉｎ　ｍｉｌｉｔａｒｙ　ＨＡＮ　Ｂ０　．ＬＩ　Ｙｉ　ｂｉｎ　（１．Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｍａｒｔｉａｌ　Ｄｅｌｅｇａｔｅ　Ａｇｅｎｃｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００１５，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｂｅｉｊｉｎｇ　ＢＯＰ　Ｏｐｔｏ—ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ　Ｌｔｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００１５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｎｉｇｈｔ—ｖｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｉｍａｇｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　ｃｏｒｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｒｉｖｅｒ　ａｓ・　ｓｉｓｔａｎｔ　ｉｎ　ｍｉｌｉｔａｒｙ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ　ａｒｅ　ａｌｓｏ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｒｅｐｏｒｔ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｕｓｉｎｇ　ｏｆ　ｄｒｉｖｅ　ａｓｓｉｓｔａｎｔ　ｉｎ　ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　ｍｉｌｉｔａｒｙ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｒｅｎｄｓ　ｏｆ　ｂｏｔｈ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｄｒｉｖｅ　ａｓｓｉｓｔａｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｒｉｖｅｒ　ａｓｓｉｓｔａｎｔ；ｕｎｃｏｏｌｅｄ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｉｍａｇｅｒ；ｌｏｗ　ｌｉｇｈｔ　ｎｉｇｈｔ　ｖｉｓｉｏｎ　ｉｍａｇｅｒ　１　引　言　这两种技术首先应用的设备之一，车辆辅助驾驶仪　的发展与夜视设备的发展密不可分。　２．１微光夜视技术的发展　２０世纪末，在信息技术发展的推动下，以海湾　战争为标志，一场新的军事变革蓬勃兴起，对世界各　国的军事战略产生了重大影响。各军兵种职能面临　巨大的调整。各国在其新军事战略框架中，均对部　微光夜视技术是利用微光像增强器将目标场景　反射的微弱月光、星光、大气辉光等放大，从而获得　队提出了灵活、高效、精确的新要求。车辆辅助驾驶　仪作为一类能够有效支持部队全天时、全天候作战　的装备，当前在信息技术的牵引下，也获得了巨大的　发展和机遇。　可供人眼观察的明亮场景图像，其突出优势为在成　像感观、通视能力等方面与人眼的视觉效果接近。　像增强器是微光夜视装备的核心器件，依照像增强　器的发展，从２０世纪６０年代第一代微光夜视装备　诞生，至今已发展至第四代。　第一代微光夜视装备由于性能的局限性，很快　被淘汰。２０世纪７Ｏ年代出现了以微通道板为特征　２军用车辅的发展历史　在夜间拓展人类视觉能力的需求早已产生，夜　视技术手段可以归纳为三类：人造光源、微光夜视和　红外热成像…。夜视技术最早应用于军事领域，其　中人造光源技术由于采用主动照射方式，存在易暴　露自身的缺陷，因此在现代军事上很少采用。微光　的第二代像增强器，一般可在满月到１／４月的条件　作者简介：韩光电自动控制。　波（１９６８一），男，高级工程师，主要研究方向为　夜视和红外热成像技术出现后，车辆辅助驾驶仪是　收稿日期：２００９—１１－０９　

激光与红外Ｎｏ．３　２０１０　韩波等军用车辆辅助驾驶仪的发展　２３９　下工作。８０年代中期出现的三代微光夜视装备，可　以在光照条件更差的星光下进行观察。２Ｏ世纪末，　美国研制出第四代像增强器，在较强光照条件如黄　红外设备的性价比大幅提升，得以在军、民领域广泛　应用。目前，非制冷红外热像车辅已成为美、欧等军　最主要的夜间驾驶仪。　昏、拂晓，至云遮星光的极暗光照条件下均可正常工　作。此外，为解决成本和工艺问题，还出现了利用后　代技术对前代装备进行改造而成的超二代技术和增　强型三代技术。　微光夜视车辆辅助驾驶仪是最早得以应用的车　辆辅助驾驶装备，但近年来在红外热成像设备的性　能和价格冲击下，微光夜视车辅逐步放弃了传统的　平板显示的方式，转而开始采用夜视眼镜、夜视头盔　等形式，以突出其通视能力方面的优势。　２．２红外热成像技术的发展　红外辐射是在可见光红光之外直至与毫米波相　接，处于０．７６—１０００　ｍ的电磁谱段，自然界中一　切温度高于热力学零度（即一２７３℃）的物体均可向　外辐射红外线。通常温度越高的物体其红外辐射越　强，典型的红外辐射源包括人体、含有发动机的汽　车、飞机等。也正因此，红外辐射不受昼夜的影响，　同时由于红外波长较可见光波长长，因此穿透烟、雾　的能力远远强于可见光，因此，开发利用这个重要的　光谱波段具有极大的实用价值。　由大气窗ＫＩ引起的中波红外（３—５　ｍ）和长　波红外（８～１４　ｍ，也被称为远红外ＦＩＲ）光谱区　的应用自２０世纪５Ｏ年代起受到了重视。首先制　成的是通过二维扫描成像的单元器件，随后６Ｏ年　代出现了线列扫描器件。７０年代至８０年代，随着　ＣＣＤ技术的出现，二维红外焦平面阵列（ＩＲＦＰＡ）　器件开始出现，并迅速成为主流，目前红外器件的　规格已经开始向超大规模阵列和多波段复合方向　发展。　传统的红外器件需要工作在低温下，这种设备　也被统称为制冷型红外探测器及制冷型红外热像　仪。制冷方式包括使用液氮、半导体制冷机等。制　冷型热像仪性能优异，多用于炮瞄、制导等领域。　美国从２０世纪７０年代开始研究能够工作于常　温下而无需制冷的红外设备，也被称之为非制冷红　外探测器及非制冷红外热像仪。这种类型的设备设　计目标是实现低成本而接近制冷红外性能的产品。　该类技术在９０年代初期逐渐成熟，９０年代中期已　开始应用于战车驾驶。由于该类产品的出现，使得　３　当前军用车辅应用及发展趋势　３．１　非制冷红外热成像己成为夜间驾驶仪的主流　２００４年，ＤＲＳ公司应得美国陆军为期４年的合　同，生产用于多种前线作战和战术轮式车辆上的车　辆辅助驾驶仪。这种设备能够穿透烟尘、薄雾和黑　暗，能够探测距离１１０　ｍ站立的人以及距离１２００　ｍ　的静止车辆。目前该装备已安装于Ｍ１“艾布拉姆　斯”主战坦克、Ｍ２“布雷德利”战车、远距离先进侦　察车、“斯特赖克”过渡型装甲车、两栖供给车、高机　动性多用途轮式车、中型机动增强型战术卡车、中型　战术轮式车系列、轻型装甲车和其他一些可移动地　面车辆。这一项目标志着美军开始全面装备非制冷　红外热成像车辆辅助驾驶仪。　２００４年中期，英国Ａｌｖｉｓ　Ｖｉｃｋｅｒｓ公司采购了　４００多套Ｔｈａｌｅｓ公司的车辆辅助驾驶仪，用于英国　陆军未来指挥和联络车项目，这也是英国装甲车辆　首次大批量装备非制冷热成像车辆辅助驾驶仪。　从上述报道来看，美、英等军与２００４年开始　采用非制冷热成像车辆辅助驾驶仪替代原有的微　光夜视辅助驾驶仪，同时也说明了非制冷热成像　车辆辅助驾驶仪目前技术已相对成熟。至今这方　面的升级换代已基本完成，新研制的微光夜视辅　助驾驶仪已鲜有报道。　３．２　微光夜视车辆辅助驾驶仪向多样性、多功能　发展　由于非制冷热成像车辆辅助驾驶仪的迅猛发　展，微光夜视车辆辅助驾驶仪的发展出现了新的　思路。　由于红外热辐射不能穿透玻璃介质，因此非制　冷热成像车辆辅助驾驶仪只能安装于车体外部，通　常位于车体下方底盘上，在观察视角和观察效果上　与人眼视觉效果并不一致。而微光夜视技术具有良　好的通视能力，利用这一特点而制成夜视眼镜成为　了微光夜视车辆辅助驾驶仪的发展趋势。驾驶员佩　戴夜视眼镜既可以观看增强的影像，又可以直接观　察前方场景，二者在观察视角和观察效果基本一致，　极大地提高了设备的效能。　目前夜视眼镜发展的方向包括如下三个方面：　

激光与红外　第４０卷　第一，全景化。普通人眼观察的视角约１６５。，　而普通的夜视眼镜为３０。～４Ｏ。，全景夜视眼镜能够　于车辆辅助驾驶，并且扩展至飞行员辅助驾驶、空降　兵等领域。　４结论　达到８０。，使得可视效果进一步接近人眼的感受。　第二，三维化。美军在“２ｌ世纪地面勇士”计划　中提出开发一种ＨＮＶ一３Ｄ型夜视眼镜，基于全息　本文阐述了车辆辅助驾驶仪的两种技术路线　的发展，报道了目前车辆辅助驾驶仪外军有关应　用。可以看出，非制冷热成像车辆辅助驾驶仪在　技术，除能够提供４０。×３０。视场的正常成像外，还　能够提供１２０。×２０。视场的三维透视图像。　第三，指挥镜化。美军目前已发展出具有综合　数据显示能力的夜视眼镜，将小型平板显示器组合　到像增强器中，使数据信息叠加在场景图像上，扩展　了佩带者的信息获取能力。　基于上述新的发展方向，夜视眼镜已不仅仅用　外军已成为主流，微光夜视车辆辅助驾驶仪通过　新思路发展，拓展了应用范围，在其他领域获得了　新的发展。　参考文献：　［Ｉ］袁继俊，董培芝．中国红外产品与应用［Ｍ］．北京：长　城出版社，２００４．