美軍微光夜視頭戴系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)展

夜視技術(shù)是拓展人眼視覺感知的重要手段，具有廣泛的軍事應(yīng)用價值。主動紅外夜視裝備發(fā)展成熟，但需紅外光源照射，易被對方探測，隱蔽性差；紅外熱像裝備分辨率高，能有效探測和識別熱源目標(biāo)，但價格昂貴，難于大批量推廣；微光夜視裝備隱蔽性好，成本較紅外熱像裝備低，雖然易受雨、雪、霧等惡劣天候影響，但價格較低，目前仍是軍用夜視領(lǐng)域的重要手段。

據(jù)銀月光咨詢報道，近期，中國人民解放軍32181部隊(duì)高級工程師張勇等人在《紅外》期刊上發(fā)表了以“美軍微光夜視頭戴系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)展”為主題的綜述文章。張勇高級工程師主要從事光電裝備保障方面的研究工作。

這項(xiàng)研究綜述了美軍微光夜視頭戴系統(tǒng)的發(fā)展情況，分析了美軍AN/AVS系列、AN/PVS系列以及微光/紅外融合夜視鏡、夾式熱像儀、陸用全景夜視鏡、雙筒增強(qiáng)型夜視鏡、集成視覺增強(qiáng)系統(tǒng)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢，并對微光夜視頭戴系統(tǒng)在高性能像管、固體微光夜視技術(shù)和微光/紅外融合技術(shù)等方面的發(fā)展前景進(jìn)行了討論，為國內(nèi)微光夜視頭戴系統(tǒng)研制提供了參考。

美軍微光夜視頭戴系統(tǒng)主要有AN/AVS系列和AN/PVS系列。AN/AVS系列夜視鏡主要用于美軍固定翼飛機(jī)、旋翼機(jī)和直升機(jī)等機(jī)載平臺的飛行員，AN/PVS系列夜視鏡主要用于美軍地面部隊(duì)及特種戰(zhàn)術(shù)小組。

AVS系列夜視鏡

PVS系列夜視鏡

美軍在大量裝備AVS、PVS系列夜視鏡的同時，還大力發(fā)展了多波段融合夜視增強(qiáng)成像系統(tǒng)。同時還部署了夾式熱像儀（COTI），是一種能夠快速部署、技術(shù)成熟且價格適中的夜視裝備。COTI將紅外圖像投射到微光夜視儀的物鏡上，從而實(shí)現(xiàn)了微光細(xì)節(jié)分辨與熱源目標(biāo)突出顯示的融合夜視效果。另外還部署的有陸用全景夜視鏡、雙筒增強(qiáng)型夜視鏡以及集成視覺增強(qiáng)系統(tǒng)（IVAS）。IVAS由頭部組件、可背負(fù)式單兵計(jì)算機(jī)、交互系統(tǒng)以及3片舒適穿戴電池（CWB）組成。IVAS集成了寬視場晝夜觀察、紅外/微光融合顯示、戰(zhàn)場態(tài)勢感知、敏感目標(biāo)輔助識別等一系列關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了單兵態(tài)勢感知能力與作戰(zhàn)效能的顯著提升。但具備AR功能的IVAS需要長期訓(xùn)練才能發(fā)揮其效能從而提高作戰(zhàn)效能。

微光與微光/紅外融合圖像的對比

美軍微光夜視頭戴系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)：（1）高性能像管研發(fā)處于領(lǐng)先地位。高性能像管是微光夜視頭戴系統(tǒng)的核心部件。目前美軍微光夜視裝備已普遍換裝了三代像管。（2）標(biāo)準(zhǔn)化程度逐步提高。目前美軍采用的三代像管外形已逐步標(biāo)準(zhǔn)化，分別是MX10160、MX11769和MX10130。（3）針對不同應(yīng)用場景，研制了不同型號的微光夜視裝備。在結(jié)構(gòu)形式上有單筒單目、單筒雙目和雙筒雙目等；在作戰(zhàn)使用方面，AVS系列充分考慮了飛行速度和過載需求，PVS系列則考慮了戰(zhàn)場環(huán)境的復(fù)雜性、信息獲取和信息共享的特殊要求。（4）微光夜視裝備逐步向信息感知綜合化方向發(fā)展。

夜視技術(shù)作為拓展人眼夜間低照度視覺感知的重要手段，具有廣泛的軍事應(yīng)用價值。隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展，微光夜視裝備在高性能像管、固體微光夜視技術(shù)、微光/紅外融合技術(shù)等方面還有巨大的發(fā)展空間。電子轟擊有源像素傳感器（EBAPS）逐步成為微光夜視研究的重要方向。隨著CMOS生產(chǎn)工藝以及數(shù)字電路設(shè)計(jì)的快速發(fā)展，超低照度CMOS固體成像器件的性能指標(biāo)不斷提升。需進(jìn)一步深化研究彩色融合算法、配準(zhǔn)技術(shù)、色彩傳遞以及融合圖像效果評價等關(guān)鍵技術(shù)，盡可能得到與人眼可見光波段觀察景物色彩相吻合的彩色夜視圖像；同時研制圖像融合處理硬件平臺，以提高融合算法的魯棒性。

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審核編輯 黃昊宇