? ? ? ? 在了解空基光電探測(cè)設(shè)備設(shè)備之前，我們先了解一下什么是紅外線什么是激光。1800年，赫胥爾在研究太陽光時(shí)，讓光通過棱鏡分解為彩色光帶，他用溫度計(jì)去測(cè)量光帶中不同顏色所含的熱量。發(fā)現(xiàn)放在光帶紅光外的一支溫度計(jì)顯示這一區(qū)域竟然是所有光譜中溫度最高的一部分，多次實(shí)驗(yàn)后還是這樣，于是他宣布太陽發(fā)出的輻射中除可見光線外，還有一種人眼看不見的“熱線”，這種人的肉眼看不見的“熱線”位于紅色光外側(cè)，叫做紅外線，凡是高于一切絕對(duì)零度（-273.15℃）以上的物體都有輻射紅外線。而激光則是1916被愛因斯坦發(fā)現(xiàn)，其原理是原子中的電子吸收能量后，從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，再從高能級(jí)回落到低能級(jí)，回落的時(shí)候釋放的能量以光子的形式放出，通過激發(fā)出來的光子隊(duì)列光學(xué)特性一樣，步調(diào)極其一致，這就是激光。至于可見光就不用多說了。

光電系統(tǒng)的分類

好多軍迷其實(shí)都有都有疑問，像FLIR，IRST，EOST，EOTS這些都是啥啊，有啥區(qū)別呢。

不急，且聽我慢慢道來。光電系統(tǒng)其實(shí)基本也就四類。其實(shí)就是激光測(cè)距，紅外探測(cè)，可見光電視，還有紫外告警(紅外也可以)，

紫外告警

紫外告警基本就是針對(duì)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫尾焰告警的，沒啥說的。而且相對(duì)最新的紅外探測(cè)，因?yàn)橹挥谢鸺l(fā)動(dòng)機(jī)這種高能量物體才會(huì)發(fā)出，所以對(duì)付滑翔狀態(tài)下的空空導(dǎo)彈就沒用了，所以局限性很大，也不是未來發(fā)展方向。(話說局座曾經(jīng)說過空空導(dǎo)彈上除了紅外引導(dǎo)頭還會(huì)配備紫外引導(dǎo)頭我現(xiàn)在也是沒有搞懂)

FLIR:前視紅外雷達(dá)（Forward Looking Infrared Radar)主要用于地面目標(biāo)的探測(cè)。因而多裝備與武裝直升機(jī)，攻擊無人機(jī)，還有打擊吊艙上，與IRST實(shí)際上沒有本質(zhì)區(qū)別，主要是一個(gè)針對(duì)地面目標(biāo)一個(gè)針對(duì)空中目標(biāo)，所以不多說了。

IRST:紅外線探測(cè)與追蹤(Infrared Search and Track)，主要針對(duì)空中目標(biāo)，早期如F101，F(xiàn)102，還有米格23其實(shí)都配備了紅外探測(cè)器

但是真正被視為第一款現(xiàn)代化的IRST則是米格29的ols-29，ols-29重量78公斤(ols-27則是174公斤)，水平探測(cè)視角±30度，垂直探測(cè)視角-15度到+30度(放大版的ols-27水平探測(cè)視角±60度，垂直探測(cè)視角-15度到+60度)，探測(cè)距離15公里(ols-27則是50公里)。

有一種說法是IRST和FLIR不同，F(xiàn)LIR可以成像，而IRST則是點(diǎn)源式探測(cè)，我不太認(rèn)同，因?yàn)槿绻鸌RST是點(diǎn)源式探測(cè)的話就無法解釋這張圖片

顯然是能成像的啊。

EODAS:光電分布式孔徑系統(tǒng)（electro-optical distributed aperture system），說白了就是把多個(gè)紅外傳感器分布式排列，不太明白?其實(shí)換成最初的名字DAIRS(Distributed aperture infrared system)分布式孔徑紅外系統(tǒng)就明白了，因其強(qiáng)調(diào)使用IR傳感器而得名，以F35的AN/AAQ-37光電分布式孔徑系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)擁有六個(gè)1024X1024百萬像素級(jí)二維大面陣銻化銦紅外焦平面陣列，每個(gè)陣列可提供90°X 90°視場(chǎng)。F35用了這樣6個(gè)相同的傳感器，采用分布式孔徑技術(shù)，分別布置于機(jī)身的上前方（機(jī)頭）、左方（機(jī)頭下腮）、右方（機(jī)頭下腮）、下前方、上后方、下后方。起到360°全方位的覆蓋

該系統(tǒng)十分強(qiáng)悍，2010年，F(xiàn)-35在測(cè)試中曾用EODAS在1300公里外跟蹤監(jiān)視了Spacex公司“獵鷹-9”火箭的發(fā)射、爬升、關(guān)機(jī)和再入大氣層的全過程，持續(xù)時(shí)間超過9分鐘。

當(dāng)然了，戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的尾焰和火箭的尾焰也是不太能比的。

EOTS:光電瞄準(zhǔn)系統(tǒng)(Electro-Optical Targeting System))，顧名思義主要起到的是瞄準(zhǔn)作用，而一般的IRST只能起到探測(cè)與追蹤作用，說白了這東西就是把一個(gè)瞄準(zhǔn)吊艙集成到了機(jī)體上，作為最出名的EOTS系統(tǒng)，以AN/AAQ-40為例。該系統(tǒng)集成了前視紅外成像(FLIR)，和激光指示瞄準(zhǔn)(LTD)和可見光攝像機(jī)。該系統(tǒng)全重90. 8 kg。

可以為戰(zhàn)斗機(jī)提供激光瞄準(zhǔn)、激光光斑跟蹤、前視紅外監(jiān)視、紅外搜索和跟蹤等功能，具備部分空空和空地瞄準(zhǔn)能力。因?yàn)镕-35戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)腹前下方，限制了對(duì)空探測(cè)能力，無法對(duì)前上方空域進(jìn)行探測(cè)，因此僅具有有限的對(duì)空探測(cè)能力(畢竟我前文也說了FLIR和IRST在技術(shù)上沒有實(shí)際區(qū)別，因此用來對(duì)空也不是不可以，主要是受限于位置，視野有影響)，

可以提供遠(yuǎn)距離、窄視場(chǎng)的探測(cè)能力，主要用于發(fā)現(xiàn)、跟蹤、指示地面目標(biāo)。

紅外探測(cè)器有幾代呢？

目前來看主要有三代:

第一代掃描線列紅外探測(cè)器，

第二代掃描陣列紅外探測(cè)器，

第三代凝視焦平面陣列紅外探測(cè)器。

(PS:我實(shí)在是不知道早期的機(jī)載紅外探測(cè)器有沒有調(diào)制盤，于是自作主張將掃描線列紅外探測(cè)器算做了第一代，如果有誰知道可以在評(píng)論區(qū)告訴up，秋梨膏)

紅外探測(cè)器的應(yīng)用材料

就像半導(dǎo)體材料磷化銦，砷化鎵，氮化鎵什么的一樣，也有不同的材料，目前來說紅外焦平面探測(cè)器的熱敏元件材料材料主要分為兩大類，制冷型的和非制冷型的。制冷型的優(yōu)勢(shì)主要在于靈敏度，而非制冷型優(yōu)勢(shì)在于無需制冷裝置，能夠工作在室溫狀態(tài)下，體積和功耗大幅降低。

制冷型:

硫化鉛:工作頻段在工作頻段在3～4微米(未冷卻則是2~3微米)，靈敏度比較低，但是勝在制作工藝簡(jiǎn)單。

銻化銦︰用在5.5微米波段內(nèi)，比碲汞鎘容易制造，組件靈敏度也很均衡。

硅化鈦︰限用于2.5~4微米波段內(nèi)，靈敏度只有碲汞鎘的五十分之一。優(yōu)點(diǎn)是組件靈敏度非常平均，容易制造且成本低廉。

碲汞鎘︰在8~12微米波段的靈敏度極佳，光響應(yīng)率高，響應(yīng)速度快響應(yīng)波段連續(xù)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，但要制成陣列很困難，組件靈敏度差異很大，影像軟件非常難處理。

硅化銥︰適用于8~12微米波段內(nèi)，靈敏度可與碲汞鎘相媲美，不過制造不夠成熟，不適用于大量生產(chǎn)。

量子阱QWIP:適用于3 ～ 30微米波段，具有響應(yīng)波段寬，均勻性好、工藝成熟、成品率高的特點(diǎn)。

Ⅱ類超晶格T2SLs:可較好克服碲汞鎘和量子阱紅外探測(cè)器存在的問題，兼顧兩者優(yōu)勢(shì)，發(fā)展?jié)摿κ志薮蟆?/p>

目前來說主流的材料是碲汞鎘和銻化銦，技術(shù)強(qiáng)一點(diǎn)用第三代的碲汞鎘，次一點(diǎn)用第二代的銻化銦，其中第一代的硫化鉛已被淘汰，此外還有第三代的量子阱，Ⅱ類超晶格也開始嶄露鋒芒。其他的基本上不成氣候。

非制冷型:

非制冷紅外探測(cè)器的熱敏元件主流材料以氧化釩和非晶硅為主，還有氧化鈦，硅二極管等其他材料，不過機(jī)載方面應(yīng)用基本沒有，這里不做介紹。

氧化釩探測(cè)器的靈敏度可以達(dá)到20~30mK，非晶硅探測(cè)器的靈敏度通常在50mK左右。非晶硅的殘余固定圖形噪聲大，比氧化釩的大一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，具體表現(xiàn)為圖像有蒙紗感，紅外圖像感觀不夠銳利通透。目前來看氧化釩無論是在壽命還是成像質(zhì)量上來看都遠(yuǎn)優(yōu)于非晶硅，但是制作成本過于高昂。因此我比較看好氧化釩的發(fā)展?jié)摿头蔷Ч璧拿裼檬袌?chǎng)。

波長的選擇

眾所周知雷達(dá)波段有X波段，Y波段，S波段什么的區(qū)別，而紅外探測(cè)器自然也不例外。紅外波長范圍涵蓋0.75-1000微米，介于可見光與微波之間，大氣中某些分子（如二氧化碳、水蒸氣…等）及微粒子對(duì)于紅外傳輸均能造成衰減，能夠順利透過大氣的紅外輻射主要波段范圍為1-2.7微米（短波紅外）、3-5微米（中波紅外）、及8-14微米（長波紅外），此三個(gè)波段范圍稱為紅外的大氣窗口，絕大部分紅外軍事探測(cè)器工作波長都介于這三個(gè)波段內(nèi)。由于短波的波長較短，易被環(huán)境煙塵或薄霧所吸收(實(shí)際上比可見光穿透能力還是強(qiáng)的)，探測(cè)距離相對(duì)來說較近，多用于視覺增強(qiáng)裝置，而且機(jī)載探測(cè)則多是中波和長波。

中波紅外:中波的主要優(yōu)勢(shì)在于低空背景的觀察，高熱高濕環(huán)境，而且因?yàn)閷?dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)，其光輻射能量主要集中在1-5μm波段范圍內(nèi)。特別在2.7μm和4.5μm有兩個(gè)較強(qiáng)的輻射峰。所以中波紅外常用于反導(dǎo)偵查。

長波紅外:由于長波的波長較大，不易被環(huán)境煙塵或薄霧所吸收，在戰(zhàn)場(chǎng)上得到更遠(yuǎn)的探測(cè)距離，長波紅外傳感器可以是中波的1.5-2倍。更適合高空背景陣風(fēng)的觀察，有煙霧需要更好的透視能力的場(chǎng)景300K以下的低溫目標(biāo)(戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)體)。

那么說一千道一萬那個(gè)更厲害呢？其實(shí)很簡(jiǎn)單，蘇-27/35系列、米格-29、殲-11B等使用的是中波探測(cè)傳感器，而殲-10B/C、殲-16、蘇-57、EF2000，使用了長波探測(cè)傳感器(其實(shí)也不一定，也有可能是雙波段探測(cè)器)?？偟膩碚f早期紅外探測(cè)器用得是中波，而新型的紅外探測(cè)器用得是長波或者雙波段，那個(gè)更厲害，自然一目了然了吧。

教大家一個(gè)小竅門，怎么判斷用的是不是長波探測(cè)器，很簡(jiǎn)單，看他的光學(xué)窗口材質(zhì)，用藍(lán)寶石的鐵定是中波探測(cè)，因?yàn)樗{(lán)寶石抗磨損，窗口就算直接暴露在帶有砂石的起降氣流下也有夠長的壽命（俄烏拉爾光學(xué)機(jī)械廠的數(shù)據(jù)顯示，藍(lán)寶石窗口的壽命是舊型窗口的6倍)而且藍(lán)寶石對(duì)中波紅外到紫外整個(gè)區(qū)段的透明度都非常高，正好涵蓋中波熱成像、電視（可見光）、激光系統(tǒng)（測(cè)距、標(biāo)定）的工作波段，這樣三種子系統(tǒng)的光學(xué)性能都可以優(yōu)化。但是很可惜。。。偏偏是長波他不行。所以長波紅外的光學(xué)窗口材質(zhì)不是藍(lán)寶石。什么？我分不清他是不是藍(lán)寶石?也是，畢竟從外觀顏色上來看，外面還有一層不同材質(zhì)的貼膜以及受到不同陽光照射角度的影響。確實(shí)肉眼不太容易看出來。那我再教大家一個(gè)小竅門，

看，他們都有一個(gè)特點(diǎn)，就是全都閉上了眼睛，為什么呢，因?yàn)殚L波紅外傳感器適配的光學(xué)窗口材質(zhì)，沒有藍(lán)寶石那么耐磨，所以在不用的時(shí)候背面保護(hù)罩朝前，起到保護(hù)作用。

光電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

光電系統(tǒng)威力發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)，

第一:從無到有(笑)，畢竟你功能是以后增加的，沒有可是啥都沒。美國以前不重視光電系統(tǒng)，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)這東西確實(shí)不可或缺，于是想方設(shè)法要安上去

第二:共光路，未來的機(jī)載光學(xué)系統(tǒng)，正在向電視、紅外、激光3 種傳感器。以蘇35為例，該機(jī)的OLS-35紅外搜索與跟蹤系統(tǒng)就包含使用通用光學(xué)模組的熱成像和電視攝像機(jī)，以及激光測(cè)距機(jī)和目標(biāo)指示器。

系統(tǒng)功能包括︰搜索及跟蹤前、后半球形區(qū)域內(nèi)的空中目標(biāo)，探測(cè)距離分別為40及70公里，圖像識(shí)別8到10公里內(nèi)的目標(biāo)，20公里內(nèi)測(cè)定距離、指示及自動(dòng)跟蹤飛行中的空中目標(biāo)，將角度坐標(biāo)及距離數(shù)據(jù)傳送給火控系統(tǒng)或?qū)椧龑?dǎo)頭，搜索、探測(cè)、測(cè)距（最遠(yuǎn)30公里）、自動(dòng)跟蹤地面目標(biāo)。

吊艙方面也不例外

新加坡F-15SG“鷹”戰(zhàn)斗機(jī)的AN/AAS-33“狙擊手”高級(jí)瞄準(zhǔn)吊艙并且在‘狙擊手’外掛梁上安裝了的AN/AAS-42IRST傳感器頭。

第三:隱身不用多說殲20和F35上面的紅外傳感器就是案列。

第四:向長波或多波段方向發(fā)展。這點(diǎn)上面解釋了，不過某種意義上和第二第三條沖突，原因也很簡(jiǎn)單，長波紅外的窗口材質(zhì)不耐磨損，因此必須要加一個(gè)旋轉(zhuǎn)的保護(hù)罩，這對(duì)向F35那樣的EOST不太有利。而且長波紅外的窗口材質(zhì)不一定像藍(lán)寶石一樣，對(duì)可見光和激光的通透性也強(qiáng)。因此AN/AAQ-40光電瞄準(zhǔn)系統(tǒng)選擇妥協(xié)，只具備中波探測(cè)能力。當(dāng)然，也有不想妥協(xié)的，精益求精的法國人就選擇在他的海盜系統(tǒng)上又加了一個(gè)“前扇區(qū)光學(xué)系統(tǒng)”

硬生生按了倆光學(xué)窗口，算是做到了全善全美。

我是原終極側(cè)位35姬，那個(gè)賬號(hào)在更換捆綁手機(jī)號(hào)的時(shí)候丟失了。原來的粉絲們可以現(xiàn)在關(guān)注這個(gè)賬號(hào)。 ? 新人渣作，文筆不好，覺得不好的，求輕噴，如有錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論區(qū)留言或者私信。跪求三連。