熱成像瞄準鏡與微光瞄準鏡的比較
與采用像增強技術的微光夜視儀相比,熱成像觀察瞄準裝置是后起之秀。其主要優點有:
(1) 熱成像儀依靠目標本身發出的熱輻射工作,不依賴于月光、星光、夜天光照明景物,因此既可以在“全黑”的條件下起作用,又可以在白天使用,觀察效果不受環境光照影響。而微光器材的觀察效果受環境光照條件影響較大,白天一般不能使用。
(2) 熱成像儀在某種程度上可以穿透煙霧進行觀察,可以透過某些偽裝發現目標,如發現蓋有樹枝的車輛,很容易找出草叢中的人,甚至還可以顯示剛剛離開的目標留下的熱輪廓,比微光觀瞄裝置觀察能力強。
正是由于熱成像裝置有以上優勢,近年來得到較快的發展。但是在近期內熱成像裝置還不會完全取代像增強裝置,其原因主要是熱成像裝置結構較復雜,價格較高,而且目前其分辨率還比不上微光裝置。相信隨著熱成像技術的進一步發展,其性能將會更加完善,價格也將會下降,應用會越來越廣泛。
典型熱成像觀瞄裝置
美國AN/PAS-7手持熱像觀察儀
AN/PAS-7是美國20世紀70年代初研制的手持式熱像觀察儀,于1976年裝備美軍,是世界上最先交付軍隊使用的熱像儀之一。它采用40元硒化鉛探測器和熱電致冷器,質量偏大,觀察距離也較近。
主要諸元
工作波長 3~5μm
視 場 水平12°,垂直6°
空間分辨率 2毫弧度
最小可分辨溫差 0.18℃
觀察距離 對人發現400m
識別200m
質 量 5.44kg
英國EWI多用途熱像儀
這種多用途熱像儀是英國THORN EMI 電子公司于20世紀80年代研制的產品。可用于直射武器和反坦克制導武器的瞄準、戰場觀察,或作為坦克火控系統的部件,也可機載或艦載使用。
該熱像儀使用英國國防部的Ⅰ級通用組件,探測器材料為碲鎘汞,致冷器為氣體節流式,顯示部件為紅色發光二極管光柵,能夠用目鏡直接觀察,也能夠在遠距離間接觀察。其體積和質量均較大。
主要諸元
放大倍率 2.6×或7×
視 場 水平12.9°,垂直7.9°
(倍率為2.6倍時)
水平4.9°,垂直3.2°
(倍率為7倍時)
調焦范圍 30m~∞
外形尺寸 500mm×250mm×200mm
質 量 10.7kg(含電池和氣瓶)
工作波長 8~13μm
最小可分辨溫差 0.3℃
電 源 10~30V電源,可用標準軍用電池
工作溫度 -35℃~70℃
貯存溫度 -46℃~85℃
間接觀察裝置
外形尺寸 460mm×250mm×200mm
附加質量 1.3kg
法國SAGEM ALIS熱像儀
這是法國SAGEM公司生產的一種熱像儀,“ALIS\" 意為先進的輕型紅外系統。適用于海、陸、空軍部隊,生產數量已超過1 000套。
ALIS有兩種使用方式:可將信號輸出到CCIR標準監視器上顯示,主要用于坦克和裝甲車的火控系統和海軍的水面艦艇;可攜行或手持,用雙目觀察,主要供步兵、排指揮員、炮兵觀察員使用。
主要諸元
工作波長 8~12μm
制 冷 器 整體式微型斯特林循環致冷器
到達低溫的時間 <3分鐘
分 劃 電子分劃
質 量 2.8kg
最小可分辨溫差 <0.1℃
無故障工作時間 2 000小時
美國AN/PAS-19熱成像瞄準鏡
AN/PAS-19是一種質量輕的多用途熱成像瞄準鏡,可用于各種單兵及班組武器,也可作通用觀察鏡。
AN/PAS-19為使用者提供搜索和瞄準目標的能力。它裝有2倍/4倍電子變焦裝置。此裝置也是記憶器,可儲存多種用電子學方法產生的分劃。瞄準鏡與分劃可進行軸線校正,因此瞄準鏡可適配其他武器系統。
該瞄準鏡用按鈕控制,由標準的一次性使用的軍用鋰電池供電。可輸出視頻信號供遠距離觀看,也可將圖像記錄在錄像帶上,供事后分析研究。
有2.5倍望遠鏡頭和1倍/7倍雙視場望遠鏡頭供選擇。
主要諸元
視 場 水平15.3°,垂直7.6°
電子變焦 2~4倍
工作波長 3~5μm
冷 卻 熱電致冷
工作時間 10小時(使用內裝電池)
外形尺寸 355mm×114mm×114mm
質 量 <1.8kg
美國AN/PAS-13熱成像武器瞄準鏡
AN/PAS-13是美國陸軍夜視和電子光學局開發、美國雷西昂公司生產的產品,名為熱成像武器瞄準鏡(Thermal Weapon Sight),英文首字母縮寫為TWS。它是為單兵武器和班組武器設計的,適用于步槍、機槍等,1996年開始裝備美國陸軍。目前該瞄準鏡正在逐步取代美國陸軍的AN/PVS-4和AN/TVS-5微光瞄準鏡。它還被選作美國陸軍陸地勇士計劃(士兵系統)的標準紅外瞄準鏡。
TWS采用模塊式結構,有3種型號:輕型、中型和重型。輕型包括電池在內質量1.72kg,是基本的型號,除用于“毒刺”防空導彈的瞄準外,還有多種其他用途。中型TWS 質量2.04kg,可用于M16步槍、M60機槍等各種槍械,對人形目標的觀察距離為1 100m。重型TWS質量2.27kg,可用于12.7mm大口徑機槍、40mm自動榴彈發射器、狙擊步槍等武器,對車輛目標的觀察距離為 2 200m。3種型號的差別僅在于它們各自的光學組件不同。它的探測器等基本部件,還可以用于周邊監視器、裝甲車火控系統、遙控飛行器的監視器等。
TWS采用碲鎘汞探測器,工作波長3~5μm,屬于需要致冷的光機掃描型熱成像儀。
TWS系統內的熱電致冷器仿佛是一個縮小的金字塔,由6層結構組成,自上至下,一層比一層大,較低一層在進行自身冷卻的同時還要負責冷卻其上面的一層。
采用集成電路使得TWS的質量大幅度減小。8個特制的大規模集成電路使其線路的總體積減小60%。由于所需電源不到12W,因此只用1節電池就可工作。
TWS系統的質量和尺寸之所以能夠大幅度減小,還由于它采用了衍射光學透鏡。衍射光學透鏡與具有光滑連續表面的常規透鏡不同。衍射光透鏡上面有許多圓槽,它們是一些可以看得見的同心圓。正是這些槽的棱使各種波長的光進入透鏡時發生折射,聚集于一點。這一技術的應用不僅降低了透鏡的成本,而且減輕了透鏡的質量。衍射光學透鏡組成的光學系統可以用塑料做外殼,透鏡定位精度要求不高,又進一步降低了TWS系統的成本和質量。
TWS的鏡體采用最新的PEEK(聚醚-酮醚)材料,這種材料不僅質量輕,而且強度高,可以承受武器強烈的后坐沖擊力。
主要諸元
質 量
基 本 型 1.72kg
中 型 2.04kg
重 型 2.27kg
視 場
基 本 型 水平30°,垂直18°
中 型 水平15°,垂直9°(寬視場)
水平9°,垂直5.5°(窄視場)
重 型 水平9°,垂直5.5°(寬視場)
水平3°,垂直1.8°(窄視場)
觀察距離
中型對人 1 100m
重型對車輛 2 200m
探 測 器 碲鎘汞
探測器工作溫度 -98℃
電 源 標準BA-5847干電池或可充電
BB-2847電池
電池使用時間 >10小時
(待續)
(編輯/王曉濤)