淺談全息投影技術及在軍事測繪導航中的應用

薛震 李伊杰 孫永軍

摘 要：近年來全息投影技術發展勢頭迅猛，在各行各業得到了廣泛的應用，可以說該技術給空間展示設計帶來了全新的定義。但是在軍事領域，尤其是軍事導航測繪領域，該技術仍處于剛剛起步的階段，可以預見，隨著時間的推移，該技術在軍事測繪導航方面的應用，將給該方面帶來不可估量的影響。本文就將從全息投影技術的原理，發展，應用三個方面談談其在軍事測繪導航領域的應用及前景展望。

關鍵詞：全息投影技術；軍事測繪導航；應用

當今世界，是信息大爆炸的時代，越來越多的高科技產品開始涌入世人眼簾，越來越多的新技術被應用于軍事領域，全息投影技術也不例外，該技術與軍事測繪導航領域契合度很高，雖然仍然處于初級階段，但是隨著技術的發展以及理論的完善，該技術畢竟扮演越來越重要的角色。

1 全息投影技術的原理

全息投影技術也被稱作虛擬投影，其實現主要分為兩個步驟。

第一步是拍攝過程，其實可以簡單理解為記錄過程。拍攝過程中目標物體通過漫射形成物光束，其他光束形成參考光束，與此同時將其他光束作為參考光束，在全息底片上和物光束發生干涉，此時就可以通過干涉條紋之間的差異和間隔來記錄物體的光波信息。該底片經過一系列程序處理后，便成為了全息照片。

第二步則是成像過程，該過程利用衍射原理使物體光波信息得以再現，全息照片在相干激光的照射下，會形成兩個象，一個是初始像，另一個是共軛像。這樣產生的圖像具有較強的立體感，視覺效果也相對真實。值得一提的是，原則上全息照片的每一部分都能再現原物的整個圖像，利用這點，在同一張底片上進行多次曝光就可以記錄多個不同的圖像，并且在顯示時也不會互相干擾。

而在具體的操作中，人類視覺系統為該過程的實操提供了參考。人類的兩只眼睛總共視角為120度，單只為80度。在重疊的40度之外，兩只眼睛看得到的東西并不相同。立體效果由大腦對雙眼所視不同事物的遠近程度產生，這也成為3D技術的原理。

2 全息技術的誕生及發展

一般來說，人們認為全息技術是物理學家蓋伯在鉆研怎樣提升電子顯微鏡使用效果時發現的，并且在1947年12月申請了專利。可惜的是，因為技術方面的原因，該技術在誕生之初只運用于電子顯微技術中，被稱為電子全息投影技術。這種情況一直持續到了上世紀六十年代激光的發明，1962年，蘇聯科學家做出了第一張對三維物體真正意義上的真實光學全息投影照片。而1969年本頓發明的彩虹全息術。上述都可以算是人類在全息技術初始階段的探索，精確全息技術時代的開創，常常被認為是在數字全息技術這一新的全息概念的提出。到了上世紀90年代，高分辨率的CCD橫空出世，這使得全息圖的記錄和再現真正實現數字化。在這之后的三十年間，全息膜和全息技術得到了長足發展，使得全息投影技術得以在各行各業得到應用并且取得了不錯的效果。

3 全息投影技術在軍事測繪導航中的應用

3.1 全息投影技術在地圖中的應用

傳統的軍事地圖是二維的，圖中布滿等高線及各種圖例，指戰員雖然可以通過等高線來判斷地形地勢，但是因為沒有到過現場，所以常常會出現各種各樣的判斷失誤。而全息地圖則將傳統的二維地圖轉變為可以全方位觀察的動態地圖。相較于傳統的地圖，全息地圖可以更加直觀得向指戰員呈現戰場地形地勢及敵我態勢，便于各級指揮快速準確地進行判斷并作出反應。另外，相較于傳統地圖，全息地圖還具有容量大，體積小等特點，視覺效果體驗也更加真實具體。

3.2 全息數字技術在沙盤中的應用

在軍事題材的影視作品中，常常出現指戰員們站在一個巨大的沙盤前討論戰爭形勢的情形。傳統意義上的沙盤作為地圖的補充，彌補了傳統軍事地圖無法形象表現出戰場地勢地形的缺陷，為廣大指戰員提供了在和平時期進行戰爭推演的平臺。而全息數字沙盤，在具備傳統沙盤的功能的同時，還摒棄了傳統沙盤搭建時間長、精度差、重復使用率低的缺陷。并且模塊化的硬件使得沙盤可以多次使用，數字影像又實現了在使用時，可以全方位多角度地觀察戰場。并且其易于儲存方便攜帶的特點，也使得隨行保障更加便捷。

3.3 全息投影技術在演練方面的應用

戰爭年代早已遠去，和平時期的軍隊沒有經歷過戰場，沒有經受過戰火洗禮的軍隊，很難在突然發生的戰爭中發揮應有的實力。而全息投影則很好地解決了這個問題，利用全息投影模擬戰場環境，為軍事行動提供高空間感的仿真環境支持。這在陸軍方面或許作用不是非常顯著，但是在海空軍中用來模擬飛機飛行，艦隊行駛，不僅訓練了參戰人員的實際操作能力，還節省了使用真實裝備進行演練的經費，減少了設備的損耗。

3.4 全息投影在信息戰中的應用

現代戰爭已經演變成為了信息化戰爭，而全息投影極高的仿真性、極強的空間感的特點，可以被用于飛機、船舶、陸地設備的偽裝，還可以隨著時間的推移，環境的改變而不斷改變，這彌補了傳統偽裝過于死板的缺陷，在現代軍事領域的應用擁有顯著地效果。

4 結語

全息技術的發展史不過短短半個世紀，現代數字全息投影技術的發展也才三十余年，但是已經在社會各行各業取得了不俗的成就。將全息技術運用于軍事測繪導航領域雖然還處于探索階段，但是其效果已經凸現出來。未來的戰爭必定是高技術條件下的信息化戰爭，全息投影技術也必將是其中不可或缺的部分。可以預見，在不久的將來，隨著科技的發展，理論的完善，全息投影技術必將在軍事測繪導航方面的發展潛力將是無可估量的。

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