淺談全息投影技術(shù)及在軍事測繪導(dǎo)航中的應(yīng)用

薛震 李伊杰 孫永軍

摘 要：近年來全息投影技術(shù)發(fā)展勢頭迅猛，在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，可以說該技術(shù)給空間展示設(shè)計帶來了全新的定義。但是在軍事領(lǐng)域，尤其是軍事導(dǎo)航測繪領(lǐng)域，該技術(shù)仍處于剛剛起步的階段，可以預(yù)見，隨著時間的推移，該技術(shù)在軍事測繪導(dǎo)航方面的應(yīng)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(shù)的原理，發(fā)展，應(yīng)用三個方面談?wù)勂湓谲娛聹y繪導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用及前景展望。

關(guān)鍵詞：全息投影技術(shù)；軍事測繪導(dǎo)航；應(yīng)用

當(dāng)今世界，是信息大爆炸的時代，越來越多的高科技產(chǎn)品開始涌入世人眼簾，越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，全息投影技術(shù)也不例外，該技術(shù)與軍事測繪導(dǎo)航領(lǐng)域契合度很高，雖然仍然處于初級階段，但是隨著技術(shù)的發(fā)展以及理論的完善，該技術(shù)畢竟扮演越來越重要的角色。

1 全息投影技術(shù)的原理

全息投影技術(shù)也被稱作虛擬投影，其實現(xiàn)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(biāo)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(fā)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(jīng)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(xiàn)，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(chǎn)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(xiàn)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(tǒng)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(chǎn)生，這也成為3D技術(shù)的原理。

2 全息技術(shù)的誕生及發(fā)展

一般來說，人們認為全息技術(shù)是物理學(xué)家蓋伯在鉆研怎樣提升電子顯微鏡使用效果時發(fā)現(xiàn)的，并且在1947年12月申請了專利。可惜的是，因為技術(shù)方面的原因，該技術(shù)在誕生之初只運用于電子顯微技術(shù)中，被稱為電子全息投影技術(shù)。這種情況一直持續(xù)到了上世紀六十年代激光的發(fā)明，1962年，蘇聯(lián)科學(xué)家做出了第一張對三維物體真正意義上的真實光學(xué)全息投影照片。而1969年本頓發(fā)明的彩虹全息術(shù)。上述都可以算是人類在全息技術(shù)初始階段的探索，精確全息技術(shù)時代的開創(chuàng)，常常被認為是在數(shù)字全息技術(shù)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(xiàn)真正實現(xiàn)數(shù)字化。在這之后的三十年間，全息膜和全息技術(shù)得到了長足發(fā)展，使得全息投影技術(shù)得以在各行各業(yè)得到應(yīng)用并且取得了不錯的效果。

3 全息投影技術(shù)在軍事測繪導(dǎo)航中的應(yīng)用

3.1 全息投影技術(shù)在地圖中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的軍事地圖是二維的，圖中布滿等高線及各種圖例，指戰(zhàn)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(xiàn)場，所以常常會出現(xiàn)各種各樣的判斷失誤。而全息地圖則將傳統(tǒng)的二維地圖轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢匀轿挥^察的動態(tài)地圖。相較于傳統(tǒng)的地圖，全息地圖可以更加直觀得向指戰(zhàn)員呈現(xiàn)戰(zhàn)場地形地勢及敵我態(tài)勢，便于各級指揮快速準(zhǔn)確地進行判斷并作出反應(yīng)。另外，相較于傳統(tǒng)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(shù)字技術(shù)在沙盤中的應(yīng)用

在軍事題材的影視作品中，常常出現(xiàn)指戰(zhàn)員們站在一個巨大的沙盤前討論戰(zhàn)爭形勢的情形。傳統(tǒng)意義上的沙盤作為地圖的補充，彌補了傳統(tǒng)軍事地圖無法形象表現(xiàn)出戰(zhàn)場地勢地形的缺陷，為廣大指戰(zhàn)員提供了在和平時期進行戰(zhàn)爭推演的平臺。而全息數(shù)字沙盤，在具備傳統(tǒng)沙盤的功能的同時，還摒棄了傳統(tǒng)沙盤搭建時間長、精度差、重復(fù)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(shù)字影像又實現(xiàn)了在使用時，可以全方位多角度地觀察戰(zhàn)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(shù)在演練方面的應(yīng)用

戰(zhàn)爭年代早已遠去，和平時期的軍隊沒有經(jīng)歷過戰(zhàn)場，沒有經(jīng)受過戰(zhàn)火洗禮的軍隊，很難在突然發(fā)生的戰(zhàn)爭中發(fā)揮應(yīng)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(zhàn)場環(huán)境，為軍事行動提供高空間感的仿真環(huán)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(xùn)練了參戰(zhàn)人員的實際操作能力，還節(jié)省了使用真實裝備進行演練的經(jīng)費，減少了設(shè)備的損耗。

3.4 全息投影在信息戰(zhàn)中的應(yīng)用

現(xiàn)代戰(zhàn)爭已經(jīng)演變成為了信息化戰(zhàn)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(shè)備的偽裝，還可以隨著時間的推移，環(huán)境的改變而不斷改變，這彌補了傳統(tǒng)偽裝過于死板的缺陷，在現(xiàn)代軍事領(lǐng)域的應(yīng)用擁有顯著地效果。

4 結(jié)語

全息技術(shù)的發(fā)展史不過短短半個世紀，現(xiàn)代數(shù)字全息投影技術(shù)的發(fā)展也才三十余年，但是已經(jīng)在社會各行各業(yè)取得了不俗的成就。將全息技術(shù)運用于軍事測繪導(dǎo)航領(lǐng)域雖然還處于探索階段，但是其效果已經(jīng)凸現(xiàn)出來。未來的戰(zhàn)爭必定是高技術(shù)條件下的信息化戰(zhàn)爭，全息投影技術(shù)也必將是其中不可或缺的部分。可以預(yù)見，在不久的將來，隨著科技的發(fā)展，理論的完善，全息投影技術(shù)必將在軍事測繪導(dǎo)航方面的發(fā)展?jié)摿⑹菬o可估量的。

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