光电吊舱（光电侦察告警技术及其装备中的重要组成部分）

光电吊舱

光电侦察告警技术及其装备中的重要组成部分

光电吊舱技术及其吊舱是光电侦察告警技术及其装备中的重要组成部分，更是无人机侦察的核心装备，它将填补专门有人驾驶飞机战术侦察角色，为此各个国家正在大力开发各种用途的光电吊舱。光电吊舱可广泛用于陆地、海上、空中和空间的侦察中，其载体为车辆、舰艇、飞机和卫星等。

关键技术

视轴稳定技术

由于光电吊舱是搭载于运动载体上，载体的滚动、振动等都会影响各种光电传感器视轴的抖动，造成图像模糊，定位不准的现象，这是不允许的。所以，光电吊舱的最基本、最关键技术就是视轴稳定技术。

多传感器机械耦合和数据融合技术

开始，光电吊舱内装单个传感器，后来发展为多个传感器，如短焦彩色CCD摄像机、长焦黑白(或彩色)CCD摄像机、激光测距机、短/中/K波红外热像仪、目标指示器等。根据需要它们可以两个或两个以上进行组合。这就要求各传感器的光轴要互相平行，平行度要求视稳定度指标而定；同时各传感器探测到的数据和图像要经过编码、融合、压缩、处理后传输给情报分析处理部门。

自动辅助目标识别技术

这是一种从图像场景中提取有用信息的像增强新技术，简称ATR技术。如“猎犬”及无人机，能在6min之内搜索60km2的地带，探测到目标，并用ATR算法识别这些目标，探测概率高，能实现识别坦克大小的战术目标，探测距离可达7km。

多光谱、超光谱摄像技术

多光谱摄像技术是指从可见光到红外波段有几十个频带，空间分辨力从几厘米到几米。超光谱摄像机是对目标反射的光线响应，而不是对目标发射的辐射响应，它是以大型焦平面阵列为基础的。

毫米波被动辐射探测技术

以某些频率工作的毫米波被动辐射探测仪，可在低能见度条件下，提供隐蔽目标的图像，可探测温差典型值为1K。

发展方向

根据现代战争的特点，光电吊舱朝着空间立体化，情报信息实时化，侦察手段多样化，侦察与打击一体化，提高装备生存能力的方向发展。因此，要求光电吊舱装备技术先进、手段多样、空间广延、时间连续以及传递信息快速。

总的发展方向

①使用新型光学和结构材料，缩小光学系统和结构框架的体积，减轻质量。

②多探测器并用。一方面要保证全天时、全天候工作；另一方面除了对目标外形和轮廓进行侦察外，同时获取目标特性，并可进行测量、定位和防伪识别等。

③全数字化方式工作，提高信息获取和处理能力。包含数字化图像采集、捕获、识别和跟踪、数字电控、数字信息传输和显示等。

④稳像技术向着更精确、更灵活、体积小和成本低、能耗小、易于操作的方向发展。

⑤动态性能测量方法仍需进一步规范化与标准化，可靠性研究尚需加强。

近期的发展趋势

近期的发展趋势是统一光轴，结构合并，数据融合，多波长、多波段工作，多目标处理能力。

①光学系统将朝着光轴合一的方向发展；

②跟踪测量电视将朝着全相关、多目标、昼夜合一的方向发展；

③红外系统将朝着多频谱、多波段、多元面阵成像方向发展；

④激光装置将具备多波长识别、多目标处理能力；

⑤多传感器探测系统以及全面的数据融合；

⑥闭环校正火控原理的应用；

⑦系统整合的方向是分布孔径红外系统的发展方向。

未来的光电吊舱

未来的光电吊舱既是一种目标探测、搜索和跟踪，武器制导的必备手段，又是一种夜间导航，战机(导弹)告警、威胁判断的重要手段。根据实战需要和技术进步，要求光电吊舱的技术性能有显著提高，同时要求其更加小巧轻便，可靠性更高。

①光电吊舱作用距离的匹配性。由于军事行动本身的需求以及要求尽可能减少附带损伤都需要高精度投弹，这就要求无论是有源还是无源光电传感器的作用距离都必须与其所关联的武器的射程相匹配。

②从性能上讲，用中波红外的凝视焦平面阵列探测器取代扫描型长波红外摄像机。

未来的综合光电吊舱还将使用不同类型的其他互补的传感器，以提高整个系统的作战效能。

型号举例

SeaFLIR光电吊舱

SeaFLIR能在海上工作，装有功能强大的陀螺稳定热像仪和远距离彩色CCD摄像机。SeaFLIR是一种加固紧凑型组件，海上应用和空中应用的性能相同，提供远距离红外探测和彩色可见光探测能力。

SeaFLIR可以工作在一个安全的隐蔽距离，并能在各种阴影甚至夜晚条件下清晰地观察到水天线。系统使用的是3～5um InSb焦平面阵列，具有10：1连续变焦。

SeaFLIR的彩色CCD具有10：1连续变焦能力，在昼光条件下具有很好的观察能力，还能在多尘的条件下工作。

SeaFLIR能在5级海况下工作并能承受50G的冲击。按照军标MIL-STD.461和801E进行实地试验后证明，系统具有的防水密封、加固部件、特殊的耐腐蚀涂层以及内部加热装置都使系统满足了海上应用的要求。SeaFLIR系统已在美国海军和美国海岸陆战队得到应用。

SeaFLIR的标准特征是具有人机工程学手动控制器、三种模式跟踪和自动扫描。另外，SeaFLIR的连续360°旋转包括了对天顶的自动成像能力。系统还能与一些其他的设备连接，如雷达、GPS以及火控系统等。

MarkⅡ光电吊舱

Mark II是一个稳定的红外和可见光成像系统，广泛运用到直升机、固定翼飞机和无人机上。这种先进的成像系统的主要应用包括执法、搜索与救援等。世界各地已有200多套Mark II服役。

MKlI成像系统使用了前视红外(FLIR)成像模块和昼光CCD摄像机。Mark II的FLIR具有两个遥控放大倍率(1×和6×)，另外还具有一个瞬时光电变焦，提高热灵敏度，同时将图像放大2倍。彩色CCD摄像机包括一个自动光圈，能在变化的光照条件下保持良好的图像质量。CCD摄像机也具有从1.1×至7×的连续光学变焦能力。另外，MarkⅡ上装有满足军标的电子模块，能连接和控制其他的机载电子系统，如探照灯、从动和自动跟踪系统等。

参考资料

1.机载光电吊舱无角位移隔振设计·文献知网节