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第十章 夜视技术. 西安交通大学军事教研室. 教学目标:通过本节课的学习,了解夜视技术在现代战争中的地位和作用。 本课重点:夜视技术在现代战争中的重要性。 本课难点:夜视技术的原理和应用。. 第一节 夜视技术简介. 一、基本概念 1 、 夜 视 : 就是夜间观察。 2 、 夜视技术 : 就是应用光电探测和成像器材 , 将肉眼不可视目标转换 ( 或增强 ) 成可视影像的信息采集、处理和显示技术。 3 、 夜视器材 的含义: 狭义:人眼夜间观察的助视器。
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第十章 夜视技术 西安交通大学军事教研室
教学目标:通过本节课的学习,了解夜视技术在现代战争中的地位和作用。教学目标:通过本节课的学习,了解夜视技术在现代战争中的地位和作用。 • 本课重点:夜视技术在现代战争中的重要性。 • 本课难点:夜视技术的原理和应用。
第一节 夜视技术简介 • 一、基本概念 • 1、夜 视:就是夜间观察。 • 2、夜视技术:就是应用光电探测和成像器材,将肉眼不可视目标转换(或增强)成可视影像的信息采集、处理和显示技术。 • 3、夜视器材的含义: • 狭义:人眼夜间观察的助视器。 • 广义:能将非可视目标转化为可被人或技术装备感知的信息传感装置。
二、夜视技术发展历史 • 1、古代夜视技术; • 《孙子兵法》——“形人而我无形” • ——“夜战多火鼓,昼战多旌旗” • 马陵之战 官渡之战 草船借箭 赤壁之战 • 2、近代夜视技术; • 一战中探照灯、照明弹的出现; • 3、现代夜视技术的产生和发展; • 1934年,荷兰科学家“霍尔斯特” • 二战后期,出现了真正现代意义的夜视装备。 • 德国 美国M3卡宾枪 • 4、80年代以来夜视装备在战争中的大规模应用。
三、夜视技术的技术基础 • 1、现代夜视技术目前已发展成为一门光、机、电的综合应用技术,涉及到的范围相当广泛。 • 2、其中最基本的是微光技术和红外技术,因为这两种技术是当前获得实际应用的红外转换技术、微光像增强技术和红外热成像技术发展的技术基础。 • 3、夜视技术的基本方法——成像方法,就是将物体的光强分布通过某种形式转换成为像的光强分布。 • (1)间接反射成像:依靠景物各部分所反射的光量之差异来提供景物图像的细节。 • (2)直接辐射成像:通过观察景物自身各部位的能量之差异来获得景物图像的细节。
四、夜视器材分类 1、根据夜视器材所敏感的光波波段 (1)热辐射成像 (2)近红外光及可见光成像 (3)紫外光成像 2、根据夜视器材是否需要人工照明光源: (1)被动式成像 (2)主动式成像 3、根据图像转换与增强原理, (1)微光夜视仪 (2)微光电视 (3)热成像仪 (4)激光成像雷达 (5)主动式红外夜视仪
第二节 夜视技术基础 • 一、夜天光和热辐射(夜视光源) • 1、月光、星光和大气辉光, 合称为“夜天光” ;(微光—能被人眼直接感受到;还有一部分不能为人眼感受到,但能通过某种方式转换后可供利用的近红外光) • 2、一切自然景物只要其自身温度高于绝对零度(T=-273℃),都能向外辐射红外线,温度越高,辐射的波长就越短。
二、大气传输特性和景物反射特性 • 1.大气传输特性 • 2. 景物反射特性 • 自然景物对光波存在选择性吸收和反射现象,其反射能力取决于: • (1)景物表面颜色; • (2)景物粗糙状况; • (3)景物受光方向。
三、夜间视觉与夜间观察 • 1、夜间视觉: • 视觉是一种复杂的光学、生理学和心理学过程。 • 2、夜间观察: • (1) 视角(a):指的是物体对观察者眼睛所张的平面角 。 • (2) 亮度(L):指的是物体在被观察的方向上,单位面积和单位立体角所给的光通量 。 • (3) 对比度(C):规定为目标与背景的亮度起伏与它们的平均亮度之比 。
第三节 主要夜视仪的组成及作用 • 一、主动式红外夜视仪 • 1、组成 • (1)红外探照灯(2)红外光学系统(3)红外变像管(4)电源 • 2、原理 • 光-电-光转换过程 • 原理图红外探照灯视频 • 中国的技术
二、微光夜视仪 • 1、组成 • (1)微光光学系统(2)像增强器(3)电源 • 2、原理 • 光-电-光转换过程 第一代原理图第二代原理图 视频
三、热成像仪 • 1、组成 • (1)红外物镜(2)多角棱镜(3)探测器(4)放大器(5)发光二极管(6)目镜 • 2、原理 • 光-电-光转换过程 • 热像仪原理图 手持式热像仪 • 红外热像仪抓贼 • 美陆军红外热像仪 • 夜间街景 • 视频
第四节 夜视技术在军事上的应用 • 一、夜视技术的战场应用 • 由于夜视器材在战场的大量应用,提高了部队在夜间行动的能力,不可避免的给战场带来一些影响。 • 1 夜间观察与侦察 • 2 夜间驾驶 • 3 夜间瞄准射击 • 二、夜视器材的局限性
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英国头盔式单眼夜视镜,夜间视距370m 美国M982/M983单眼夜视镜
美军AN/PAS – 13夜视仪(配装M16A1步枪) 美国M982D/M983D防水夜视镜
英空军用“夜鸟”夜视眼镜。 英国「猫眼」夜视眼镜。
英军“鹰眼”夜视眼镜,它采用折叠光路,配戴时与面部的距离很近。英军“鹰眼”夜视眼镜,它采用折叠光路,配戴时与面部的距离很近。 法陆军装备的TRTUugo夜视眼镜。
经计算机处理的坦克热成像图,用于研究宽小段烟雾的掩蔽效果。经计算机处理的坦克热成像图,用于研究宽小段烟雾的掩蔽效果。
英军MRTI多功能热成像夜视仪 第3代“龙”反坦克导弹跟踪器,内装电致冷热成像仪。
从前视红外仪看到的坦克图像。 热成像仪显示给射手的图像。
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