F22的照妖镜——热成像仪

热象仪是一种依靠接收目标发射红外线成象的侦察仪一器。物理学的研究表明，物体辐射红外线的强弱、辐射能量中短波成分的比例与物体的性质和温度有关，即使是同一物体，如果各部分的温度不同，则相应辐射的红外线波长和能量也不同。因此，热象仪所显示的图象实质上是反映目标各个部位的温度。这种成象方法叫做热成象。

自然界中，一切物体都可以辐射红外线，因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的红外线差并可以得到不同的红外图像，热红外线形成的图像称为热图。 目标的热图像和目标的可见光图像不同，它不是人眼所能看到的目标可见光图像，而是目标表面温度分布图像，我们周围所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体，都会不停地发出热红外线。例如，我们可以计算出，一个正常的人所发出的热红外线能量，大约为100瓦。大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和8~14微米的热红外线却近似透明的。比0.38微米短的电磁波位于可见光光谱紫色以外，称为紫外线，比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外，称为红外线。目前，最先进的红外热成像仪，其温度灵敏的可达0.03摄氏度。

任何物体都可视为热源，而且热象仪的工作完全是被动的，不易被对方发现和干扰，所以热象仪的应用范围很广。

热像仪在太空中的运用：
现在的导弹预警卫星基本上都是采用高灵敏的红外光学探测设备和电视摄像机。当导弹升空时，从尾部喷出的巨大羽状尾焰会产生强烈的红外辐射。预警卫星用于探测敌方导弹的发射,提供预警和敌方弹道导弹发射点和落点的信息。这些卫星都属于天基红外系统,也就是说靠...24颗整天围绕地球不断旋转的低轨道预警卫星和6颗高轨道卫星,一旦探测到敌方发射导弹,立刻跟踪其红外辐射信号

近几年，国外正在研制一种新型遥感器凝视式镶嵌红外探测器阵列的预警卫星。这种遥感器采用成千上万个探测元件的集成电路片，不采取扫描方式而采取连续观测地球上同一地区的“凝视”方式提供高分辨率探测，并在星上处理各种数据。这样，就大大地扩展了红外光谱的应用范围，把工作波段扩大到中波红外和长波红外波段，不仅能测定洲际导弹的攻击路线和性质，还能探测辐射温度很低的目标，包括辐射峰值为4．3微米的飞机喷气尾焰，以及熄火后的导弹和卫星。

据路透社报道，美国军方17日表示，美军下一代反导预警卫星——“天基红外系统”高轨预警卫星上的探测器日前进行了在轨传输数据的测试，测试取得了圆满成功。卫星的主管部门美空军航天司令部对此次测试非常满意。航天司令部司令齐尔顿上将宣称，探测器传输的第一批影像“实在令人振奋”，“让军事领导人清楚地看到了地球上的景象”。探测器是“天基红外系统”高轨预警卫星的重要组成部分，如果把“天基红外系统”高轨预警卫星比作是反导系统中的“眼睛”的话，探测器则是“眼睛”中的“瞳孔”。

热像仪在反导中的运用：

爱国者”-3的作战程序：预警卫星探测到敌方发射导弹，立即跟踪其红外辐射信号，并引导地基MPQ-53相控阵雷达跟踪目标。雷达将所获信息传送给交战控制车，以确定目标是弹道导弹、巡航导弹、飞机或无人机。然后，作战管理与指挥控制中心依据MPQ-53雷达提供的数据，确定威胁重点，指挥系统各个组成部分工作，并下达发射拦截弹的命令。 　　一旦收到发射命令，拦截弹就腾空而起，其携带的红外探测器盯上来袭导弹后，将竭尽全力与它相撞，与敌方导弹同归于尽。


热像仪在反隐形空战中的运用：   
隐身飞行器虽采用了红外隐身技术，但其温度总比背景温度高，仍有可能被红外探测器、尤其是红外成像设备探测到。将红外成像设备安装在空间平台上用于探测隐身飞行器，可精确提供目标的角位置信息，探测距离可达数百千米。同时用于光电告警   --将凝视型红外探测器安装在飞机、舰艇等平台上，可用于对来袭导弹进行告警和其他红外威胁告警，或自动发出对抗指令，或自动启动红外干扰设备进行自卫。

前苏联80年代开发用于苏-35的52S探热仪，对大军用推力的F-15的迎面探距离可达40公里，尾追能发现180公里外开加力的F-15。“阵风”、“台风”所用的热成像仪探测距离高达70公里以上，与隐形战机发现低可视度战机相当或更远，而且红外探测的方位精度高于雷达。热成像仪红外探测方位精度极好，百公里外误差也只有数米，但不能探测目标距离和速度，要准确探测目标距离和速度需配合激光测距仪、雷达或其他方式。
  
“台风”、“阵风”所用热成像仪已公布探测距离130-148公里，其中“台风”的自主预警系统是采用多普勒雷达和红外阵列组合。

欧洲新一代战机如“台风”“阵风”皆拥有完善的导弹近距告警系统。包括环场红外、紫外探测器及主动的环场雷达等。红外探测能探测任何阶段任何导引方式的来袭导弹，但探测距离较短（一般10公里左右），且只能测向不能测距、测速。环场主动雷达有较远的探测距离，能测距、测速，增加判断威胁等级的参考依据，但雷达的方位精度不如红外探测器。现代普通战机在发现隐形战机时，对方的首轮攻击已经发动，空战节奏更加紧凑。

现代战机身上有很多光学窗口,这些窗口应用了分布式多波段全向导弹告警系统,具有红外/紫外波段的高精度的导弹发射逼近告警设备,它能够从光学波段看到导弹的发射,能够极其精确的对导弹定位,便于使用定向电子干扰和顶向能光学对抗，还可以非常精确有效的控制CFD(红外/铂条干扰弹投放装置)投放干扰弹,合适的时机投放诱饵是自卫电子干扰系统中最有效也是最关键的.还可以及时的控制开外干扰机和滋味电子干扰机的开启.同样的系统目前只有阵风和台风装备,歼-XX的传感器窗口树目少于阵风,从安装围子后看也应该是覆盖了机身的360度空域,。

据过去的统计，大约世界上被导弹击落的飞机其中有85%以上是由红外导弹击落，可见这红外导弹是比较厉害的，人们现在采用了两种办法来干扰红外导弹，一种办法就是使用一种红外诱饵，这种红外诱饵好像我们平时看到的信号弹一样，它打出去以后就可以出现一个很强的红外辐射，这个时候，导弹就跟着红外诱饵跑，而不是跟着飞机或者某一个目标跑；另外一种办法是现在有一种红外干扰机，它是把红外导弹里边的一个信息，进行调制以后产生一个错乱的数据假信息，使导弹偏离目标。这些办法通过战场上的实际试验来看，都取得很好的效果。

　　越南战争期间，前苏联制造的“萨姆—7”红外制导导弹，曾经创造了一个月击落美军战机24架的战绩。但后来美军使用红外诱饵弹，这种干扰弹可以辐射出强烈的红外线，在作战中，投放到被保护目标周围，“萨姆—7”的命中率大大降低。

  “萨姆—7”很快进行了改进，能够分辨出诱饵弹与飞机的红外辐射差别，并在第四次中东战争中再次扬威，使用从前苏联引进的萨姆—7导弹，让以色列的战机吃够了苦头。为了对付改进后的“萨姆—7”为了以色列人采用一种新的干扰方法——“喷油”诱饵。

  由于以燃油燃烧时其发出的红外线很强，且与飞机尾气产生的红外线特性相同，这就使得“萨姆—7”导弹分不清哪是飞机哪是诱饵，因此在对抗中再次处于下风。

  然而，光电制导武器和光电设备在竞争中不断发展。在随后的时间里不仅对付干扰的能力不断提高，使用的范围也越来越广。热象仪是一种依靠接收目标发射红外线成象的侦察仪一器。物理学的研究表明，物体辐射红外线的强弱、辐射能量中短波成分的比例与物体的性质和温度有关，即使是同一物体，如果各部分的温度不同，则相应辐射的红外线波长和能量也不同。因此，热象仪所显示的图象实质上是反映目标各个部位的温度。这种成象方法叫做热成象。

自然界中，一切物体都可以辐射红外线，因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的红外线差并可以得到不同的红外图像，热红外线形成的图像称为热图。 目标的热图像和目标的可见光图像不同，它不是人眼所能看到的目标可见光图像，而是目标表面温度分布图像，我们周围所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体，都会不停地发出热红外线。例如，我们可以计算出，一个正常的人所发出的热红外线能量，大约为100瓦。大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和8~14微米的热红外线却近似透明的。比0.38微米短的电磁波位于可见光光谱紫色以外，称为紫外线，比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外，称为红外线。目前，最先进的红外热成像仪，其温度灵敏的可达0.03摄氏度。

任何物体都可视为热源，而且热象仪的工作完全是被动的，不易被对方发现和干扰，所以热象仪的应用范围很广。

热像仪在太空中的运用：
现在的导弹预警卫星基本上都是采用高灵敏的红外光学探测设备和电视摄像机。当导弹升空时，从尾部喷出的巨大羽状尾焰会产生强烈的红外辐射。预警卫星用于探测敌方导弹的发射,提供预警和敌方弹道导弹发射点和落点的信息。这些卫星都属于天基红外系统,也就是说靠...24颗整天围绕地球不断旋转的低轨道预警卫星和6颗高轨道卫星,一旦探测到敌方发射导弹,立刻跟踪其红外辐射信号

近几年，国外正在研制一种新型遥感器凝视式镶嵌红外探测器阵列的预警卫星。这种遥感器采用成千上万个探测元件的集成电路片，不采取扫描方式而采取连续观测地球上同一地区的“凝视”方式提供高分辨率探测，并在星上处理各种数据。这样，就大大地扩展了红外光谱的应用范围，把工作波段扩大到中波红外和长波红外波段，不仅能测定洲际导弹的攻击路线和性质，还能探测辐射温度很低的目标，包括辐射峰值为4．3微米的飞机喷气尾焰，以及熄火后的导弹和卫星。

据路透社报道，美国军方17日表示，美军下一代反导预警卫星——“天基红外系统”高轨预警卫星上的探测器日前进行了在轨传输数据的测试，测试取得了圆满成功。卫星的主管部门美空军航天司令部对此次测试非常满意。航天司令部司令齐尔顿上将宣称，探测器传输的第一批影像“实在令人振奋”，“让军事领导人清楚地看到了地球上的景象”。探测器是“天基红外系统”高轨预警卫星的重要组成部分，如果把“天基红外系统”高轨预警卫星比作是反导系统中的“眼睛”的话，探测器则是“眼睛”中的“瞳孔”。

热像仪在反导中的运用：

爱国者”-3的作战程序：预警卫星探测到敌方发射导弹，立即跟踪其红外辐射信号，并引导地基MPQ-53相控阵雷达跟踪目标。雷达将所获信息传送给交战控制车，以确定目标是弹道导弹、巡航导弹、飞机或无人机。然后，作战管理与指挥控制中心依据MPQ-53雷达提供的数据，确定威胁重点，指挥系统各个组成部分工作，并下达发射拦截弹的命令。 　　一旦收到发射命令，拦截弹就腾空而起，其携带的红外探测器盯上来袭导弹后，将竭尽全力与它相撞，与敌方导弹同归于尽。


热像仪在反隐形空战中的运用：   
隐身飞行器虽采用了红外隐身技术，但其温度总比背景温度高，仍有可能被红外探测器、尤其是红外成像设备探测到。将红外成像设备安装在空间平台上用于探测隐身飞行器，可精确提供目标的角位置信息，探测距离可达数百千米。同时用于光电告警   --将凝视型红外探测器安装在飞机、舰艇等平台上，可用于对来袭导弹进行告警和其他红外威胁告警，或自动发出对抗指令，或自动启动红外干扰设备进行自卫。

前苏联80年代开发用于苏-35的52S探热仪，对大军用推力的F-15的迎面探距离可达40公里，尾追能发现180公里外开加力的F-15。“阵风”、“台风”所用的热成像仪探测距离高达70公里以上，与隐形战机发现低可视度战机相当或更远，而且红外探测的方位精度高于雷达。热成像仪红外探测方位精度极好，百公里外误差也只有数米，但不能探测目标距离和速度，要准确探测目标距离和速度需配合激光测距仪、雷达或其他方式。
  
“台风”、“阵风”所用热成像仪已公布探测距离130-148公里，其中“台风”的自主预警系统是采用多普勒雷达和红外阵列组合。

欧洲新一代战机如“台风”“阵风”皆拥有完善的导弹近距告警系统。包括环场红外、紫外探测器及主动的环场雷达等。红外探测能探测任何阶段任何导引方式的来袭导弹，但探测距离较短（一般10公里左右），且只能测向不能测距、测速。环场主动雷达有较远的探测距离，能测距、测速，增加判断威胁等级的参考依据，但雷达的方位精度不如红外探测器。现代普通战机在发现隐形战机时，对方的首轮攻击已经发动，空战节奏更加紧凑。

现代战机身上有很多光学窗口,这些窗口应用了分布式多波段全向导弹告警系统,具有红外/紫外波段的高精度的导弹发射逼近告警设备,它能够从光学波段看到导弹的发射,能够极其精确的对导弹定位,便于使用定向电子干扰和顶向能光学对抗，还可以非常精确有效的控制CFD(红外/铂条干扰弹投放装置)投放干扰弹,合适的时机投放诱饵是自卫电子干扰系统中最有效也是最关键的.还可以及时的控制开外干扰机和滋味电子干扰机的开启.同样的系统目前只有阵风和台风装备,歼-XX的传感器窗口树目少于阵风,从安装围子后看也应该是覆盖了机身的360度空域,。

据过去的统计，大约世界上被导弹击落的飞机其中有85%以上是由红外导弹击落，可见这红外导弹是比较厉害的，人们现在采用了两种办法来干扰红外导弹，一种办法就是使用一种红外诱饵，这种红外诱饵好像我们平时看到的信号弹一样，它打出去以后就可以出现一个很强的红外辐射，这个时候，导弹就跟着红外诱饵跑，而不是跟着飞机或者某一个目标跑；另外一种办法是现在有一种红外干扰机，它是把红外导弹里边的一个信息，进行调制以后产生一个错乱的数据假信息，使导弹偏离目标。这些办法通过战场上的实际试验来看，都取得很好的效果。

　　越南战争期间，前苏联制造的“萨姆—7”红外制导导弹，曾经创造了一个月击落美军战机24架的战绩。但后来美军使用红外诱饵弹，这种干扰弹可以辐射出强烈的红外线，在作战中，投放到被保护目标周围，“萨姆—7”的命中率大大降低。

  “萨姆—7”很快进行了改进，能够分辨出诱饵弹与飞机的红外辐射差别，并在第四次中东战争中再次扬威，使用从前苏联引进的萨姆—7导弹，让以色列的战机吃够了苦头。为了对付改进后的“萨姆—7”为了以色列人采用一种新的干扰方法——“喷油”诱饵。

  由于以燃油燃烧时其发出的红外线很强，且与飞机尾气产生的红外线特性相同，这就使得“萨姆—7”导弹分不清哪是飞机哪是诱饵，因此在对抗中再次处于下风。

  然而，光电制导武器和光电设备在竞争中不断发展。在随后的时间里不仅对付干扰的能力不断提高，使用的范围也越来越广。