超级军网数码相机发现F-22的时代到了吗？
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/30 00:34:54
看了不少国内军坛，但直到最近才发现超大，很惊喜。欧美军坛，尤其是美国的，有很多老兵或专业半专业人士，内容技术性比较强，比较实在，而国内军坛（诸如中华网）主要是一帮性压抑的小孩儿乱叫唤，以至于西飞的某重点型号首飞成了隐形超音速战斗轰炸机、瓦良格成了中国第一艘航母、老外夸中国是中国威胁论说中国不好又是看不起俺们，整个一哭笑不得。但是超大空军版确实不错，有一批懂细节、对细节有兴趣的人，比较实在、踏实，愤青比较少。就是黑话比较多，开始读起来费劲，呵呵。
这是我一个月前在美国多维博客上侃的一篇，贴上来做敲门砖见面礼，希望有兴趣懂行的网友拍砖，说不定能引出点有意思的东西。
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远距离探测用雷达而不用可见光，主要原因有两个：一是技术原因，因为高角分辨率的光学探测器体积重量都大，机载不可能，即使陆基也有扫描速度慢的限制，而且处理不容易。一是地球环境的内在原因，地球上可见光源很多，也就是光学探测的干扰很多，而自然环境中雷达频率范围内的发射源很弱。
但是随着技术发展，我认为光学探测很有可能赶上或超越雷达技术。
首先，光学探测相对于雷达有两个巨大的先天优势。雷达因为需要探测者发射雷达波然后接受目标反射波，其信号强度和目标反射截面成正比，和目标距离的四次方成反比。减少雷达反射截面，是F-22等隐形战机的核心设计和特征，利用的就是雷达探测手段对目标特性的这个依赖关系。而光学探测依赖目标自身发光或者反射自然光，或者简而言之就是目标和背景的反差，动态目标很难隐形，尤其是高速运动目标（比如飞机）。其信号强度和目标距离的平方成反比，在远距离上和雷达比有巨大的内在优势。
至于历史上光学探测技术的障碍，随着数码成像和计算机技术的发展已经逐渐消失。现代测地卫星（还不说天文卫星，因为其反射镜面巨大，和机载系统不是同一个数量级）的CCD已经能够达到0.01弧秒数量级的角分辨率，也就是一百公里距离上分辨尺度5厘米，足以在两三百公里以外分辨机型（如果信号强度足够的话）。如果是陆基的话，加上长基线技术，美国CHARA天文望远镜阵列角分辨率已经达到0.0002弧秒，虽然天文望远镜不适合于探测高速运动目标，但我估计特别设计的长基线运动目标探测系统应该能够达到0.001弧秒量级，瓶颈应该是信号强度而不是角分辨率。
信号强度的问题可以通过计算技术解决。这里的关键是运动目标。大部分动物的眼睛对运动目标的灵敏度远高于静止目标，其原因显然不在于眼睛的光学性能，而在于视觉神经和大脑的视觉信号处理。两幅前后拍摄的图像，通过背景特征物相对定位或者检测自身运动然后作相应调整，相减之后运动目标便跃然纸上。至于现有CPU结构是否能够胜任有关计算量要求，这就不是博客里说得清的了，也许需要专门设计的大规模并行处理芯片（每一个单元的处理速度可以比较低）。
扫描速度是个问题，尤其是高角分辨率必然牺牲视野。但类似于相控阵雷达，可以设置一个N倍冗余的CCD阵列，若干CCD单元组成一个探测单元，每一个CCD单元负责观测一个特定方向，处理器对不同CCD单元取样，达到“电子扫描”的效果。有关制造工艺现在还没有，需要花钱。这可能是光学运动目标探测的最大技术难点。
目标的位置和速度可以通过两个探测点同时观测确定。
当然，光学探测的根本缺陷在于受气候影响，夜间探测效率也会很低（尤其是对飞机正面），所以不可能成为全天候系统，而必须和雷达等技术结合。看了不少国内军坛，但直到最近才发现超大，很惊喜。欧美军坛，尤其是美国的，有很多老兵或专业半专业人士，内容技术性比较强，比较实在，而国内军坛（诸如中华网）主要是一帮性压抑的小孩儿乱叫唤，以至于西飞的某重点型号首飞成了隐形超音速战斗轰炸机、瓦良格成了中国第一艘航母、老外夸中国是中国威胁论说中国不好又是看不起俺们，整个一哭笑不得。但是超大空军版确实不错，有一批懂细节、对细节有兴趣的人，比较实在、踏实，愤青比较少。就是黑话比较多，开始读起来费劲，呵呵。
这是我一个月前在美国多维博客上侃的一篇，贴上来做敲门砖见面礼，希望有兴趣懂行的网友拍砖，说不定能引出点有意思的东西。
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远距离探测用雷达而不用可见光，主要原因有两个：一是技术原因，因为高角分辨率的光学探测器体积重量都大，机载不可能，即使陆基也有扫描速度慢的限制，而且处理不容易。一是地球环境的内在原因，地球上可见光源很多，也就是光学探测的干扰很多，而自然环境中雷达频率范围内的发射源很弱。
但是随着技术发展，我认为光学探测很有可能赶上或超越雷达技术。
首先，光学探测相对于雷达有两个巨大的先天优势。雷达因为需要探测者发射雷达波然后接受目标反射波，其信号强度和目标反射截面成正比，和目标距离的四次方成反比。减少雷达反射截面，是F-22等隐形战机的核心设计和特征，利用的就是雷达探测手段对目标特性的这个依赖关系。而光学探测依赖目标自身发光或者反射自然光，或者简而言之就是目标和背景的反差，动态目标很难隐形，尤其是高速运动目标（比如飞机）。其信号强度和目标距离的平方成反比，在远距离上和雷达比有巨大的内在优势。
至于历史上光学探测技术的障碍，随着数码成像和计算机技术的发展已经逐渐消失。现代测地卫星（还不说天文卫星，因为其反射镜面巨大，和机载系统不是同一个数量级）的CCD已经能够达到0.01弧秒数量级的角分辨率，也就是一百公里距离上分辨尺度5厘米，足以在两三百公里以外分辨机型（如果信号强度足够的话）。如果是陆基的话，加上长基线技术，美国CHARA天文望远镜阵列角分辨率已经达到0.0002弧秒，虽然天文望远镜不适合于探测高速运动目标，但我估计特别设计的长基线运动目标探测系统应该能够达到0.001弧秒量级，瓶颈应该是信号强度而不是角分辨率。
信号强度的问题可以通过计算技术解决。这里的关键是运动目标。大部分动物的眼睛对运动目标的灵敏度远高于静止目标，其原因显然不在于眼睛的光学性能，而在于视觉神经和大脑的视觉信号处理。两幅前后拍摄的图像，通过背景特征物相对定位或者检测自身运动然后作相应调整，相减之后运动目标便跃然纸上。至于现有CPU结构是否能够胜任有关计算量要求，这就不是博客里说得清的了，也许需要专门设计的大规模并行处理芯片（每一个单元的处理速度可以比较低）。
扫描速度是个问题，尤其是高角分辨率必然牺牲视野。但类似于相控阵雷达，可以设置一个N倍冗余的CCD阵列，若干CCD单元组成一个探测单元，每一个CCD单元负责观测一个特定方向，处理器对不同CCD单元取样，达到“电子扫描”的效果。有关制造工艺现在还没有，需要花钱。这可能是光学运动目标探测的最大技术难点。
目标的位置和速度可以通过两个探测点同时观测确定。
当然，光学探测的根本缺陷在于受气候影响，夜间探测效率也会很低（尤其是对飞机正面），所以不可能成为全天候系统，而必须和雷达等技术结合。
这是我一个月前在美国多维博客上侃的一篇，贴上来做敲门砖见面礼，希望有兴趣懂行的网友拍砖，说不定能引出点有意思的东西。
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远距离探测用雷达而不用可见光，主要原因有两个：一是技术原因，因为高角分辨率的光学探测器体积重量都大，机载不可能，即使陆基也有扫描速度慢的限制，而且处理不容易。一是地球环境的内在原因，地球上可见光源很多，也就是光学探测的干扰很多，而自然环境中雷达频率范围内的发射源很弱。
但是随着技术发展，我认为光学探测很有可能赶上或超越雷达技术。
首先，光学探测相对于雷达有两个巨大的先天优势。雷达因为需要探测者发射雷达波然后接受目标反射波，其信号强度和目标反射截面成正比，和目标距离的四次方成反比。减少雷达反射截面，是F-22等隐形战机的核心设计和特征，利用的就是雷达探测手段对目标特性的这个依赖关系。而光学探测依赖目标自身发光或者反射自然光，或者简而言之就是目标和背景的反差，动态目标很难隐形，尤其是高速运动目标（比如飞机）。其信号强度和目标距离的平方成反比，在远距离上和雷达比有巨大的内在优势。
至于历史上光学探测技术的障碍，随着数码成像和计算机技术的发展已经逐渐消失。现代测地卫星（还不说天文卫星，因为其反射镜面巨大，和机载系统不是同一个数量级）的CCD已经能够达到0.01弧秒数量级的角分辨率，也就是一百公里距离上分辨尺度5厘米，足以在两三百公里以外分辨机型（如果信号强度足够的话）。如果是陆基的话，加上长基线技术，美国CHARA天文望远镜阵列角分辨率已经达到0.0002弧秒，虽然天文望远镜不适合于探测高速运动目标，但我估计特别设计的长基线运动目标探测系统应该能够达到0.001弧秒量级，瓶颈应该是信号强度而不是角分辨率。
信号强度的问题可以通过计算技术解决。这里的关键是运动目标。大部分动物的眼睛对运动目标的灵敏度远高于静止目标，其原因显然不在于眼睛的光学性能，而在于视觉神经和大脑的视觉信号处理。两幅前后拍摄的图像，通过背景特征物相对定位或者检测自身运动然后作相应调整，相减之后运动目标便跃然纸上。至于现有CPU结构是否能够胜任有关计算量要求，这就不是博客里说得清的了，也许需要专门设计的大规模并行处理芯片（每一个单元的处理速度可以比较低）。
扫描速度是个问题，尤其是高角分辨率必然牺牲视野。但类似于相控阵雷达，可以设置一个N倍冗余的CCD阵列，若干CCD单元组成一个探测单元，每一个CCD单元负责观测一个特定方向，处理器对不同CCD单元取样，达到“电子扫描”的效果。有关制造工艺现在还没有，需要花钱。这可能是光学运动目标探测的最大技术难点。
目标的位置和速度可以通过两个探测点同时观测确定。
当然，光学探测的根本缺陷在于受气候影响，夜间探测效率也会很低（尤其是对飞机正面），所以不可能成为全天候系统，而必须和雷达等技术结合。看了不少国内军坛，但直到最近才发现超大，很惊喜。欧美军坛，尤其是美国的，有很多老兵或专业半专业人士，内容技术性比较强，比较实在，而国内军坛（诸如中华网）主要是一帮性压抑的小孩儿乱叫唤，以至于西飞的某重点型号首飞成了隐形超音速战斗轰炸机、瓦良格成了中国第一艘航母、老外夸中国是中国威胁论说中国不好又是看不起俺们，整个一哭笑不得。但是超大空军版确实不错，有一批懂细节、对细节有兴趣的人，比较实在、踏实，愤青比较少。就是黑话比较多，开始读起来费劲，呵呵。
这是我一个月前在美国多维博客上侃的一篇，贴上来做敲门砖见面礼，希望有兴趣懂行的网友拍砖，说不定能引出点有意思的东西。
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远距离探测用雷达而不用可见光，主要原因有两个：一是技术原因，因为高角分辨率的光学探测器体积重量都大，机载不可能，即使陆基也有扫描速度慢的限制，而且处理不容易。一是地球环境的内在原因，地球上可见光源很多，也就是光学探测的干扰很多，而自然环境中雷达频率范围内的发射源很弱。
但是随着技术发展，我认为光学探测很有可能赶上或超越雷达技术。
首先，光学探测相对于雷达有两个巨大的先天优势。雷达因为需要探测者发射雷达波然后接受目标反射波，其信号强度和目标反射截面成正比，和目标距离的四次方成反比。减少雷达反射截面，是F-22等隐形战机的核心设计和特征，利用的就是雷达探测手段对目标特性的这个依赖关系。而光学探测依赖目标自身发光或者反射自然光，或者简而言之就是目标和背景的反差，动态目标很难隐形，尤其是高速运动目标（比如飞机）。其信号强度和目标距离的平方成反比，在远距离上和雷达比有巨大的内在优势。
至于历史上光学探测技术的障碍，随着数码成像和计算机技术的发展已经逐渐消失。现代测地卫星（还不说天文卫星，因为其反射镜面巨大，和机载系统不是同一个数量级）的CCD已经能够达到0.01弧秒数量级的角分辨率，也就是一百公里距离上分辨尺度5厘米，足以在两三百公里以外分辨机型（如果信号强度足够的话）。如果是陆基的话，加上长基线技术，美国CHARA天文望远镜阵列角分辨率已经达到0.0002弧秒，虽然天文望远镜不适合于探测高速运动目标，但我估计特别设计的长基线运动目标探测系统应该能够达到0.001弧秒量级，瓶颈应该是信号强度而不是角分辨率。
信号强度的问题可以通过计算技术解决。这里的关键是运动目标。大部分动物的眼睛对运动目标的灵敏度远高于静止目标，其原因显然不在于眼睛的光学性能，而在于视觉神经和大脑的视觉信号处理。两幅前后拍摄的图像，通过背景特征物相对定位或者检测自身运动然后作相应调整，相减之后运动目标便跃然纸上。至于现有CPU结构是否能够胜任有关计算量要求，这就不是博客里说得清的了，也许需要专门设计的大规模并行处理芯片（每一个单元的处理速度可以比较低）。
扫描速度是个问题，尤其是高角分辨率必然牺牲视野。但类似于相控阵雷达，可以设置一个N倍冗余的CCD阵列，若干CCD单元组成一个探测单元，每一个CCD单元负责观测一个特定方向，处理器对不同CCD单元取样，达到“电子扫描”的效果。有关制造工艺现在还没有，需要花钱。这可能是光学运动目标探测的最大技术难点。
目标的位置和速度可以通过两个探测点同时观测确定。
当然，光学探测的根本缺陷在于受气候影响，夜间探测效率也会很低（尤其是对飞机正面），所以不可能成为全天候系统，而必须和雷达等技术结合。
光学，红外探测仪，毛子的SU-27上就有。很古老的东西。
;P 焦距、视场、光圈
近距光学探测当然早就有了，我说的是远距。云层和黑夜的影响是致命的，云层也许可以通过地面探测系统和高空机载系统结合在一定程度上克服，大功率高频脉冲激光主动探测也许可以在晚上干活，还可以实现单站单次确定速度，但机载难度很大。
本兽胡乱说2句吧.
光学系统有以下难以解决的问题:
1 受气候变化影响太大,光学系统作为被动探测系统,主要依靠接收目标反射,衍射,折射或者自身发光来进行探测,而无论可见光还是不可见光都将受到严重的大气变化影响,导致其实际探测距离变化非常非常大.
2 受到视场的严重限制,一般足够远的距离就以为着足够小的视场,至于视场多小,捕食者无人机用的光学吊舱就有0.1度的极窄视场.
3 存在严重的测距精度不足问题.
4 远程探测用光学系统的光学孔径必须做的非常非常大,这也是非常严重的问题.
光学系统用做反隐身是个好想法,很多国家确实这么去做了,但是相比雷达,目前的光学系统还是不能相比的.当然本兽以为在战斗机上装备光学探测系统确实也是对付隐身飞机的好办法,起码多了一种探测方式也不是坏事情.
光学系统有以下难以解决的问题:
1 受气候变化影响太大,光学系统作为被动探测系统,主要依靠接收目标反射,衍射,折射或者自身发光来进行探测,而无论可见光还是不可见光都将受到严重的大气变化影响,导致其实际探测距离变化非常非常大.
2 受到视场的严重限制,一般足够远的距离就以为着足够小的视场,至于视场多小,捕食者无人机用的光学吊舱就有0.1度的极窄视场.
3 存在严重的测距精度不足问题.
4 远程探测用光学系统的光学孔径必须做的非常非常大,这也是非常严重的问题.
光学系统用做反隐身是个好想法,很多国家确实这么去做了,但是相比雷达,目前的光学系统还是不能相比的.当然本兽以为在战斗机上装备光学探测系统确实也是对付隐身飞机的好办法,起码多了一种探测方式也不是坏事情.
回Hammeryk：
气候影响是个问题，所以光学探测（或者说可见光探测）只能是整体系统的一个部分。
视场窄是高角分辨率的另一个说法，这和雷达没有实质区别，但是可以通过半电子扫描克服。比如类似现代投影电视原理，用一组高速旋转的微型镜片把不同角度的入射光反射到镜头上。
测距精度是被动探测的普遍性问题，但是作为防空预警性系统（而不是末端制导），大致的位置和速度就很有价值了。
光学孔径可以用长基线系统解决。机载长基线在理论上也可以，但是对实时测距精度和计算速度要求很高，不知道现代技术水平还差多远。
气候影响是个问题，所以光学探测（或者说可见光探测）只能是整体系统的一个部分。
视场窄是高角分辨率的另一个说法，这和雷达没有实质区别，但是可以通过半电子扫描克服。比如类似现代投影电视原理，用一组高速旋转的微型镜片把不同角度的入射光反射到镜头上。
测距精度是被动探测的普遍性问题，但是作为防空预警性系统（而不是末端制导），大致的位置和速度就很有价值了。
光学孔径可以用长基线系统解决。机载长基线在理论上也可以，但是对实时测距精度和计算速度要求很高，不知道现代技术水平还差多远。
如果美鸡上涂个大大滴红五角星，是不是就当成友机鸟:D
云阿~ 怎么办
ccd目前都是日本产滴 :L
如何驱动一个视场为1度乘以1度的窄视场镜头完成一个120乘以120空域的扫描貌似还是个不小的问题啊.当然还有聚焦问题,这么快的扫描速度镜头对焦距也是不容易啊.至于图象识别,无效目标或者杂图象的过滤等等问题.不是本兽不看到被动光学系统,只不过用来和雷达比远程探测预警能力,那应该是事倍功半的事情.被动接收目标信号来进行探测存在非常大的局限性的.
光是如何聚焦就是个不可能的任务，“视场为1度乘以1度的窄视场镜头完成一个120乘以120空域的扫描”的同时还要不停的变换10至100公里的焦距！可能吗？
超远距有聚焦问题吗？简单平行光。
光学信号的处理和识别其实是很难的问题。以对飞机的自动判别为例，同一架飞机，其姿态变化会让光学图像变得千姿百态。对远距离的目标进行肉眼识别尚且很难判断型号，更不用说用计算机去判断了。
再者光学探测，在大多数情况下其探测距离无法和雷达相比拟。典型的例子就是在暗夜，靠光学信号在地面发现空中目标是非常难的，即便发现了，可以应对的时间也不多了。
探测的目的不是单单的在于看见，而是在于提供尽量长的应对时间。尤其是对于预警系统。
再者光学探测，在大多数情况下其探测距离无法和雷达相比拟。典型的例子就是在暗夜，靠光学信号在地面发现空中目标是非常难的，即便发现了，可以应对的时间也不多了。
探测的目的不是单单的在于看见，而是在于提供尽量长的应对时间。尤其是对于预警系统。
原帖由 化外 于 2007-12-12 15:32 发表
超远距有聚焦问题吗？简单平行光。
又要变焦，又要面广，大概扫描一次的图像可以都搞大地测绘了。这是一个非常庞大的数据量。
而且，绝大多数都是不需要的杂乱图像。怎样对获得的巨量的图像进行分析识别？尤其当敌机的背景不是天空，而是杂乱的地面的时候？
;P 驱动一套巨大的镜组……还要长基线，是多套镜组去快速扫描，这得用啥玩意去驱动啊
原帖由 greatmatch 于 2007-12-12 16:17 发表
又要变焦，又要面广，大概扫描一次的图像可以都搞大地测绘了。这是一个非常庞大的数据量。
而且，绝大多数都是不需要的杂乱图像。怎样对获得的巨量的图像进行分析识别？尤其当敌机的背景不是天空，而是杂乱 ...
用不着总是想着变焦，恒定焦距，小光圈就OK，光圈足够小的话，对远景和近景都OK。:victory:
兄弟说的第二点倒是真的，图像识别俺倒是也小有接触过，按照现在的技术......嗯.....大家继续等几年吧:D 视发展情况而定～
]]
原帖由 greatmatch 于 2007-12-12 20:41 发表
兄弟，光圈太小的话，进光量不足，图像会很灰暗的。。。而且要保证图像不糊，快门时间也要足够短。还有，貌似要对远景变焦拉近，也是需要一点聚焦的。
其实说穿了光学探测就是极短波长雷达
分辨率，回波强度，扫描范围，目标辨识之类雷达会遇到的问题
这儿估计一样都不会缺，最多改头换面
等你用光学手段看到F-22,它的导弹已把你送到上帝身边了,上帝会告诉你刚才是怎么死的:L
原帖由 oldwatch 于 2007-12-12 20:44 发表
其实说穿了光学探测就是极短波长雷达
分辨率，回波强度，扫描范围，目标辨识之类雷达会遇到的问题
这儿估计一样都不会缺，最多改头换面
不是。真要像极短波雷达，那应该是机头上装一个巨大的探照灯去照。
或者说，像是由太阳提供“极波雷达波”，然后我们的被动雷达天线去接收。。。
原帖由 化外 于 2007-12-12 11:39 发表
看了不少国内军坛，但直到最近才发现超大，很惊喜。欧美军坛，尤其是美国的，有很多老兵或专业半专业人士，内容技术性比较强，比较实在，而国内军坛（诸如中华网）主要是一帮性压抑的小孩儿乱叫唤，以至于西飞的某重 ...
:L 这句话超寒。。。。。
打击楼主一下，美军隐身战机已经考虑视觉隐身了。
被动红外搜索与光学摄象头连动，红外搜索发现目标后再用光学镜头跟踪。法国的OSF貌似就是这样做的，而英国台风上的则是红外成像，没有光学系统。
原帖由 greatmatch 于 2007-12-12 20:47 发表
不是。真要像极短波雷达，那应该是机头上装一个巨大的探照灯去照。
或者说，像是由太阳提供“极波雷达波”，然后我们的被动雷达天线去接收。。。
才想起来还有另一个重大缺陷：
被动接收，无法测距，顺带好像也没法测速
估计要被假目标骗到昏过去
Oldwatch, passive detection CAN measure speed and position. Just use multiple (say, two?) detection stations at the same time, get the position from simple triangulation. Then do it again a second later and get the speed (I'm talking vector, meaning the speed and direction).
Come on, there's gotta be to be some real dude who knows the shit around here, right?
BTW, visible light detection does NOT have to be passive. High intensity, high frequency pulse laser could very well be the thing that makes active optical detection work.
Come on, there's gotta be to be some real dude who knows the shit around here, right?
BTW, visible light detection does NOT have to be passive. High intensity, high frequency pulse laser could very well be the thing that makes active optical detection work.
原帖由 yf23 于 2007-12-12 12:00 发表
;P 焦距、视场、光圈
云层、弱光、低可视涂装。。。。
雯钰，叔叔带你去看乌龟。