舰艇热像仪
shipborne thermal imager
jianting rexiangyi
舰艇热像仪
利用目标与背景的温差，通过二维光机扫描摄取景物热图像，并转换成可见光图像的舰艇光电探测设备。亦称前视红外装置。属被动式红外探测设备。装备在大、中型水面舰艇上，用于舰艇火控、舰船夜间导航、战场侦察与监视等。与激光测距仪、电视跟踪仪组合，构成光电跟踪仪，可用来探测、跟踪空中、海上、岸上各类目标。安装在潜艇潜望镜上，可提高潜艇全天候的昼夜观察和攻击能力。
热像仪一般由红外光学望远系统、二维光机扫描机构、红外探测器、信号处理器、显示器和致冷装置等组成(见图)。红外光学系统会聚来自目标方向的红外辐射，通过垂直和水平的二维光机扫描机构，对视场内各点进行逐点扫描，并将各点的红外信息投射到红外探测器上，红外探测器将红外信息转换成相应的电信号，经处理器处理后，输出视频信号，在显示器上显示出目标的可见光图像。热像仪输出的视频信号，一般与电视兼容。致冷装置，为红外探测元件提供工作所需的低温环境。采用碲镉汞作探测器时，一般需在77K～80K(－196℃～－193℃)超低温下工作。
热像仪组成与工作原理示意图
热像仪常用的光机扫描方式有3种：串扫型、并扫型和串并扫型。串扫型线列多元探测器，各敏感单元排列的方向与行扫描方向相同。扫描时，探测器各元依次对目标各点进行探测，并转换成相应的电信号，经延时积分电路，将各元输出的信号进行叠加，使目标信息得到加强，以提高信噪比。并扫型线列多元探测器，排列的方向与行扫描方向垂直，每扫一次，探测器各元各扫出一行，形成一条与探测器元数相同行数的扫描带。与串扫型相比，扫描频率可大大降低，但对探测器各元的一致性要求较高。串并扫型多元探测器，排列成矩阵，水平方向上的多元探测器与串扫型功能相同；垂直方向上的多元探测器与并扫功能相同。兼有串扫型和并扫型的优点，可增强目标信息，又可降低光机扫描频率。实际使用的多为串并扫型或并扫型。
现代舰艇热像仪一般工作在8～14微米远红外波段。具有隐蔽性好，受天气条件影响小，抗电磁干扰能力强，能穿透烟雾进行观测，并有一定的识别伪装能力等优点。热像仪灵敏度较高，最小可分辨温差达0．03℃；空间分辨率0．1～0．4毫弧度。夜间可观察到1000米处的人，10～18千米远的飞机，4～6千米远的掠海导弹以及接近视距的舰艇。随着红外焦平面器件的发展，已出现凝视式固态自扫描热像仪，省去笨重的光机扫描机构，具有体积小，重量轻、动态范围大、灵敏度和分辨率高等特点，在军事上将得到广泛的应用。
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