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美军三代夜视技术管窥:阿帕奇靠其执行夜间任务

热度209票  浏览870次 【共0条评论】【我要评论 时间:2010年1月25日 12:31

  美国《防务工业日报》网站1月20日发表文章称,美军近年来主张通过装备先进夜视设备使部队具备全天候作战能力,不再受自然条件限制的同时还可以大大减少人员伤亡。在伊拉克和阿富汗战争中,美陆军、特种部队和海军陆战队大量装备夜视设备,使美军夜战优势更加突出。文章介绍了美军三代夜视技术的发展情况以及重点应用平台,文章同时还列举了美军近几年来夜视武器装备的重要采购合同和重大事件。

  文章写道,2007年圣诞节前夕,美军士兵正在伊拉克摩苏尔搜寻基地组织成员,他们的头盔上装备了夜视镜,正是这种不起眼的装备为美军士兵在伊拉克和阿富汗战场作战提供了便利。美军士兵发现基地组织嫌疑人绑架了一名11岁男孩作人质,凭借夜视能力,美军在保证人质安全的情况下击毙了武装分子。此后,美军又和基地组织武装人员发生交火,10名武装分子在冲突中丧生,而美军未死一人。美军一名指挥官称,夜视能力是美军目前在伊拉克和阿富汗战场具备的一大优势。

  夜视技术概况

  夜视技术是一种借助光电成象器件实现夜间观察的技术,通常分为微光增强夜视和红外热成像夜视两类。微光增强夜视技术通过带像增强管的夜视镜,对夜间光亮微弱目标像进行增强以供观察。微光夜视仪是目前生产量和装备量最大和用途最广的夜视器材。红外热成像夜视技术是通过主动照射并利用目标反射红外光或借助目标自身发射的红外辐射来实现观察的技术,分为主动红外夜视技术和被动红外夜视技术。可在地下或建筑物内部使用,具有作用距离远和抗干扰等优点,已成夜视装备的发展重点,

  微光增强夜视技术

  增强微光夜视技术是通过带增强管的夜视镜对光照亮微弱目标像进行增强以供观察的光电成像技术。从上世纪50、60年代迄今,该技术及产品已经经过了前后三代的发展。

  三代夜视技术演变

  夜视技术已经发展到第三代,敏感性不断提升。

  第一代:

  上世纪60年代初期,被动夜视技术兴起,它采用光电阴极、光纤面板耦合的级联式像增强管,1966年美军在侵越战场使用,于70年进行批量生产,装备部队。第一代设备敏感性较差,体积较大且笨重,弱光成像较差,而且经常出现拖尾和失真。一代像增强管使用寿命约为2000小时。目前,一代技术已被美国淘汰。

  一代夜视设备代表有:

  AN/PVS—2 夜视仪

  第二代:

  上世纪60年代末70年代初,微通道板技术的发展催生了第二代夜视技术产品。影像增强管的使用寿命也从2500小时提高至4000小时。

  第二代夜视设备代表有:

  AN/PVS—3微光瞄准镜

  AN/PVS—4武器瞄准具

  AN/PVS—5夜视镜

  第三代:

  第三代像增强管使用最新砷化镓技术,使分辩率和光灵敏度均有大幅提高,在星光和更暗的夜光下也能看清物体。技术的不断提升也使得第三代像增强管的寿命提高至10000小时。

  第三代夜视仪器代表有:

  AN/PVS—7双目夜视镜

  AN/PVS—10夜视仪

  AN/PVS—14单目夜视镜

  AN/PVS—15水下夜视望远镜

  AN/AVS—7飞行员夜视成像系统

  AN/GVS—5激光测距仪

  AN/AAS—32机载激光跟踪器

  此外,还有通过分割微通道板、调节光电阴极以及结合微光增强和红外成像技术的三代半设备,主要代表有AN/PVS—22夜视仪和增强夜视镜(ENVG)。

  “奥米尼巴斯”采购计划:

  自1985年以来,美军通过一系列“奥米尼巴斯”计划获得了一大批夜视设备。一期计划中,美陆军采购了AN/PVS—7A双目夜视镜和AN/PVS—7B双目夜视镜。此后,美军方先后采购了AN/PVS—7系列和AN/AVS—6和AN/AVS—9飞行员夜视系统及相关设备。1990年的二期计划,1992年的三期计划,1996年的四期计划,1998年的五期计划以及2002年的六期计划。最新七期采购计划合同2005年授予诺斯罗普格鲁门公司和ITT公司,这份5年期的合同预计价值32亿美元,采购设备包括AN/PVS—14单筒眼罩、AN/PVS—7双目镜、MX—10130/UV影像增强管和MX—11769/UV增强管等。

  这当中,AN/AVS—6型飞行员夜视镜视场40度,美陆军曾先后采购四批,用以装备陆军航空部队固定翼飞机或直升机飞行员使用。改进型AN/AVS—6使用了第三代像增强管大幅提高了分辩率和光灵敏度以及探测距离。AN/AVS—7型夜视飞行图像系统/平视显示器是对AN/AVS—6型的改进。该系统安装在飞行员护目镜上部两侧,将获取到的飞行信息传输至护目镜。美陆军计划采购1904部该系统,目前正在对该系统进行改善,以便将其装备至UH—60A/L和CH—47D等直升机。该系统也用于美海军陆战队。AN/PVS-14单眼夜视设备是轻型头带和头盔带图像增强设备。可与装在步枪上的瞄准灯相结合,为士兵提供夜间执行驾驶、机动、急救、地图阅读以及维修等行动的能力。最新式的AN/PVS—14可由单个1.5V电池供电。AN/PVS—14结合了第三代MX—10160型无源像增强管和航空用夜视镜AN/AVS—6的优点,有助于增强观察、指挥和控制能力,它比AN/PVS—7D分辩率更高、重量更轻,使用起来更为简便灵活,观察距离也大大增加。1996年,美国陆军与ITT和Litton两家公司签订“奥米尼巴斯”采购合同,采购AN/PVS—14。此外,第三代像增强管也是AN/PVS—10夜晚狙击瞄准具和改进型昼/夜火控和观察装置的必要组成部分。该增强管能向特种部队提供实时像增强图像,既可用于中型和重型阻击步枪瞄准,也可用于战略侦察。

  热力武器瞄准器二代:

  红外热像仪采用一种内光电效应半导体器件作探测器,将景物的辐射图像转换成电荷图像,经信息处理后,由显示器件转换成可见图像。该技术在军事上有着广泛应用。美国雷神公司为美陆军研制的ANS/PAS—13

型热力武器瞄准器就是一种先进的红外夜视设备,这是一种使用第二代前视红外技术的热成像瞄准系统,包含的技术有高灵敏度碲化镉焦平面技术、轻质高传输率二元光学部件、小体积低功耗的超大规模集成电路电子部件、热电致冷器以及低功耗高亮度发光二极管等等。

  美陆军和海军陆战队另一项采购合同是热力武器瞄准器二代,这是一个美陆军和海军陆战队联合开发的下一代热力发展瞄准系统。2004年3月,BAE公司和DRS公司得到了未来5年提供3万套该设备的合同。该武器瞄准器主要分为轻型、中型和重型三种型号,其中轻型主要用于M16/M4系列枪支,中型用于M249自动武器和M240系列机枪,重型用于M2机枪,MK19系列40毫米自动榴弹机枪和M107型远程狙击步枪。2007年7月,美陆军与BAE、DRS和雷声三家公司分别签署了热力武器瞄准系统的相关合同。热力武器瞄准系统使美军具备全天候发现目标的能力,提高了美军士兵侦察、战场监视和目标打击能力。

  多功能激光瞄准系统:

  2005年,美国陆军研究、开发和工程司令部签署总价13.7亿美元的多功能激光瞄准系统合同。该系统适用于弱光和夜间射击环境,使用者能够在低照明光及夜间环境下更容易发现目标,同时能够有效避免附带损害或误识别目标。

  直升机夜视系统:

  洛克希德—马丁公司为美军AH—64阿帕奇直升机提供了具备夜视能力的“箭头”

前视红外系统。“箭头”是一种先进的光电和火控系统,可以使飞行员在夜间能通过头盔显示瞄准系统看到机外l比1的景物图像,景物图像显示在飞行员头盔上。该系统夜间对坦克的探测距离12千米,识别距离7千米。阿帕奇直升机飞行员可借助该系统发射“地狱火”导弹和其他武器、在夜间和恶劣天气下飞行。“箭头”的前视红外设备使用传感器图像处理技术,帮助飞行员在低空飞行时找出最佳路线以躲避电线和树枝等障碍物。2005年5月,洛克希德—马丁公司向美陆军提供首个“箭头”系统,当年6月完成首架阿帕奇直升机的安装工作。到2011年12月,美陆军共将接收超过850套该系统。此外,雷声公司还为美军CH—53E直升机提供AN/AAQ—29A夜视系统套件。

  全景夜视镜:

  美空军正在试验全景夜视镜,该设备装有4个16毫米夜视管,为飞行员提供95度无缝视场,使飞行员不再需要不断地进行水平扫视。传统夜视系统的视场只有40度。全景夜视镜目前正在AC—130武装直升机、MC—130、A—10和C—17等多种机型上测试。

  主要采购合同和关键事件:

  以下为美军方自2004年以来签署的有关夜视设备的主要采购合同和重要事件一览。

  2010年1月20日:新罕布什尔州Optics

1公司获得价值3780万美元的热成像仪系统、备件及相关数据的合同。该设备将安装到美军特种部队使用的AN/PVS—15A夜视护目镜上,合同将在2015年1月前履行完毕。

  2010年1月12日:ITT公司夜视器材部门得到价值740万美元的采购合同,将向加拿大军队提供多种夜视装备。合同规定完工日期为2010年12月31日。

  2009年11月25日:BAE公司赢得价值4200万的合同,将向美陆军提供1203掏夜视镜,又称激光目标定位模块系统。该设备为手持护目镜,能够使美军士兵在夜间或大雾和浓烟等能见度较低的情况下准确的进行目标定位。预计合同完成日期为2014年5月14日。

  2009年10月16日:ITT公司赢得7200万美元的飞行员夜视护目镜(AN/AVS—6)、夜视管和备件合同。该公司同时宣布其仍然是美陆军航空护目镜唯一供应商。

  2009年10月16日:ITT公司从美军研究发展与工程司令部采购中心得到价值1930万美元的AN/PVS—14单目夜视设备采购合同,其中80%的护目镜将提供给美空军,其余的分别交付美海军和美陆军。N/PVS—14结合了第三代MX—10160型无源像增强管和航空用夜视镜AN/AVS—6的优点,有助于增强观察、指挥和控制能力,它比AN/PVS—7D分辩率更高、重量更轻,步兵作战小组指挥员使用起来更加灵活,

观察距离也大大增加。

  2009年8月12日:ITT公司得到价值4300万美元的增强型夜视镜(ENVG)和相关备件的后续合同。原合同于2005年签署,总额为5.6亿美元。ITT公司与雷神公司合作开发增强型夜视镜,该设备又称AN/PSQ—20,将微光增强和红外成像技术相融合,兼具两者的优势。美陆军于2008年4月装备首部该设备。

  2009年8月10日:BAE公司宣布将与Vectronix公司合作完成总额为3.47亿美元、为期5年的合同,每月向美陆军交付200套激光目标定位模块。该设备重量不足5.5磅,由直视光学系统、热力夜视摄像机、激光测距仪、数字指南针和全球定位系统接收器等部件构成,能够在日间识别2.6英里外的目标,完全黑暗环境下的识别距离为半英里

  2009年7月28日:洛克希德—马丁公司接受总额1.42亿美元合同,为美国陆军AH—64阿帕奇直升机安装55套“箭头”先进光电和火力控制系统。阿帕奇直升机飞行员可借助该系统发射“地狱火”导弹和其他武器、在夜间和恶劣天气下飞行。“箭头”的前视红外设备使用传感器图像处理技术,帮助飞行员在低空飞行时找出最佳路线以躲避电线和树枝等障碍物。

  2009年3月27日:雷神公司接受总额9450万美元的合同,向美军提供12105套热力武器瞄准器,预计合同完成日期为2010年11月30日。

  2009年3月27日:BAE公司接受总额为1.376亿美元的合同,生产16155套热力武器瞄准器。预计合同完成日期为2010年11月30日。

  2009年3月27日:DRS公司接受总额为1.2亿美元的合同,将向美军提供13123套热力武器瞄准器。此次是双方2007年签署的5年期23亿美元合同的后续。DRS公司目前每月交付2000套二代热力武器瞄准系统。预计合同完成日期为2010年11月30日。

  2009年1月8日:L3通讯公司赢得总额为4890万美元的潜水双目夜视系统合同。潜水双目夜视系统将使美海军人员具备夜视能力,合同预计将于2014年1月完成。

  2008年9月29日:FLIR公司接受总额1.253亿美元的电光/红外传感系统、改进型导航热成像系统AN/AAQ—22E合同。合同预计将在2013年10月完成。

  2008年9月29日:FLIR公司获得总额1130万美元的热力/弱光手持成像器合同,这是一种小型、轻型、低功耗、热力和弱光成像设备,能够在日间和夜间进行检测、识别、定位等活动。预计合同将在2013年9月完成。

  2008年9月29日:Norotos公司赢得总额1500万美元的耐用型夜视安装部件合同,该部件能够用于AN/PVS—15B双筒夜视镜,AN/PVS—7C护目镜,AN/PVS—18单筒夜视镜和F6015单筒夜视仪。

合同预计将于2013年6月完成。

  2008年9月17日:加利福尼亚州科学应用国际公司赢得总额670万美元的合同,这份先进夜视系统项目计划的主要目标是改进城市作战行动夜视能力的核心技术开发。预计将于2010年3月15日完成。

  2008年6月18日:ITT公司获得总额为690万美元的PVS—7D夜视器和AN/PVS7夜视设备合同。预计合同将于2009年12月31日完成。

  2008年3月 10日:BAE公司宣布获得美陆军价值

1.3亿美元的合同,将生产热力武器瞄准系统。该公司每月交付数量将由2009年起上升至3000部。BAE公司表示,在此前的五年期合同下,已经提供了超过2万部该瞄准系统。

  2008年1月25日:洛克希德—马丁公司得到一份价值1.718亿美元的合同,为阿帕奇直升机提供现代化发现和瞄准设备以及夜视传感器等。合同将在2011年9月30日前完成。

  2007年12月14日:洛克希德—马丁公司得到一份价值8070万美元的合同,为AH—64阿帕奇直升机加装现代化目标获取和瞄准设备以及夜视传感器等系统。合同在2008年12月31日前完成。

  2007年9月28日:ITT公司得到一份价值1090万美元的合同,将生产AN/AVS—9飞行员夜视镜和相关设备。AN/AVS—9飞行员夜视镜将装备美海军,供夜航的船员和飞行员使用。预计合同将在2012年9月完成。

  2007年9月6日:ITT公司得到一份最高可达3710万美元的合同,最多交付5200部单筒潜水夜视系统(美国海军);2500部单筒潜水夜视系统(美国海岸警备队)以及其他多种夜视装备及配件。合同预计将在2012年9月完成。

  2007年7月18日:诺斯罗普格鲁门公司得到一份总额7400万美元的AN/PVS—17C微型夜视仪以及相关零备件交付合同。合同预计将在2010年12月完成。

  2007年7月16日:ITT公司得到一份总额为1660万美元的合同,生产最多6800件18毫米MX—10160C图像增强管,该设备主要使用在夜视镜上。预计合同将于2012年7月完成。

  2007年7月2日:雷声公司得到一份价值6340万美元的合同,这是总额为26.1亿美元的热力武器瞄准系统及相关测试合同的一部分。预计合同将于2012年6月30日完成。雷神公司于2007年12月起开始提供改进型AN/PAS—13热力武器瞄准器,先期交付5000部。整个合同价值约26亿美元,为期五年,共需生产约15万部。改进型瞄准系统的亮点主要体现在技术改进方面,可以降低耗减、减轻重量、缩小体积、提高实用性和性价比。

  2007年7月2日:BAE公司得到一份价值1.83

亿美元的合同,这是总额为2.19亿美元的热力武器瞄准系统及测试合同的一部分。预计合同完成时间为2012年6月30日。BAE公司正在按照合同要求生产和交付超过29600部瞄准器。目前,该公司已经向美军交付11000部热力武器瞄准器,满足美军在阿富汗和伊拉克的作战行动要求。据悉,BAE将把月产量提升至3000部。

  2007年7月2日:DRS公司接受一份总额1440万美元的合同,这是总额为22.8亿美元的热力武器瞄准器及相关测试合同的一部分。预计合同将于2012年6月30日完成。

  2007年5月21日:ITT公司获得一份总额为600万美元的合同,生产18毫米像增强管用于夜视护目镜、夜视武器瞄准镜、夜视望远镜和单筒夜视仪。合同预计将于2012年5月完成。

  2007年4月24日:DRS技术公司获得总额为1.393亿美元合同,向美国陆军、空军和海军陆战队提供夜视设备。合同预计在2008年4月19日完成。

  2007年4月4日:洛克希德—马丁公司接受了一份价值1.226亿美元的合同,为AH—64阿帕奇直升机提供现代化目标捕获和瞄准设备以及飞行员夜视传感器装配系统。合同预计将在2007年12月31日完成。

  2006年11月6

日:DRS技术公司宣布将向美陆军提供价值7600万美元的下一代高级热力武器瞄准系统,其中轻型1600套,中型3900套,重型2000套。

  2006年9月28日:新罕布什尔州洞察技术公司获得总额970万美元的合同,合同内容包括组装和提供145套全景夜视镜,1112套固定部件和16部 ANV

— 126 — 210适配器套件。合同完成时间为2008年4月。

  2005年9月15日:诺斯罗普格鲁门公司得到一份总额为32.4亿美元的合同,将向美军提供第三代图像增强夜视装置和影像增强管。美国陆军和海军陆战队正通过“奥米尼巴斯”系列采购计划购买以下夜视设备:AN/PVS—14单筒夜视仪器、AN/PVS—7D双筒夜视仪、MX—10130/UV像增强管和MX—11769/UV影像增强管。

  2005年9月14日:新罕布什尔州洞察技术公司得到价值8100万美元的合同,这是总额为7.83亿美元多功能激光瞄准系统合同的一部分。预计合同完成时间为2010年9月15日。

  2005年9月14日:激光设备公司得到总额2600万美元的合同,这是总数为5.862亿美元的多功能激光瞄准系统的一个组成部分。预计合同完成时间为2010年9月15日。

  2005年8月26日:雷声公司接受总额为3880万美元的AN/AAQ—29A夜视系统套件合同,该套件将被安装在美军CH—53E直升机上。装备该夜视系统的CH—53E直升机数量将达到109架,合同总额也将达到5300万美元。合同预计完成时间为2009年9月。

  2004年4月16日:美国空军航空系统中心与新罕布什尔州透视科技公司签署合同,由后者生产全景夜视镜供美国空军飞行员进行测试。

  2004年4月2日:DRS科技公司宣布赢得一份5年期合同,为美陆军生产士兵用新一代热力武器瞄准系统。初始合同总额为1.18亿美元,后续有可能突破3.75亿美元。合同交付期将从2004年9月开始一直持续到2009年3月。

  2004年3月31日:BAE公司与美陆军通信和电子司令部签署一份五年期合同,为美军士兵提供一系列下一代热力武器瞄准系统。合同最初总额约为1.11亿美元,如果加上选购权责可能会超过2.5亿美元。

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