侦察

军用光电侦察装备是利用光源在目标和背景上的反射或目标、背景本身辐射电磁波的差异来探测、识别目标并对它们进行跟踪、瞄准的军用侦察仪器或系统。它与电子、雷达、声、磁等侦察装备相辅相成，互为补充，各有特点，共同组成一个完整的战略、战术侦察体系，为各级指挥员迅速、准确、全面地掌握敌情、运筹帷幄、克敌制胜提供前提条件。光电侦察装备的主要优点是成像分辨率高，提供的目标图像清晰，这是其它侦察装备无法比拟的；大都是被动侦察装备，隐蔽性好，不容易被敌方探测；抗干扰性能好。在强电磁对抗环境中，雷达无法工作，光电侦察设备担负主要侦察任务；全天候性能好，白天和黑夜都能实施侦察。军用光电侦察装备经长期发展，品种越来越齐全、性能越来越先进、应用越来越广泛。现代光电侦察装备包括可见光、微光、红外、激光和光电综合侦察仪器。它们是以激光、红外、微光、光纤、半导体、微电子、计算机、精密机械等现代技术为基础构成的光电器材。光电侦察装备获得的地域和目标图像、数据可以直接用于观察和记录，可显示在荧光屏上供间接观察，可记录在胶片或录像带上供事后审查，或通过数据传输系统传至千里以外的信息中心。军事侦察对光电侦察装备提出的主要性能要求是重量轻、作用距离远、探测和分辨能力强、全天候性能好、功耗低、抗干扰性能好、环境适应性强、生存能力强、价格合理。随着科学技术的进步，光电侦察装备从最早的单纯可见光侦察器材发展成为集光机电为一体的现代光电侦察器材。计算机、信息处理、图像处理、信息融合、专用微电子、半导体、光纤、数据传输等现代高技术的应用，使光电侦察装备的技术性能更加完备。现代光电侦察装备在军事上可用于战场侦察、战役侦察和战略侦察，用来探测和跟踪洲际导弹的发射，探测洲际导弹发射井和机动洲际导弹的位置，监视空中、地面和地下核武器爆炸试验探测和跟踪水面舰艇和潜艇的活动，探测地面和地下埋设的地雷，探测化学战剂的使用，探测和跟踪战术导弹和飞机的来袭，探测和监视敌部队和单兵的活动，对战场进行监视以及对敌打击效果的侦察等等。光电侦察装备是战略C3I和战术C3I系统的重要组成部分，提供重要的信息。由于现代光电侦察装备在搜集战略和战术情报中的重要作用，各国在卫星、无人驾驶侦察机、固定翼飞机、直升机、地面机动车辆和固定侦察阵地，广泛采用各种光电侦察器材。光电侦察器材与雷达、电子等侦察器材配套使用，相辅相成，取长补短，共同完成部队的侦察任务。1发展现状1.1可见光侦察装备可见光侦察装备主要用于白天侦察，是本世纪60年代以前的主要光电侦察装备，包括望远镜、炮队镜、方向盘、经纬仪、光学测距机和可见光相机等，在设计和工艺上已成熟，在原理上没有新的发展，主要趋向是在光学系统和结构方面的改进，减轻重量，缩小体积，提高作用距离，增加稳像系统和镀防激光膜等。典型产品有美国M19双目望远镜，瑞士“威尔德”SPE2战壕潜望镜、KH-11和KH-12侦察卫星上使用的大型可见光相机。1.2微光侦察装备60年代美国研制成功并装备第一代微光夜视仪，它在越南战场发挥了重要作用。目前美、英、法、德、荷兰、以色列等许多技术先进的国家都已能生产第二代微光夜视仪，少数国家已能生产第三代微光夜视仪。自80年代以后，这些国家基本上用第二代取代第一代微光夜视仪。80年代末90年代初，美国开始装备第三代微光夜视仪。现装备的第二代和第三代微光夜视仪主要是手持望远镜、轻武器瞄准具、步兵和飞行员夜视眼镜等小型夜视仪。现有的微光侦察装备有以下几类。a.微光望远镜供部队进行夜间手持侦察和监视，可配用照相机或摄像机，目前各国已有50余种微光望镜。b.轻武器瞄准具轻武器瞄准具也可作为手持的侦察装备。各国现装备的第二代和第三代微光瞄准具约有60种，其性能大同小异，作用距离能满足轻武器射程要求。美国ITT公司生产的F4965型瞄准具在100％对比度时，在星光下探测车辆距离达6公里，识别距离为2.2公里，是目标作用距离最远的轻型微光夜视仪。主要特点是采用第三代微光管，其砷化镓光电阴极灵敏度高，能有效利用夜天光。c.微光夜视眼镜微光夜视眼镜与微光望远镜不同之点是放大倍率不同。前者的倍率是1倍，后者的倍率是3X或4X。90年代初，美国开始用第三代微光夜视眼镜取代第二代，美国国防部通过OmibusⅢ采购计划，要在90年代中期完成50000个AN/PVS-7B步兵夜视眼镜、15000个AN/AVS-6飞行员夜视眼镜的采购任务。d.微光电视微光电视是像增强技术和电视摄像技术相结合的产物，国外已装备30余种。典型产品有法国的坦克用“卡纳斯特”微光电视系统、美国的直升机用UVR-700型昼夜两用电视跟踪系统、英国的海军用V0084型微光电视系统、瑞士的2704型远距离(观察距离为10公里)微光电视摄像机等。1.3红外侦察装备红外侦察装备包括主动红外夜视仪和热像仪两大类。热像仪又称前视红外装置。主动红外夜视仪容易暴露自己，作用距离近，目前基本上被热像仪取代。热像仪是夜视装备中的新秀，目前国外有200多种型号的第一代热成像仪装备卫星、车辆、飞机、直升机、舰艇、固定阵地、反坦克武器、防空武器，用于远距离侦察、监视、跟踪和探测伪装、地雷、化学战剂等。典型产品有美国AN/TAS-4“陶Ⅱ”反坦克导弹热观察仪，法国和德国“米兰”导弹“米拉”热瞄准具，美国AN/TAS-6远距离热观察仪，美国IRTV-445L远距离红外监视系统，英国多用途热像仪，美国MIAI坦克热像仪，美国“阿帕奇”直升机TADS/PNVS系统，美国F-16、F-15E战机配的AN/AAQ-13，AN/AAQ-14“蓝天”前视红外吊舱，英国“旋风”战机配用的TIALD激光指示息。2对人眼安全的激光测距机进入大量装备阶段目前广泛装备部队的Nd:YAG激光测距机发射1.06微米波长的激光，会损伤人眼，给训练和使用带来极大困难。70年代以后研制的10.6微米CO2激光测距机，1.54微米铒玻璃激光测距机，喇曼频移Nd:YAG激光测距机均属对人眼安全的激光测距机，在90年代将大量装备部队，取代Nd:YAG激光测距机。3激光雷达将进入实用阶段激光雷达与普通雷达比，除了天线尺寸小，角分辨率、距离分辨率和速度分辨率高，跟踪和瞄准精度高，成像分辨率高等优点外，还能完成普通雷达不能完成的任务，如探测隐身飞机、潜艇、水雷、毒气云和生物战剂等。70年代以来各国军方一直重视激光雷达研制，已有一些原理样机(还未达到实用阶段)，随着技术的成熟，90年代末到21世纪初期将进入实用。未来机载光电设备市场尽管略有起伏，但总体来看，未来十年机载光电设备市场仍将保持极缓慢的增长。2006财年，美国军用光电市场总额为27亿美元，2011财年将达到28亿美元，2015财年是30亿美元。2006～201l财年，其年均增长率为0.6％：2006∼2015财年，其年均增长率为1％。由于当前一代目标瞄准设备市场正在大规模生产，因此其市场正处在顶峰。不过，在2010年以后，一旦美国陆军的“阿帕奇”直升机全部装备洛·马公司的“箭头”现代化目标捕获指示瞄具/飞行员夜视传感器(M-TADS／PNVS)，直升机瞄准设备市场将迅速下降。F-35联合攻击战斗机将主宰战斗机瞄准设备市场。随着无人机、合成孔径雷达与信号情报设备在情报、监视与侦察(ISR)设备市场的增加，有人驾驶飞机光电情报、监视与侦察设备市场将缓慢下降。2005年初，美国空军负责战略规划的副主管称，军方在C4ISR（指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察）方面的投资越来越大。60年代，在这方面的开支只占到总开支的33%，现在达到了45%，预计今后将进一步增长到50%。目前的机载ISR（情报、监视和侦察）市场主要分成两部分：光电/红外传感器和合成孔径雷达。本文将利用Teal集团公司的详细数据对今后10年光电/红外传感器市场的发展情况进行预测。光电/红外传感器包含的对象从传统的侦察摄像机到应用越来越广的战斗机瞄准吊舱，从装在万向节上的球形前视红外（FLIR）（即转塔）到超广谱成像仪。根据历史数据以及对未来的投资分析，光电/红外传感器在过去5年稳步增长的势头将持续到2014财年，随后开始下降。市场总量将从2000财年的15亿美元增加到2013财年的50亿美元。如Sniper、ATFLIR、Litening、阿帕奇和眼睛蛇直升机的瞄准/导航系统等瞄准光电/红外传感器将继续占据最大的市场份额。尽管无人机载光电/红外传感器的市场将逐渐增长，但是却不会有爆炸性的增长。最起码在今后10年，有人机载光电/红外传感器的市场份额仍然是最大的。瞄准光电/红外传感器市场将在2010财年后开始逐渐减少。现在已经开始的几个重大的采购计划将在2014财年结束，而随着F-35联合攻击战斗机传感器采购的开始将会有所起色。战斗机载光电瞄准吊舱第二代战斗机光电/红外瞄准吊舱已经开始生产，在今后10年，将不断引入新的技术，以满足未来的作战需要。今后将越来越强调这些吊舱的多用途，如目标定位、攻击后的炮弹毁伤评估（BDA），以及向地面和其他空中平台实时传送ISR数据的能力。随着生产量持续稳定增长，每年用于这类吊舱系统设计、采购和升级的资金需要几亿美元。目前，三种主要的瞄准吊舱分别是诺思罗普·格鲁曼公司的Litening吊舱、雷西昂公司的ATFLIR吊舱以及洛克西德·马丁公司的Sniper吊舱。由于ATFLIR和Sniper吊舱已投产，9.11后对Litening吊舱的紧急需求的采购量会下降。但是，与另外两种吊舱相比，Litening吊舱性能相近，但价格却相对便宜，因此今后还将会有一些新的平台大量装备这种吊舱。目前选用这种吊舱的平台包括A-10、AV-8B（鹞）、B-52、F-15、F-16、F/A-18和B-1等飞机，而最初只计划装备在AV-8B和F-16飞机上。这三种吊舱的生产数量将大致相等。在今后一两年内，Litening吊舱的生产量最大，随后将落后于其他两种吊舱。但是，由于其价格比较便宜，因此在预测期内对Litening的采购金额将明显少于其他两种吊舱，即使将美国空军继续生产的A-10攻击机和美国海军的F/A-18C/D大黄蜂飞机的采购量考虑在内，大约也只占到吊舱市场的20%。如果海军的采购结束，且完全依赖对外军售，那么Litening吊舱的销售量将严重下滑，仅占这个市场的一小部分。只有到2010财年，在装备F/A-18E/F超级大黄蜂飞机的ATFLIR生产结束后，Litening吊舱才可能超过ATFLIR，上升到第二位。但是，在这么长的时间内什么都有可能发生。下一代战斗机系统也将占有这个市场的可观份额，如装备Block60F-16战斗机的诺思罗普·格鲁曼公司集成前视红外瞄准系统（IFTS）。2010年后，新一代系统份额将稳步增长，到2014财年将占据整个战斗机瞄准市场的54%。这个份额是对F/A-22猛禽战斗机光电系统的大胆预测得出的，届时F-35联合攻击战斗机（JSF）光电系统的生产才刚刚起步。在2015～2024财年的10年，F-35综合光电系统将开始增长，在这个市场占据首位。美国对吊舱的采购量将从2014财年逐渐减少。洛克西德·马丁公司在瞄准光电/红外市场的主导地位将逐步加强。由于Sniper吊舱开始稳定生产以及拥有最少一半的F-35JSF开发份额，该公司已占有40%的战斗机市场。在今后2年，诺思罗普·格鲁曼公司也将占有约40%的份额，随后将被雷西昂公司的ATFLIR侵占。到2010年，雷西昂公司在战斗机的市场份额将下降到10%，诺思罗普·格鲁曼公司所占份额反弹到30%，而洛克西德·马丁公司则持有60%的份额。如果再加上在直升机瞄准项目上的份额，那么洛克希德·马丁公司在瞄准市场上的优势更加明显。能够对洛克西德·马丁公司的优势构成威胁的只有F/A-22猛禽战斗机项目。预计该公司将是F/A-22红外搜索跟踪（IRST）和瞄准前视红外重大开发和生产项目的主承包商。但是，这个预测只是一种推测，如果F/A-22光电系统问世，那么情况将会有所不同。受F/A-22项目的拖累，诺思罗普·格鲁曼公司在2005～2014财年中期所占市场份额仍然不高，只有