微光技術(shù)歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，目前已進(jìn)入成熟發(fā)展階段。雖然近年來熱成像技術(shù)發(fā)展迅速，但在近期內(nèi)還不會(huì)完全取代像增強(qiáng)裝置，主要是因?yàn)闊岢上裱b置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高，而且其分辨率尚不如微光裝置。因此，美國目前仍在不斷改進(jìn)微光裝置。

采用無膜和薄膜像增強(qiáng)器

1997年末，美國開始在第3代像增強(qiáng)器基礎(chǔ)上研制無膜和薄膜像增強(qiáng)器。新研制的“無膜”和“薄膜”管的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是，可提高微光裝置的分辨率，在環(huán)境光線非常微弱的條件下可增大探測(cè)距離。據(jù)報(bào)道，原來的裝第3代管的步兵和飛行員夜視眼鏡，只能提供“陰天星光”（指無月有云）條件下的觀察能力，而裝有新的第3代管的微光裝置在陰天星光條件下也能夠有效工作；另外，將無膜管裝到AN/PVS-10微光瞄準(zhǔn)鏡中，對(duì)樹叢中穿作戰(zhàn)服的人員目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)距離可達(dá)到850m，而以前采用第3代管的AN/PVS-10微光瞄準(zhǔn)鏡，在同等條件下發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的距離為639m。

新型像增強(qiáng)器的另一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是可以在較強(qiáng)的光照條件下使用，這對(duì)直升機(jī)駕駛員和地面士兵非常重要。當(dāng)士兵快速從黑暗的區(qū)域進(jìn)入光照明亮的區(qū)域（或相反）時(shí)，可以不必把夜視眼鏡從眼睛前面移開。

但是無膜管也存在一些缺點(diǎn)，一是靈敏度（信噪比、增益和亮度）會(huì)隨使用時(shí)間推移而逐漸下降;二是制造成本高。因此在2001年4月，美軍官員們經(jīng)過再次考慮，沒有將這種新的像增強(qiáng)器稱作第4代管，而是稱為無膜管或門控供電的增強(qiáng)第3代管。

2000年8月以后利頓公司已經(jīng)向美國特種部隊(duì)交付了超過900具裝無膜管的AN/PVS-17夜視瞄準(zhǔn)鏡。2001年6月，美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)與利頓公司簽訂了 7 000具AN/PVS-17的合同，總價(jià)值3 500萬美元。

從2001年4月以來，ITT公司已經(jīng)交付約1 000具裝薄膜“頂峰”管的AN/PVS-7和AN/PVS-14地面用夜視眼鏡。AN/PVS-14是一種單目夜視眼鏡，供陸軍班排長使用。美國海岸警衛(wèi)隊(duì)也為他們的飛行員夜視眼鏡配裝了“頂峰”管。

研制緊湊型高性能微光裝置

美國積極致力于微光裝置的研制，力求縮小體積、減輕質(zhì)量、增大視場、提高分辨率（增大觀察距離）、降低成本。除前述AN/PVS-17小型微光瞄準(zhǔn)鏡已裝備美軍外，近期美國已經(jīng)完成或正在實(shí)施的項(xiàng)目主要有：

增強(qiáng)型夜視眼鏡（ENVG）計(jì)劃

裝在頭盔上的PVS-7翻轉(zhuǎn)下來使用時(shí)，其質(zhì)心在士兵臉的前面。當(dāng)士兵俯伏在地面時(shí)，他們必須調(diào)整眼鏡位置才能用武器射擊。美國陸軍步兵中心提出需要一種比現(xiàn)用的PVS-7雙目夜視眼鏡更小且使用更方便的夜視眼鏡。為此，美國陸軍夜視/偵察、監(jiān)視和捕捉目標(biāo)辦公室（NV/RSTA）正在實(shí)施一項(xiàng)名為增強(qiáng)型夜視眼鏡（ENVG）的計(jì)劃，以滿足這一需求。ENVG將是一種外形比較小的裝在頭盔上的裝置，佩戴上它，不會(huì)影響單兵的動(dòng)作。ITT/雷西昂公司組成的團(tuán)隊(duì)和其他競爭者在 2002年1月交付了ENVG技術(shù)演示型樣機(jī)，2002年5月在本寧堡進(jìn)行用戶評(píng)審。系統(tǒng)研制和演示計(jì)劃在2003財(cái)年末或2004財(cái)年初開始，大約在兩年之后開始生產(chǎn)。

AN/PVS-21夜視眼鏡

俄亥俄州一家特種技術(shù)服務(wù)公司生產(chǎn)出一種外形較小的雙目夜視眼鏡—— AN/PVS-21，已交付美國特種部隊(duì)使用。它采用獲得專利的折疊光學(xué)系統(tǒng)，2 個(gè)像增強(qiáng)管垂直放置而不是水平放置，每一個(gè)像管的物鏡放在面頰的兩邊。經(jīng)放大的圖像直接傳送到使用者眼前。

PVS-21體積小，全長小于80mm，質(zhì)量只有760g，質(zhì)心較低，減輕了頸部負(fù)擔(dān)。PVS-21已經(jīng)成功地通過了跳傘試驗(yàn)，無論高海拔還是低海拔，無論強(qiáng)制開傘拉繩還是自由降落，都可以在整個(gè)跳傘過程中將眼鏡戴在眼睛前面。 PVS-21還具有獨(dú)特的“通視”能力，士兵或直升機(jī)駕駛員可以同時(shí)用直視光學(xué)系統(tǒng)和像增強(qiáng)通道觀看前面的景物，兩種圖像疊加在一起。這時(shí)的水平視場為 165°，垂直視場為90°，用像增強(qiáng)系統(tǒng)觀察的視場為40°。

▲美國陸軍的ANVG裝有一個(gè)微型非致冷熱成像攝像儀，來自該攝像儀的圖像被疊加到像增強(qiáng)圖像的中央

▲美國陸軍的ANVG采用ITT公司的4個(gè)新型16mm管，水平視場達(dá)到100°

先進(jìn)夜視眼鏡（ANVG）技術(shù)演示計(jì)劃

這項(xiàng)計(jì)劃的主要要求是分辨率比現(xiàn)裝備系統(tǒng)提高50%以上。ANVG采用4 個(gè)新型16mm管，水平視場達(dá)到100°。ANVG將用于山地（包括空降）部隊(duì)和下車作戰(zhàn)部隊(duì)。用于地面作戰(zhàn)的ANVG計(jì)劃將在2004財(cái)年進(jìn)入系統(tǒng)研制和演示階段。

▲探測(cè)器融合技術(shù)是將不同方式收到的圖像加以疊加。上圖為像增強(qiáng)通道的輸出圖像，中圖為紅外探測(cè)器的輸出圖像，下圖為融合后的圖像。

開發(fā)像融合技術(shù)

隨著像增強(qiáng)裝置在世界各國軍隊(duì)的使用，“擁有夜晚”的能力不再是美國陸軍的專利。這就導(dǎo)致美國陸軍的一些機(jī)構(gòu)尋求能夠占據(jù)優(yōu)勢(shì)的途徑，例如將來自不同類型探測(cè)器的輸入信號(hào)融合。這種方法既可以利用不同技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又可以使其缺點(diǎn)弱化或消除。

ITT公司和雷西昂公司已簽訂了戰(zhàn)略使用協(xié)議，他們將合作開發(fā)夜視探測(cè)器融合（night-vi sion sensor fusion)技術(shù)。

最簡單的融合方法是用光學(xué)的方法將來自小型熱成像儀的圖像疊加到來自傳統(tǒng)直視夜視單目鏡的圖像上，兩種圖像經(jīng)過光束匯合器輸出。這種方法比較簡單且經(jīng)濟(jì)，特別適合步兵頭戴系統(tǒng)。缺點(diǎn)是在現(xiàn)場邊緣疊加不匹配，需要使用復(fù)雜的光學(xué)通道，并要人工調(diào)整相對(duì)亮度。

第二種方法叫做“添加”或“A+B”融合，是將來自熱成像攝像儀和像增強(qiáng)攝像儀的圖像用電子方法“相加”，得到的圖像在單一視頻顯示器上顯示。這是一種模擬法，耗能較少，但仍然存在不匹配問題。

第三種途徑是完全數(shù)字融合，即將來自兩種視頻攝像儀的圖像在逐個(gè)像素的基礎(chǔ)上混合。數(shù)字融合方法可以提供高分辨率和低畸變，但是需要較高功率。

ITT和雷西昂公司當(dāng)前的主要目標(biāo)是，滿足美國陸軍對(duì)ENVG的需求， ENVG將取代PVS-7夜視眼鏡，用于包括城區(qū)作戰(zhàn)在內(nèi)的戰(zhàn)斗和戰(zhàn)斗支援。它要求像增強(qiáng)通道的觀察距離大于160m，視場最小40°，非制冷熱像儀的觀察距離超過175m，采用融合方法將兩個(gè)通道的圖像融合。

恩沃斯羅普·格魯曼公司按照與美國陸軍夜視和電子探測(cè)器局簽訂的合同，已經(jīng)開展“下車像融合系統(tǒng)”的研究工作，該系統(tǒng)可以在波長400～ 3500nm的范圍內(nèi)工作。

此外，該公司還正在研制數(shù)字像融合武器/觀察瞄準(zhǔn)鏡(DIF/OS-5)。該公司稱，這是第一種采用真正數(shù)字像融合技術(shù)的、能夠?qū)嵱玫难b置。DIF/OS- 5長340mm，寬160mm，質(zhì)量7.3kg。普通型（倍率為5倍）的視場為6.6°。其體積和AN/TAS-5班組武器瞄準(zhǔn)鏡差不多，并將取代AN/TAS-5。目前有數(shù)千具AN/TAS-5在美國陸軍、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)和大約20個(gè)國家的軍隊(duì)中服役。

英賽特（Insight）技術(shù)公司正在按照與美國特種作戰(zhàn)司令部的一項(xiàng)為期 10個(gè)月的合同研制兩套融合眼鏡系統(tǒng)（FGS)，該合同于2001年1月簽訂，合同價(jià)值1 200萬美元。FGS將使操作者借助同一目鏡觀看來自兩個(gè)探測(cè)器的輸出圖像，并能控制輸出內(nèi)容，從兩者的100%改變到兩者的任意組合。FGS將取代ITT公司的F5050“海盜”裝置和恩沃斯羅普·格魯曼公司的AN/PVS- 15潛水雙目微光鏡。它可用于發(fā)現(xiàn)、識(shí)別和確認(rèn)目標(biāo)，也可作為跳傘時(shí)的導(dǎo)航輔助裝置。◆

（編輯/魏開功）