薛震 李伊杰 孫永軍

摘 要：近年來(lái)全息投影技術(shù)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，可以說(shuō)該技術(shù)給空間展示設(shè)計(jì)帶來(lái)了全新的定義。但是在軍事領(lǐng)域，尤其是軍事導(dǎo)航測(cè)繪領(lǐng)域，該技術(shù)仍處于剛剛起步的階段，可以預(yù)見(jiàn)，隨著時(shí)間的推移，該技術(shù)在軍事測(cè)繪導(dǎo)航方面的應(yīng)用，將給該方面帶來(lái)不可估量的影響。本文就將從全息投影技術(shù)的原理，發(fā)展，應(yīng)用三個(gè)方面談?wù)勂湓谲娛聹y(cè)繪導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用及前景展望。

關(guān)鍵詞：全息投影技術(shù)；軍事測(cè)繪導(dǎo)航；應(yīng)用

當(dāng)今世界，是信息大爆炸的時(shí)代，越來(lái)越多的高科技產(chǎn)品開(kāi)始涌入世人眼簾，越來(lái)越多的新技術(shù)被應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，全息投影技術(shù)也不例外，該技術(shù)與軍事測(cè)繪導(dǎo)航領(lǐng)域契合度很高，雖然仍然處于初級(jí)階段，但是隨著技術(shù)的發(fā)展以及理論的完善，該技術(shù)畢竟扮演越來(lái)越重要的角色。

1 全息投影技術(shù)的原理

全息投影技術(shù)也被稱作虛擬投影，其實(shí)現(xiàn)主要分為兩個(gè)步驟。

第一步是拍攝過(guò)程，其實(shí)可以簡(jiǎn)單理解為記錄過(guò)程。拍攝過(guò)程中目標(biāo)物體通過(guò)漫射形成物光束，其他光束形成參考光束，與此同時(shí)將其他光束作為參考光束，在全息底片上和物光束發(fā)生干涉，此時(shí)就可以通過(guò)干涉條紋之間的差異和間隔來(lái)記錄物體的光波信息。該底片經(jīng)過(guò)一系列程序處理后，便成為了全息照片。

第二步則是成像過(guò)程，該過(guò)程利用衍射原理使物體光波信息得以再現(xiàn)，全息照片在相干激光的照射下，會(huì)形成兩個(gè)象，一個(gè)是初始像，另一個(gè)是共軛像。這樣產(chǎn)生的圖像具有較強(qiáng)的立體感，視覺(jué)效果也相對(duì)真實(shí)。值得一提的是，原則上全息照片的每一部分都能再現(xiàn)原物的整個(gè)圖像，利用這點(diǎn)，在同一張底片上進(jìn)行多次曝光就可以記錄多個(gè)不同的圖像，并且在顯示時(shí)也不會(huì)互相干擾。

而在具體的操作中，人類視覺(jué)系統(tǒng)為該過(guò)程的實(shí)操提供了參考。人類的兩只眼睛總共視角為120度，單只為80度。在重疊的40度之外，兩只眼睛看得到的東西并不相同。立體效果由大腦對(duì)雙眼所視不同事物的遠(yuǎn)近程度產(chǎn)生，這也成為3D技術(shù)的原理。

2 全息技術(shù)的誕生及發(fā)展

一般來(lái)說(shuō)，人們認(rèn)為全息技術(shù)是物理學(xué)家蓋伯在鉆研怎樣提升電子顯微鏡使用效果時(shí)發(fā)現(xiàn)的，并且在1947年12月申請(qǐng)了專利。可惜的是，因?yàn)榧夹g(shù)方面的原因，該技術(shù)在誕生之初只運(yùn)用于電子顯微技術(shù)中，被稱為電子全息投影技術(shù)。這種情況一直持續(xù)到了上世紀(jì)六十年代激光的發(fā)明，1962年，蘇聯(lián)科學(xué)家做出了第一張對(duì)三維物體真正意義上的真實(shí)光學(xué)全息投影照片。而1969年本頓發(fā)明的彩虹全息術(shù)。上述都可以算是人類在全息技術(shù)初始階段的探索，精確全息技術(shù)時(shí)代的開(kāi)創(chuàng)，常常被認(rèn)為是在數(shù)字全息技術(shù)這一新的全息概念的提出。到了上世紀(jì)90年代，高分辨率的CCD橫空出世，這使得全息圖的記錄和再現(xiàn)真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。在這之后的三十年間，全息膜和全息技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，使得全息投影技術(shù)得以在各行各業(yè)得到應(yīng)用并且取得了不錯(cuò)的效果。

3 全息投影技術(shù)在軍事測(cè)繪導(dǎo)航中的應(yīng)用

3.1 全息投影技術(shù)在地圖中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的軍事地圖是二維的，圖中布滿等高線及各種圖例，指戰(zhàn)員雖然可以通過(guò)等高線來(lái)判斷地形地勢(shì)，但是因?yàn)闆](méi)有到過(guò)現(xiàn)場(chǎng)，所以常常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的判斷失誤。而全息地圖則將傳統(tǒng)的二維地圖轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢匀轿挥^察的動(dòng)態(tài)地圖。相較于傳統(tǒng)的地圖，全息地圖可以更加直觀得向指戰(zhàn)員呈現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)地形地勢(shì)及敵我態(tài)勢(shì)，便于各級(jí)指揮快速準(zhǔn)確地進(jìn)行判斷并作出反應(yīng)。另外，相較于傳統(tǒng)地圖，全息地圖還具有容量大，體積小等特點(diǎn)，視覺(jué)效果體驗(yàn)也更加真實(shí)具體。

3.2 全息數(shù)字技術(shù)在沙盤中的應(yīng)用

在軍事題材的影視作品中，常常出現(xiàn)指戰(zhàn)員們站在一個(gè)巨大的沙盤前討論戰(zhàn)爭(zhēng)形勢(shì)的情形。傳統(tǒng)意義上的沙盤作為地圖的補(bǔ)充，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)軍事地圖無(wú)法形象表現(xiàn)出戰(zhàn)場(chǎng)地勢(shì)地形的缺陷，為廣大指戰(zhàn)員提供了在和平時(shí)期進(jìn)行戰(zhàn)爭(zhēng)推演的平臺(tái)。而全息數(shù)字沙盤，在具備傳統(tǒng)沙盤的功能的同時(shí)，還摒棄了傳統(tǒng)沙盤搭建時(shí)間長(zhǎng)、精度差、重復(fù)使用率低的缺陷。并且模塊化的硬件使得沙盤可以多次使用，數(shù)字影像又實(shí)現(xiàn)了在使用時(shí)，可以全方位多角度地觀察戰(zhàn)場(chǎng)。并且其易于儲(chǔ)存方便攜帶的特點(diǎn)，也使得隨行保障更加便捷。

3.3 全息投影技術(shù)在演練方面的應(yīng)用

戰(zhàn)爭(zhēng)年代早已遠(yuǎn)去，和平時(shí)期的軍隊(duì)沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)戰(zhàn)場(chǎng)，沒(méi)有經(jīng)受過(guò)戰(zhàn)火洗禮的軍隊(duì)，很難在突然發(fā)生的戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮應(yīng)有的實(shí)力。而全息投影則很好地解決了這個(gè)問(wèn)題，利用全息投影模擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，為軍事行動(dòng)提供高空間感的仿真環(huán)境支持。這在陸軍方面或許作用不是非常顯著，但是在?？哲娭杏脕?lái)模擬飛機(jī)飛行，艦隊(duì)行駛，不僅訓(xùn)練了參戰(zhàn)人員的實(shí)際操作能力，還節(jié)省了使用真實(shí)裝備進(jìn)行演練的經(jīng)費(fèi)，減少了設(shè)備的損耗。

3.4 全息投影在信息戰(zhàn)中的應(yīng)用

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)已經(jīng)演變成為了信息化戰(zhàn)爭(zhēng)，而全息投影極高的仿真性、極強(qiáng)的空間感的特點(diǎn)，可以被用于飛機(jī)、船舶、陸地設(shè)備的偽裝，還可以隨著時(shí)間的推移，環(huán)境的改變而不斷改變，這彌補(bǔ)了傳統(tǒng)偽裝過(guò)于死板的缺陷，在現(xiàn)代軍事領(lǐng)域的應(yīng)用擁有顯著地效果。

4 結(jié)語(yǔ)

全息技術(shù)的發(fā)展史不過(guò)短短半個(gè)世紀(jì)，現(xiàn)代數(shù)字全息投影技術(shù)的發(fā)展也才三十余年，但是已經(jīng)在社會(huì)各行各業(yè)取得了不俗的成就。將全息技術(shù)運(yùn)用于軍事測(cè)繪導(dǎo)航領(lǐng)域雖然還處于探索階段，但是其效果已經(jīng)凸現(xiàn)出來(lái)。未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)必定是高技術(shù)條件下的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)，全息投影技術(shù)也必將是其中不可或缺的部分?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在不久的將來(lái)，隨著科技的發(fā)展，理論的完善，全息投影技術(shù)必將在軍事測(cè)繪導(dǎo)航方面的發(fā)展?jié)摿⑹菬o(wú)可估量的。

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