程正來(lái),肖 雨,程旭華
(1.中國(guó)人民解放軍66058部隊(duì),天津 301700;2.中國(guó)人民解放軍66325部隊(duì),北京 102205)
紅外探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用范圍極為廣泛,可以在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療界以及軍事等多個(gè)領(lǐng)域得到有效的實(shí)踐應(yīng)用。對(duì)于紅外探測(cè)技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和研究的深入開(kāi)展為紅外線光譜的發(fā)現(xiàn)提供了有效的檢測(cè)工具支持。
在科技進(jìn)步的推動(dòng)之下,紅外探測(cè)技術(shù)也在飛速發(fā)展。紅外探測(cè)技術(shù)的發(fā)展為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)了積極的促進(jìn)作用,同時(shí)也逐漸顯現(xiàn)出一定的發(fā)展趨勢(shì)。因此,國(guó)家應(yīng)該適應(yīng)當(dāng)前紅外探測(cè)技術(shù)的發(fā)展新形勢(shì),積極為我國(guó)紅外探測(cè)技術(shù)的發(fā)展?fàn)I造良好的發(fā)展環(huán)境,推動(dòng)我國(guó)紅外探測(cè)技術(shù)的深入發(fā)展,爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)與世界水平的對(duì)接。
紅外輻射為紅外探測(cè)技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用提供了基礎(chǔ),因?yàn)槿魏胃哂?℃的物體都會(huì)產(chǎn)生一定的紅外輻射,且這些紅外輻射受到物體內(nèi)部構(gòu)造的影響,在輻射率和輻射特征上也有很大的不同之處,并通過(guò)大氣這種傳播介質(zhì),使得這些紅外輻射被紅外探測(cè)器所捕捉,并在光電轉(zhuǎn)換的幫助下將這些紅外輻射轉(zhuǎn)換為直觀的圖像形式。在整個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中,紅外探測(cè)技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用,其中,捕捉并識(shí)別目標(biāo)物體的關(guān)鍵點(diǎn)便是目標(biāo)物體與背景在紅外輻射上所形成的差異。
紅外線光譜研究理論之所以可以得以深入研究和發(fā)展,這在很大程度上得益于紅外探測(cè)技術(shù)的發(fā)展和實(shí)踐應(yīng)用,在紅外探測(cè)技術(shù)的協(xié)助下,紅外輻射得以浮現(xiàn)在世人面前,從而得以進(jìn)行深入研究,并形成了一系列的理論體系,推動(dòng)了紅外探測(cè)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。最原始的紅外探測(cè)技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用便是水銀溫度計(jì),借助水銀溫度計(jì),人們才發(fā)現(xiàn)了紅外輻射的存在。隨著紅外探測(cè)技術(shù)的深入發(fā)展,相關(guān)科研人員不斷研發(fā)出了測(cè)輻射熱計(jì)等一系列的熱敏型紅外探測(cè)器,在1950年以后,半導(dǎo)體物理學(xué)的發(fā)展更是為光電型紅外探測(cè)器研發(fā)提供了有效支撐。隨著實(shí)踐需求的不斷更新,紅外探測(cè)技術(shù)也在不斷更新和發(fā)展,并發(fā)展成為了今日的第四代紅外探測(cè)技術(shù)。
目前,紅外探測(cè)技術(shù)應(yīng)用廣泛并具體表現(xiàn)為多種應(yīng)用形式,常見(jiàn)的有紅外攝像機(jī)、紅外傳感器、紅外通訊以及紅外光譜儀等具體形式。透過(guò)各種各樣紅外探測(cè)器,我們可以看出紅外探測(cè)技術(shù)對(duì)社會(huì)生活發(fā)展所產(chǎn)生的深刻影響。
高分辨率是未來(lái)紅外探測(cè)技術(shù)的主導(dǎo)發(fā)展趨勢(shì),高分辨率的紅外輻射探測(cè)可以有效提高對(duì)目標(biāo)物判斷的準(zhǔn)確性,這種形式的紅外探測(cè)技術(shù)的發(fā)展對(duì)軍事領(lǐng)域的發(fā)展意義深遠(yuǎn)。一般情況下,通過(guò)超分辨率技術(shù)、變焦距光學(xué)系統(tǒng)以及新型焦平面陣列這三種技術(shù)的疊加應(yīng)用,可達(dá)到紅外探測(cè)器分辨率提升的目的,其中,變焦距光學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用較為廣泛,借助變焦距系統(tǒng)的實(shí)踐應(yīng)用,可以根據(jù)實(shí)際需要實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外成像大小、遠(yuǎn)近的調(diào)整,具有較強(qiáng)的靈活性和實(shí)用性。
當(dāng)前的紅外探測(cè)技術(shù)雖然應(yīng)用廣泛,但是也十分容易受到激光致眩的干擾,影響紅外探測(cè)器的工作效率和質(zhì)量,而多光譜成效技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用顯然可以對(duì)激光致眩干擾起到有效的抵抗作用。除此之外,紅外探測(cè)技術(shù)的多光譜化發(fā)展也可以為我國(guó)軍事事業(yè)中導(dǎo)彈抗干擾能力的提升起到良好的促進(jìn)作用。因此,科研人員在不斷提升紅外探測(cè)技術(shù)水平的同時(shí),積極適應(yīng)當(dāng)前紅外探測(cè)技術(shù)多光譜化的發(fā)展趨勢(shì)具有深遠(yuǎn)的發(fā)展意義,國(guó)家應(yīng)該給予足夠的重視和支持。
紅外探測(cè)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了各種紅外偽裝及對(duì)抗紅外探測(cè)技術(shù)的發(fā)展,這在很大程度上減少了目標(biāo)與背景在紅外輻射上的強(qiáng)度和對(duì)比度,使紅外探測(cè)器難以有效捕捉目標(biāo)物,而紅外偏振探測(cè)的應(yīng)用為此種問(wèn)題的解決提供了一個(gè)有效的途徑。自然界的電磁波在偏振度上有許多不同之處,而這種現(xiàn)象在反射和輻射中普遍存在,相比于自然物體,人造物體具有較高的偏振度,這種發(fā)現(xiàn)將會(huì)為未來(lái)紅外探測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和完善提供幫助,從而推動(dòng)紅外探測(cè)技術(shù)的發(fā)展。
紅外探測(cè)技術(shù)雖然應(yīng)用廣泛,但在很大程度上需要借助紅外探測(cè)器來(lái)進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用。但傳統(tǒng)的紅外探測(cè)器高昂的價(jià)格使得它們難以走入尋常百姓家,在民營(yíng)產(chǎn)業(yè)中的推廣應(yīng)用舉步維艱,因此,低成本、高質(zhì)量成為了當(dāng)前紅外探測(cè)技術(shù)發(fā)展的重要導(dǎo)向之一,從而使得紅外技術(shù)可以更好地在人民群眾的生活中起到積極的促進(jìn)作用。從當(dāng)前紅外探測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,實(shí)現(xiàn)低成本化的運(yùn)營(yíng)是大勢(shì)所趨,普及推廣紅外探測(cè)器指日可待。
從發(fā)現(xiàn)紅外線輻射到充分利用紅外線的光譜特性而逐步發(fā)展起來(lái)的紅外探測(cè)技術(shù),離不開(kāi)與紅外線相關(guān)的研究理論的有效支持。隨著紅外探測(cè)技術(shù)的不斷應(yīng)用發(fā)展,該技術(shù)的應(yīng)用范圍也得到了充分拓展,從民生、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域再到軍事領(lǐng)域,尤其是受到我國(guó)軍事需求的強(qiáng)烈推動(dòng),使得我國(guó)紅外探測(cè)技術(shù)得到了急速發(fā)展,紅外探測(cè)技術(shù)在發(fā)展上也日趨高分辨化、多光譜化以及低成本化,因此,與紅外探測(cè)技術(shù)相關(guān)的研發(fā)工作的開(kāi)展要在積極適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)上創(chuàng)新,從而推動(dòng)我國(guó)紅外探測(cè)技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
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