在现实世界中,热像仪被广泛使用,尤其是在军事领域。热像仪可用于检测夜间散发热量的坦克发动机和士兵。
在工业中,热像仪可用于快速检测工件的温度以获得必要的信息。由于电机、晶体管等电子器件的故障往往伴随着温度的异常升高,因此热像仪也可以用于快速诊断故障。
当流感、肺炎等疾病流行时,可以利用热像仪快速判断是否发烧。由于癌细胞的温度比较高,因此也可以用来诊断乳腺癌等疾病。边防部门还可以利用它来判断车辆内是否有偷渡者。
红外热成像的军事应用
随着热成像技术的发展,已广泛应用于国民经济、生产建设、科学研究、国防军事等诸多方面,其军事应用也涉及红外预警、跟踪、瞄准等各个方面。和指导。
一
弹道导弹防御
美国弹道导弹防御(B计划)是当前国际广泛关注的热点问题。 BMD计划考虑了敌方导弹在发射助推阶段、大气层外弹道飞行阶段和再入阶段的不同特征。采用不同方式,建立多层次、全流程的拦截体系。
在该拦截系统中,红外焦平面阵列成像技术发挥着核心作用,主要表现在以下三个方面。
1. 全球监视。在敌方导弹发射初期,探测敌方导弹的位置和数量,主要依靠部署在太空的预警卫星。
2. 跟踪和识别。在敌方导弹发射初期和弹道飞行阶段,识别真假目标并跟踪其轨迹。
3.识别和指导。在己方发射的拦截导弹上,利用红外成像实现目标识别和精确制导,打击并摧毁敌方导弹。
二
常规导弹武器:
采用红外成像制导,可以使导弹获得更远的全向探测距离和识别能力,以及抵抗红外诱饵等人为干扰的能力,大大提高导弹的威力,也使其成为对抗隐身的“杀手”飞机等。这也是热成像技术在军事应用中的重中之重。
1、典型红外热成像导弹
随着红外成像技术的快速发展,世界各国相继研制出多种红外成像制导导弹。如美国的毒刺改进版(Stinger Post和Stinger RMP)、SRAM AGM284E远程攻击导弹、苏联的SAM213和法国的Mistral改进版、美国的Young Animal AGM265D/F空对地和空对地导弹-舰载导弹,还有法国MICA导弹(红外型)、英国ASRAAM导弹、德国IRIS-T导弹、美国AIM-9x导弹。其中,美国AIM-9x短程空空导弹是美国重点发展的最新型空空导弹。
凝视红外焦平面阵列成像技术应用的典型代表有德英法联合研制的远程“特拉格特”导弹、美国“标枪”便携式反坦克导弹、战区高空防空导弹THADD等。
2.先进反装甲导弹系统:
在红外焦平面技术发展的早期阶段,最先成功应用的领域是反装甲导弹系统的热瞄准器和精确制导导引头。美国和欧洲的一些主要先进反装甲导弹项目目前已进入装备和服役阶段。主要包括美国“标枪”导弹系统、欧洲第三代远程反坦克导弹(TriGAT-L,又称ATGW-3)、美国“地狱火”导弹等。
三
军用红外热像仪
红外热像仪是应用最广泛的红外设备。但在热像技术发展初期,只能开发基于单元器件的热像仪,场频较低,仅限于小规模应用。
直到20世纪70年代中长波碲化汞镉(MCT)材料和光导多元线性器件技术成熟后,热像仪才开始批量生产并装备军队。它们发展迅速,品种繁多。
第一代军用红外热像仪多采用MCT生产的60元、120元、180元线“通用元件”生产的前视红外系统,即FLIR,占红外军用应用的50%以上。到了20世纪90年代,性能更高的第二代热像仪SADA应运而生,它是美国陆军标准的先进杜瓦瓶组件。 SADA为2402长波长MCT TDI扫描焦平面,SADA为4806(和4804)长波长MCT TDI扫描。焦平面,采用SADA的第二代热像仪的探测距离比采用180元通用元件的第一代热像仪增加了一倍,而且如果是凝视焦平面热像仪,则具有更多优势,例如紧凑性,坚固、可靠、省电、更灵敏。 640480元InSb凝视焦平面热像仪的探测范围是一般元件的4倍。
SADAII已广泛应用于各种机载、舰载和车载热成像摄像机和搜索跟踪系统,如布拉德利战车、艾布拉姆斯M1坦克、科曼奇装甲车以及美国超级战斗机F-22、V-22和F-22等。 18 全部使用凝视焦平面热像仪。
四
空间红外热成像
目前,红外热成像的空间应用主要包括全球地表监测、行星与太空探索、军事事件监测三个方面。从1960年第一颗气象卫星的发射到美国最先进的太空红外望远镜斯皮策的发射,红外热成像技术在太空中得到了广泛的应用。
红外热成像的民用应用
所谓民用领域,是指电力、建筑、医药、石化等几个领域。国际上,红外热像仪在这些领域得到广泛应用。但红外热像仪在我国这些民用领域的应用还处于起步阶段,整体发展空间还比较大。
一
电力行业应用
虽然电力行业是目前我国民用红外热像仪应用最多的行业,但红外热像仪作为在线电力检测最成熟、最有效的手段,可以极大地改善供电设备的运行情况。