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海军专家注重用新的光电红外传感器技术优化

时间:2020-12-14 点击次数:

随着光电产业的下游发展,光电应用领域越来越受到重视,博通君将继续关注光通信/信息处理与存储、消费电子、先进制造、国防与安全、半导体加工、能源、传感与测试测量、照明与显示、医疗等九大应用领域的光电应用。,而且会应用更多干货,请继续关注。今天大家来讲一个光电红外传感器的大趋势,希翼对大家有所帮助。

态势感知一直是战争的焦点。21世纪以来,战场空间日益网络化和数字化,数据量越来越大。态势感知对于战斗人员的安全和战斗胜利比以往任何时候都更加重要。这是应用光电红外传感器的阶段。这些传感器及其数据处理器通常被视为军队的眼睛。

军事发展的持续挑战是保持光电红外传感器系统的技术优势。面对战术和技术上更加成熟的对手,美军增加了对光电红外传感器系统的重要性和复杂性的投入,以保持其技术优势。

海军专家注重用新的光电红外传感器技术优化(图1)

海军技术人员正在修理海军攻击机的机载光电传感器单元。这种传感器有助于战斗轰炸机精确投弹。通常光电红外传感器的研发价值只体现在实际军事环境演习中。目前,海军海上秩序司令部主要致力于导航、武装防御、水面作战、防空等辅助领域的多任务、多职能交叉。主要驱动力是光电红外传感器的运动图像,可以提供昼夜和大规模的目标监控。它可以提高目标识别能力,提供威胁评估能力,通过自动跟踪和火控解决方案保证火力攻击,还支撑攻击效果评估。

未来表现。

为了未来的性能,海军专家注重用新的光电红外传感器技术优化现有传感器。传感器正在被开发用于武器系统和态势感知系统。海军领导人希翼瞄准监控传感器能够实行特定的任务,因此海军海事命令司令部正在努力增强上述传感器的态势感知能力,以减少专用传感器的损失。

保持技术优势不仅依赖于单个传感器的技术升级,还依赖于将两个或多个传感器集成到单个设备中,进行原始数据融合和平台数据处理,将数据转换为可用信息,实现从战区指挥官到单个士兵的实时信息共享。光电红外监视的发展趋势是分布在整个战场网络中的全局态势感知。

缩小尺寸。

光电红外传感器的一个普遍趋势是减小尺寸、重量和功耗。如果有性能更好的小系统,可以出动小型无人机代替大型飞机实行任务。随着越来越多的平台成为便携式系统,它们可以在地面而不是空中实行任务。

光电和红外线现在或多或少地结合在一起了。光电传感器提供白天观测能力,红外提供昼夜观测能力,但光电传感器观测范围更广。未来大家需要更好的传感器与传感器融合技术和辅助目标识别技术,需要分辨率更高、距离防御区更远的传感器,这就需要更大更好的焦平面阵列。

海军实验态势感知系统(SAWS)包括放置在航空母舰船头和船尾的两个光电红外传感器,可提供360°监控能力。

军用光电红外传感器技术的发展趋势是传感器融合,长期发展的关键是各类传感器的集成和为产品提供相关数据的App的建立。它和传感器一样昂贵,分析更多的数据需要缩短原始数据和实际信息之间的时间。

传感器处理。

最常见的处理技术是使用现场可编程门阵列(FPGA)。首先对光纤流进行抓取和预处理,然后GPU每秒处理浮点运算上亿次。高吞吐量处理和英特尔组件(如XeonD)分析数据并改变模式。

美国海军安装在航空母舰上的态势感知系统使用两个光电红外传感器、一个笔记本电脑控制站和多个数字视频记录器来提供船周围的360°视觉覆盖,用于武装防御、导航、搜索和捕获操作。

要在复杂环境下取得胜利,军队需要充分了解情况,这就需要光电红外传感器来实行瞄准任务。通过画中画和步进凝视可以实现更广泛的情境意识。大家希翼未来会有更多的集成负载,覆盖各种不同带宽的传感器,一些App组件可以将输入数据转化为信息,或者至少为操作人员提供线索。

技术嵌入。

随着军事技术的发展,许多商业领域的前沿研究开始浮出水面。它们经过了调整以适应战争的需要,并且比特殊的军事硬件设施反应更快。紧密配合是制作更直观的新系统,使战场识别易于使用的关键。

安装在阿古斯塔韦斯特兰企业AW189直升机上的SAFIRE380-HD光电红外传感器吊舱。

首先,高清晰度成像技术已经在商业领域得到了广泛的应用。高清成像在被军方广泛采用之前,已经出现在消费电子领域,但是目标的高清热成像是一项比较困难的技术。去年,前视红外企业(FLIRCompany)推出了配备突击步枪的高清热像仪HISS-XLR,这种热像仪此前仅用于高端机载和车载性能。

来自海军海事系统司令部的专家已经检查了具有大视野和连续360°监控的分布式孔径传感器的潜在性能。包括大幅面、小像素焦平面阵列技术、拼接传感器图像、集成大视场传感器和常规传感器进行远距离目标识别和分类。

扩大视野。

使用大视场的目的是为了增加自动探测和多目标跟踪性能,以增强态势感知,并将其用于武器系统和作战支援。大视场和互操作性的优点是更紧密的识别、威胁评估、虚警识别等。另一个问题是使用短波红外传感器来提高可见光传感器在近海环境中的性能,以便在恶劣的视觉环境和带内激光成像中提供帮助。在嘈杂的环境中,图像可以减轻一些工作量,提高对情况的认识。有了这些图像,大家可以了解它们的管理和显示方法,以避免信息过载。

光电红外系统(或类似的高光谱成像传感器)通过区分陆地地形、海洋和航道的特征和接触点(如平面雷达性能有限的沿海地区的小型船舶和巡逻艇),可以大大提高操作人员的态势感知能力。具有热反差的高光谱成像系统可以探测和识别雷达特征非常弱的海面和海滩陆地威胁。光电成像、红外成像、夜视系统和激光测距系统的结合,可以提高气垫船的作战可操作性。

征服黑暗。

与此同时,陆军通信电子研究、发展和工程中心的夜视和电子传感器委员会(NVESD)正在努力超越美国士兵在20世纪90年代至21世纪初使用的夜视系统。这种夜视仪系统安装在夜视仪上,作为个人装备的关键部件,夜视仪需要更先进的技术来征服黑暗。

夜视镜通常有操作上的局限性:没有热容量,没有昼夜无缝过渡,远距离观察没有特写或特写功能。NVESD的增强型夜视镜使用图像增强通道、热通道和光学覆盖区域,可与相机输出相结合,在小型显示器上增强图像。目前,增强型夜视镜仍然没有完整的数字性能。

NVESD专家的目标就是这样一个系统:后面一个摄像头,一个传感器,一个光学显示器,存储和记忆容量,App运行。

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