多傳感器系統
將多個傳感器集成至手持式設備是最新互補金屬氧化物半導體相機的下一步目標，其擴展的光譜響應降低了對追蹤激光點獨立設備的需求。賽峰公司（Safran）的JIM Compact輕量化遠程多功能雙筒望遠鏡和Vectronix分公司的Moskito-TI多用途目標定位器是此類設備的最新典范。賽峰公司發言人告訴《亞洲軍事評論》雜志的記者：“它們最具創新性的功能是能夠在不增加重量的情況下看到來自激光指示器的斑點甚至指示器。JIM-LR包含兩個互補金屬氧化物半導體攝像頭，一個是1500萬像素的日光彩色電視傳感器，提供13.5度的寬視場和4.5度的窄視場，另一個傳感器是具有兩個獨立視場（6.2度和4.5度）低光攝像頭。賽峰公司發言人表示，兩者都比其他同級別的設備更輕，功能更全面。“它們能夠滿足包括步兵、特種部隊和聯合火力部隊（如聯合終端攻擊控制員）或前線觀察員在內的大量用戶的需求。”JIM Compact雙筒望遠鏡重量不到2千克（4.4磅），還配備了法國索弗拉迪公司(Sofradir)的一臺制冷式中紅外熱成像儀，這種熱成像儀由索弗拉迪公司與泰利斯公司共同研發，能夠提供與彩色電視攝像頭和640×480像素探測器相匹配的視場。JIM Compact遠程多功能望遠鏡還配備了有效范圍超過12千米（7.5英里）的護眼型安全激光測距儀、數字磁羅盤、傾角儀和嵌入式全球定位系統（GPS）接收器。
Moskito-TI多用途目標定位器重量不到1.3千克（2.9磅），配備了一組傳感器套件，其中包括一個視場為6.1度、放大倍數為6倍的直觀光學通道，可以不需要電力提供日光觀察能力。該公司發言人還稱：“另外，賽峰公司的產品還包括先進的連接功能，如以太網接口，并且采用了圖片/視頻流技術（一邊下載一邊播放），有助于提高在戰場上的效率。”在這樣的系統中使用的制冷式探測器有兩個主要的發展重點。第一是產生焦平面陣列，即將各個元件放置在一起，以在相同的物理包絡中提供更高的分辨率；第二是在保持分辨率的同時實現系統小型化。
圖5、多傳感器系統包括近紅外、中紅外和可見光波長等多個傳感器，以及激光測距儀、數字磁羅盤、傾角儀和各種連接JIM緊湊型觀測和瞄準裝置的接口。
小型探測器
雖然行業標準是15微米左右，但法國索弗拉迪公司現在提供的Dphnis-HD MW探測器的像素間距為10微米。該公司聲稱，Dphnis-HD MW型探測器比同類的10微米探測器有更好的性能，同時比前一代紅外探測器的探測、識別和鑒定（Detection,Recognition and Identification，DRI）范圍提高了55％。現在該設備面臨兩大挑戰：第一，這些像素數仍然低于與可見光譜檢測器相關的像素數，部分原因是由于熱敏紅外敏感材料制造技術的局限性。法國索弗拉迪公司營銷副總裁克萊爾·瓦倫丁（Claire Valentin）向作者解釋稱：“在可見光波段，波長大約在0.4～0.9微米之間，在紅外波段，波長大約在3～5微米，以及8～12微米。“如果你的波長在8～12微米之間，我們假設最低音高確保你不會有太多的干擾，你的波長需要在10～15微米的范圍內。”
第二個挑戰是開發在較高溫度下工作而不影響靈敏度的探測器，應對方式是采用使用壽命更長的斯特林循環散熱器，從而確保該設備的使用壽命更長，或者更小，更輕。她說：“我們這一代的設備工作溫度是開氏110度，我們目標是將其提高至開氏140度或者開氏150度。同時減小更小型產品的散熱器尺寸，這對于便攜式系統非常有用。”
圖6、法國索弗拉迪公司的Dphnis-HD MW高分辨率制冷式熱成像攝像機實現了10微米像素間距探測，并且能夠使用更小的冷卻器在開氏120度環境下運行。
打破現有規則
展望未來，衍射極限可能不是發展的終點，超越它是美國國防部先進研究計劃局最終計劃的目標。美國國防先進研究計劃局正在要求工業界，開發工程材料（ENMATS）的新興技術，從其結構中獲取其光學特性，從而“擺脫傳統的‘規則’和人為制約現代光學的‘規律’”。任何一名步兵都很容易認識到這種技術的重要性，它可能導致實際的夜視鏡比普通的太陽鏡只是稍厚一點（傳統的夜視鏡外形看起來像一個雙筒望遠鏡）。這項技術由澳大利亞國立大學（NDU）教授德拉戈米爾·內舍夫(Dragomir Neshev）領導的團隊開發，并利用稱為“二次諧波發生”的現象將紅外波長轉換為可見波長。使用次諧波振蕩的介電質鋁砷化鎵納米天線，使控制非線性光的方向和偏振成為現實。通過將高品質鋁砷化鎵納米材料生產的特殊III-V族半導體嵌入低折射率透明材料，使同時向前和向后非線性發射電腦為可能。入射的紅外光與強烈的激光“泵浦”光束混合，產生一個新的可見光圖像。轉換直接發生，沒有中間電子的階段，但需要電池。內舍夫教授說“這是為了將紅外光轉換為可見光所需的激光二極管供電。一個1瓦的激光二極管，類似于一個明亮的電池供電的手電筒，足以運行數小時。”他補充說，五年內可以制造出實用的軍事裝備。總之，夜視技術，尤其是步兵系統可能正處于革命的風口浪尖。（全文完）
知遠戰略與防務研究所/吳新建 編譯自：泰國《亞洲軍事評論》2017年第10期
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