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漫话电视与兵器

  当你坐在电视机旁,观看祖国各地的秀丽风光;聆听歌唱家郭兰英的精彩表演;聚精会神地跟着电视学习“English”的时候,你一定会感到电视是生活中的亲密伴侣。但是,要谈谈电视在军事上的用途,你就不一定知道了。
  自从本世纪二十年代发明电视以来,人们就想把它用于军事上。直到六十年代末,七十年代初,由于电子技术的飞速发展,许多光电器件、集成电路相继出现,摄像系统的技术工艺关键有了突破。于是,在军事上,电视侦察、电视监视、电视制导等新技术出现了。
电视制导
  目前,利用电视制导的武器有电视制导炸弹和电视制导导弹。
  炸弹和导弹装上了这种“电视眼睛”,就能自动的跟踪被攻击目标。从而大大提高了命中率,精度甚至可达几米。这一点,与其它制导方法相比,可以说是名列前茅了。

美国AGM-142制导炸弹,全球第一款采用电视制导的空地武器

  电视制导最早应用在制导炸弹上,而且是采取指令控制的。也就是,在炸弹的头部装一台电视摄像机。将摄制的地物图像传给飞机,由驾驶员根据目标图像和炸弹的位置给出指令信号,控制炸弹命中目标。这里,电视摄像机仅是起观察作用的设备。近代的电视制导不仅仅是观察,而且是一个自动跟踪系统,它能从具有一定反差的背景中区分目标,然后进行自动跟踪,从而使战术技术性能得到提高。
  我们以美国“幼畜”空地电视制导导弹为例,看着电视制导系统是怎样工作的。
  导弹的头部装有带电视摄像机的自动导引系统,我们叫它电视导引头。当“幼畜”导弹准备发射时,首先由载机上的驾驶员观察机舱内的电视荧光屏,看其所显示的目标是否在屏幕的中心位置。如果不在,载机做机动飞行,使电视导引头对准目标。然后立即发射。发射以后,导引头继续跟踪目标。如果发生偏差,则产生误差信号,经过处理、放大,送到航机,驱动弹上的舵面作相应的转动,修正弹道,直至命中目标。

F-16战斗机发射AGM-65“小牛”空地导弹

  装有电视导引头的导弹可以通过下面三种形式来进行制导:手控导引,即是由人观察电视屏幕,并不断发出指令,使导弹接近目标、命中目标。电视自动导引,电视摄像机对准目标。发射后,导弹的电视“眼睛”仍旧锁定目标,并根据陀螺的信息制导导弹。图像对比导引,当摄制的图像由驾驶员辨别,如果认为是可攻击的目标,就把这个被攻击的目标图像储存到导弹上的计算机中,然后发射导弹。导弹在飞行过程中,电视导引头接收到的图像,与计算机中已储存的信息对比,将导弹导引至目标。
  电视制导的优点很多,特别是由于它攻击精度高,适于攻击点目标,像桥梁、建筑物、舰船、坦克等。此外,由于电视制导是直接摄制目标图像,是一种被动式导引,因而能抗雷达干扰。但是,这并不是电视制导的方法就完美无缺了。很显然,只有拍摄的图像清晰、才能达到准确制导的效果,因而它只能在白天,而且是晴朗的天气条件下工作。如果大气能见度差,遇有雾、雪、雨等天气,会使电视图像模糊而无法追踪攻击目标。电视导引头还要求目标与背景有良好的光学反差,以便正确地识别目标,所以在复杂的背景上就难以攻击反差小或者经伪装的目标。由于电视制导搜索能力差,不能测距,因而适于同雷达、激光综合运用,随着科学技术的发展,电视制导的不足之处也不断得到改善。

俄罗斯电视制导炸弹作战示意图

  火控系统中的电视电视摄像机不仅能直接装在兵器上充当“眼睛”,而且也可以在武器的火力控制系统中发挥作用。比如,在地一空防御系统中,怎样提早发现敌人,而又不被敌人所发现呢?虽然现在还大多采用雷达,但因为雷达波容易被敌方探测到,并进行电子干扰,而电视在电子对抗方面则有很大优越性。如果在电视摄像管前面装一个长焦距的镜头,就可以在几十公里,甚至上百公里的距离上发现敌机或导弹,及早采取战术行动。
  与电视制导一样,在现代战争中,单纯的监视已不能满足要求,人们进一步设想,把电视跟踪技术用于火控系统中,实现对目标的精确跟踪。由于电视跟踪精度高,它能将目标准确的方位角输入到火控系统的计算机中,从而提高武器的命中率。近年来,发展了将红外探测,电视监视与跟踪、激光测距这三项新技术同时在一个火控系统中并用,再加上现代化的电子计算机,使火控系统的面貌与五十年代相比,真可说是旧貌变新颜了。
  军事上的广泛应用电视在武器系统与军事技术上的应用日趋广泛。而广泛应用的本身又促进了电视技术的迅速发展。目前侦察电视不仅在各类型飞机上能够成套安装使用,而且在海军与陆军的各级指挥部门也得到了应用。摄像机的电子线路集成化以后使得它的体积变小,并可用电池供电,携带方便。而带有图像增强的微光电视设备则可以在夜间使用,初步解决了空军及地面部队在星月光下的近距离观察问题。近来水下电视也引起了很大兴趣。过去许多需要潜水员下水观察的事已能被电视取代了。水下电视可用于水下侦察、水下武器试验、水下基地防御等任务。由于水对光线的吸收能力大,因此水下电视要求有较好的光照条件和高灵敏、高分辨力的摄像管。在能够发射导弹的原子潜艇出现以后,人们对水下目标的电视探测更为重视了,同时在技术上不断革新。例如,针对光线在水中衰减大这一问题,提出了用一定频率的超声波在摄像管上成像的所谓声电电视系统。
展望前景
  当前由于武器系统、武器对抗系统的需要,不同类型的黑白电视、彩色电视、微光电视、红外电视、热像电视、声电电视、激光电视等都在积极研制之中,有些已在武器中得到使用。
  尽管各类电视令人眼花缭乱,但目前真正在兵器技术中大量应用的还不太多。这是由于除了它本身存在的缺点(如受气象条件影响)以外,主要是一些基础元器件在工艺技术上未能达到理想要求,这方面也正在努力探索新途径,比较有前途的,一是发展固体摄像器件,用电荷耦合器件实现低照度用的全固体化图像传感器。二是用固体显示器件(如场致发光或液晶等晶体)取代现在的真空管电视显示屏。三是摄像系统、监视系统以及其它外围电路(如同步器、视放器、跟踪器等)的集成化、标准化、通用比。根据目前国际上对电视技术研究发展的现状,我们可以指望,在八十年代中期将有全固体的,性能可靠的超小型电视系统出现。未来的电视兵器技术必将发挥更大的威力。

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