“黑夜幽灵”的夜战武器

2015-01-05 11:24李苏宁
军事文摘 2015年11期
关键词:夜视图像增强恐怖分子

李苏宁

“黑夜幽灵”的夜战武器

李苏宁

最近,网络上流传着几段美军打击恐怖分子的视频。一段视频显示,茫茫夜色中,“阿帕奇”武装直升机悄悄接近敌方,红外屏显中,代表恐怖分子的白色标点到处乱窜,完全没有感知死神即将来临,目标确认后,“阿帕奇”发射“地狱火”导弹开始攻击,30毫米机炮随后向目标倾泻,恐怖分子被一举剿灭。另一段视频显示,几名恐怖分子在夜晚的街道上集合,准备开始恐怖行动,而他们不知道,此刻十字瞄准线已经将他们牢牢锁定,一枚炸弹从天而降,恐怖分子全部被炸死。

这些视频让人感到,夜晚成了美军的最佳战场,恐怖分子完全无法发现美军,更别说反击了,战势完全是一边倒的“剿杀”。

争夺制夜权:美军成为“黑夜幽灵”

夜晚从来都是大自然赐予的保护色,进攻一方趁着夜色,伸手不见五指、敌人正酣睡之时,一举端了敌人的营盘。夜色成就了太多的奇袭,弱者往往更依赖夜色的掩护,与强敌较量。

60年前的朝鲜战场,黑夜绝对是美军的噩梦。美国海军陆战队关于这场战争的官方史料记载道:“身穿打着补丁的棉制军装的中国士兵在这件事情(伪装)上胜过地球上任何国家的士兵。他们能够在夜色的掩护下极其秘密地渗透到敌人的阵地中去,简直令人难以置信。”那些深夜中的中国军号声几乎成了美军“死神来了”的呼啸,他们不由得发出那声著名的叹息:“太阳是我们的,月亮是中国人的。”

战争后遗症“月亮恐惧”一直遗传到越南战争中。此时,美军将第一代被动夜视仪投入实战试用,但缺点太明显,敏感性较差,体积较大笨重,弱光成像较差,经常出现拖尾和失真,图像增强管使用寿命只有约2000小时。第一代被动夜视仪技术很快被美军淘汰,流入民用市场。

在阿富汗夜间作战的美军

彻底治愈“月亮恐惧”成了美军战后的当务之急,美军投入巨大资源用于研制夜视设备,到20世纪80年代,成果开始显现。1983年美军入侵格林纳达和1989年美军入侵巴拿马这两次规模不大的战争,成了美军免疫“月亮恐惧”的试验场,两场战争都在夜间或拂晓展开,以极少的伤亡代价干脆利落地解决了战斗,美军夜战信心大大增强。此后的几场大规模战争,美军全部从夜晚扯开战幕,“战斧”巡航导弹爆炸的火光和密密麻麻的防空炮火定格为永久的经典画面,美军海湾战争空战指挥官、空军少将格洛松曾不禁得意地说:“战争的开始,作战和获胜都是在夜里。”

从夜战中尝到甜头的美军,开始频频在夜间行动,大到战役,小到战斗,屡试不爽,夜晚成了美军的保护色,对其“单向透明”。按照美国陆军的说法,夜战能力的优势被认为是其战胜未来潜在对手的最主要技术优势。迄今为止,美军已开始列装第三代夜视系统,包括供步兵、飞行员使用的夜视眼镜、武器上的瞄准具以及装备在美军装甲战斗车辆的第三代热成像仪,以获取未来战场上完全的“制夜权”。

“明眼”“心亮”:美军开始列装第三代夜视系统

夜视设备,是利用光电探测和成像器材,将肉眼不可视或难以看清的信息进行采集处理并显示的技术。美军目前装备的夜视设备规格有多种,有戴在头盔上的PVS-14单眼夜视设备,它可与装在步枪上的瞄准灯相结合,为士兵提供夜间执行驾驶、机动、急救、地图阅读以及维修等行动的能力。PVS-10夜晚狙击瞄准具,能向特种部队提供实时增强图像,既可用于中型和重型阻击步枪瞄准,也可用于侦察。美军通过“奥米尼巴斯”一系列计划,大量采购各型号夜视设备,并广泛应用于阿富汗、伊拉克战场,在多次解救人质行动中,恐怖分子均毙命枪下,而美军及人质都没有伤亡,显示了这种不起眼的附带设备优秀的战斗力。2011年5月,“海豹”特种部队击杀本·拉登的行动中,最新一代全景夜视系统登场,特战队员戴着这种超科幻的四目镜夜视仪突袭了本·拉登的藏身地将其击毙。这种全景夜视系统的视角比传统夜视仪的45°广得多,达到120°,使飞行员和特种队员不必扫视即可发现目标。

夜视仪 美军的PVS-7夜视镜为单管双目式夜视镜,使用第三代图像增强管,分辨率为1.15圈微弧度,视场为40°,视距为300米左右,配合红外照明弹后,视距可达2000多米。但是PVS-7的外观结构不合理,配戴时夜视镜的重心距离士兵脸部太远,士兵在卧倒射击时,必须首先调整夜视眼镜。美军的步兵训练中心已要求下一代夜视仪比现役的PVS-7体积更小、更易操作。美军夜视/侦察监视与目标定位部门已经开始着手开发名为“改进型夜视眼镜”的系统,以满足这一要求。

新型的“改进型夜视眼镜”仍将是折叠式的,安装在头盔上,结构紧凑,不会限制士兵的运动。美军夜视/侦察监视与目标定位部门已经表示,将在“改进型夜视眼镜”中应用光学融合技术。这比电子融合技术的风险和成本都要低,而且体积小、节能。在应用单图像增强管和单个目镜的基础上,结合了1个微型的装有红外探测器的热成像照相机。士兵通过图像增强管直接观察时,在士兵的眼睛和图像增强管之间有一个热成像探测器产生的光学覆盖图像。这样,士兵就能看到两幅图像(一幅由图像增强管产生),系统将会把两幅图像融合在一起,产生成像质量更高的一幅图像,从而更好地利用了这两种探测器的优点。热成像探测器根据物体的热辐射特征,将其从背景中区分出来,产生的是概略图景,而图像增强管形成物体的高清晰度图像,产生的是细节图景。美军的“改进型夜视眼镜”将由利顿和光学技术公司开发。

PVS-7夜视镜整套系统

安装有PVS-4的M4A1卡宾枪

武器瞄准具美军现装备有数千具应用25毫米图像增强管的PVS-4和TVS-5瞄准具。自1999年起,利顿公司开始向美特种部队交付用于装备M4A1卡宾枪的新型PVS-17小型微光瞄准具。首批的750件瞄准具应用了第三代图像增强管。2001年6月,美海军陆战队与利顿公司签署了价值3500万美元的7000具PVS-17的生产合同。PVS-17应用1个直径18毫米的图像增强管,标准型的放大率为2.25倍,作用距离在300米以上,重不到1千克。

自20世纪90年代初,美军开始发展热成像武器瞄准具,以代替PVS-4和TVS-5瞄准具。热成像或红外瞄准具的最大优点是能够穿透战场障碍,如烟雾、灰尘及一般的伪装遮障,在不良天气条件下工作时,这些都是图像增强管不能完成的。虽然热成像仪的作用距离较图像增强管远,但分辨率不及图像增强管,而且重量、体积都较图像增强管大。美军的热成像瞄准具由雷锡恩公司从1997年开始少量生产,有中型(重2.3千克,作用距离1.1千米)和重型(2.4千克,作用距离2.2千米)两种型号,是首批用于步兵武器的热成像瞄准具。这两种热成像瞄准具都已通过了多次测试,美军还将订购这两类系统。

红外热成像仪红外热成像仪具有广阔的应用前景,可以应用于步枪瞄准具、驾驶仪、小型无人机、无人驾驶车辆和地面探测器等,而且将是正在开发的美军未来战斗系统的机器人探测器的重要组件,是美军未来目标部队不可缺少的“耳目”。

传统的红外仪主要应用长波波段(8~12微米)和中波波段(3~5微米)两种。其中,长波红外仪具有较强的穿透力,可以穿透战场上的烟雾和尘埃等,但长波红外仪在潮湿和沙漠条件下的识别能力较低。中波红外仪可以提供远距离目标的较高图像分辨率,而且在湿热环境中的观测能力约为长波红外仪的2倍,整机的体积也相对较小,但观察冷背景中目标的能力及穿透烟雾的能力差。第三代红外仪将兼具这二者的优点,并很可能具有通过放大目标与背景之间的差异,发现深藏在“杂乱”图像中的远距离目标,从而识别真伪的能力。有关研究表明,与第二代相比,第三代红外仪的目标识别距离将会增加50%。

美军计划部署3种第三代前视红外仪。第一种将装备那些将来优先发展的作战平台,如计划于2017年开始生产的陆军地面战斗车辆。这类先进的第三代前视红外仪,属于致冷型,具有很大的焦平面阵列(元数可达1000×1000或2000×2000),以扩大目标探测范围,提高敏感性,并能在两个不同的红外波段工作。第二种属于非致冷型,是高性能单色探测器,具有1000×1000元数的凝视焦平面阵列,可装备于陆军计划中的未来无人驾驶车辆。第三种也是非致冷型,是体积小、成本低的多光谱、具有较小焦平面阵列的探测器,可用于微型无人驾驶车辆或未来的侦察监视器材,还将代替现役夜视头盔的微光图像增强管,美军的未来战斗系统将应用这种具有全天候观测功能的轻型热成像仪。美军希望能够尽可能地减小这种微型非致冷前视红外仪的成本、重量、耗能,作为手持式装置,在士兵暴露自己前将其隐藏在周围的角落里,或安装在步枪或头盔上,作为白天或夜间用的瞄准具。

计划中的第三代红外热成像仪将实现智能化,以增强信息处理功能,同时实现整个系统的“眼亮”和“心明”。在提高硬件处理能力的同时,将更加重视软件处理能力的提高,主要是系统在采集信息后的自动检测和识别真伪的能力。这种焦平面器件在同一阵列中集成了多光谱成像探测器、电子学(以及光学)神经网络、信号处理元件和微透镜光学元件等,成像装置与处理装置直接相连。光电探测系统的硬件部分有效地提高了信号对比度,抑制了杂波干扰,在显示夜视图像时,又利用对比度增强伪彩色使目标图像的轮廓更加突出、鲜明。仪器还具有全程数字化摄像功能,能自动地大范围进行搜索,并利用计算机软件对硬件所采集的图像进行进一步的处理,生成高分辨率的图像。多目标探测处理器能够对目标进行筛选,并按优先次序向操作者提供目标信息。

具有夜战能力的“阿帕奇”武装直升机

实战应用:美军如虎添翼

夜视设备使“阿帕奇”武装直升机真正具备了全天候攻击能力,2005年起,洛克希德·马丁公司开始为美军“阿帕奇”提供具备夜视能力的“箭头”前视红外系统。这是一种先进的光电和火控系统,可以使飞行员在夜间通过头盔显示瞄准系统看到机外的景物图像,景物图像显示在飞行员头盔上。该系统夜间对坦克的探测距离12千米,识别距离7千米。“阿帕奇”飞行员可借助该系统在夜间和恶劣天气下飞行,并可引导发射“地狱火”导弹和其他武器。“箭头”前视红外设备使用传感器图像处理技术,帮助飞行员在低空飞行时找出最佳路线以躲避电线和树枝等障碍物。从网络上出现的“阿帕奇”攻击界面图像可以看出,几千米之外,地面恐怖分子根本没有发现前来夜袭的直升机,可见对于没有防空侦察能力的敌方目标,武装直升机夜间攻击非常有效,而且避开了白天地面其他人员的干扰。

结 语

目前,夜视设备除了加强观测距离、清晰度等方面外,正在融入更多的信息技术,比如定位、指挥和控制等能力。对于没有干扰、伪装、侦察等能力的传统对手,这种设备绝对是他们的噩梦。

责任编辑:刘靖鑫

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