多传感器系统
将多个传感器集成至手持式设备是最新互补金属氧化物半导体相机的下一步目标，其扩展的光谱响应降低了对追踪激光点独立设备的需求。赛峰公司（Safran）的JIM Compact轻量化远程多功能双筒望远镜和Vectronix分公司的Moskito-TI多用途目标定位器是此类设备的最新典范。赛峰公司发言人告诉《亚洲军事评论》杂志的记者：“它们最具创新性的功能是能够在不增加重量的情况下看到来自激光指示器的斑点甚至指示器。JIM-LR包含两个互补金属氧化物半导体摄像头，一个是1500万像素的日光彩色电视传感器，提供13.5度的宽视场和4.5度的窄视场，另一个传感器是具有两个独立视场（6.2度和4.5度）低光摄像头。赛峰公司发言人表示，两者都比其他同级别的设备更轻，功能更全面。“它们能够满足包括步兵、特种部队和联合火力部队（如联合终端攻击控制员）或前线观察员在内的大量用户的需求。”JIM Compact双筒望远镜重量不到2千克（4.4磅），还配备了法国索弗拉迪公司(Sofradir)的一台制冷式中红外热成像仪，这种热成像仪由索弗拉迪公司与泰利斯公司共同研发，能够提供与彩色电视摄像头和640×480像素探测器相匹配的视场。JIM Compact远程多功能望远镜还配备了有效范围超过12千米（7.5英里）的护眼型安全激光测距仪、数字磁罗盘、倾角仪和嵌入式全球定位系统（GPS）接收器。
Moskito-TI多用途目标定位器重量不到1.3千克（2.9磅），配备了一组传感器套件，其中包括一个视场为6.1度、放大倍数为6倍的直观光学通道，可以不需要电力提供日光观察能力。该公司发言人还称：“另外，赛峰公司的产品还包括先进的连接功能，如以太网接口，并且采用了图片/视频流技术（一边下载一边播放），有助于提高在战场上的效率。”在这样的系统中使用的制冷式探测器有两个主要的发展重点。第一是产生焦平面阵列，即将各个元件放置在一起，以在相同的物理包络中提供更高的分辨率；第二是在保持分辨率的同时实现系统小型化。
图5、多传感器系统包括近红外、中红外和可见光波长等多个传感器，以及激光测距仪、数字磁罗盘、倾角仪和各种连接JIM紧凑型观测和瞄准装置的接口。
小型探测器
虽然行业标准是15微米左右，但法国索弗拉迪公司现在提供的Dphnis-HD MW探测器的像素间距为10微米。该公司声称，Dphnis-HD MW型探测器比同类的10微米探测器有更好的性能，同时比前一代红外探测器的探测、识别和鉴定（Detection,Recognition and Identification，DRI）范围提高了55％。现在该设备面临两大挑战：第一，这些像素数仍然低于与可见光谱检测器相关的像素数，部分原因是由于热敏红外敏感材料制造技术的局限性。法国索弗拉迪公司营销副总裁克莱尔·瓦伦丁（Claire Valentin）向作者解释称：“在可见光波段，波长大约在0.4～0.9微米之间，在红外波段，波长大约在3～5微米，以及8～12微米。“如果你的波长在8～12微米之间，我们假设最低音高确保你不会有太多的干扰，你的波长需要在10～15微米的范围内。”
第二个挑战是开发在较高温度下工作而不影响灵敏度的探测器，应对方式是采用使用寿命更长的斯特林循环散热器，从而确保该设备的使用寿命更长，或者更小，更轻。她说：“我们这一代的设备工作温度是开氏110度，我们目标是将其提高至开氏140度或者开氏150度。同时减小更小型产品的散热器尺寸，这对于便携式系统非常有用。”
图6、法国索弗拉迪公司的Dphnis-HD MW高分辨率制冷式热成像摄像机实现了10微米像素间距探测，并且能够使用更小的冷却器在开氏120度环境下运行。
打破现有规则
展望未来，衍射极限可能不是发展的终点，超越它是美国国防部先进研究计划局最终计划的目标。美国国防先进研究计划局正在要求工业界，开发工程材料（ENMATS）的新兴技术，从其结构中获取其光学特性，从而“摆脱传统的‘规则’和人为制约现代光学的‘规律’”。任何一名步兵都很容易认识到这种技术的重要性，它可能导致实际的夜视镜比普通的太阳镜只是稍厚一点（传统的夜视镜外形看起来像一个双筒望远镜）。这项技术由澳大利亚国立大学（NDU）教授德拉戈米尔·内舍夫(Dragomir Neshev）领导的团队开发，并利用称为“二次谐波发生”的现象将红外波长转换为可见波长。使用次谐波振荡的介电质铝砷化镓纳米天线，使控制非线性光的方向和偏振成为现实。通过将高品质铝砷化镓纳米材料生产的特殊III-V族半导体嵌入低折射率透明材料，使同时向前和向后非线性发射电脑为可能。入射的红外光与强烈的激光“泵浦”光束混合，产生一个新的可见光图像。转换直接发生，没有中间电子的阶段，但需要电池。内舍夫教授说“这是为了将红外光转换为可见光所需的激光二极管供电。一个1瓦的激光二极管，类似于一个明亮的电池供电的手电筒，足以运行数小时。”他补充说，五年内可以制造出实用的军事装备。总之，夜视技术，尤其是步兵系统可能正处于革命的风口浪尖。（全文完）
知远战略与防务研究所/吴新建 编译自：泰国《亚洲军事评论》2017年第10期
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