遥感在军事领域中的应用
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红外遥感技术在军事方面的运用摘要:目前国际军事形势总体上趋于缓和,但天下并不太平,展望21世纪,国际关系错综复杂,世界各种力量不断分化组合。
交流与合作,斗争与竞赛交织在一起,将是21世纪国际安全环境和军事形势的基本形态。
而随着高科技技术在军事领域的广泛应用,现代战争已进入了高技术阶段,由于战争中高级技术武器装备的大量使用和新的作战理论的先导作用,引起了战争形态的重大变革。
从而导致了战争规模,样式和进程的变化。
战争已由简单的身体对抗化为智慧的较量。
正文:遥感技术是指安装与平台上的传感器,以电磁波为信息传播媒介,从遥远的地方感知地球表面和一定空间范围内的对象,从而识别地面物体的全过程,他是与航空遥感,在20世纪60年代发展起来的移民新型的综合性的边缘学科,从70年代以来,随着新的航天遥感平台的不断升空,新型传感器的研制,航天遥感技术的发展。
应用领域从军事应用发展到一地球环境和资源的监测和研究为目标的尖端技术。
在现代化战争中,军事侦察,监视与制导已完全离不开遥感技术。
一、红外线的起源与发展1800年,英国天文学家F.W.赫歇耳发现了红外线。
红外技术在军事上的实际应用始于第二次世界大战期间。
当时,德国研制和使用了一些红外技术装备,其中有红外通信设备和红外夜视仪,它们都属于主动式红外系统。
战后,由于红外光子探测器和透红外光学材料的迅速发展,红外技术的应用引起军事部门的重视。
此后,红外技术的发展方向集中在被动式系统上。
50年代,红外点源制导系统应用于战术导弹上。
60年代,红外技术的军事应用已相当广泛,如已应用于制导、火控、瞄准、侦察和监视等。
60年代中期,出现了光机扫描的红外成像技术。
70年代,红外成像技术获得迅速发展,热成像系统和电荷耦合器件的应用是这一时期的重要成果。
80年代,红外技术进入研制镶嵌焦面阵列(CCD阵列)系统的新时期。
二、红外线的基本概念自然界中, 一切温度高于绝对零度摄氏-273.16 的物体都不断地辐射着红外线, 这种现象称为热辐射。
遥感技术在军事地理测绘中的应用【摘要】遥感技术具有宏观性强、信息丰富、客观真实、动态监测及跨国界性等特点,在地质、资源和环境等领域得到了广泛应用。
遥感技术在军事领域应用主要集中在军事目标探测、侦察、制导和监视等方面。
海湾战争后,有学者指出武器“高技术”主要体现在遥感技术和计算机技术等方面。
本文将主要探讨遥感技术在军事地理测绘中的应用。
【关键词】遥感技术;军事地理;测绘和平与发展是当今世界的主题,但是世界军事变革和国际形势面临诸多问题。
例如,与我国密切相关的朝鲜半岛形势具有不确定性,而且朝核危机的影响深远。
如何根据边境地区地质、地貌特点,储备基础资料,在外交策略上未雨绸缪显得日益重要。
遥感地质调查以民用卫星为数据源,其成果服务于资源管理、土地利用、生态环境研究等领域[1]。
实现遥感地质信息向军事信息的转化.推动军民资料共享水平。
使其在国防建中发挥积极作用是重要的发展方向之一。
将遥感地质信息转化为遥感军事地质图,是民用国土资源调查信息与军事应用相结合基础方向之一,是构建军事遥感地质学的重要组成部分。
1编制遥感军事地质图的必要性1.1遥感地质信息是军事活动重要基础,遥感军事地质图是载体地形复杂地区或者边境地区由于经济不发达,条件艰苦,交通不便,大多属于待开发地或不宜开发地,甚至有些地区人力和车辆尚难通行。
所以,依靠常规的地面调查方法很难全面、及时准确地掌握这些地区的岸线变迁和基础地质、地形、地貌和资源信息。
这些信息具有重要经济开发和国防建设价值。
我国一直对邻国奉行睦邻友好的外交政策,尽量避免与邻国之间的误会与摩擦,所以尽可能不派或少派勘察员到边界地区进行实地勘察[2]。
遥感地质手段具有无国界的工作特点,能有效地提高敏感地区调查水平,提供基础信息,还能扩展军事活动专业视野。
因此,遥感地质信息是军事活动重要基础,遥感军事地质图就是这些信息的重要载体。
1.2遥感军事地质图应用有助于提高我国军事现代化水平国外军事地图发展迅速。
远程遥感方法介绍遥感方法是一种通过遥感技术获取地球表面信息的手段,它可以利用各种传感器获取来自地球表面的电磁辐射,并将这些辐射转化为数字图像或其他数据形式。
远程遥感方法通过对这些数据进行分析和解译,可以获取有关地球表面特征的各种信息,如地形、植被、水文等。
以下将介绍几种常见的远程遥感方法。
一、多光谱遥感方法多光谱遥感是利用不同波段的光谱信息对地物进行识别和分类的方法。
通过获取地表的多个光谱波段数据,可以了解地物的反射特性以及不同物质在可见光和红外波段的表现。
在环境监测、地质勘探等领域,多光谱遥感方法常用于检测有害物质、植被覆盖、土壤类型等信息。
二、高光谱遥感方法高光谱遥感是一种相对于多光谱遥感更加精细的方法。
它利用高光谱传感器获取更多的光谱波段数据,可以提供更详细、更精准的地表信息。
高光谱遥感可以应用于农业、城市规划等领域,用于作物检测、土地覆盖分类等。
三、合成孔径雷达遥感方法合成孔径雷达(SAR)是一种利用雷达波束扫描地面,通过测量反射波形信号的方法。
与光学遥感方法相比,SAR可以在任何天气条件下进行观测,并且具有较高的分辨率。
合成孔径雷达遥感方法可以应用于地质灾害监测、海洋监测等领域,用于获取地表形状、海洋波浪等信息。
四、热红外遥感方法热红外遥感方法利用地表释放的热能来检测地物和环境的热状态。
通过测量地物的热辐射,可以了解地表温度、植被蒸腾、城市热岛效应等信息。
热红外遥感方法在城市规划、环境监测中具有广泛的应用,可以帮助评估城市热环境、监测火灾等。
五、超分辨率遥感方法超分辨率遥感是一种通过处理地表图像提高分辨率的方法。
它可以将低分辨率的遥感图像转化为高分辨率的图像,从而提供更详细的地表信息。
超分辨率遥感方法在军事侦察、城市规划等领域有重要应用,可以提高遥感图像的解译精度。
总之,远程遥感方法通过获取和分析遥感数据,可以帮助了解地球表面的各种特征和环境状况。
不同的遥感方法适用于不同的领域和应用,可以为科学研究、资源调查和环境管理等提供多样化的信息支持。
多媒体技术及其应用本栏目责任编辑 :李桂瑾1前言随着科技的不断进步 , 遥感工具的使用越来越频繁 , 人们能够从高空以及太空中来观察人类居住的地球 , 也能够利用获得的遥感图像进行一系列研究和探索。
现已应用于农林业、测绘、地质勘探、水利、气象、环境保护以及军事等部门 , 并取得了很好的效益。
军事目标是一项特殊的研究内容 , 如何充分利用遥感图像资料来分析和定位军事目标是需要解决的主要问题。
遥感图像资料主要来自遥感卫星以及侦察飞机拍摄的影像资料 , 本文主要研究利用无人侦察飞机拍摄的影像资料对军事目标进行定位的问题。
2遥感图像处理技术概论遥感图像处理是遥感技术的一个重要环节 , 它直接影响到遥感信息的增强提取和分析应用效果。
遥感图像处理技术一般可以分为两大类。
一是光学处理技术 , 它可以分为机械光学和光化学处理两种方法 , 机械光学又称电子光学或物理光学 , 主要是利用相干光光源作图像处理 , 譬如密度分割、位相交换、等照度变换等内容 ; 光化学处理是依据摄影光化学原理 , 利用非相干光光源 , 即普通暗房摄影处理方法进行图像处理 , 它可以进行图像镶嵌、图像增强 (包括反差调整、彩色增强、比值处理、边缘增强、黑白发色等、图像密度分割、假彩色合成以及信息复合处理等 ; 二是计算机数字图像处理技术 , 它可以精确地进行几何定位与几何校正 , 还可以多功能地进行图像镶嵌、图像增强 (包括线性变换、直方图均衡、彩色增强、比值处理等等、图像分类、图像统计分析、多波段图像组合以及信息复合处理等。
这些处理结果在地表环境要素不太复杂的情况下 , 完全可以定量化精确分析 , 应用效果比较好。
这里 , 我们主要就数字图像处理中的几何校正等方面进行研究与分析。
除此之外 , 遥感图像处理技术开始进行信息复合的研究应用工作。
这种处理技术主要是综合使用现有的遥感资料 , 挖掘遥感资料所提供的全部信息。
其作用是能够进行地物信息的验证、补充与更新 , 提高了遥感信息的实用价值。
传感器在军事上的应用高技术武器发展的主要特征是电子化,其核心技术则是传感技术和计算机技术。
在战场上一方面靠外部传感器快速发现与精确测定敌方目标,并通过计算机,控制火炮,快速精确地打击敌方目标;另一方面,靠各种内部传感器,测定火控系统、发动机系统等各部位各类参数,通过计算机控制,用以保证武器本身处于最佳状态,发挥最大效能。
因此有人说在实战中,看得见、听得到要靠传感器,打得准靠传感器,全天候作战靠传感器,故障诊断靠传感器是毫不夸大的。
下面具体从航空航天、主战坦克、舰船、地面战场警戒系统、军用机器人、军事化学器材等方面说明传感器在军事国防建设中的应用情况。
•在航空航天方面的应用传感器在航空方面有四种用途。
即:提供航器工作信息,起诊断作用;判断各分系统间工作的协调性,验证设计方案;提供全系统自检所需信息,给指挥员下决心提供依据;提供各分系统、整机内部检测参数,验证设计的正确性。
美国航天飞机上使用的传感器约有100 多种4000 多个。
俄罗斯大型运载火箭、载人飞船迅速发展,所需的传感器也相应迅速增长。
发展高质量、高水平的传感器,其品种多样,如压力、压差、绝压、温度、热流、耗量、燃气浓度、介质成分、密度、湿度、应变、摩擦、电场、磁场、生物电势等传感器。
欧洲航天局的阿里安娜火箭在试验阶段需测量参数常规的达到1000 个,低温参数大600 个。
在军用航空中,各国都强调空中优势与防御。
目前每架军用飞机需20 多种力学量的传感器,对操纵杆拉力、起落着陆冲击力、发动机的推动力、救生装置弹射力、进气管压力场分布及动态中各种压力、振动、加速度、角加速度、位移等参量的测量,还要对过载和燃油密度及飞行员呼吸的流量等参数的测量,检测机舱内含氧量、舱内烟雾报警、机载火控系统的设计、隐型用传感器等。
•传感器在主战坦克中的应用坦克的电子化是衡量坦克先进性的一个重要标志,其传感器主要装备在:1 )发动机系统中使用的有绝压、速度、流量、温度、氧分压等传感器,用来检测、控制发动机,从而使坦克达到加速快,控制自如,以最少能耗保证最大的动力。
红外遥感技术的军事应用红外遥感是继可见光遥感之后发展起来的又一种光学遥感手段,它可以通过探测目标的红外辐射能量获取目标的有关信息,具有不受暗夜限制和穿透云雾的优点。
随着红外探测技术的不断进步,红外遥感能力不断增强,红外遥感已经广泛应用于军事领域和地球勘探、天气预报、森林火灾监视等民用领域。
红外遥感在军事领域的应用主要集中在3个方面,即机载红外成像、星载红外成像和星载导弹预警,这也是本文所要介绍的内容。
1.机载红外成像伊拉克战争的经验证明,从空中昼夜获取战场的情报信息,对获取战场的主动权及至最后夺取战争的胜利极为重要。
采用机载成像技术直接从空中获取地面信息,对地面目标进行侦察监视方法的应用已有几十年时间。
美国军方一直强烈地依赖于这一手段获取情报,其U-2、P-3和“食肉者”侦察机就是这种应用的典型实例。
U-2飞机上装有高分辨率的摄像系统,可获得地面目标的高分辨率清晰图像,其侦察范围沿飞行航线纵深可达数十公里的大面积地区,为指挥机关和作战部队提供了极为直观的准确情报。
美、英、法等国军队一直非常重视发展这种先进的战术机载成像侦察监视系统,从越南战争到波斯湾战争,仅美国海军就有500多架抓侦察机,迄今为止仍有100多架抓-彳鬼怪式侦察机在世界各地服役。
特别是在最近几年美军发动的几场战争中,如科索沃、阿富汗和伊拉克战争,美军的机载战术侦察技术发挥得淋漓尽致,在夺取战争的主动权方面起到了至关重要的作用。
2.星载红外成像星载红外成像是获取敌情、采取自卫的重要途径,它有许多优点:能24h昼夜工作,能适应不良天气,能提供定时信息,能把捕捉目标和攻击结合起来,有远距离探测和透过能力,能识别伪装,能排除电子干扰等。
红外成像不仅能揭露地面、森林里的伪装,还可揭露地下、水下的军事目标,显示热源目标的运动状态和踪迹。
美国在50年代末、60年代初,出于军事和政治上的需要,花了很大的气力发展空间遥感技术,以用于卫星侦察。
很多国家现役的光学成像侦察卫星上一般都配备了红外成像系统,如美国的“高级69-11”卫星上配备了热红外成像仪,使其具备了夜间成像能力;俄罗斯的“宇宙2344”卫星以及法国的“太阳神2”卫星也都具备了红外成像能力。
遥感技术的工作原理遥感技术是一种通过获取远离目标的信息来研究地球表面和大气现象的技术。
它利用各种传感器设备,从地面、航空器和卫星上获取数据,进而分析和解释地球表面和大气的物理、化学和生物特性。
遥感技术广泛应用于环境监测、资源调查、军事侦察、气象预测等领域。
本文将详细介绍遥感技术的工作原理,以及其在地球科学研究中的应用。
一、遥感技术的基本原理遥感技术的基本原理可以概括为“辐射-传输-目标-接收”四个步骤。
首先,地球表面或大气中的目标物质会辐射出电磁辐射。
然后,这些辐射在传输过程中与大气发生相互作用,其中一部分会被散射、吸收或发射。
接着,接收器(传感器)接收到经过传输过程后的辐射能量,并将其转化为电信号。
最后,这些电信号被数字化处理,并转化为可视化图像或数值信息。
在这个过程中,遥感技术关键的部分是通过传感器捕捉到目标的反射或发射的电磁辐射。
根据所选择的传感器,可以获得不同波段的电磁辐射数据,包括可见光、红外线、热辐射等。
每个波段的电磁辐射与目标的物理特性有关,通过分析不同波段的数据,可以获取目标的空间分布、温度、化学成分等信息。
二、遥感技术的传感器类型根据使用的平台和感知技术,遥感传感器可分为航空遥感传感器和卫星遥感传感器。
1. 航空遥感传感器航空遥感传感器主要安装在飞机或无人机上,通过将传感器设备搭载到飞行器上,可以获取高空的遥感数据。
这些传感器采集到的数据精度高,对细小目标的探测能力强。
常见的航空传感器包括航空摄影机、热红外传感器和多光谱扫描仪。
2. 卫星遥感传感器卫星遥感传感器是安装在卫星上的遥感设备,可以提供全球范围内的遥感数据。
卫星传感器的数据分辨率相对较低,但其覆盖范围广,适用于大面积观测。
常见的卫星传感器有LANDSAT、MODIS和SPOT等。
三、遥感技术在地球科学中的应用遥感技术在地球科学研究中发挥着重要的作用,下面将介绍其在环境监测、资源调查和军事侦察方面的应用。
1. 环境监测遥感技术可用于监测大气污染、水质变化、土地覆盖和植被状况等环境因素。
遥感技术在军事地理信息系统中的应用摘要:遥感技术是一种现代化的地理测绘技术,实现其与军事地理信息系统(MGIS)的融合,能综合化、动态化的获取、管理及分析作战区域内的地理环境信息,为作战中环境分析和军事决策提供支持。
本文在阐述MGIS应用遥感技术必要性的同时,就遥感技术在MGIS中的具体应用内容展开分析。
期望能实现两者的高效结合,进而为作战区域内地理环境信息的准确测量提供保证。
关键词:遥感技术;MGIS;测绘信息时代下,高新技术在军事领域中的应用愈发深入,其是现代高技术条件下作战指挥自动化系统的重要支撑。
现代战争中,作战区域地理环境信息直接关系着军事决策的效率与质量,并对战争的走向具有深刻影响;基于此,需不断优化作战区域地理环境信息获取方式。
本文就遥感技术在MGIS中的应用要点展开分析。
一、MGIS中使用遥感技术的必要性MGIS是现代军事地理研究的重要方式,其在计算机软硬件系统的支撑下,融合使用GIS技术,能够持续性的进行作战区域地理环境和军事专题属性信息的获取,并且该信息获取过程具有一定的综合性、动态性,其能为作战环境分析和战略决策制定提供有效支撑。
长期以来,GIS是人们获取作战区域地理环境信息的主要方式,其成图时间和周期相对较长,这难以满足当今时代高技术战争需要。
具体而言,在高技术战争中,高强度、高投入的破坏时的地理环境要素的变化尤为剧烈,若不能及时有效地进行作战区域地理环境信息的动态更新,势必影响作战环境分析和战略决策制定的准确性。
基于此,创新MGIS作战区域地理环境和军事专题属性信息的获取方式势在必行。
遥感技术是一种现代化的测绘手段,在作战区域地理环境信息更新中,遥感技术受地面条件限制少,测量过程较为高效,具有一定的动态性、持续性、及时性和准确性特点。
其能实现自然条件恶劣、地面环境复杂区域地理环境信息的有效测量,进而确保MGIS空间分析的有效性[1]。
譬如,海湾战争表明,是实现遥感技术与RS技术与MGIS技术相结合, 可为战时提供实时的地理信息保障。