红外伪装技术

伪装技术（一）伪装的基本原理伪装是与敌侦察作斗争的基本手段。

侦察的目的是要探测和识别各种军事目标，而伪装则是尽量保护这些军事目标的暴露征候，使其不被对方的侦察所发现。

伪装的基本原理：防光学侦察的原理是消除和降低目标与背景之间的色彩和亮度上的差别，达到伪装目的。

防红外侦察的原理是消除和降低目标与背景之间的反射红外线的差别，达到伪装目的。

防雷达侦察的原理是消除和降低目标与背景之间的反射雷达波的差别，达到伪装目的。

（二）现代伪装方法现代伪装技术主要有遮蔽、融合、示假、规避四种。

1.遮蔽技术遮蔽技术又称遮蔽隐真技术，是把真目标遮蔽起来，不让敌发现和识别的技术。

遮蔽技术在高技术局部战争中是反侦察和对付精确制导武器最有效的方法之一。

遮蔽技术可分为两个种类：（1）迷彩伪装遮蔽迷彩遮蔽是用涂料、染料和其它材料改变目标和背景的颜色、图案所实施的伪装。

（2）人工遮障人工遮障又叫人工遮蔽，是利用各种制式伪装器材对目标进行伪装的一种方法。

人工遮障通常由遮障面和支撑构件组成。

支撑构件由竹木或金属支架、控制绳等组成。

按其用途和外形不同分为：伪装网遮障和烟雾遮障。

2.融合技术融合技术指减小和消除目标与背景的差别，使目标融合于背景中的技术。

例如，单个士兵可用油彩涂抹皮肤的暴露部位，在钢盔和衣服上披上麻皮，抹上涂料和编插新鲜植物，以求得与周围背景近似或相融合。

融合技术主要分为：(1）防光学侦察融合技术该技术的实质就是要降低或消除目标与背景的对比度，其途径是将传感器所要接收目标信号的强度降低或使背景的信号强度增强，以便使目标和背景的反射或辐射强度相接近。

(2)防雷达侦察融合技术防雷达侦察融合技术有如下几种方法：一是采用角反射器。

二是运用龙伯透镜反射器。

三是采用偶极子反射体。

（3）防红外侦察融合技术防红外侦察的融合技术，是通过适当的方式把热红外目标乔装打扮，使其与背景具有相似的表面特征，也就是使伪装后的红外目标与背景的反射特性、热辐射特性和表面结构相一致，使热红外目标完全融合在背景当中的技术。

数字近红外伪装检测技术1．数字近红外伪装检测技术传统的近红外伪装检测技术照相成本高、难度大、冲洗不便，数字相机（包括数字摄像机）的出现及其技术水平的不断进步，为近红外伪装检测提供了更便利的实现手段—数字近红外伪装检测。

数字近红外伪装检测就是利用数字相机（包括数字摄像机）采集目标和背景的近红外数字图像并做数据处理后输出，作为目标近红外伪装效果评估的依据。

数字相机（Digital Camera or DC包括数字摄像机 Digital Vidicon or DV）的主要功能是拍摄普通彩色图像，或者说可见光图像（和人眼通常观察的一致）。

其核心感光元件CCD或者CMOS（见图1）的感光范围一般为400nm ～1200nm，其中700nm～1200nm之间的光谱区域就是通常所指的近红外区，故采用CCD/CMOS成像的数字影像设备理论上都能够对近红外产生与可见光同等的感光响应。

这成为数字近红外检测的技术基础。

图1 数字相机中的CCD感光芯片由于CCD光电器件宽泛的光谱响应范围会造成拍摄影像和人眼（人眼只能对处于400nm～700nm光谱段的可见光敏感）观察的可见光影像之间的差异（对景物色调、色饱和度、亮度、对比度等方面有不同程度的影响，景物在可见光和近红外波段的光谱特性不尽相同），为了消除近红外对可见光成像的影响（IR Contamination ），生产商普遍在其数字相机的镜头和CCD间加装了一个红外截至滤镜（ICF IR cut Filter，见图2），其作用就是阻挡或衰减进入感光元件CCD上红外线和紫外线，使CCD实际上只能感应到可见光或者大大降低其对近红外波段的敏感度，使得设备的整体光谱响应特性基本与人眼相近，从而使设备最终形成的彩色影像和人眼看到的影像一致（光谱响应的微量补偿调整通过设备图像处理芯片中的白平衡软件来处理）。

图2 数字相机中的红外截至滤镜（ICF）如果能够将数字相机中的ICF移除或者ICF的效率并不高，使得数字相机在近红外波段仍具有足够高的敏感性，那么在镜头前加装一块红外通过滤镜IPF（Infrared Pass Filter），将可见光滤除，这时CCD 接收到的只有近红外，在满足相机曝光和聚焦的光线强度下可以生成较纯粹的近红外数字景象图像。

红外伪装原理红外光是指可见光红端与微波间的电磁波，波长约为0.75UnI至100OUnI间。

在军事应用上，红外光主要分为波长为0.75Unl至3ιIm的近红外和波长为3um至14UIn的热红外两个波段。

红外探测主要是采用目标和背景之间红外辐射特征的差异来进行的，即目标和背景之间在表面温度和放射率上的差异，而且这些差异的分布是打算红外探测效率的主要因素。

因此，红外伪装的目的是通过伪装使目标的红外辐射特征与背景全都，即减小或消退目标与背景间的红外辐射差异，破坏被伪装物的形状，从而达到伪装和躲避红外探测的目的［4］。

这可通过改进结构设计和应用红外物理原理来衰减、汲取目标的红外辐射能量，使红外探测设施难以探测到目标。

由史帮芬一玻耳兹曼定律W=E。

丁知，物体红外辐射能量不仅取决于物体的放射率，还取决于物体的温度。

放射率相同的物体，由于温度的不同，而在红外探测器上显示出不同的红外图像。

鉴于通常人体目标的辐射强于背景，所以一方面可通过降低人体着装的表面红外放射率来降低人体目标的红外辐射能量，另一方面可通过降低人体衣着表面温度，使其表面温度尽可能接近背最温度，从而降低人体目标与背景的热辐射对比度，减小人体目标的被探测概率。

对于传统意义上的红外伪装服，通常人们采纳转变目标的表面放射率的方法来进行设计生产，即对纺织材料经过肯定的纺织、染整加工和特别的产品设计，使其成为具有特别性能的伪装材料。

在实际应用中，通常采纳对一般纺织材料制成的伪装服表面进行红外伪装涂料的涂层加工，并采纳特别的服装设计来制造红外伪装服同时由于红外伪装服的使用环境较为恶劣，涂料简单脱落，影响其伪装效果，可见，仅通过对红外伪装服进行涂层加工降低放射率及对织物进行特别结构设计，红外伪装效果并不会很抱负。

浅谈近红外伪装技术的发展现状及趋势郭家齐;张志刚;胡泽斌;闫焕敏【摘要】近红外伪装技术在现代化战争中的重要性日益凸显。

在阐述其原理的基础上，研究了近红外伪装技术的主要方式，包括近红外伪装涂料和近红外伪装染料。

分析了近红外伪装技术未来的发展趋势，如完善现有技术缺陷、开发多功能伪装技术、提升伪装效果评价能力以及追求伪装效果与环境保护并重等。

%In the modern wars, the significance of near infrared camouflage technology becomes more and more obvious. This paper, based on expounding the principle, researches major ways of near infrared camouflage technology including near infrared camouflage coatings and near infrared camouflage dyes. With the development of near infrared camouflage technology, it is analyzed that trend of the technology is developing towards perfecting existing technical defects, developing multipurpose camouflage technology, improving camouflage effect evaluation and paying equal attention to camouflage effect evaluation and environmental protection.【期刊名称】《红外技术》【年(卷),期】2016(038)002【总页数】6页(P96-101)【关键词】近红外;伪装技术;近红外伪装涂料;近红外伪装染料【作者】郭家齐;张志刚;胡泽斌;闫焕敏【作者单位】空军工程大学机场建筑工程系，陕西西安 710038;空军工程大学机场建筑工程系，陕西西安 710038;空军工程大学机场建筑工程系，陕西西安710038;空军工程大学机场建筑工程系，陕西西安 710038【正文语种】中文【中图分类】TN219;E951.4随着现代侦察技术和精确制导武器在战场上的广泛应用，传统的可见光伪装技术已不能满足需求，大多数发达国家的军队均不同程度地装备了各种红外侦察器材，比如像增强器、弱光电视系统、星光镜、武器瞄准器以及各类夜视装具[1]。

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军事中的基于短波红外的伪装技术与伪装评判的研究在现代信息战争中，伪装与侦察向来是相联系而存在，相斗争而发展。

反伪装或者说是伪装效果评价，是反应伪装技术成果的一个重要部分。

不论是反伪装还是伪装都依赖于光谱成像技术的发展，光谱成像技术是通过采集图像进行像素化处理后，对每一段的像元进行短波带的光谱检测从而对比出结果的方法。

物质的内在物质结构决定了其发光光谱的唯一特殊性，因此根据物质自身属性的不同，就可以通过鉴别光谱信息来进行分辨。

也可以通过比较采集的大数据库里的光谱信息与实际观测光谱的差异信息来发现、识别目标，以此作为伪装效果评价的一种有效手段。

二、光谱成像识别技术红外伪装主要是指中长波红外伪装，主要用在3-μm和8-1μm这两个波段。

因此，根据表1所示我们可以利用辐射源和光阴极的光谱匹配系数制作出一种可以发射出与环境光匹配系数接近的设备。

针对主要检测波段，在需要伪装物体表面实施伪装手段，达到伪装目标特殊光谱的目的。

通过使用迷彩伪装。

通过特殊迷彩材料发射出特性环境下的不同红外短光波，使得目标在晴天、夜晚等天气环境下，在草地、湖泊，沙漠，城市等地理环境的红外短光波环境中，达到混淆检测器“视听”的目的。

从而实现，军事、侦查等工作中，消失在敌方视野中的效果。

制作伪装层达成伪装目的。

应用在军事或侦查行动中，利用特殊的干扰仪器，安置在物体或者目标周边，改变目标周边的短红外光波环境，可以很好的实现在可见光与红外光波段中的电子眼隐形。

伪装层进行伪装目标红外光谱模拟，运用到了红外干扰技术。

针对在运用热红外探测的探测器中普遍以200nm带宽，中心波长为μm、μm、μm的红外探测组合波进行探測的现象。

伪装层可以使用干扰源等滤光分光手段，改变物体外部红外光环境。

三、基于短波红外的伪装技术与伪装评判利用短波红外达成的伪装技术短波红外的红外辐射在大气窗口中主要有μm、3-5μm、8-14μm 三个波段，其中短波红外是指μm波段，而3-5μm 和8-14μm这两个波段分别是中波红外和长波红外。

红外伪装的评价原则热成像系统依靠探测目标自身与背景的辐射差别来发现、识别目标。

而红外伪装则是要设法减小目标与背景之间的辐射差别。

由于目标的辐射能力与其温度和表面材料的发射率有关，热成像系统的温度、空间分辨能力是有限的，加之人眼的分辨能力是一定的，这就为红外伪装提供了可能。

目标与背景之间的辐射差别和和热成像系统的实际性能决定了红外隐身的难易程度，因此红外隐身应该以目标、背景特性和热成像系统的实际性能为原则。

目标与背景的辐射差别可以用其等效黑体温差来表示，目标与背景的等效黑体温差减小到一定程度就能够起到红外隐身的作用。

另外，如果目标等效热图尺寸减小到一定程度，即使目标与背景的等效黑体温差较大，热成像系统也不能识别目标，便也能起到红外隐身的作用。

全面反映热成像系统总体性能的参数是最小可分辨温差MRTD ，它同时反映仪器的温度、空间分辨能力，计入了系统各个环节对仪器性能的影响，并且与目标的正确判读概率相联系，因而能够代表仪器的观察能力。

热成像系统的MRTD 是实验室参数，在实际应用中可以用一条指数曲线拟合，美军《野战手册》中采用下式：sTT MRTD()MRTD e βf f = (1)式中，T f 为目标的空间频率，单位为周/mrad ；βs 为垂直方向的瞬时视场角。

T f 可由下式表示：T nRf H=(2)式中，R 为观测距离，单位为km ；H 为真实目标宽度，单位为m ；n 为视觉探测等级所要求的线对数，按照强生准则，发现级别时n =1。

当系统用于实际目标探测时，目标特性和环境条件并不满足实验室的标准条件。

因此，必须对MRTD 进行修正。

如果不考虑目标不同形状和不同判读等级要求以及背景温度起伏这几个实际使用条件对热成像系统性能的影响，把仪器的实验室MRTD 值变成实际中的MRTD '值，则换算关系可以写成()s TT MRTD e βf f ' (3)式中，m 为等效图案中每根线条的长宽比，可由下式计算得到：2nLm H=(4)n=1时，L 和H 分别是真实目标的长度和宽度。

摘要：本文介绍了红外伪装涂料的作用机理，概括了影响红外伪装涂料的颜料及粘合剂；综述了国内外红外伪装涂料的特性及其研究现状并展望了红外伪装涂料的发展前景。

关键词：红外伪装；涂料；影响因素；研究进展0 引言随着现代侦察技术的飞速发展与完善，各种军事重要目标、特殊装备等面临着日趋严重的威胁。

传统的可见光伪装技术已经远远不能满足需求。

针对该问题，世界各国已经成功研制出了许多先进的伪装技术，其中红外伪装涂料以其制造方便、成本低廉、坚固耐用、施工方便等优势在伪装中占有重要的地位。

1 红外伪装涂料的原理在0K以上的溫度下，一切物体均会辐射红外线。

但是由于空气中存在二氧化碳、氧气、水等极性分子，处于极远红外区域的红外线会被空气吸收，只有波长正常处于“大气窗口”，即3～5μm、8～14μm区域的红外线能在大气中无阻碍传播。

而其中8～14μm波段为热成像的重要波段[1]。

目前，红外探测主要有两种探测方法：一是点源探测；二是成像探测，利用目标与背景的红外辐射差别通过成像来识别目标。

因此，实现目标红外伪装，应设法使目标热图与背景热图相似，使目标在红外热图像上看与背景相融合。

由斯蒂芬-玻耳兹曼定律及发射率定义，一个物体在全波长范围内发射的辐射出射度为：。

式中：W为物体的总辐射出射度，σ为玻耳兹曼常数，ε为物体的发射率，T为物体的绝对温度。

温度相同的物体，由于发射率的不同，在红外探测器上会显示出不同的红外图像。

另一方面，为降低目标表面的温度，红外伪装涂料在可见光和近红外还具有较低的太阳能吸收率和一定的隔热能力，以使目标表面的温度尽可能接近背景的温度，从而降低目标和背景的辐射对比度，减小目标的被探测概率。

2 红外伪装涂料的影响因素目前，以降低发射率为主要目标的伪装涂料主要性能指标是：目标表面的发射率，在可见光和近红外波段的太阳能吸收率及与其它波段伪装要求的兼容性。

为此，红外伪装涂料应具有以下基本要求：（1）具有符合要求的红外发射率；（2）具有良好的热稳定性和基料结合性；（3）多频段兼容性好、结构简单、轻便坚固，成本低廉。