光学隐身技术(课堂PPT)

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我们为什么可以看到物体呢？
人能看到物体，是由于物体会将照射 到表面的光线分散开，反射到人的眼 睛里。
物体阻碍了光的传播
如果 物体不阻碍光的传播...
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材料
隐形材料
能引着被物体阻挡的光波绕 着走，仿佛没有任何阻碍
物体隐形了
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隐形飞机 / F-22 “猛禽”
传统的吸波材料:铁氧体、金属微粉、石墨、 碳化硅、导电纤维等
新型的吸波材料:纳米材料、手性材料、导 电高聚物、多晶纤维等。
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3.3 几种吸波材料
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发展展望
发展能强吸收的吸波材料。 发展能兼容米波、厘米波、毫米波及红外光等多波段的宽频吸波
材料；
发展质量轻、厚度薄不影响飞行器机动性能的吸波材料；
那些年我们一起羡慕的 隐形斗篷
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内容简介
隐身技术的提出 雷达工作原理简介 吸波材料
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一 隐身技术的提出
现代无线电技术和雷达探测系统的迅猛发 展 ，对传统武器装备的战场生存构成的严重威 胁。
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隐身技术及材料研究始于第二次世界大战期间， 起源在德国，发展在美国并扩展到英、法、俄罗斯及 日本等发达国家。
(1) 使电磁波最大限度进入到材料内部，以减少电磁 波的直接反射。
介质对电磁波的 反射系数为：
Z和Z0分别是介质的特性阻抗和自由空间的波阻抗
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3.2 吸波材料的分类
按材料的成型工 艺和承载能力
涂覆型吸波材料 结构型吸波材料
按吸波原理
按材料的损耗 机理
吸收型
干涉型 电损耗型:介质的极化弛豫损耗 磁损耗型:磁滞损耗和磁畴共振

• 技术：仿生学
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隐身技术是20世纪60年代开始兴起的一门新兴技术，他设计多个学科领 域，将设计、材料和物理化学性能结合起来，以使军用装备(主要是战机 和战舰)实现对雷达波隐身的功效。著名的隐身战机有美国的f-117“夜鹰”、
B-2“幽灵”战略隐身轰炸机
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• 20世纪80年代美国研制了B-2“幽灵”
架次，出其不意地摧毁了伊拉 机会。在发动机的尾气中，还喷入
克的许多重要军事目标，自身
却无一损伤，从而使F-117大 .
显神威，并引起国际间的瞩目。
氟氯硫酸液，以消除目视尾迹。另 外，机身上还涂有深灰色的隐身涂 料，对于雷达、红外和可见光都有 10 隐身能力。机翼面积大，可以使机
伪装技术
• 伪装就是进行隐真示假，为欺骗或迷惑对方所采取的各种隐蔽措施；是
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隐身技术分类
(1)雷达隐身技术 (2)红外隐身技术 (3)电子隐身技术 (4)可见光隐身技术 (5)声波隐身技术
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(1)雷达隐身技术
• *外形隐身技术 • *材料隐身技术 • *抑制物体本身的电磁辐射技
术
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“海影”号隐身潜艇
--采用具有吸波、透波能力的材料是物体隐身的一个 重要技术措施 --隐身材料主要分为雷达吸波材料和雷达透波材料两 种 --在减小雷达散射截面积方面，通常雷达透波材料所 起的作用不大，主要使用雷达吸波材料
军队战斗保障的一项重要内容．伪装的基本原理是减小目标与背景在可 见光、红外、微波等电磁波波段的散射或辐射特性上的差别，以隐蔽真 实目标或降低目标的可探测性特征，模拟或扩大目标与背景的这些差别， 以构成假目标欺骗敌方。
• 伪装技术的特点：综合化、机动化、规模化、智能化、快速化。

(3) 隐身措施都是采用最先进的技术
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隐身技术的发展
• 一战时，德国空军曾用透明材料制造过飞机，使地面人员难以发现它们
• 雷达发明以后——1945年美国研制出一种吸收雷达波的涂料，代号为 MX-40，据说使用效果很好
• 1954年——U-2，设计时考虑了隐身，如在机身上涂满黑色的可降低雷 达波散射程度的“铁漆”涂料
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洛克希德公司F-117A
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B-2
• B-2隐身轰炸机(美国诺斯普罗公司)
• 采用了新型的飞翼气动外形，没有平尾、翼身融 合。整个飞机的外形呈光滑曲线以求达到最佳的 隐身效果。大量采用石墨碳纤维材料、锯齿状雷 达散射结构、蜂窝状雷达吸波结构、雷达吸波材 料涂层，进一步缩小了雷达反射截面积。
• 据称，B-2A在正常探测距离下的雷达反射截面积
但是U-2、TR-1、SR-71和B-lB，都不是完全按隐身技术要
求设计的飞机。真正的全隐身飞机是美国现已投入使用的
F-117A战斗机和B-2隐身轰. 炸机。
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F-117A
• 1988年11月，美国军方宣布了长期处于保密 状态的最新式战斗轰炸机F-117A和战略轰炸 机B-2的有关资料
• F-117是高亚音速隐身战斗机。翼展13.2m，机 长20.1m，机高3.78m，正常起飞重量23.8t。 外形为后掠翼前三点起落架布局，垂尾采用V 字形双垂尾，并采用了吸波材料。机身的上 表面是由许多块平面组成的多面体，把雷达 波以各种角度向飞机上半部天空中散射。各 种措施使得F-117A的雷达散射截面积很小， 为l/10m2 ~ 1/l00m2。
飞行器飞行阻力30%以上。
• 难度和问题：这是一项十分复杂的系统工程，包括大气 等离子体技术、电磁理论与工程、空气动力学、机械与 电气工程等学科，研究此项技术必须首先做好各学科之

(1) 按运用范围分类 – 战略伪装 – 战役伪装 – 战术伪装
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◆战略伪装：指对军事战略全局采取的一系 列伪装措施，通常由最高统帅部组织实施。
◆战役伪对兵力兵器部署、配置、调动采 取的伪装，通常由战役军团司令部组织实施。
◆战术伪装：指对战术兵团、部队、分队的
伪装迷彩可分为保护色迷彩、变形迷彩、 仿造色迷彩、光变色迷彩、多功能迷彩等。
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◆保护色迷彩
火炮
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◆变形迷彩
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◆仿造色迷彩
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◆植物伪装技术
植物伪装技术是利用种植植物、采集植 物和改变植物颜色等方法对目标实施伪装的 技术。
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◆人工遮障伪装技术
利用各种制式伪装器材设置对目标进行 遮蔽的屏障，伪装遮障由遮障面和支撑构件 组成，有叶簇式薄膜伪装网、雪地伪装网、 伪装伞、反雷达伪装网、反中红外侦察伪装 遮障和多频谱伪装遮障等。
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（2）红外隐身技术
●红外隐身技术为了降低或改变目标的红外 辐射特征，降低红外探测系统的探测能力。
●其主要技术措施：
◆改变红外辐射波段 ◆降低红外辐射强度 ◆调节红外辐射传输过程
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●改变红外辐射波段
◆使目标的红外辐射波段处于红外探测 器的响应波段范围之外，或者使目标的红外 辐射避开大气窗口而在大气层中被吸收和散 射掉，从而达到隐身的目的。
◆减少无线电设备； ◆采用低截获概率技术改进电子设备； ◆减小电缆的电磁辐射； ◆避免电子设备天线的被动反射； ◆对电子设备进行屏蔽等。
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（4）可见光隐身技术
可见光隐身技术上指对可见光波段的光学 探测、跟踪、瞄准系统（如可见光像机、电视 摄像机等）进行隐身所采取的技术。

应用前景与发展趋势
陆军
隐身技术的应用可以提升军 事行动的成功率和生存能力。
海军
隐身技术对于海上战舰和潜 艇的隐蔽行动和反制具有重 要意义。
空军
隐身技术可以提高飞机的生 存能力，增加空中打击的效 果。
航天
隐身技术的应用可以保护太空船和卫星等航天 器免受敌方的探测和破坏。
比赛与训练
隐身技术的发展可以为竞赛和训练提供全新的 视野和挑战。
通过干扰、混淆和掩蔽目标的电磁信号，使目标难以被识别和定位。
光学隐身技术
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光学消隐技术
利用光学材料和结构设计，减少或遮挡目标的光学信号，降低目标在光学波段的 可见性。
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红外消隐技术
采用吸热材料和冷却装置，降低目标的红外辐射信号，减少被红外探测器发现的 可能性。
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涂层技术
利用特殊涂层和纹理处理，改变目标的反射和散射特性，达到隐身的效果。
《隐身技术概述》PPT课 件
隐身技术是一项关乎军事和科技的重要领域，本课程将概述隐身技术的定义、 发展历程、分类以及应用前景与发展趋势。
简介
1 隐身技术的定义
隐身技术是指利用各种手段和技术，使目标在电磁、光学、声学等波段难以被探测到的 科技领域。
2 隐身技术的发展历程
隐身技术始于20世纪20年代的雷达探测技术研究，经历了多个阶段的发展和突破。
目前的隐身技术仍存 在一些局限性，如受 到复杂电磁环境和目 标形状的限制。
空间干扰技术
借助干扰源和屏蔽设 备，干扰敌方电磁探 测和定位系统，提高 隐身效果。
合成孔径雷达 技术
利用合成孔径雷达的 高分辨率成像能力， 准确探测和识别隐身 目标。
生物仿生技术
借鉴自然界中隐身生 物的特点和结构，开 发新的隐身材料和技 术。

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隐身技术分类
(1)雷达隐身技术 (2)红外隐身技术 (3)电子隐身技术 (4)可见光隐身技术 (5)声波隐身技术
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(1)雷达隐身技术
*外形隐身技术 *材料隐身技术 *抑制物体本身的电磁辐射技术
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“海影”号隐身潜艇
--采用具有吸波、透波能力的材料是物体隐身的一 个重要技术措施 --隐身材料主要分为雷达吸波材料和雷达透波材料 两种 --在减小雷达散射截面积方面，通常雷达透波材料 所起的作用不大，主要使用雷达吸波材料
• 战术伪装：指对战术兵团、部队、分队的人员、兵器、车辆、工程设施
和兵力部署、行动、作战企图等实施的伪装，通常由战术兵团、部队司 令部和分队指挥员组织实施。
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什么都可以伪装
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隐身与伪装技术对作战的影响
隐身对作战的影响
*隐身武器装备突防能力提高 使战争突然性增 大
*隐身技术对侦察探测及防御提出了更高要求
• 基本原理：一方面要减小目标与背景在光学、热红外、微波波段等电磁波的散
射或辐射特性的差别，以隐蔽目标或降低目标的可探测特征；另一方面要模拟 或扩大目标与环境的这些差别，以构成假目标欺骗敌方。
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伪装技术
• 分类：有两种基本的分类方法：一是按军事伪装的运用范围分类，可分
为战略伪装、战役伪装、战术伪装；二是按伪装所对付的侦察器材分类， 可以分为反雷达侦察伪装、反可见光及红外侦察伪装、反声测伪装。
• 技术措施：伪装的技术措施主要包括：天然伪装、迷彩伪装、植物伪装、
人工遮障伪装、烟幕伪装、假目标伪装、灯火及音响伪装。
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• 战略伪装：指对军事战略全局采取的一系列伪装措施，通常由最高统帅

其结构和性能需要根据目标所面临的探测环境和频段进行优化设计。
光学变换技术
总结词
利用光学变换的原理，改变目标的散射场分布，使其在特定频段内难以被探测和识别。
详细描述
光学变换技术是另一种实现隐身的关键技术。它通过在目标表面设置适当的变换光学器件，可以改变目标的散射 场分布，使其在特定频段内难以被探测和识别。这种技术通常需要借助计算机模拟和优化设计，以实现最佳的隐 身效果。
国际法与公约挑战
人道主义关切
隐身技术可能加剧冲突和战争的残酷 性，引发人道主义关切。
隐身技术可能违反国际法或相关公约 ，引发国际争端和法律责任问题。
未来发展趋势
技术创新与突破
随着材料科学、电子工程等领域的不断发展，未来隐身技术有望 实现更多突破和创新。
多领域应用拓展
除了军事领域外，隐身技术还可能在民用领域得到广泛应用，如无 人机、交通工具等。
隐身绝招的起源与发展
隐身绝招的起源可以追溯到古代 的魔术和幻术，但真正的科学研 究和应用则是在20世纪才开始
。
随着光学、材料科学和电子技术 的不断发展，隐身绝招的应用范 围和效果也在不断拓展和提升。
目前，隐身绝招已经在军事、商 业、科研等领域得到了广泛应用
。
隐身绝招的应用场景
01
02
03
军事应用
实现方式
通过设计特殊的材料和结构，控制电磁波的传播和散射，从而达到隐身效果。 例如，利用电磁波的反射和折射原理，设计特殊的隐身涂层或隐身斗篷，实现 物体的隐身效果。
材料科学原理
材料科学原理
利用特殊的材料和结构，实现对光、电、热等物理量的调控，从而达到隐身效果 。
实现方式
通过研究和发展新型材料和结构，实现对光、电、热等物理量的调控，从而达到 隐身效果。例如，利用特殊的导电材料和结构，实现对电磁波的调控，从而实现 电磁隐身效果。

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隐 雷达吸波材料 身 材 料
雷达透波材料
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
谐振型吸波材料 宽频带吸波材料 综合型吸波材料
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●抑制物体本身的电磁辐射技术
通常采用以下措施来抑制自身的电磁辐射： ◆尽量缩小各种电子设备之间的距离，并用
光缆连接各种电子设备； ◆尽量减少无线电设备，避免电子设备无线
电波的被动反射； ◆尽量减少电磁信号被截获的机会，采用间
隐身技术是传统伪装技术走向高技术化的发 展和延伸，是Ⅱ战以后军事技术的重大突破之 一，它交叉应用了诸如流体动力学、材料科学、 电子学、光学、声学等众多学科领域技术。
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隐身技术特点：
隐身技术是低可探测技术和反 探测技术
隐身技术是传统伪装技术的应 用和延伸
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二、军事伪装与隐身的分类
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1、军事伪装分类
利用烟雾遮蔽目标，迷惑敌人。这种无源 干扰技术通过散射、吸收的方式衰减光波 能量，干扰敌方光学侦察。
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2、隐身技术分类
（1）雷达隐身技术 （2）红外隐身技术 （3）电子隐身技术 （4）可见光隐身技术 （5）声波隐身技术等
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（1）雷达隐身技术 外形隐身技术 材料隐身技术 抑制物体本身的电磁辐射技术
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（2） 按所对付的侦察器材分类
可见光及红外波段伪装 雷达波段伪装 防声测伪装等
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（3）按被侦察的目标来分类
◆ A级：司令部(指挥中心)，远程弹道导弹发 射阵地，战略轰炸机等。
◆ B级：战术指挥部，师、军、集团军等。 ◆ C级：坦克、火炮、战术导弹发射车等。 ◆ D级：运输车辆，后勤保障设施等。
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（4）可见光隐身技术
可见光隐身技术上指对可见光波段的光学 探测、跟踪、瞄准系统（如可见光像机、电视 摄像机等）进行隐身所采取的技术。

2020/7/30
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❖ 需要在晶体前加偏振片
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超材料
负折射率材料
2020/7/30
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扭曲电磁波的传播路径
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.Hale Waihona Puke 已实现微波下隐身的超材料2020/7/30
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通过特殊的结构实现负折射率
❖ 运用纳米技术制作纳米级的周期性结构，具有类似 负折射率材料的特性
光学隐身技术
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光学伪装系统
简易光学伪装系统
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光学伪装系统
❖ 摄像机将背面的景像记录并传输进计算机 ❖ 计算机对图像进行修正和中转，传入投影仪 ❖ 投影仪将图像透射到半透半反镜上 ❖ 人眼通过半透半反镜观察到的图像即为背面的景象，产生
了隐身效果
2020/7/30
2020/7/30
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Carpet Cloaking（地毯隐身）
❖ 仅能使不平滑的表面看起来平滑，即使的面上的 褶皱或凹凸处“隐身”。
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ENZ（epsilon-near-zero） 材料
介电常数接近于0的材料能产生散射抵消效应（scattering cancellation），等离子体材料为常用的ENZ材料。 等离子体和非等离子体材料交替出现可实现隐身效果。
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非均匀各向同性材料
❖龙勃透镜（ Luneburg lens ） ——非均匀变折射率透镜
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❖ 两对龙勃透镜直接 的区域为隐身区域

六.观察技术
• • • • 调整焦面—前后推动调焦 调节倍率—根据观察需要 调节亮度—根据照明方法 右手调整仪器，左手翻开被检眼位
裂隙灯显微镜调节倍率
• 低 7X---10X 大体眼部 • 中等 20X---25X 结构分层 • 高 30X---40X 细节
七.眼部解剖结构和生理学
• • • • • 泪器—分泌泪液 泪管—排泄系统 眼睑使泪液均匀分布 泪液经泪小点排出 与鼻道相连
• 谢谢支持。。。
三.裂隙灯显微镜照明系统
• • • • • • 照明系统的组成 可变的光强度 裂隙光线颜色（滤光片） 裂隙光线宽度 裂隙光线高度 裂隙光线角度
照明方法
• • • • • • • 弥散法 直接法（光学切面 平行六面体 圆锥光线） 间接法 后照明法 镜面反射法 巩膜散射法 正切法
弥散照明法
• • • • 光线和观察系统成大约45度角 裂隙宽度完全打开 弥散滤色片 可变化放大率（低至高）全景
反射光线和观察区对齐
• 类型 • 直接 • 间接 对齐 直接和全视野 邻近边缘
镜面反射法
• 入射光线等于反射光线角度 • 用于观察内皮细胞层、泪膜碎片、泪膜脂 质层厚度
巩膜散射法
• • • • 宽角度光源产生内部反射照亮角膜 用于观察局部上皮水肿 角膜疤痕 角膜异物
正切照明法
• 照明和观察系统间成70°-80°大角度 • 用于观察虹膜斑、肿瘤、角膜和虹膜的完 整性
矫正视力
• -镜片稳定。配适良好 • -瞬目对视力的影响 • 配适太紧-瞬目后视力清晰，然后很快回到 原来情况 • 配适太松-瞬目后视力模糊.通常视力在第一 眼位较好，但瞬目后立刻模糊，然后恢复 到先前视力. 处理：减小基弧，加大直径