1、个很高的水平，而且在武器装备上得到了大量应 用。以前在俄军中得到大量装备的主流热像仪是“火 花”系列的热像仪，从 2004 年起，新型二代军用“航 空模块”系列热像仪将逐步代替“火花”系列热像仪。 苏联解体后，俄罗斯不断对一些早期的武器产品 进行改造，其中包括加装红外热成像系统，因而这些 产品的战斗性能得到了大幅度的提高。例如，先后在 俄罗斯本国的和印度的米格-21 战斗机、俄罗斯本国 的米格-25 战斗机、米格-27 战斗机、米格-31 截击机、 苏-24 轰炸机、苏-25 强机机、苏-27 战斗机系列和米 格-29 战斗机家族系列及其以后的型号 （如米格 1.44） 、 卡式和米式武装直升
2、机系列、 新型T系列坦克 （如T-90 和 T-95 系列） 等装有新型的红外热成像系统。 如米-24 武装直升机，通过加装红外热成像系统（采用“火光” 热像仪，其代号为 -9475，探测器为长波 128 元 MCT 探测器） 、夜视仪、激光测距仪、机载扫瞄瞄 准系统和其它机载电子设备和机载火控系统，使之具 备了全天候作战的能力，作战效能大大提高，该型直 升机也随之升级成米-24。 4）系统针对性强，应用领域广泛 苏联解体后，俄罗斯基本沿用了前苏联在军工方 面的传统。在红外热成像技术方面，既有反坦克型红 外热成像仪，又有地空、空地、空空等各种红外热成 像仪，每种产品有很强的针对性和目的性。例如
3、，装 有红外双波段探测器的 KP-30PC 多管火箭系统就是 针对战场上，或者集结区内的坦克装甲目标群；装有 红外双波段探测器的“针”式便携式地空导弹系列就 是针对低空飞行的空中目标； -27 型光电瞄准系 统和-31E-MK型光电瞄准系统用于对空中和地 面目标进行搜索、扫描和瞄准；由“合金”联合体最 新开发出的一种利用 KP-30PC 多管火箭系统发射的 小型战场无人侦察机， 采用 GPS可见光 CCD红外 热成像通道无线电通道技术，对战场目标进行侦察 定位，通过无线电把可见光 CCD 和红外热成像所侦 察的目标信息实时传输到数据处理中心，通过该中心 对目标的图像进行处理后，又实时传输到火控
4、指挥中 心，从而对目标进行精确打击并显示打击效率。 5）系统综合性强，技术含量高 在俄罗斯开发的许多红外热成像产品中，尤其是 在军用技术产品中，系统综合性很强。很少采用单一 的红外热成像通道，大多数产品采用组合式多通道技 术，可不受天气影响地昼夜执行任务，其中既有可见 光，又有激光、夜视、红外热成像和无线电雷达等通 道，有着很高的技术含量。如卡-137 无人驾驶侦察直 升机装有可见光、热成像、激光和雷达系统等设备的 可昼夜执行侦察任务；乌拉尔光机厂生产的-27 型光电瞄准系统，采用红外热成像激光测距仪可 见光通道技术；SS-N-14 反舰/反潜导弹系统的制导方 式则为无线电指令被动红外末寻的制
5、导； 在 “旋风” 中央科技研究所开发的“海鹰”扫描观测系统中，既 有可见光通道， 又有夜视通道， 同时还有热成像通道。 即便在一些纯粹采用红外技术的产品中，也大多采用 红外双通道技术，如 938“针”系列便携式地空制导 导弹的主通道装有 3.5 m5 m锑化铟制冷式红外探 测器、辅助通道装有 1.8 m3 m非制冷光导红外探 测器；20 世纪 80 年代末由“合金”联合体开发的 KP-30PC远程多管火箭炮末敏弹中，其红外敏感器组 第 28 卷 第 2 期 红 外 技 术 Vol.28 No.2 2006 年 2 月 Infrared Technology Feb. 2006 72 件采用双
6、通道技术，短波通道采用 0.9 m1.1 m硅 光电二极管，而长波通道则采用 7 m14 m波段热 释电探测器。 3 俄罗斯红外热成像技术的发展趋势 1）红外探测器面阵规模不断增大 以“奥里昂”为龙头的单位已经开发出了 3 m 5 m和 8 m12 m凝视型 128128 元，320240 元HgCdTe焦平面探测器热像仪以及 384288 元和 128128 元InSb红外焦平面探测器热像仪，红外探测 器的规模不断增大。目前“奥里昂”开发的红外焦平 面探测器的最大规模是长波HgCdTe 512512 元，并 将很快装备整机系统。另据报道， “奥里昂”正在加大 力度开发长波HgCdTe 102
7、41024 元以上的红外焦平 面探测器，其中的多项关键技术已经取得了突破性的 进展。“电子-光导” 研究所也成功开发出 8 m12 m 512512 元Pt:Si红外焦平面探测器和整机系统。在短 波红外研究领域，“电子-光导” 研究所成功开发的CCD 器件的最大规模为 12251300 元， 达到了很高的世界 水平。 2）探测器的工作温度不断提高 如同世界上其他国家一样，目前俄罗斯在探测器 的制冷方式上基本采用 77 K 液氮温度工作， 采用气体 制冷和分离式的斯特林制冷机。在俄罗斯以“制冷技 术”开发有限公司为代表的单位，不断探索和研究提 高探测器工作温度的研究项目，从而使探测器的工作 温度
8、不断提高，接近室温，使探测器和整机的性能不 断提高。 3）凝视型红外焦平面探测器发展迅速 由于硅集成电路和 MEMS 技术的飞速发展， 俄罗 斯各单位充分利用这些技术，已经研究和开发出了不 同材料、不同规模和不同光谱范围的凝视型红外探测 器来代替复杂的二维光机扫描成像系统，使热像仪有 很高的温度分辨率和成像质量。由乌拉尔光机厂生产 的驰名世界的 “凤凰” 红外周视搜索跟踪系统则首 次在俄罗斯采用“奥里昂”开发的长波 HgCdTe 凝视 型红外焦平面探测器，具有非常好的成像效果。 4）红外新材料、新技术研究不断加强 目前，俄罗斯科学院西伯利亚分院半导体物理研 究所、 “奥里昂” 、国家稀有金属研
9、究所和国家光学研 究所、国家应用光学研究所和“电子-光导”研究所等 单位，除了大量从事传统材料的红外技术研究外，都 在积极从事量子阱和量子点红外探测器的研究开发工 作，这其中以俄罗斯科学院西伯利亚分院半导体物理 研究所最具代表，研究水平最高，规模最大，取得的 成果最多，已经开发出了一些具有使用价值的探测器 组件。 5） 红外热成像研究单位不断增多， 热成像技术发 展迅速 前苏联从事专业红外技术的研究单位仅限于“奥 里昂” 、 “电子”中央科学技术研究所、国家光学研究 所、 “电子-光导”研究所、 “极地”所、国家应用光学 研究所、物理研究所和半导体物理研究所等一些国有 科研单位，尤其是以“奥里
10、昂”专业红外研究单位为 主。 大批量生产各种光电/红外产品的单位也仅限于乌 拉尔光机厂、喀山光机厂、兹维列夫红山厂、罗斯托 夫光机厂、亚素海光机厂和圣彼得堡光机厂等大型国 有单位。苏联解体后，尤其在近年来，红外光电产业 在俄罗斯是一种新兴的产业，许多单位都看到红外产 品在国际市场上的前景，因而涌现了许多从事红外热 成像技术研究开发生产的单位，其中大多都取得了很 好的研究成果，如“焦平面工艺技术”有限公司、莫 斯科“光谱”公司、莫斯科“嘎玛”公司等。 6）热像仪的成本及价格不断下降 以前困扰热像仪蓬勃发展的原因不仅是技术上的 问题，昂贵的价格也使军方困惑，其他民用单位和个 人更是望而生畏，从而影
11、响到热成像技术的大规模发 展。近年来，由于大规模集成电路、新型探测器材料、 工艺制备技术以及其它热成像技术的飞速发展，使得 热像仪的价格普通单位甚至个人基本都能接受。 如 “嘎 玛” 公司开发的小型非制冷热释电热像仪不但性能高， 而且售价仅为$6000。 4 俄罗斯红外热成像技术的不足之处 目前，俄罗斯红外热成像技术发展的不足之处是 尚未形成军用装备的主流产品，这一点不象西方国家 早已形成的特点鲜明的主流产品。在俄罗斯国力有限 的情况下，虽然有些单位也开发出了不少高水平的产 品，但由于得不到国家和军方的财政资金支持，许多 新开发出的产品无法大量推广和应用，因而严重制约 了俄罗斯在该领域的发展。
12、此外，通用组件的概念不 明确，主要具体表现为：没有形成核心探测器，高端 和低端应用不清晰。尽管存在着种种不足，但都不是 关键因素，如同俄罗斯其他领域一样，最主要的因素 还是资金严重短缺的问题，许多有前途的项目得不到 支持和发展，大大影响了众多高新技术的发展、推广 和应用。 第 28 卷 第 2 期 Vol.28 No.2 2006 年 2 月 陆剑鸣等：俄罗斯红外热成像技术的现状、特点、发展趋势及不足之处 Feb. 2006 73 参考文献： 1 . 275 . , 6,1999. 2 ., ., ., “. , 5,2000. 3 . . , . . ,. . ,- - . , 6,2001
13、. 4 . . , . . , . . . HgCdTe. , 2,1999. 5 ., ., ., 448; 296; 4128; 2256 CdxHg1-x. , 4,1999. 6 ., . -. , 6,2002. 7 ., . - . ,6,2003. 8 . - HgCdTe. ,4, 5,2003. 9 . . , 3,2002. 10 ., ., ., . , 1,2,2003. 11 ., ., ., CdHgTe. , 2,2002. 12 ., . 2003 . , 6,2004. 13 ., ., ., 4288 . , 5,2005. 14 . - CdTe-SiO2-Si. ,1,2005. 15 ., ., ., - 1,5-5 8-12 . , 5,2005. 16 ., ., ., 3-5 . , 5,2005.
