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由成飛研製的殲20,作為解放軍空軍目前現役最強戰鬥機,可謂從材料到工藝都精心打造,各個領域的高精尖裝置自然也是毫不吝惜地實裝上機,而這當中,具有百萬畫素級的紅外成像系統就是一個典型代表。
關於殲20內部構件的詳情一直是個謎,但是從今年珠海航展上面曝光的一臺1280乘1024規模的紅外器件陣列來看,中國目前已經實際掌握了百萬畫素級的成像系統並應用於飛機之上,這種儀器有多厲害?看得遠不說,還非常清晰,即使是在影象相對模糊的熱成像模式下,也依舊可以看清人的頭髮絲。
我們可以直觀地理解到,理論上而言,畫素越發多所能夠探索並顯示到的影象就越發清晰,探測距離就更遠且更強,目前來看,戰機主流的紅外成像系統一般都採用600乘512規模地陣列,大概相當於30萬畫素,這點畫素足以支援戰機在9000米高的天空探測到50公里外戰車規格的地面或者水面目標,而諸如F35這樣的次時代戰機所配備的分散式光學孔徑系統畫素更是達到了百萬級別,能夠全方位並將效果幾倍,無論從哪個方向出來,都將第一時間被探測到。
如今從中國曝光同樣引數的紅外成像系統,再結合佈滿殲20機身的分散式光學孔徑來看,中國已經掌握了至少不亞於美國的先進技術,除了可能已經實裝殲20之外,更有訊息稱中國目前正在給俄國傳輸同樣水平的紅外探測裝置,這種不太敏感的技術其實白菜化拿出去賣是最好的了。
一般來說,戰機探索目標無非兩種方式,其一是透過雷達發射輻射電磁波進行搜尋,這種方式看得更遠,但由於是主動探測,因此也有著暴露自身方位的風險,且在隱身技術當道的今天,隱身以及反隱身技術的較量,更讓雷達面臨著空前的挑戰。
而另外一種探測方式:即紅外探測則顯然不存在這個問題,雖然針對肉眼的光學隱身目前還只存在於科幻電影當中,但在諸如黑夜,以及濃厚煙霧等視野不佳的氣候環境之下,使用者的視野依舊會受到很大限制,這個時候,便需要紅外成像系統來幫忙了。
紅外光瞄的原理很簡單,即透過感測器來接收目標溫度訊號,再將其轉換為人眼可視的影象,這種訊號具有可以具體反映出目標輪廓的特徵,在上述不良環境下,可以幫助使用以及火控系統非常直觀地將目標位置與環境區別開來,從而更迅速地鎖定並殲滅目標。
雖然由於受到諸如地球曲率以及氣象雲層等地球環境的影響,探測距離近成為紅外探測的短板,但是紅外探測還有一個重要技術優勢,那便是安全性,它不像雷達會主動發射輻射電磁波,而僅僅是被動接收目標紅外特徵,因此,紅外探測成為了一種非常隱蔽的探測方式,能夠保證目標在被探測甚至跟蹤乃至鎖定的同時,還渾然不知。
僅僅憑藉這一點,就可以宣佈紅外探測必然在未來空戰當中起到至關重要的作用,隨著隱身戰機的越發普及,以及電子戰技術的日趨密集,傳統的雷達主動探測技術甚至已經成為暴露隱身戰機方位的問題所在,而紅外探測會成為隱身戰機相互試探的過程當中更早發現對方的重要手段。
當然,這並不是說紅外探測就可以代替雷達了,畢竟探測距離過近還是制約其發展的主要因素,而且針對紅外的隱身技術如今也已經實現,所以紅外成像和機載雷達不可或缺任意一個,兩者相輔相成,涵蓋了遠距離和近距離,電磁訊號與溫度訊號等全方位,全天候的領域,兩者共同構成了飛機的基本態勢感知能力。
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紅外熱成像技術已經可以應用在醫療領域了。
身體出現疼痛時,往往會有細微的“溫差”,透過檢測這種溫差,能夠發現疼痛的部位、程度、性質。紅外熱成像診斷技術藉助熱成像顯示人體異常的熱區或低溫區,讓疼痛視覺化,幫助醫生查詢疼痛原因。日前,廣州醫科大學附屬第三醫院成立北京韓濟生疼痛醫學研究院紅外熱成像診斷技術培訓中心,致力於疼痛與紅外熱成像診斷規律的臨床應用和推廣,提高疼痛疾病診斷效果,造福更多慢性疼痛患者。
“拍個照”找到疼痛源當身體某部位發生疾病時,病變部位的溫度也會發生變化,表現為溫度偏高、偏低或紊亂。紅外熱成像技術就是用高科技的相機接收並反映了人體這一生理特點,透過記錄、分析人體發出的紅外線資訊,用視覺化的圖片來呈現身體各部位溫度的差異;它極其敏感地接收人體細胞新陳代謝所產生的熱輻射,用不同的顏色顯示人體異常熱源的分佈、深度、強度、形態以及走勢,從而幫助判斷人體病灶部位、疾病性質和病變程度。
紅外熱成像圖用紅外相機照相,顯出了人體的“溫度氣象圖”,紅色代表溫度過高,藍色則代表溫度過低。紅外熱成像中的高溫、低溫對於疼痛疾病的診斷具有重要意義。廣州醫科大學附屬第三醫院疼痛科主任盧振和介紹,透過臨床多年來的觀察和規律總結,她發現,在紅外熱成像中,疼痛部位高溫時,往往提示區域性有感染、腫瘤、炎症、疤痕等;而疼痛部位低溫時,則往往提示該神經的上游神經有疾病包括疤痕、椎間盤突出、腫瘤、炎症等因素卡壓。
盧振和介紹,紅外熱成像用於分析疼痛原因及心肌缺血、睡眠障礙等全身伴發病狀況,正確率達到90%以上。
孕婦小孩老人都可以做作為一種影像診斷工具,紅外熱成像技術相較於CT、核磁、B超等檢查技術而言,屬於無損傷、無痛苦、非接觸的綠色檢查專案,具有無輻射、安全、快捷等優勢。紅外熱成像儀工作時不發出輻射,只被動接收人體發射的紅外線,對人體不會有任何傷害和不良反應,孕婦、小孩和老人都可以做;此外,成像只需要短短几秒鐘 ,便可對身體各個部位進行全面成像,十分快捷。紅外熱成像不僅能給疼痛學科提供直觀和可靠的證據,對於重大疾病的早期篩查、亞健康人群健康體檢也可提供有價值的線索。