差距有多大?中美新式單兵夜視眼鏡的夜視效果對比

 前言:夜間作戰是現代陸軍的必修科目,夜戰能力是決定現代陸戰勝負的最關鍵因素,自海灣戰爭以來,美軍能在歷次局部戰爭中佔有夜視優勢,坦克裝甲車全部配備紅外,夜視器,步兵班長普遍配備熱成像望遠鏡,士兵幾乎都配備了第三代夜視眼鏡,得益於夜視儀器的發達,夜晚變成了白天,美軍幾乎90%的戰鬥從夜間開始,只要到了晚上或是光線不良的作戰環境都一定會打開夜視鏡,而敵人一方的伊拉克、塔利班、科索沃塞爾維亞部隊卻無法看清楚敵我,海灣戰爭時,中國軍隊只有軍區特種大隊配備了非常笨拙的第二代夜視眼鏡,最優秀的第38集團軍只有班長以上的軍官才配備夜視器,隨著微電子技術日新月異,單兵夜視鏡已經從過去只有少數精銳部隊才能使用的奢侈品,變成基層連隊步兵班也能使用的基本裝備

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一:美國現役單兵用夜視鏡

單兵用夜視鏡主由單個作戰人員在近距離戰鬥、戰鬥支援和戰鬥勤務支援中使用,第二代或二代半單兵用夜視鏡能讓配戴的步兵在星光下辨識200米以內的人體大小目標,而如果是車輛之類的大型物體,有效辨視距離更可達600米上下,歐美已經不生產二代夜視器,不論是體積、重量或是解像度的表現上,新一代單兵用夜視鏡都已經不可同日而語,二代夜視器只能從朦朧影像中猜測周邊環境,只能10米遠內識別人臉,更遠只能看到人影而已,

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典型的三代夜視器是美軍AN/PVS-7A/B單兵用夜視鏡,重量680克,對人體的發現距離為325米,識別人臉距離為225米,AN/PVS-14是繼AN/PVS-7B/D之後的新式輕型、多用途、無源設備單目夜視設備,它可以放大環境光線和極近紅外能量,可以安裝在M16/M4皮卡汀尼導軌上或頭戴方式使用,視野:240度,重量(最大):1.25磅放大:1 x範圍:150米,解析度是64lp/mm,對人體的發現距離為350米,識別人臉距離為300米,200米能夠識對方的制服,

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2019年秋季首次試用的AN/PSQ-20增強夜視鏡與早期夜視設備不同的是集成圖像增強和長波紅外感測器,將圖像增強提供的弱光條件下的視覺細節與熱感測器的能力結合起來,使得夜視鏡無論在白天還是晚上都可以使用,能夠通過霧、灰塵和遮擋視覺的樹葉清楚的看到人員輪廓,地貌景物,視覺效果不是以往的綠色眩光,而是用夜視鏡上的電腦融合影像,AN/PSQ-20增強夜視鏡的微光與紅外圖像融合,增強場景理解、突出目標,有利於在偽裝的軍用背景下更快、更準確地探測目標,圖像融合技術是演算法的優化,演算法僅是在理論和模擬上得到驗證,對於特定的圖像具有較好的融合效果,但是某些場景效果較差,由於演算法較複雜和運算量較大,演算法的實時性較差,加強人員的輪廓給使士兵更容易在黑暗中辨識,

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電腦還強化了曳光彈的軌跡,允許士兵快速探測和攻擊目標,讓士兵清楚的看到子彈的落點,戴著AN/PSQ-20增強夜視鏡的射手能準確地命中300米外目標,老式的PVS-14夜視鏡超過150米外就很難命中目標了。還將電池組放在頭盔後部,提供更好的平衡,增加舒適性和穩定性。更緊湊,在不使用時更容易儲存,提高了士兵的機動性。美國陸軍計劃在今年開始逐步派發這種夜視鏡。

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由於單管夜視鏡視角只有40度。看到的影像沒有立體感,必須先經過一段時間之後才能有效判斷夜視鏡中看到的影像,使用者想看清楚周邊的狀況需要經常轉頭,不熟悉夜視鏡使用的士兵很容易導致失去方向感或出現暈眩,為了解決立體感的問題,美國推出了讓配戴者90度視角的雙管夜視鏡彌補,但雙管夜視鏡適合大半時間都坐著不動的飛行員和車輛駕駛員,

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但對步兵來說雙管夜視鏡壓在頭盔前方所造成的不平衡和額外重量會讓頸部嚴重不適,長時間配戴非常吃力,特戰部隊因此需要--種具有更大視野且兼顧立體視覺的夜視鏡,於是製造商想出了一種堪稱以自然為師的蠻幹設計,那就是能夠獲得將近120度的有效視野的AN/AVS-18多管式廣角夜視鏡,多管式廣角夜視鏡雖然在性能上遠勝傳統夜視鏡,但在使用上仍需要足夠訓練才能發揮效能,加上高昂的價格,所以只能裝備特種部隊

二:中國現役單兵用夜視鏡

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從誕生至今微光夜視儀已經發展3-4代的發展,民用市場幾乎都是一代夜視儀,價格低廉但效果差強人意,目前美國裝備的是三代、三代半夜視器,像增強可達數萬倍,解析度達到70對線以上,只有北約國家能夠購買,美國禁止第三代夜視器技術出口中國,中國的二代夜視技術,早期來源於俄羅斯轉移的部分技術,同時與法國合作生產一些三代夜視系統的零部件,二代夜視技術在月光條件下的探測距離為150米,星光條件下的探測距離只有50米,解析度只有201p/mm,使用綠光圖像在視覺感方面較差,不易識別目標。而且遭遇突如其來的強光須先行移除夜視裝備便能進行反擊,中國微光夜視技術起步於六十年代初,八十年代研製成功第一代微光象增強器的技術,在總結第一代微光象增強器的基礎上,吸收了國外先進技術,採用陶瓷金屬結構,經過連續攻關,不斷改進設計,設計定型了近30種型號的微光夜視儀器,

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中國的第一代手持式微光觀察儀重2.2公斤,作用距離對人400米,對車輛作用距離為800米,但效果較差,星光條件下很難看清物體,(美軍第三代半PVS-22夜視瞄準系統重1.9磅,對人體的發現距離為740米),當今中國軍隊也裝備有攜帶型非製冷紅外觀測儀,單兵夜視眼鏡,攜帶型手持熱像儀、頭戴單目夜視儀,微光夜視瞄準具等裝備,如KD-16攜帶型非製冷紅外觀測儀內部集成有紅外熱成像和光學探測器、還有北斗定位、電子羅盤、激光測距等功能,最大探測距離為1650米,具有晝夜兩種模式,KD-9075紅外狙擊瞄準具最大探測距離為1700米,

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第四代數字化單兵頭盔夜視眼鏡可以通過頭盔連接機構與制式頭盔連接在頭盔上使用,也可以作為手持觀察儀使用,視場:水平視場:30°重直視場:22*b,放大1倍,視度調節範圍: 3SD~-5SDd,軸向長度不大於80mm(一體式主機,目鏡後端面至物鏡前端面距離)),自帶輔助照明光源,具有欠壓指示功能和電池反接保護功能,具有抗強光干擾功能,體積:80mmx76mmx63mm,重量:是200g(含一節電池),儲存溫度:-55"C- 70C工作溫度:40C- 55C,常溫下連續工作時間9小時,物鏡可以手動調焦,先進的光敏感感測器與頂級軟體演算法和實時計算機處理結果相結合可在星光下採集高質量清晰圖像,

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夜視鏡配備內置的、額外可調節的紅外照明,在能見度8km,照度1x1031x(禁止開啟輔助照明)、背景不透空條件下,對單兵識別距離不小於50米,在全黑的環境下能夠看到30多米的距離,星光、月光環境下能夠看到200米的距離,對紅外光線很敏感,在夜晚使用時就會把周圍的--些情況顯示出來,在夜晚戰鬥時,可以很好地識別目標,顯示的是世界上最先進的夜視灰度圖像,可在明暗交替頻繁的城市夜間環境使用,也可在野外和白天時使用,夜視鏡還有一個槍瞄模塊,控制盒上面有2個插孔,一個插的是夜視鏡介面,另外一個插的是槍瞄,可實現拐彎射擊的功能,與傳統微光夜視儀相比外形尺寸小,可快速佩戴和摘取。強光和弱光變換環境快速自動適應,可與紅外手電筒,激光照準器、隱蘞偵察設備、拐彎射擊攝像頭等配合使用,還有外接信息傳輸設備可接收和回傳圖像。

三:夜視眼鏡的問題

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夜視裝置主要分為微光、熱成像兩類成像原理。核心性能指標是亮度、解析度,可視距離、視野範圍、放大倍率、最小焦距、出瞳距離等等,微光是利用像增強管把微弱光線增強到肉眼可見,熱成像是探測環境物體的紅外線,微光夜視儀造價低體積小,是最主要的單兵夜視眼鏡原理,近年來熱成像儀逐步小型化,熱像儀與微光一熱像複合夜視儀,電影中頭戴夜視儀的美國特種兵非常拉風,但根據各國軍隊的使用經驗上看,實際使用夜視眼鏡既不舒服也不容易,最主要的原因就是受到技術限制,,用夜視眼鏡觀察類似於望遠鏡,絕大多數視野範圍均為42度以內,除了正中之外的地方兩眼一抹黑,士兵只能不斷搖頭先近處後遠處(由下到上)「逐行掃描」,然後根據所有現場的畫面記憶「拼」出一個完整視野,行進中磕磕絆絆意外摔倒或動作變形是常見的事。

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多管式廣角夜視鏡雖然解決了長久以來的視野問題,但隨之而來的就是重量增加,另外多管式夜視鏡完全佔滿頭盔前半部,因此射手一定要配合使用紅外激光指示器才能概略瞄準瞄準目標,對方也有夜視裴備時紅外激光會暴露自己,不然就要先拆下夜視鏡才能肩射瞄準,拆卸又耗時費力,取下夜視鏡又因雙眼都已經適應夜視鏡的亮度,又需要一段時間適應才能看清東西,中美兩國的單兵夜視眼鏡都選擇結合快拆裝置的單管夜視鏡,因為在成本、電池消耗和使用條件下,單管夜視鏡比較符合普通步兵的使用,結合快拆裝置的單管夜視鏡可以方便步兵使用槍械進行精確射擊,將夜視儀置於左眼就可以留出右眼保持大視野增強環境感知,同時在光線稍強或突然由暗入亮時可以不必翻起夜視儀就進入精確瞄準狀態:不過單目夜視會喪失立體視覺,對距離判斷會有影響,需要更多的訓練才能讓夜視鏡發揮功用。

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當然夜視鏡並不是萬靈丹,有很多不完美的地方,除了不可能有白天的效果之外,配戴者還是要經常轉頭掃描環境,不然很容易就會錯失目標,照度不佳時或目標隱藏於景物背後時不易被發現,夜視鏡比較適合小規模慢節奏戰鬥,但在高強度的夜戰場上,戰場照明更多依靠照明彈,炮兵部隊的榴彈炮和迫擊炮可以每隔幾分鐘發射降落傘照明彈照亮大片地區,照明彈是通常用於夜間難以觀察的雜亂的地形,一般來說,地面照明彈是在防禦部隊能夠看到或發射到他們保護的區域戰場上,還有各種爆炸閃光,車輛著火,各種可燃物在燃燒,如果這時使用夜視鏡,滿眼都是閃光而看不見東西了

四:結語

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所以初步來看,美軍的單兵夜視眼鏡無論在質量還是數量上都領先於解放軍,有人說如果攜帶次一代夜視系統的解放軍士兵對抗美軍先進夜視器,美軍在300米之外能夠發現解放軍,解放軍士兵只能在50米發現美軍,處於完全劣勢,這仗怎麼打,可在阿富汗戰爭美軍都使用3代夜視器,而阿富汗人卻只有肉眼,但是更多時候挨打的是美軍,解放軍在戰場夜視技術也並沒落後多少,只是配發並不多,可能思想和美國不同,解放軍以高強度的機械化戰爭為主要訓練模式,所有戰鬥車輛配備了更大型夜視儀,單兵夜視眼鏡比較處於次一點裝備,先少量配發,美軍以小規模治安戰為主,相信解放軍如果要全部配發第四代單兵夜視眼鏡也只是上層一念之間而己,並不存在技術問題,

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