穿透夜幕

王琦+黃國志

中國兵器工業(yè)集團(tuán)北方夜視科技集團(tuán)有限公司是我國軍用光電行業(yè)的領(lǐng)軍者，旗下云南北方光電儀器有限公司研制生產(chǎn)的多型手持式夜視儀和槍用瞄準(zhǔn)鏡在性能上都達(dá)到了世界領(lǐng)先水平，并成功實(shí)現(xiàn)外貿(mào)出口。本刊記者近日特別采訪了云南北方光電儀器有限公司萬學(xué)平副總經(jīng)理，請(qǐng)他為廣大讀者介紹該公司最具代表性的多款產(chǎn)品。

本刊記者（以下簡稱“記”）：萬副總您好！請(qǐng)您為我們讀者介紹一下OT13A多功能手持熱像儀的發(fā)展情況和技術(shù)特點(diǎn)？

萬學(xué)平副總經(jīng)理（以下簡稱“萬總”）：OT13A多功能手持熱像儀于2013年研制立項(xiàng)，2014年定型，具備紅外熱成像、激光測距、電子羅盤、北斗、圖像存儲(chǔ)等5個(gè)主要功能。按我們的型號(hào)編制要求，OT表示紅外，13是這類產(chǎn)品的先后研制序號(hào)，A代表增加性能擴(kuò)展后的改進(jìn)型號(hào)。

OT13A按照現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)說法，應(yīng)該叫態(tài)勢感知末端系統(tǒng)。因?yàn)檫@款產(chǎn)品里面安裝有激光測距儀和電子羅盤，主要用于對(duì)敵方目標(biāo)進(jìn)行觀察，同時(shí)利用“北斗”定位系統(tǒng)，對(duì)自身所在位置進(jìn)行定位。從設(shè)計(jì)定位來說，OT13A相當(dāng)于一個(gè)指揮儀系統(tǒng)，指揮員可以利用這個(gè)產(chǎn)品所提供的信息，對(duì)我方兵力實(shí)施調(diào)動(dòng)。通過OT13A，指揮員可以獲取敵方的位置、我方的大地位置，同時(shí)還可以進(jìn)行信息傳輸。另外，OT13A的另一個(gè)特點(diǎn)就是全天候，白天、晚上都可以進(jìn)行觀察。在具備全天候特點(diǎn)的同時(shí)，OT13A還承載了對(duì)敵方目標(biāo)的判別、分析、甄別等職能，然后做出相應(yīng)的兵力調(diào)配，所以它的指揮級(jí)別比較高。2015年，我們已經(jīng)向外方交付了50多套OT13A系統(tǒng)，主要用于邊境偵察，以及對(duì)邊境的環(huán)境態(tài)勢進(jìn)行判別。

記：將這么多功能集成在OT13A上，在研制過程中有沒有遇到比較大的難關(guān)？

萬總：OT13A在研制過程中的確遇到了一定的技術(shù)難度，比如電磁兼容。另外，信息接收的時(shí)候是弱信號(hào)，然后要進(jìn)行放大處理，也有相應(yīng)的難度。我們花費(fèi)了不少精力，采取了各種手段，才把該加強(qiáng)的信號(hào)加強(qiáng)，把無用的信號(hào)處理掉。熱像儀的特點(diǎn)就是要把弱信號(hào)增強(qiáng)，把有用信號(hào)增強(qiáng)，從而進(jìn)行目標(biāo)的判別處理。

記：OT13A的測距功能是如何實(shí)現(xiàn)的？

萬總：主要是通過激光測距儀實(shí)現(xiàn)，這是一個(gè)比較簡單的功能，也是比較成熟的技術(shù)。從GPS、激光測距等各個(gè)方面應(yīng)用來看，這個(gè)功能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)難度比較小。

記：OT13A為何會(huì)選用非制冷型焦平面探測器？

萬總：制冷型焦平面探測器、非制冷型焦平面探測器、可見光成像儀和微光夜視儀，它們的成像原理都是光波，這是我們大家都能夠達(dá)成共識(shí)的。好多人把非制冷型焦平面探測器和可見光成像儀劃分為一個(gè)波段，我認(rèn)為是一個(gè)錯(cuò)誤的想法。它們雖然都是基于光波的性質(zhì)設(shè)計(jì)開發(fā)的，但是有各自不同的特點(diǎn)。比如，可見光的波長是400～800納米，是一個(gè)大氣窗口，3000～5000納米也是一個(gè)大氣窗口。在這個(gè)波長上，器件受限最小，所以我們就利用這個(gè)大氣窗口。而非制冷型焦平面探測器利用的是8000～14000納米大氣窗口來進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。

紅外探測器有兩個(gè)特點(diǎn)，一個(gè)是基于材料本質(zhì)的不同，進(jìn)行一個(gè)判別，我們叫材料輻射率。主要根據(jù)輻射率的不同進(jìn)行目標(biāo)判別，比如人和木頭的輻射率不同，基于這種材料特性來設(shè)計(jì)探測器。還有一種根據(jù)目標(biāo)溫度的不同，每一種材料所發(fā)射的譜線不一樣，光譜范圍也不一樣，利用這個(gè)特性來設(shè)計(jì)制冷型焦平面探測器和非制冷型焦平面探測器。

非制冷型焦平面探測器的設(shè)計(jì)形式，包括NETD、MRTD，成像效果一般都沒有制冷型焦平面探測器的好。因?yàn)榉侵评湫徒蛊矫嫣綔y器的可分辨溫差要比制冷型焦平面探測器差一點(diǎn)。但是，它的特點(diǎn)是價(jià)格低，市場滿足度高。根據(jù)不同的使用環(huán)境，我們分別使用制冷型焦平面探測器和非制冷型焦平面探測器。比如車載用熱像儀，由于要求探測距離遠(yuǎn)，就要選用制冷型焦平面探測器。而對(duì)于單兵武器來說，一般都用非制冷型焦平面探測器或者微光夜視儀，價(jià)格低、性價(jià)比高。

在同等像元、同等焦距的情況下，制冷型焦平面探測器的性能要比非制冷型焦平面探測器的更好，但是兩者在價(jià)格上相差很多倍。從多功能、功耗、體積、重量以及維護(hù)成本上來說，非制冷型焦平面探測器遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于制冷型焦平面探測器。所以，非制冷焦平面探測器的市場比較大。

記：OT13A的像元數(shù)為384×288，這個(gè)規(guī)格是如何確定的？

萬總：384×288這個(gè)數(shù)值代表OT13A 所采用的非制冷型焦平面探測器有這么多個(gè)像元，每個(gè)像元的尺寸大小是17×17微米。嚴(yán)格意義上說，熱成像探測器的像元數(shù)越多，采集能量越強(qiáng)，圖像甄別距離更遠(yuǎn)。同樣的鏡頭，像元數(shù)越多，能量越強(qiáng)。像元數(shù)的規(guī)格要根據(jù)實(shí)際要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括視場、體積以及各方面的限制。

384×288這個(gè)像元數(shù)規(guī)格走的是法國多晶硅的技術(shù)路線，但是我們自己采用的材料是氧化釩，走的是美國福萊爾技術(shù)路線，只是像元數(shù)規(guī)格采用法國的標(biāo)準(zhǔn)。美國福萊爾一般采用的像元數(shù)規(guī)格是320×256。OT13A采用的384×288非制冷型焦平面探測器是我國自主研發(fā)的第一款非制冷型焦平面探測器，而市面上其他熱像儀大多采用進(jìn)口的非制冷型焦平面探測器。從性能上看，國產(chǎn)384×288非制冷型焦平面探測器與美國福萊爾同類產(chǎn)品相當(dāng)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。

記：紅外探測器有沒有具體的幾代劃分？

萬總：紅外探測器不像微光像增強(qiáng)器那樣有明確地劃分幾代。但是，美國現(xiàn)在給出了一個(gè)代的劃分，NTD小于50毫克以下屬于二三代。不過從世界范圍來看，并沒有公認(rèn)的代的劃分。微光像增強(qiáng)器的二代、二代半到三代都有比較明顯的劃分。

記：再請(qǐng)您介紹一下OT15紅外雙目手持觀察鏡？

萬總：OT15屬于偵察型雙目紅外觀察鏡，在2014年研制立項(xiàng)，2015年定型，同年交付50套。這個(gè)產(chǎn)品的特點(diǎn)是低功耗、體積小、重量輕、性能高。它就是一個(gè)比較純粹的單兵觀察系統(tǒng)，屬于獨(dú)立的偵察裝備，不具備指揮儀功能。相比OT13A來說，OT15的功能要少得多，不過從市場角度來說，OT13A屬于指揮儀系統(tǒng)，更加高大上，主要配備指揮員，而OT15主要配發(fā)士兵使用，屬于單兵作戰(zhàn)單元，需求量更大。OT15的主要功能就是電動(dòng)調(diào)焦，以便對(duì)不同距離的目標(biāo)進(jìn)行觀察。

記：OT15的價(jià)格要比OT13A便宜么？

萬總：OT15比OT13A便宜很多。因?yàn)镺T15功能比較單一，與OT13A的作戰(zhàn)用途完全不一樣，有嚴(yán)格的區(qū)別。如果把OT13A也拿給單兵或者作戰(zhàn)小組，而使用者沒有指揮權(quán)，那就失去它的意義了。

記：OT15為何采用640×512規(guī)格的非制冷型焦平面探測器？

萬總：640×512走的是嚴(yán)格的美國規(guī)格體系，法國在高像素方面采用的是640×480規(guī)格。OT15的非制冷型焦平面探測器采用的也是氧化釩材料，像元尺寸為20×20微米，未來的目標(biāo)是做到17×17微米。

嚴(yán)格意義上說，也不是像元數(shù)越多越好，要根據(jù)接受面積比來確定像元數(shù)大小，看看哪個(gè)更有優(yōu)勢，更有實(shí)際意義，哪個(gè)更有生產(chǎn)的價(jià)值。

記：再請(qǐng)您介紹一下ON11微光瞄準(zhǔn)鏡、OT16和OT17紅外瞄準(zhǔn)鏡這三款槍用夜視瞄準(zhǔn)鏡？

萬總：OT16和OT15是同時(shí)立項(xiàng)、設(shè)計(jì)定型的。OT15定型時(shí)間要早一點(diǎn)，而OT16因?yàn)槭菢層妹闇?zhǔn)鏡，試驗(yàn)周期比較長，在208所經(jīng)過了嚴(yán)酷的射擊試驗(yàn)，完成了包括完整的仿真沙塵、高溫、低溫環(huán)境的射擊試驗(yàn)，整個(gè)試驗(yàn)過程都比較順利。OT16的設(shè)計(jì)比較好，最后試驗(yàn)完成時(shí)基本沒出什么問題。可以說，OT16是中國第一款經(jīng)受住如此嚴(yán)格真實(shí)環(huán)境試驗(yàn)條件的紅外夜視產(chǎn)品，而且每個(gè)產(chǎn)品承擔(dān)5000發(fā)子彈的射擊試驗(yàn)，這是我們比較欣慰的地方。

我們當(dāng)時(shí)在設(shè)計(jì)OT16時(shí)，考慮把它用在高檔次的狙擊步槍上，因此采用了640×512規(guī)格的非制冷型焦平面探測器，是個(gè)高大上的產(chǎn)品，所以價(jià)格相對(duì)要貴一點(diǎn)。OT16的物鏡比較長，口徑比較大，成像質(zhì)量特別好。它的組成有物鏡組、探測器組件、顯示組件，其結(jié)構(gòu)形式采用了我們古典的通直式望遠(yuǎn)鏡形式，接口可以適用的不同槍械。

這款產(chǎn)品是我們給國外用戶設(shè)計(jì)制作的，采用標(biāo)準(zhǔn)皮卡導(dǎo)軌，這也是國際通用的連接結(jié)構(gòu)。而針對(duì)我國5.8毫米槍族，則采用燕尾槽連接形式。因此，OT16不僅可以裝備在國外的各種5.56毫米自動(dòng)步槍上，也可以裝備在國內(nèi)的5.8毫米槍族以及7.62毫米、12.7毫米和14.5毫米等不同口徑的槍械上，滿足它們的使用要求。

為了使槍用瞄準(zhǔn)鏡的試驗(yàn)更加逼真，我們研制了仿真沖擊臺(tái)。據(jù)現(xiàn)在得到的消息，我們公司是國內(nèi)第一家為槍用瞄準(zhǔn)鏡研制仿真沖擊臺(tái)的企業(yè)，從而使產(chǎn)品的性能穩(wěn)定、可靠，保證產(chǎn)品質(zhì)量。OT16采用1節(jié)18650型電池供電，并且具有數(shù)據(jù)接口，具備數(shù)據(jù)傳輸功能。OT16的圖像數(shù)據(jù)傳輸功能與OT13A和OT15的作用還不一樣，它實(shí)現(xiàn)的是火控功能。比如，1挺14.5毫米機(jī)槍裝備了OT16，通過圖像數(shù)據(jù)傳輸功能，可以為其他14.5毫米機(jī)槍指示目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)“一拖二”“一拖三”。

總的來說，OT16從環(huán)境適用性上看，各方面性能都相當(dāng)不錯(cuò)。從性價(jià)比、體積、重量來說，OT16在我國同類產(chǎn)品中是最優(yōu)秀的。

與OT16相比，OT17的區(qū)別就是低成本，主要配裝射程在1千米內(nèi)的中小口徑步槍。OT17物鏡的焦距比較短、口徑也比較小、重量輕，但是它的所有功能都和OT16相同。因?yàn)镺T17采用的是384×288規(guī)格非制冷型焦平面探測器，所以性能相對(duì)差一點(diǎn)。OT17各個(gè)調(diào)節(jié)鍵的布置方式雖然跟OT16不一樣，但實(shí)際功能是一樣的，能夠調(diào)節(jié)對(duì)比度、亮度、極性、菜單復(fù)原、動(dòng)畫調(diào)整等。而且，可以根據(jù)不同型號(hào)的槍械，輸入不同的射角。雖然OT17不帶激光測距儀，但它也可以實(shí)現(xiàn)三角分劃測距，對(duì)目標(biāo)距離有一定的判別功能。

ON11是微光瞄準(zhǔn)鏡，跟OT16和OT17都不一樣。首先，探測器件不一樣，OT16、OT17用的是紅外探測器，ON11用的是微光像增強(qiáng)器。ON11的結(jié)構(gòu)形式跟OT16和OT17類似，包括物鏡、像增強(qiáng)器、目鏡。因?yàn)镺N11沒有實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，也就沒有數(shù)據(jù)傳輸能力。它只是一個(gè)純粹的單兵瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，不具有數(shù)據(jù)化和信息化的特點(diǎn)。ON11的特點(diǎn)就是晚上利用景物和目標(biāo)的反射光來進(jìn)行觀察、瞄準(zhǔn)。而OT16和OT17是利用目標(biāo)的熱輻射來進(jìn)行觀察。ON11對(duì)夜晚的使用條件也有一定的要求，如果是特別暗、伸手不見五指的情況下，無法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行觀察。而OT16和OT17這種紅外熱成像瞄準(zhǔn)鏡最怕的是水汽，水汽大了也看不清目標(biāo)。所以，ON11與OT16、OT17是兩個(gè)技術(shù)路線，根據(jù)不同環(huán)境選擇不同的設(shè)備。

ON11觀察目標(biāo)的圖像分辨率更高、細(xì)節(jié)更清楚，便于甄別，但是觀察距離比OT16、OT17要短一些。ON11也采用了皮卡通用導(dǎo)軌接口，手動(dòng)調(diào)焦，白天校槍，夜晚射擊。ON11采用的是二代半微光像增強(qiáng)器，屬于生產(chǎn)批量最大、可靠性最高、性能最優(yōu)的一種。ON11的功耗更低，只有幾百毫瓦，用1節(jié)C2電池能夠連續(xù)工作40小時(shí)。

記：感謝萬副總接受我們的采訪！

（編輯/筆嘯）