光学伪装设计

刘江海+杨怀印+张定+陈款

摘 要：伪装可以帮助军队匿藏行踪，而两军对战时所依赖的感官主要是眼睛，因此光学伪装就可以派上很大的用场。伪装不仅可以保障军队的安全，还有许多军事设备同样需要被匿藏起来。

关键词：伪装光谱；匹配；军事隐匿

一、引言

伪装就是隐匿行踪以假乱真，利用环境的特定效果来“隐蔽”，让人或物融入环境。其主要原理就是利用人眼或其他探测设备的分辨能力的缺陷来“欺骗”人眼或是探测设备。

传统的伪装技术多是掩饰表面，只能粗略的融入环境，而且环境变化因素难定，往往难以及时做出调整。然而伪装技术有时显得尤为重要，在军事之中更是如此，所以我们需要新伪装技术。

军事上，伪装可以使军队出其不意，达到意想不到的战略效果。伪装可以帮助军人匿藏行踪，使其难以被敌人发现，而两军对战事所依赖的感官主要是眼睛，因此光学伪装就可以派上很大的用场。伪装不经可以保障军队的安全，还有许多军事设备同样需要被匿藏起来，“隐形”战机可以确保不被敌人的雷达等探测设备所发现，但仍然不能隐匿其行踪，此时利用光谱的匹配系数便可以制作出一种可以发出与环境相同光谱匹配系数的设备，并模仿所处环境，使其难以被发现。不仅只是战斗机，这种设备还可以用在其它的军事设备或是军事基地，隐匿他们的踪迹。

同时人们也需要安置一些不宜被人群发现的设备，以此来保证设备的安全，一般来说，眼睛作为我们最为敏感的感官工具，在安置这些设备时进行光学伪装当是必要之举。

二、技术原理

1.光谱原理

自然光中含有有各种波长（或频率）的光，不同波长的光的折射率不同。因此，当自然光通过三棱镜（或其他具有几何外形的介质）之后，不同的光会因出射角的不同而发生色散现象，投映出连续的或不连续的各种不同颜色的光带。

2.光谱分析

物质的组成成分不同，其光谱也不同，根据光谱的不同对物质本质进行检测分析就是光谱分析。光谱分为发射光谱和吸收光谱，因而光谱分析分为发射光谱分析和吸收光谱分析。发射光谱分析是根据被测物质的构成成分的微观粒子在激发状态下发射的特征光谱的强度来检测物质的构成成分。而吸收光谱分析是指分析物质吸收光子，从低能级跃迁到高能级产生的光谱。

3.人眼或探测设备对事物的分辨能力

人眼观对事物的分辨能力具有局限性，而且容易受到环境的干扰。探测设备虽然少了一些限制，但其分辨能力任然有限，高精度的伪装仍可以躲避掉它的检测。

根据以上原理，利用人眼的缺陷以及探测设备分辨能力受限的特点我们便可以做出模仿环境而且还能根据环境做出调整的伪装设备。

三、设计思路

人眼是对光起反应，并有多种用途的一种器官。作为意识感觉器官，眼睛拥有视觉。同时正常人的大部分感官全都来自眼睛，眼睛是我们从外界获取信息最直接的器官。因此，伪装手段大多是针对人眼。战争中隐匿的手段多为遮蔽、隐藏、干扰等。其目的也多是针对眼睛，比如迷彩服，还有在脸上涂抹迷彩颜料等，就是为了使自己融入周围环境，让敌人难以分辨，让士兵难以被发现，或是对敌人产生误导作用。

眼睛分辨事物主要是判断事物的颜色，利用人眼对颜色分辨能力有限的特点，士兵通过模拟周围颜色来伪装自己，但这也仅仅只能针对人眼而已，随着科技的发展，军事中的探测设备逐渐代替了人眼，而且探测设备对颜色的分辨能力越来越高，因此一般的涂料或是掩饰物已经无法达到隐匿的效果，这时候我们就需要更加先进更加科学的隐匿设备。

颜色和物体的反射辐射密切相关，这时候我们便可使用可以制造与周围环境反射辐射相同的设备进行伪装，以此来造成假象，不仅可以“欺瞒”人眼，还可以欺瞒精准仪器，达到以假乱真的目的。这样的伪装设备在现代军事邻域意义甚大，出其不意，攻其不备往往决定了胜利的趋向，有时候还可以达到以少胜多的至关重要的作用。

根据表1所示我们可以利用辐射源和光阴极的光谱匹配系数制作出一种可以发射出与环境光匹配系數接近的设备。例如：在满日光的情况下，光源为绿色草木反射的辐射，光阴极为S-20的情况下，光谱匹配系数值为0.130，此时我们便可以使伪装设备发出光谱匹配系数为0.130的反射辐射。这样就可以使士兵或军事建设隐藏在森林等环境中。

现代战斗机采用的匿藏技术多是躲避雷达等探测设备，但当战机真正开始作战时这样的伪装作用并不显著，甚至微乎其微，因为这样的伪装仅仅只能确保不能被雷达探测，但仍然逃脱不了人眼，若在战斗机上使用这样的伪装设备，再给机身涂上接近天空颜色或所处环境颜色的涂料就可以使战机真真的匿藏在空中，制作出一种来无影去无踪的效果。

由于光源的不断变换，物体反射的辐射也会发生改变，因此该设备发出的反射的辐射也需要随环境光源的改变而改变，以此来达到长期隐匿的目的。

该设备工作过程如图1所示：

四、结束语

伪装可以帮助士兵隐匿行踪，提高战略效果，有利于占据军事作战中优势，取得主动地位。利用光谱匹配的光学伪装设备可以随环境的变化做出相应的调节，通过不断地分析环境可以使得军人或相应设备更好的融入环境，让敌人难以发现重要的军事基地。若能将这样的设备运用于我国的军事事业，我国的武装实力必然会再次提升，有利于提高我国的国际影响力。

参考文献：

[1]白廷柱、金伟其，光电成像原理与技术. 北京：北京理工大学出版社，2004

[2]王清正、胡渝、林崇杰，光电探测技术..北京：电子工业出版社，1994

[3]周立伟。目标探测与识别.北京：北京理工大学出版社，2002