坦克热成像那些重要的和不重要的事

说到坦克热成像，某些游戏群体的人可就精神了，毕竟在某个游戏影响下，大家都知道热成像对于坦克来说有多么重要了。但是说到最后，坦克热成像是怎么一回事，却又都语焉不详，以至于某些正规媒体人能说出三个低分辨率探测元件等不知所谓的言辞，这都快比不过营销号了。

本文不对原理做过多阐述，有兴趣的可以去找相关书籍去看。

首先我们先来看一下热成像是如何分代了，这里暂且先引用一下美国陆军在1997年的分法：

事实上我们知道，这个分法其实是比较贴合美军自己的产品的，比如480×4为二代，680×480为三代，实际上比较通用的方法就是一代为单元或多元探测器，二代为扫描红外焦平面探测器，三代为凝视型焦平面探测器。为了防止凝视型探测元数量过少以至于可能还比不过扫描焦平面的情况，有些时候会以m×n（m，n≥128）为标准。不过有些地方的分法也不都是如此，比如有的书里就把扫描型统统归为一代，凝视型为二代，有的把非制冷焦平面归为四代，有的把较大规模的二代，比如576×4的归为三代，在这还是取比较通用的方法，当然如果想严谨，可以直接说原理。

有些时候会出现1.5代来表示240×4这类的，看看就行，这类表述不太常见，多用于自家产品区分。

一代热成像

一代热成像，需要复杂的光机扫描，而扫描有三种方法：并扫，串扫，串并扫。

并扫串扫各有优缺点，不过相对来说串并扫在当时看来更有优势。

美国在1972年首先明确将Texas仪器公司的并扫体制作为标准结构，并以不同的前透镜与通用组件组合以适应不同场景下的应用。性能如下：

自此，60元，120元就成了西方不少坦克的热成像参数，比如美国的AN/VSG-2,AN/VSG-X，西德的WBG-X，均使用了120元通用组件，在2：1的隔行扫描后，输出240行的分辨率。

当然也有使用60元的，意大利的VTG120就是使用60元通用组件的热成像，使用在了早期公羊上的TRUMS-T火控上面。通过改进光机扫描机构也可以输出240行。

同时苏联/俄罗斯在第一次给T80UM使用的AGAVA-2也是并扫，不过是128元，因此输出的是256行。

串扫在坦克上比较少见，主要是串扫需要的扫描速度高，不容易实现，并且美国确定了并扫作为主要体制，大部分西方国家也进行了跟随。以色列的坦克使用了串扫体制的热成像。

(这个我并未找到国外资料作证，望求证)

串并扫在英法坦克上常见，其中英国走了扫积型（sprite）探测器的路子，比如IR18，TICMⅡ。法国则是使用了二维矩阵5×11元的SMT通用组件。各有在己方坦克上使用，比如TICMⅡ使用在了挑战者1的TOGS上，SMT通用组件使用在了HL60炮手瞄具和Numat热成像瞄具里的ATHOS热成像上面。

题外话：中国选择了扫积型探测器的路子作为中国第一代二类通用组件，因此也简称为CNTICMⅡ。

8条扫积型（sprite）探测器的输出红外行在512行左右，使用了TICMⅡ的SABCA的VEGA火控里使用的热成像也是这个水平：

而使用SMT通用组件的Athos热成像则是指标超过500条红外行，每行400像素。

实际上，如果我们光对比对坦克的探测和识别距离的话，法国的5×11元好过美国的120元，因此不能简单的将探测元数量与性能挂钩，尤其是在一代热成像上。这个问题在下面的非制冷热成像像也会提及。

二代热成像

得益于红外焦平面技术的发展，在一个探测器上集成几千乃至几万甚至几十万几百万的探测元已经不再是技术难题，只不过碍于技术以及资金的限制，使用简单光机扫描的二代热成像直到今天依旧有一席之地。接下来总结几个比较典型的二代热成像：

96×4元的德国OPHELIOS热成像：

OPHELIOS-P使用在了德国豹2A5/6的车长周视镜上，输出784×576像素。

288×4元的法国热成像

凯瑟琳FC，凯瑟琳GP，萨基姆 IRIS均使用了288×4元焦平面探测器，以IRIS的性能为例：

如同OPHELIOS-P和OPHELIOS一样，虽然每行的像素略有不同，但行数都是576，比如96×4的OPHELIOS就使用了6面扫描镜，使得输出的行数依旧是576。

中国也引进了法国288×4元作为自己的二代热成像研发基础。

由于俄罗斯的经济问题，以及各种机缘巧合，在自研的坦克热成像上，也选择了288×4的道路，比如Irbis-K就使用了288×4的规格。

但是在俄罗斯大规模装备的T72B3上，直到2014年前，依旧是大规模使用凯瑟琳FC，这或许是和白俄罗斯佩伦的松树U里的搭配有关，但更多的还是俄罗斯自身产业化的问题。不过这个话题就扯远了。不过可以明确一点，在90年代末，俄罗斯的应用物理研究所已经可以研发出256×2，4×128这样的产品了。在00年代初，也有384×288的产品，因此俄罗斯的问题与其说是研发问题，不如说是产业化的问题。

美国确立480×4作为坦克热成像的时间比较早，1997年4月就下发了合同，到M1A2SEP，就将二代热成像装上了车，使用在了车长周视镜和炮手火控里，与其他2：1隔行扫描的不同，在SEP上，车长使用的480×4的分辨率是1316×480，可见并未隔行扫描。

以色列的梅卡瓦4也使用了480×4的规格

而相对的240×4也有不少使用。比如使用在土耳其Volkan火控系统里的热成像，使用在了CPS-1车长周视镜的热成像里，以及改进K1炮长火控的热成像上

第三代热成像：

凝视型热成像不需要光机扫描就可以成像，省略了很大一块机构，在可靠性上有优势，而且即使出现了盲元，也不至于少一行甚至几行的问题，在现如今在坦克装甲车上使用凝视型热成像已成为趋势。

接下来举几个例子：

三代ATTICA热成像使用在了豹2A7，A7V，A6A3,A6MA3上面。以此可以看出，ATTICA-P使用微扫描，384×288元输出768×576像素分辨率。

由于某事让人瞩目的FEM18M-03红外焦平面探测器，使用在了TPK-K上面。

当然俄罗斯人想搞640×512也是由来已久了，比如在AGAT-MDT上使用320×240的时候，就盘算着要换640×512了。

波兰的KLW-1 ASTERIA热成像也是三代热成像，使用在了豹2PL，以及改进T72M1等项目上。

非制冷热成像

虽然一般说来非制冷热成像是凝视的居多，在早期也一般是用于驾驶员热成像上（因为灵敏度不够高，不过随着技术发展，也可以做到制冷二代的水平了），不过也是有些例外，俄罗斯的航空-模块热成像就是使用了256×2以及288×4的非制冷，虽然这非常让人费解。

目前使用非制冷热成像的坦克多是使用在驾驶员上，也有的使用在炮手火控上，各举点例子：

使用在坦克火控上的1PN96MT

SERVAL-1-49-23

OPGAL的TPN升级

就不一一举例了。

以下是一些问题：

⚪扫积型（sprite）探测器是英国人独有的路子吗？

不是，很多国家也都有扫积型探测器的热成像产品，就算拿俄罗斯举例，也有使用扫积型探测器的1PN80热成像。

⚪一类通用组件，二类通用组件是什么？

⚪坦克火控的热成像可以换吗？

当然在一个坦克火控里热成像是可以换的，也有的时候热成像名字看起来一样，但其实内在也有变动，这点上举几个例子：

这个是HIRE，是60元，性能是

这是二代HIRE

是240×4元，性能是

当看到HIRE的时候要注意一下，不要搞错。

⚪热成像性能里的探测，识别，认清指的是什么？

这是约翰逊准则里的内容

目前的北约标准是这样的：

2.3×2.3米的目标，与背景温差在2℃，探测，识别，认清在1行，3行，6行。

俄罗斯的标准是目标与背景温差在1.5℃，其余不详。

中文论文里对凯瑟琳FC做的标准是目标与背景温差在6℃

⚪热成像对坦克重要吗？

现在已经是标配，没有都不好意思出门，但与此同时无人机的广泛使用又将态势感知拉到了新高度，以至于热成像的作用又相对来说下降了点。

⚪热成像分代真如战争雷霆那样靠分辨率区分吗？

即使是一代热成像也有像使用了TICMⅡ的SABCA公司的VEGA火控那样的8条扫积型探测器输出790×512的高分辨率产品，即使是三代热成像也有凯瑟琳XP那样384×288元输出分辨率768×576像素比OPHELIOS-P的96×4元输出784×676像素还差那么一小小点的产品，这个分法只是对简化游戏机制（大嘘）有用，对理解现实无用。

⚪59D的“简易热成像”真的比T90M的热成像好吗？

59D的简易热成像最早可能来自于一则将32元红外探测器组件使用在T59坦克上的报道，实际上就算有，相信有点了解的人都会直到这代表了什么，连并扫一代里探测元数目都算少的可怜的。

⚪手持热成像可以在坦克装甲车上用吗？

有类似的例子：

MATIS热成像有手持版本，也有电视版本，使用在SANOTE-2热成像改进上。

⚪为什么英国人的挑战者2的热成像在炮管上？

先明确说明这对夜间射击是不利的，热成像跟着炮管稳定意味着移动射击精度很低。但说到底，这是当初英国人为了提高性能扩大物镜面积才选的望远式瞄具而不是其他大多数国家的潜望式瞄具（当然也有潜望镜前窗面积大容易受打击的想法，不过前窗被打了顶多换个镜子，物镜被打了整个热成像都要换，并不知道当时是个什么逆天脑回路）。结果这个祖宗之法居然一直用到了现在，只能说实在是英国人特有的脑回路。

当然这也为英国人在挑战者1上使用的TOGS带来了当时良好的性能。

⚪为什么俄罗斯人要用中国的红外焦平面探测器？

以前的俄罗斯人并不在乎这个东西是不是全部国产化，法国的热成像买了就买了，买不到了就买中国的，还买韩国的，我甚至感觉要不是要点脸争口气他们干脆就这么摆下去了，毕竟考虑到各种因素自产实际上会比进口中国货要贵，虽然自己有技术，但要大规模生产，还要解决盲元率又是另一回事，这倒颇有种圆珠笔笔尖的故事。

⚪在网络上看到了中国⚪⚪⚪⚪×⚪⚪⚪⚪的焦平面探测器，是不是就意味着我们国家的坦克也用了这个？

目前来看是够用就行，甚至有不要车长周视镜的热成像的99A以及想方设法把二代热成像的性能再砍一砍到一代热成像的水平的96B，只能说不要对这件事太期待。

最后就是不要太对热成像的探测识别认清或是划代上太上头，实际上非常没有意义，且不说战场环境，就是目前的军迷们都在说这个信息化，那个信息化的，又是联合作战啥啥啥的头头是道，怎么这会又只迷信坦克上的观瞄设备呢？放轻松就好。