1.首次完整和詳細地介紹了航空火控系統與電子光學(xué)工程的密切關(guān)系, 航空光學(xué)系統的發(fā)展史, 主要類(lèi)型和技術(shù)性能, 以及未來(lái)發(fā)展方向； 2.系統總結了國內外各種系統的設計案例，包括設計思想、結構形式、效果分析和改進(jìn)意見(jiàn)，具有很好的實(shí)用性； 3.讀者范圍不局限于航空領(lǐng)域的光機設計人員，對于其他光學(xué)設計領(lǐng)域技術(shù)人員同樣有很好的參考價(jià)值；

中國的航空工業(yè)起步較晚。
新中國成立之前，我國的航空工業(yè)基本上是以修理為主，重要零部件都是從國外購買(mǎi)的。
1949年，中華人民共和國成立，中國人民從此站起來(lái)了，自此中國航空工業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。
1951年4月18日，中央決定在重工業(yè)部成立航空工業(yè)局，新中國的航空工業(yè)終于在“一窮二白”的基礎上誕生，正式開(kāi)啟了航空工業(yè)的創(chuàng  )建歷程，此后，中國航空工業(yè)經(jīng)歷了“一無(wú)所有”“修理仿制”“自主創(chuàng  )新”的坎坷道路。
1959年，成功試飛第一架超聲速?lài)姎馐斤w機殲-6。
1965年，自主設計的強-5強擊機設計定型。
1968年，自主設計制造的高空高速殲擊機首飛成功。
1970年，成立中國航空火力控制系統研究所，成功研制出我國第一臺航空光學(xué)瞄準具樣機，并迅速裝備殲-6和殲-7飛機。
改革開(kāi)放以來(lái)，中國的航空工業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，研制和裝備了不同用途的軍用和商用飛機，包括J-20殲擊機、運-20大型運輸機、先進(jìn)的武裝直升機、無(wú)人機以及大型民航客機。
1980年，研制成功我國第一臺平視瞄準顯示系統原理樣機。
1982年，完成平視瞄準顯示系統鑒定試飛，取得機載火控系統研制的重大突破，并陸續裝備在殲-8Ⅱ及所有的在役飛機上。
隨著(zhù)現代飛機和近代光學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各種用途的飛機對機載火控系統提出了越來(lái)越高的技術(shù)要求。更為重要的是，人們對光學(xué)成像技術(shù)（包括微光、激光、紅外成像技術(shù)）和光學(xué)制造技術(shù)（常規光學(xué)制造技術(shù)以及諸如全息光學(xué)、二元光學(xué)和微納米光學(xué)等非傳統光學(xué)制造技術(shù)）的認識愈加深入和成熟。與其它應用領(lǐng)域一樣，作為信息載體的光電子學(xué)技術(shù)在航空領(lǐng)域的獨特優(yōu)勢更加明顯，從而在全世界范圍內受到重視、研究和應用。研究者陸續研發(fā)出綜合火控系統，包括機載紅外探測系統、多光譜多目標探測跟蹤系統、全天候晝夜偵察系統和各種機載武器光學(xué)制導系統。
實(shí)踐證明，機載光電子火控系統和光電制導武器在軍用飛機（包括戰斗機、武裝直升機和無(wú)人機）中的應用和地位已經(jīng)舉足輕重，并成為必裝設備。工作波長(cháng)從可見(jiàn)光成像發(fā)展到可見(jiàn)光、近紅外、中波紅外、長(cháng)波紅外、激光寬波譜成像，光學(xué)元件系統從傳統的折射反射型結構發(fā)展到衍射型（包括全息元件和二元光學(xué)元件）、光波導型、微納米型等混合結構，光學(xué)系統的成像原理從傳統的幾何成像理論發(fā)展到衍射成像、偏振成像和光譜成像等多種成像理論。軍用飛機對空地的攻擊能力、晝夜及各種惡劣氣候條件下的作戰能力、制導武器的成功率、空中告警、目標探測以及作戰有效性等方面都有了長(cháng)足發(fā)展。
本書(shū)是在參考國內外大量相關(guān)資料的基礎上編撰而成的，系統闡述了國內外重要機載光電設備的發(fā)展歷史、主要類(lèi)型、基本結構及典型性能。不僅介紹傳統的光學(xué)成像理論，更注重現代光學(xué)成像技術(shù)；既討論普通的光學(xué)設計方法，又盡量多地列舉有代表性的機載光學(xué)系統設計實(shí)例，使書(shū)中所述光學(xué)成像技術(shù)既適用于軍事領(lǐng)域，又在眾多民用領(lǐng)域中也具有重要參考價(jià)值。
《航空光學(xué)工程》由十三章和兩個(gè)附錄組成。
第1章，緒論。
第2章，光學(xué)成像基本理論。
第3章，現代光學(xué)設計技術(shù)。
第4章，光電探測器和圖像源。
第5章，平視瞄準顯示技術(shù)。
第6章，頭盔瞄準顯示技術(shù)。
第7章，電視攝像技術(shù)。
第8章，夜視技術(shù)。
第9章，激光技術(shù)。
第10章，紅外搜索跟蹤技術(shù)。
第11章，綜合跟蹤瞄準技術(shù)。
第12章，光電告警與對抗技術(shù)。
第13章，武器光學(xué)制導技術(shù)。
附錄A，紅外輻射在大氣中的傳輸特性。
附錄B，紅外光學(xué)材料。
清華大學(xué)教授、中國工程院院士金國藩先生，長(cháng)春理工大學(xué)教授、中國工程院院士姜會(huì )林先生和中國工程物理研究院研究員、中國工程院院士范國濱先生對本書(shū)的出版給予了極大關(guān)注和支持。中國航空工業(yè)集團公司孫隆和（原總設計師）研究員、何磊（副總設計師）研究員、張良研究員、曾威研究員、張元生研究員、穆學(xué)楨研究員，以及周亮和賴(lài)宏輝高級工程師等分別對相關(guān)章節進(jìn)行了認真審核，并提出了寶貴意見(jiàn)，在此表示衷心感謝！
本書(shū)撰寫(xiě)和修改過(guò)程中，在一些技術(shù)問(wèn)題上與相關(guān)專(zhuān)家學(xué)者——祖成奎、黃存新、李曉峰、邢冀川、周華君、王立偉、謝建英、沈兆國、許軍峰等進(jìn)行了深入的探討，受益匪淺，在此深表謝意！
還要感謝魏麗娜、張小相、王旭、邵新征和朱安志等同志的支持和真誠幫助!
對本書(shū)的出版，化學(xué)工業(yè)出版社的編輯給予了極大支持和鼓勵，進(jìn)行了認真審校，為此特別致以謝意！
本書(shū)可供航空領(lǐng)域（不局限于航空領(lǐng)域）從事光學(xué)儀器設計、光學(xué)系統和光機結構設計研發(fā)的設計師，光機制造工藝和光機材料研究的工程師閱讀，也可以用作大專(zhuān)院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生、研究生和教師的參考書(shū)。希望本書(shū)能夠對軍事（尤其是航空航天）和民用光學(xué)儀器應用中的設計、開(kāi)發(fā)、評價(jià)和應用提供有益指導，并敬請讀者提出寶貴意見(jiàn)。
2023年，是中國航空工業(yè)創(chuàng  )業(yè)72周年。希望《航空光學(xué)工程》一書(shū)的出版能夠為中國航空工業(yè)的快速發(fā)展和現代化國防力量的進(jìn)一步增強做出點(diǎn)滴貢獻。

編著(zhù)者
二〇二三年 五一勞動(dòng)節

本書(shū)首次完整和詳細地介紹了航空火控系統與電子光學(xué)工程的密切關(guān)系，航空光學(xué)系統的發(fā)展史，主要類(lèi)型和技術(shù)性能，以及未來(lái)發(fā)展方向。不僅介紹了傳統光學(xué)成像理論，而且與時(shí)俱進(jìn)，更偏重于闡述現代光學(xué)技術(shù)在航空領(lǐng)域的典型應用，例如全息光學(xué)成像技術(shù)、二元光學(xué)成像技術(shù)、編碼孔徑成像技術(shù)、波導光學(xué)成像技術(shù)、微納米光學(xué)成像技術(shù)和光譜成像技術(shù)。作者在對國內外大量相關(guān)資料進(jìn)行認真分析的基礎上，結合實(shí)踐經(jīng)驗，介紹了十大類(lèi)航空電光技術(shù)。全書(shū)在充分表述光學(xué)基本成像理論和設計技術(shù)的基礎上，在符合保密原則下盡可能多地介紹國內外各種系統的設計案例，包括設計思想、結構形式、效果分析和改進(jìn)意見(jiàn)，具有更好的實(shí)用性。
本書(shū)對于從事航空光學(xué)設計與制造領(lǐng)域的工程技術(shù)人員，以及其他領(lǐng)域從事光學(xué)儀器設計、光學(xué)系統和光機結構設計研發(fā)的設計師，光機制造工藝和光機材料研究的工程師都有一定的參考價(jià)值。

第1章緒論1
1.1航空飛行系統2
1.2航空火力控制系統4
1.2.1航空火力控制系統的主要任務(wù)和基本要求4
1.2.2航空火力控制系統的基本組成6
1.2.3航空火力控制系統的發(fā)展8
1.3航空光學(xué)工程17
1.3.1光電成像技術(shù)基本類(lèi)型17
1.3.2光電成像技術(shù)的未來(lái)21
參考文獻24

第2章光學(xué)成像基本理論27
2.1概述28
2.2幾何光學(xué)成像的基本概念30
2.2.1光線(xiàn)的折射和反射31
2.2.2光學(xué)元件31
2.2.3光學(xué)系統的基點(diǎn)33
2.2.4幾何作圖法確定光學(xué)系統的理想像35
2.2.5理想光學(xué)系統的物像關(guān)系36
2.2.6無(wú)限遠物體對應的像高38
2.2.7薄透鏡和厚透鏡38
2.2.8理想光學(xué)系統的組合39
2.3望遠鏡系統40
2.3.1基本結構41
2.3.2光學(xué)系統性能43
2.4望遠物鏡系統48
2.4.1反射式望遠物鏡48
2.4.1.1共軸反射式望遠物鏡48
2.4.1.2離軸反射式望遠物鏡51
2.4.1.3反射鏡結構參數的考慮56
2.4.2折射反射式望遠物鏡56
2.4.2.1基本形式57
2.4.2.2設計實(shí)例59
2.4.3折射式望遠物鏡63
2.4.3.1庫克望遠物鏡63
2.4.3.2天塞望遠物鏡和海利亞望遠物鏡64
2.4.3.3雙高斯望遠物鏡65
2.4.3.4攝遠物鏡和反攝遠物鏡67
2.5變焦望遠物鏡光學(xué)系統68
2.5.1變焦望遠物鏡光學(xué)系統的發(fā)展68
2.5.2變焦望遠物鏡光學(xué)系統類(lèi)型72
2.5.2.1徑向變焦望遠物鏡光學(xué)系統74
2.5.2.2軸向變焦望遠物鏡光學(xué)系統76
2.5.3雙視場(chǎng)柔性切換成像系統113
2.6目鏡光學(xué)系統114
2.6.1目鏡主要特點(diǎn)114
2.6.2目鏡基本類(lèi)型116
2.6.2.1冉斯登目鏡和惠更斯目鏡116
2.6.2.2凱爾納目鏡和對稱(chēng)目鏡116
2.6.3目鏡復雜化117
2.6.4一種特殊的類(lèi)目鏡系統——平視瞄準顯示光學(xué)系統120
參考文獻121

第3章現代光學(xué)設計技術(shù)125
3.1全息光學(xué)成像技術(shù)126
3.1.1基本概念127
3.1.2全息光學(xué)元件129
3.1.2.1點(diǎn)源全息技術(shù)130
3.1.2.2全息光學(xué)元件的基本性質(zhì)133
3.1.3等效透鏡設計模型139
3.1.4連續透鏡記錄技術(shù)141
3.1.5全息光學(xué)元件的記錄技術(shù)143
3.2二元光學(xué)成像技術(shù)144
3.2.1普通型二元衍射透鏡145
3.2.1.1二元光學(xué)元件的特性146
3.2.1.2典型的設計實(shí)例(折衍混合光學(xué)系統)149
3.2.2諧衍射型二元光學(xué)透鏡159
3.2.2.1二元光學(xué)諧衍射單透鏡159
3.2.2.2雙層諧衍射透鏡166
3.2.3二元光學(xué)元件的制造工藝172
3.3光學(xué)波導技術(shù)173
3.3.1全息光學(xué)波導技術(shù)的發(fā)展173
3.3.2全息光學(xué)波導技術(shù)的基本原理174
3.3.3耦合輸入輸出元件的類(lèi)型175
3.3.3.1“半透射半反射”陣列式幾何光學(xué)波導技術(shù)175
3.3.3.2“表面浮雕光柵”式二元光學(xué)波導技術(shù)177
3.3.3.3“體全息光柵”式衍射光學(xué)波導技術(shù)178
3.3.4雙色波導顯示技術(shù)179
3.3.5光波導式平視瞄準顯示系統184
3.4微米和納米光學(xué)技術(shù)185
3.4.1微機電系統186
3.4.2微光學(xué)系統188
3.4.2.1平面基底型微光學(xué)透鏡陣列191
3.4.2.2曲面基底型微光學(xué)透鏡陣列200
3.4.3微光機電系統206
3.4.4微米和納米透鏡制造技術(shù)208
3.5編碼孔徑成像技術(shù)209
3.5.1無(wú)透鏡波前編碼成像技術(shù)210
3.5.2透鏡型混合編碼成像技術(shù)213
3.6偏振成像技術(shù)219
3.6.1偏振成像的基本原理219
3.6.2偏振成像技術(shù)的發(fā)展221
3.6.2.1國外偏振成像技術(shù)的發(fā)展221
3.6.2.2國內偏振成像技術(shù)的發(fā)展225
3.6.3偏振光成像技術(shù)的主要類(lèi)型225
3.6.3.1分時(shí)型偏振成像技術(shù)226
3.6.3.2同時(shí)型偏振成像技術(shù)226
3.6.3.3基于光譜調制的偏振成像技術(shù)228
3.7光譜成像技術(shù)231
3.7.1基本概念231
3.7.2光譜成像技術(shù)基本原理和類(lèi)型235
3.7.2.1掃描式光譜成像技術(shù)235
3.7.2.2快照式光譜成像技術(shù)240
3.7.2.3計算光譜成像技術(shù)241
參考文獻241

第4章光電探測器和圖像源247
4.1眼睛248
4.1.1眼睛的基本結構和相關(guān)參數248
4.1.2簡(jiǎn)約眼模型250
4.1.3瞳孔直徑與物體亮度254
4.1.4眼睛的視軸和視場(chǎng)254
4.1.5眼睛分辨本領(lǐng)256
4.1.6眼睛的視覺(jué)局限性257
4.2可見(jiàn)光圖像接收器263
4.2.1航空照相膠片263
4.2.2光電成像器件265
4.2.2.1電真空成像器件265
4.2.2.2固體攝像器件266
4.3微光像增強器280
4.3.1微光像增強器的基本組成280
4.3.2微光像增強器的基本性能283
4.3.3微光像增強器的基本類(lèi)型286
4.3.3.1主動(dòng)式微光夜視像增強器286
4.3.3.2被動(dòng)式微光夜視像增強器286
4.4紅外探測器334
4.4.1紅外探測器的發(fā)展335
4.4.2基本技術(shù)要求和性能參數338
4.4.2.1響應率339
4.4.2.2噪聲等效功率340
4.4.2.3探測率341
4.4.2.4光譜響應344
4.4.2.5響應時(shí)間345
4.4.2.6分辨率346
4.4.2.7噪聲等效溫差346
4.4.2.8最小可分辨溫差346
4.4.2.9背景輻射限性能347
4.4.3紅外探測器類(lèi)型347
4.4.3.1熱敏紅外探測器347
4.4.3.2光子紅外探測器350
4.4.3.3雙色多色紅外焦平面陣列探測器368
4.5紫外探測器369
4.6平視（頭盔）瞄準顯示系統的圖像源371
4.6.1陰極射線(xiàn)管374
4.6.2液晶顯示圖像源378
4.6.2.1有源矩陣液晶顯示器379
4.6.2.2硅基液晶顯示器381
4.6.2.3硅基鐵電液晶顯示器381
4.6.2.4有機發(fā)光二極管顯示器382
4.6.3數字微鏡裝置384
4.6.4航電系統的全景投影顯示器387
參考文獻390

第5章平視瞄準顯示技術(shù)393
5.1概述394
5.1.1平視瞄準顯示技術(shù)的發(fā)展394
5.1.2軍用平視瞄準顯示技術(shù)398
5.1.3民用平視顯示技術(shù)401
5.2光學(xué)瞄準具403
5.3平視瞄準顯示系統408
5.3.1平視瞄準顯示系統基本組成409
5.3.1.1駕駛員顯示組件410
5.3.1.2電子組件413
5.3.1.3控制面板413
5.3.2平視瞄準顯示系統的工作原理413
5.4平視瞄準顯示系統技術(shù)要求416
5.4.1光學(xué)系統峰值波長(cháng)416
5.4.2飛行員眼點(diǎn)位置416
5.4.3飛行員眼睛活動(dòng)范圍416
5.4.4顯示視場(chǎng)417
5.4.4.1總視場(chǎng)418
5.4.4.2瞬時(shí)視場(chǎng)419
5.4.4.3安裝方式對視場(chǎng)的影響425
5.4.5光學(xué)系統通光孔徑和焦距426
5.4.6組合玻璃426
5.4.7顯示精度428
5.4.8視差429
5.4.8.1光學(xué)像差造成的視差430
5.4.8.2圖像源顯示表面面形誤差造成的視差431
5.4.8.3離焦造成的視差431
5.4.8.4綜合視差432
5.4.9顯示字符的基本要求433
5.4.9.1顯示字符顏色433
5.4.9.2顯示字符亮度433
5.4.9.3字符對比度對比率調制對比度436
5.4.9.4顯示字符線(xiàn)寬439
5.4.9.5副像亮度439
5.4.10視頻圖像的質(zhì)量要求440
5.4.11光學(xué)系統畸變440
5.4.12備用光學(xué)系統440
5.4.13艙蓋風(fēng)擋玻璃的影響442
5.4.13.1風(fēng)擋玻璃的光學(xué)功能443
5.4.13.2風(fēng)擋玻璃的材料和結構形狀444
5.4.13.3風(fēng)擋玻璃影響光學(xué)成像質(zhì)量的主要因素446
5.5普通折射型平視瞄準顯示系統447
5.5.1常規型平視瞄準顯示系統448
5.5.2光柵式平視瞄準顯示系統453
5.6衍射光學(xué)平視瞄準顯示系統456
5.6.1單片型衍射光學(xué)平視瞄準顯示系統459
5.6.2雙片型衍射光學(xué)平視瞄準顯示系統460
5.6.3低畸變衍射光學(xué)平視瞄準顯示系統463
5.6.3.1混合記錄方式制造全息組合玻璃464
5.6.3.2雙全息元件型低畸變衍射光學(xué)系統466
5.6.4三元件組合型衍射光學(xué)平視瞄準顯示系統467
5.6.5皺褶負濾光片組合玻璃型平視瞄準顯示系統469
5.7光波導平視瞄準顯示系統472
5.7.1衍射光波導瞄準顯示光學(xué)系統475
5.7.2陣列光波導瞄準顯示系統477
5.8民用航空平視顯示器480
5.8.1概述480
5.8.2全息平視顯示器485
5.8.2.1基本組成485
5.8.2.2基本性能488
5.9與平視顯示裝置相組合的視景系統490
5.9.1視景增強系統（EVS）和平視顯示裝置（HUD）的組合491
5.9.1.1視景增強系統(EVS)492
5.9.1.2增強飛行視景系統(EFVS)496
5.9.2增強飛行視景系統（EFVS）與合成視景系統（SVS）的組合502
5.9.2.1合成視景系統(SVS)503
5.9.2.2組合視景系統(CVS)506
5.10平視瞄準顯示系統的發(fā)展509
參考文獻510

第6章頭盔瞄準顯示技術(shù)515
6.1概述516
6.1.1機載頭盔瞄準具520
6.1.2機載頭盔顯示器524
6.1.3機載頭盔綜合瞄準顯示系統530
6.1.3.1普通型頭盔綜合瞄準顯示系統531
6.1.3.2光學(xué)波導式綜合頭盔瞄準顯示系統538
6.1.3.3高級頭盔視覺(jué)系統540
6.1.3.4彩色頭盔指引系統544
6.1.3.5立體式頭盔瞄準顯示系統547
6.2機載頭盔瞄準顯示系統的基本組成548
6.2.1頭盔顯示組件549
6.2.2頭盔定位組件551
6.2.2.1機電式跟蹤定位技術(shù)552
6.2.2.2超聲波跟蹤定位技術(shù)552
6.2.2.3電磁式跟蹤定位技術(shù)554
6.2.2.4光電式跟蹤定位技術(shù)556
6.2.2.5光學(xué)-慣性跟蹤定位技術(shù)567
6.2.2.6眼動(dòng)跟蹤定位技術(shù)569
6.2.3頭盔殼體組件573
6.2.4電子組件和控制組件579
6.3頭盔瞄準顯示系統的技術(shù)要求579
6.3.1小型化圖像源581
6.3.2頭盔瞄準顯示系統的視場(chǎng)582
6.3.3頭部活動(dòng)范圍583
6.3.4頭盔瞄準顯示系統的分辨率584
6.3.4.1光學(xué)系統的分辨率定義與判斷準則584
6.3.4.2光學(xué)系統的分辨率與像差的關(guān)系585
6.3.5光學(xué)傳遞函數587
6.3.6出瞳直徑和出瞳距離589
6.3.7顯示亮度對比率亮度均勻性590
6.3.8光學(xué)系統透射率591
6.3.9瞄準線(xiàn)測量精度592
6.3.10畸變593
6.3.11視差593
6.3.12對顯示符號和信息的基本要求594
6.3.13重量595
6.3.14其它要求596
6.4光學(xué)系統597
6.4.1單目頭盔瞄準顯示系統598
6.4.2雙目頭盔瞄準顯示系統603
6.4.3光學(xué)系統設計技術(shù)608
6.4.3.1透射式光學(xué)系統609
6.4.3.2反射式光學(xué)系統610
6.4.3.3折射反射式光學(xué)系統610
6.4.3.4護目鏡組合玻璃式光學(xué)系統612
6.4.4自由曲面組合玻璃型光學(xué)系統615
6.4.5光學(xué)全息頭盔瞄準顯示系統624
6.4.5.1平面光學(xué)全息型頭盔瞄準顯示光學(xué)系統624
6.4.5.2平板光學(xué)波導式頭盔瞄準顯示系統626
6.4.6視網(wǎng)膜式頭盔瞄準顯示系統639
6.5未來(lái)的頭盔瞄準顯示技術(shù)641
參考文獻642

第7章電視攝像技術(shù)647
7.1概述648
7.1.1機載偵察監視系統基本類(lèi)型649
7.1.1.1有人無(wú)人駕駛偵察機監視系統649
7.1.1.2微波雷達電子光學(xué)偵察監視設備650
7.1.1.3低空中空高空光學(xué)偵察設備650
7.1.1.4可見(jiàn)光航空偵察相機652
7.1.2機載偵察監視系統的技術(shù)要求654
7.2機載電視攝像系統655
7.2.1膠片型機載電視攝像系統655
7.2.2CCDCMOS型電視攝像系統658
7.2.2.1CCD相機和膠片型相機兼容技術(shù)659
7.2.2.2線(xiàn)陣CCD探測器和掃描成像技術(shù)660
7.2.2.3面陣CCD分幅式航空偵察技術(shù)661
7.2.2.4雙波段航空偵察技術(shù)667
7.3光學(xué)系統672
7.3.1折射式光學(xué)系統673
7.3.2折反式光學(xué)系統674
7.3.3雙波段光學(xué)系統675
7.4振動(dòng)控制技術(shù)676
7.5像移補償技術(shù)677
7.6自動(dòng)調焦技術(shù)681
7.7CCD航空偵察系統的最小焦距682
7.8光能量控制技術(shù)683
7.9圖像拼接技術(shù)684
7.10機載攝錄像系統686
7.10.1航空照相槍687
7.10.2機載視頻攝錄像系統689
參考文獻695

第8章夜視技術(shù)699
8.1概述700
8.1.1夜視技術(shù)類(lèi)型701
8.1.2夜視技術(shù)的典型應用703
8.2微光夜視技術(shù)704
8.2.1概述704
8.2.2微光夜視技術(shù)的發(fā)展707
8.2.3微光夜視儀的基本類(lèi)型713
8.2.3.1直視型微光夜視系統713
8.2.3.2電視型微光夜視系統715
8.2.4微光夜視儀的基本性能716
8.2.4.1技術(shù)性能717
8.2.4.2人的因素718
8.2.4.3適用性720
8.2.4.4總成本720
8.2.5直視型微光夜視儀光學(xué)系統720
8.2.5.1一體式機載微光夜視儀722
8.2.5.2分體式機載微光夜視儀728
8.2.5.3直視式機載微光夜視鏡的改進(jìn)729
8.2.5.4微光物鏡730
8.2.5.5典型案例733
8.2.6機載微光電視系統734
8.3紅外夜視技術(shù)739
8.3.1紅外主動(dòng)夜視成像技術(shù)739
8.3.2短波紅外被動(dòng)夜視成像技術(shù)741
8.3.3紅外晝夜成像技術(shù)743
8.4夜視集成技術(shù)745
8.4.1微光與CRT顯示集成技術(shù)745
8.4.2微光紅外集成技術(shù)750
8.4.3綜合集成夜視技術(shù)751
參考文獻752

第9章激光技術(shù)755
9.1概述756
9.2激光器758
9.2.1紅寶石脈沖激光器759
9.2.2Nd：YAG脈沖激光器760
9.2.3CO2脈沖激光器763
9.2.41.5μm波段人眼安全脈沖激光器763
9.2.5光參量振蕩激光器766
9.2.6半導體激光器769
9.2.7光纖激光器775
9.2.8自由電子激光器777
9.2.9中波紅外激光器778
9.3激光光束的基本性質(zhì)780
9.3.1基模激光束束腰光斑半徑781
9.3.2等相位面曲率中心和曲率半徑781
9.3.3高斯光束的遠場(chǎng)發(fā)散角782
9.4機載激光測距技術(shù)782
9.4.1概述782
9.4.2激光測距技術(shù)的發(fā)展784
9.4.3激光測距機的基本結構788
9.4.3.1激光測距機發(fā)射分系統789
9.4.3.2激光測距機接收分系統793
9.4.4機載脈沖激光測距機的典型案例799
9.4.5機載脈沖激光測距機的基本原理和性能801
9.4.5.1工作原理802
9.4.5.2到達目標表面的總光功率806
9.4.5.3被測目標表面的輻照度807
9.4.5.4測距系統接收到的回波光功率807
9.4.5.5最大可探測距離807
9.4.5.6機載激光測距機的典型技術(shù)性能809
9.4.6激光雷達技術(shù)810
9.4.6.1激光成像雷達的結構和工作原理811
9.4.6.2激光成像雷達的類(lèi)型811
9.4.6.3機載激光成像雷達的應用818
9.4.7單光子激光測距機819
9.5機載水下目標探測技術(shù)825
9.5.1概述825
9.5.2水下目標探測技術(shù)分類(lèi)826
9.5.3光束在海水中的傳輸特性830
9.5.4水下目標激光直接探測技術(shù)831
9.5.4.1水下目標激光直接探測技術(shù)的發(fā)展831
9.5.4.2水下目標激光直接探測系統的工作原理與系統組成834
9.5.5航空尾跡探潛技術(shù)836
9.6激光選通成像技術(shù)837
9.6.1概述837
9.6.2激光選通成像系統基本組成和工作原理838
9.6.2.1距離選通激光成像系統基本組成839
9.6.2.2工作原理839
9.6.3激光選通主動(dòng)成像技術(shù)840
9.7多光譜激光照明成像技術(shù)843
9.8機載激光通信技術(shù)844
9.8.1機載激光通信技術(shù)的研制歷程845
9.8.2機載激光通信系統的組成847
9.8.2.1基本組成847
9.8.2.2工作原理847
9.8.3機載激光通信光學(xué)系統849
9.9機載激光武器系統855
9.9.1機載激光武器的發(fā)展855
9.9.2機載激光武器的組成和工作原理856
9.9.3激光武器的類(lèi)型857
9.9.3.1戰略型機載激光武器技術(shù)858
9.9.3.2戰術(shù)型機載激光武器技術(shù)863
9.9.4高能機載激光器867
9.9.5機載激光武器的特點(diǎn)分析869
9.10機載被動(dòng)式激光防護技術(shù)871
9.10.1問(wèn)題的提出871
9.10.2被動(dòng)式機載激光防護技術(shù)的類(lèi)型872
參考文獻874

第10章紅外搜索跟蹤技術(shù)879
10.1概述880
10.1.1紅外成像技術(shù)類(lèi)型880
10.1.2機載紅外搜索跟蹤技術(shù)881
10.1.3機載紅外搜索跟蹤技術(shù)的特點(diǎn)883
10.2機載紅外搜索跟蹤系統的發(fā)展過(guò)程884
10.2.1單元PbS紅外探測技術(shù)885
10.2.2多元線(xiàn)陣列紅外探測技術(shù)885
10.2.3凝視制冷型焦平面陣列紅外探測技術(shù)890
10.2.4國內機載紅外搜索跟蹤技術(shù)的發(fā)展900
10.3紅外搜索跟蹤系統的基本技術(shù)要求903
10.3.1基本組成和工作原理903
10.3.2基本技術(shù)要求906
10.3.2.1靜態(tài)性能906
10.3.2.2動(dòng)態(tài)性能908
10.4目標輻射特性913
10.4.1空中目標913
10.4.2艦船目標916
10.5整流罩918
10.5.1整流罩的保護作用919
10.5.2整流罩的形狀920
10.5.3整流罩的隱身技術(shù)926
10.5.4光學(xué)性能方面的考慮926
10.5.5整流罩的熱性能927
10.5.5.1氣動(dòng)效應類(lèi)型927
10.5.5.2熱障效應抑制技術(shù)930
10.6紅外光學(xué)系統932
10.6.1一次成像系統933
10.6.1.1單波段紅外光學(xué)系統935
10.6.1.2雙波段紅外光學(xué)系統940
10.6.2二次成像系統947
10.6.3需要注意的具體問(wèn)題948
10.7消熱差技術(shù)951
10.7.1環(huán)境溫度的影響952
10.7.2消熱差技術(shù)類(lèi)型954
10.7.2.1機械被動(dòng)式消熱差技術(shù)955
10.7.2.2機電主動(dòng)式消熱差技術(shù)956
10.7.2.3光學(xué)被動(dòng)式消熱差技術(shù)957
10.7.2.4波前編碼消熱差技術(shù)968
10.8紅外探測器971
10.9光電分布式孔徑系統972
10.10基于同心多尺度成像技術(shù)的機載光電探測系統978
10.10.1多尺度成像技術(shù)979
10.10.2同心多尺度成像技術(shù)980
10.10.3中波紅外機載同心多尺度光學(xué)成像系統981
10.11IRST的未來(lái)發(fā)展982
參考文獻983

第11章綜合跟蹤瞄準技術(shù)989
11.1概述990
11.1.1機載導航吊艙992
11.1.2機載偵察吊艙995
11.1.2.1機載偵察吊艙分類(lèi)995
11.1.2.2機載偵察吊艙的代表性產(chǎn)品997
11.1.2.3機載偵察吊艙的未來(lái)發(fā)展1006
11.1.3機載光電瞄準吊艙1007
11.2光電瞄準吊艙類(lèi)型1008
11.2.1固定翼作戰飛機的光電瞄準吊艙1009
11.2.1.1自動(dòng)跟蹤激光測照集成吊艙1009
11.2.1.2紅外低空導航和瞄準吊艙1012
11.2.1.3激光紅外瞄準與導航吊艙1016
11.2.1.4紅外成像激光照射吊艙1017
11.2.1.5先進(jìn)瞄準前視紅外吊艙1018
11.2.1.6Sniper-XR型先進(jìn)瞄準吊艙1019
11.2.1.7F-35JSF型光電瞄準系統1021
11.2.1.8國產(chǎn)機載光電瞄準吊艙1024
11.2.2直升機光電瞄準吊艙1026
11.2.2.1國外武裝直升機光電吊艙1027
11.2.2.2國外警用直升機光電吊艙1039
11.2.2.3國內武裝直升機光電吊艙1041
11.2.2.4國內警用直升機光電吊艙1043
11.2.3無(wú)人機光電吊艙1044
11.2.3.1“全球鷹”無(wú)人機的EOIR偵察吊艙1045
11.2.3.2多光譜光電吊艙1046
11.2.3.3輕型無(wú)人機的紅外光學(xué)系統1049
11.3光電瞄準吊艙的基本組成1052
11.3.1基本結構1052
11.3.2工作原理1054
11.4光電瞄準吊艙的技術(shù)要求1055
11.4.1基本要求1055
11.4.2影響光電吊艙性能的主要因素1056
11.5光電瞄準吊艙的光學(xué)系統1059
11.5.1前視紅外光學(xué)系統1061
11.5.1.1概述1062
11.5.1.2有效光譜范圍的合理選擇1064
11.5.1.3變F數技術(shù)1067
11.5.1.4二次成像技術(shù)1077
11.5.1.5內部校靶技術(shù)1099
11.5.2可見(jiàn)光電視激光接收成像分系統1099
11.5.3未來(lái)的發(fā)展1100
參考文獻1101

第12章光電告警與對抗技術(shù)1105
12.1機載光電對抗技術(shù)的發(fā)展1106
12.2機載光電告警技術(shù)1109
12.2.1機載紫外告警技術(shù)1110
12.2.1.1概略型紫外告警系統1112
12.2.1.2成像型紫外告警系統1113
12.2.1.3紫外告警光學(xué)系統1117
12.2.2機載紅外告警技術(shù)1121
12.2.3機載激光告警技術(shù)1127
12.2.3.1機載激光告警系統技術(shù)要求1128
12.2.3.2機載激光告警系統的組成和分類(lèi)1131
12.3機載跟蹤瞄準技術(shù)1135
12.4機載干擾技術(shù)1136
12.4.1機外干擾技術(shù)1137
12.4.2機上干擾技術(shù)1139
12.5機載紅外定向對抗技術(shù)1141
12.5.1紅外定向對抗系統的基本組成1142
12.5.2紅外定向對抗系統的工作模式1143
12.5.2.1開(kāi)環(huán)模式機載定向紅外對抗系統1143
12.5.2.2閉環(huán)模式機載定向紅外對抗系統1146
12.5.3機載對抗技術(shù)中的紅外激光器1148
12.5.4機載紅外定向對抗系統的典型實(shí)例1150
12.6機載綜合對抗技術(shù)1154
參考文獻1155

第13章武器光學(xué)制導技術(shù)1159
13.1概述1160
13.1.1雷達波制導技術(shù)1160
13.1.2光學(xué)制導技術(shù)1162
13.2單模制導技術(shù)1162
13.2.1可見(jiàn)光電視制導技術(shù)1162
13.2.2激光制導技術(shù)1163
13.2.2.1激光駕束制導技術(shù)1164
13.2.2.2激光尋的制導技術(shù)1165
13.2.2.3激光制導光學(xué)系統設計實(shí)例1170
13.2.3紅外制導技術(shù)1172
13.2.3.1基本組成1174
13.2.3.2紅外制導探測技術(shù)的類(lèi)型1176
13.2.3.3紅外制導空空導彈技術(shù)的發(fā)展1177
13.2.3.4紅外制導關(guān)鍵技術(shù)1181
13.2.3.5紅外制導光學(xué)系統1183
13.2.4紫外制導技術(shù)1190
13.3復合制導技術(shù)1190
13.3.1雙模式制導技術(shù)1191
13.3.1.1激光紅外雙模制導技術(shù)1191
13.3.1.2可見(jiàn)近紅外光長(cháng)波紅外光雙模制導技術(shù)1195
13.3.1.3毫米波紅外成像雙模制導技術(shù)1196
13.3.1.4GPS紅外成像復合制導技術(shù)1197
13.3.2三模光學(xué)制導技術(shù)1198
13.3.2.1復合主鏡型三模制導技術(shù)1198
13.3.2.2三模光學(xué)波導型制導技術(shù)1200
13.3.2.3綜合型三模制導技術(shù)1202
13.4機載制導技術(shù)的未來(lái)發(fā)展1204
參考文獻1206

附錄A紅外輻射在大氣中的傳輸特性1209
參考文獻1215

附錄B紅外光學(xué)材料1217