航空光學工程

1.首次完整和詳細地介紹了航空火控系統與電子光學工程的密切關系, 航空光學系統的發展史, 主要類型和技術性能, 以及未來發展方向； 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、效果分析和改進意見，具有很好的實用性； 3.讀者范圍不局限于航空領域的光機設計人員，對于其他光學設計領域技術人員同樣有很好的參考價值；

中國的航空工業起步較晚。
新中國成立之前，我國的航空工業基本上是以修理為主，重要零部件都是從國外購買的。
1949年，中華人民共和國成立，中國人民從此站起來了，自此中國航空工業進入快速發展階段。
1951年4月18日，中央決定在重工業部成立航空工業局，新中國的航空工業終于在“一窮二白”的基礎上誕生，正式開啟了航空工業的創建歷程，此后，中國航空工業經歷了“一無所有”“修理仿制”“自主創新”的坎坷道路。
1959年，成功試飛第一架超聲速噴氣式飛機殲-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瞄準具樣機，并迅速裝備殲-6和殲-7飛機。
改革開放以來，中國的航空工業取得了突飛猛進的發展，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、先進的武裝直升機、無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。
隨著現代飛機和近代光學技術的快速發展，各種用途的飛機對機載火控系統提出了越來越高的技術要求。更為重要的是，人們對光學成像技術（包括微光、激光、紅外成像技術）和光學制造技術（常規光學制造技術以及諸如全息光學、二元光學和微納米光學等非傳統光學制造技術）的認識愈加深入和成熟。與其它應用領域一樣，作為信息載體的光電子學技術在航空領域的獨特優勢更加明顯，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制導系統。
實踐證明，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、武裝直升機和無人機）中的應用和地位已經舉足輕重，并成為必裝設備。工作波長從可見光成像發展到可見光、近紅外、中波紅外、長波紅外、激光寬波譜成像，光學元件系統從傳統的折射反射型結構發展到衍射型（包括全息元件和二元光學元件）、光波導型、微納米型等混合結構，光學系統的成像原理從傳統的幾何成像理論發展到衍射成像、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足發展。
本書是在參考國內外大量相關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展歷史、主要類型、基本結構及典型性能。不僅介紹傳統的光學成像理論，更注重現代光學成像技術；既討論普通的光學設計方法，又盡量多地列舉有代表性的機載光學系統設計實例，使書中所述光學成像技術既適用于軍事領域，又在眾多民用領域中也具有重要參考價值。
《航空光學工程》由十三章和兩個附錄組成。
第1章，緒論。
第2章，光學成像基本理論。
第3章，現代光學設計技術。
第4章，光電探測器和圖像源。
第5章，平視瞄準顯示技術。
第6章，頭盔瞄準顯示技術。
第7章，電視攝像技術。
第8章，夜視技術。
第9章，激光技術。
第10章，紅外搜索跟蹤技術。
第11章，綜合跟蹤瞄準技術。
第12章，光電告警與對抗技術。
第13章，武器光學制導技術。
附錄A，紅外輻射在大氣中的傳輸特性。
附錄B，紅外光學材料。
清華大學教授、中國工程院院士金國藩先生，長春理工大學教授、中國工程院院士姜會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的出版給予了極大關注和支持。中國航空工業集團公司孫隆和（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、穆學楨研究員，以及周亮和賴宏輝高級工程師等分別對相關章節進行了認真審核，并提出了寶貴意見，在此表示衷心感謝！
本書撰寫和修改過程中，在一些技術問題上與相關專家學者——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!
對本書的出版，化學工業出版社的編輯給予了極大支持和鼓勵，進行了認真審校，為此特別致以謝意！
本書可供航空領域（不局限于航空領域）從事光學儀器設計、光學系統和光機結構設計研發的設計師，光機制造工藝和光機材料研究的工程師閱讀，也可以用作大專院校相關專業本科生、研究生和教師的參考書。希望本書能夠對軍事（尤其是航空航天）和民用光學儀器應用中的設計、開發、評價和應用提供有益指導，并敬請讀者提出寶貴意見。
2023年，是中國航空工業創業72周年。希望《航空光學工程》一書的出版能夠為中國航空工業的快速發展和現代化國防力量的進一步增強做出點滴貢獻。

編著者
二〇二三年 五一勞動節

本書首次完整和詳細地介紹了航空火控系統與電子光學工程的密切關系，航空光學系統的發展史，主要類型和技術性能，以及未來發展方向。不僅介紹了傳統光學成像理論，而且與時俱進，更偏重于闡述現代光學技術在航空領域的典型應用，例如全息光學成像技術、二元光學成像技術、編碼孔徑成像技術、波導光學成像技術、微納米光學成像技術和光譜成像技術。作者在對國內外大量相關資料進行認真分析的基礎上，結合實踐經驗，介紹了十大類航空電光技術。全書在充分表述光學基本成像理論和設計技術的基礎上，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、效果分析和改進意見，具有更好的實用性。
本書對于從事航空光學設計與制造領域的工程技術人員，以及其他領域從事光學儀器設計、光學系統和光機結構設計研發的設計師，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展8
1.3航空光學工程17
1.3.1光電成像技術基本類型17
1.3.2光電成像技術的未來21
參考文獻24

第2章光學成像基本理論27
2.1概述28
2.2幾何光學成像的基本概念30
2.2.1光線的折射和反射31
2.2.2光學元件31
2.2.3光學系統的基點33
2.2.4幾何作圖法確定光學系統的理想像35
2.2.5理想光學系統的物像關系36
2.2.6無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變焦望遠物鏡光學系統68
2.5.1變焦望遠物鏡光學系統的發展68
2.5.2變焦望遠物鏡光學系統類型72
2.5.2.1徑向變焦望遠物鏡光學系統74
2.5.2.2軸向變焦望遠物鏡光學系統76
2.5.3雙視場柔性切換成像系統113
2.6目鏡光學系統114
2.6.1目鏡主要特點114
2.6.2目鏡基本類型116
2.6.2.1冉斯登目鏡和惠更斯目鏡116
2.6.2.2凱爾納目鏡和對稱目鏡116
2.6.3目鏡復雜化117
2.6.4一種特殊的類目鏡系統——平視瞄準顯示光學系統120
參考文獻121

第3章現代光學設計技術125
3.1全息光學成像技術126
3.1.1基本概念127
3.1.2全息光學元件129
3.1.2.1點源全息技術130
3.1.2.2全息光學元件的基本性質133
3.1.3等效透鏡設計模型139
3.1.4連續透鏡記錄技術141
3.1.5全息光學元件的記錄技術143
3.2二元光學成像技術144
3.2.1普通型二元衍射透鏡145
3.2.1.1二元光學元件的特性146
3.2.1.2典型的設計實例(折衍混合光學系統)149
3.2.2諧衍射型二元光學透鏡159
3.2.2.1二元光學諧衍射單透鏡159
3.2.2.2雙層諧衍射透鏡166
3.2.3二元光學元件的制造工藝172
3.3光學波導技術173
3.3.1全息光學波導技術的發展173
3.3.2全息光學波導技術的基本原理174
3.3.3耦合輸入輸出元件的類型175
3.3.3.1“半透射半反射”陣列式幾何光學波導技術175
3.3.3.2“表面浮雕光柵”式二元光學波導技術177
3.3.3.3“體全息光柵”式衍射光學波導技術178
3.3.4雙色波導顯示技術179
3.3.5光波導式平視瞄準顯示系統184
3.4微米和納米光學技術185
3.4.1微機電系統186
3.4.2微光學系統188
3.4.2.1平面基底型微光學透鏡陣列191
3.4.2.2曲面基底型微光學透鏡陣列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208
3.5編碼孔徑成像技術209
3.5.1無透鏡波前編碼成像技術210
3.5.2透鏡型混合編碼成像技術213
3.6偏振成像技術219
3.6.1偏振成像的基本原理219
3.6.2偏振成像技術的發展221
3.6.2.1國外偏振成像技術的發展221
3.6.2.2國內偏振成像技術的發展225
3.6.3偏振光成像技術的主要類型225
3.6.3.1分時型偏振成像技術226
3.6.3.2同時型偏振成像技術226
3.6.3.3基于光譜調制的偏振成像技術228
3.7光譜成像技術231
3.7.1基本概念231
3.7.2光譜成像技術基本原理和類型235
3.7.2.1掃描式光譜成像技術235
3.7.2.2快照式光譜成像技術240
3.7.2.3計算光譜成像技術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參數248
4.1.2簡約眼模型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254
4.1.5眼睛分辨本領256
4.1.6眼睛的視覺局限性257
4.2可見光圖像接收器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型286
4.3.3.1主動式微光夜視像增強器286
4.3.3.2被動式微光夜視像增強器286
4.4紅外探測器334
4.4.1紅外探測器的發展335
4.4.2基本技術要求和性能參數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393
5.1概述394
5.1.1平視瞄準顯示技術的發展394
5.1.2軍用平視瞄準顯示技術398
5.1.3民用平視顯示技術401
5.2光學瞄準具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要求416
5.4.1光學系統峰值波長416
5.4.2飛行員眼點位置416
5.4.3飛行員眼睛活動范圍416
5.4.4顯示視場417
5.4.4.1總視場418
5.4.4.2瞬時視場419
5.4.4.3安裝方式對視場的影響425
5.4.5光學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顯示字符線寬439
5.4.9.5副像亮度439
5.4.10視頻圖像的質量要求440
5.4.11光學系統畸變440
5.4.12備用光學系統440
5.4.13艙蓋風擋玻璃的影響442
5.4.13.1風擋玻璃的光學功能443
5.4.13.2風擋玻璃的材料和結構形狀444
5.4.13.3風擋玻璃影響光學成像質量的主要因素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衍射光學平視瞄準顯示系統456
5.6.1單片型衍射光學平視瞄準顯示系統459
5.6.2雙片型衍射光學平視瞄準顯示系統460
5.6.3低畸變衍射光學平視瞄準顯示系統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系統466
5.6.4三元件組合型衍射光學平視瞄準顯示系統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展509
參考文獻510

第6章頭盔瞄準顯示技術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光學波導式綜合頭盔瞄準顯示系統538
6.1.3.3高級頭盔視覺系統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552
6.2.2.2超聲波跟蹤定位技術552
6.2.2.3電磁式跟蹤定位技術554
6.2.2.4光電式跟蹤定位技術556
6.2.2.5光學-慣性跟蹤定位技術567
6.2.2.6眼動跟蹤定位技術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582
6.3.3頭部活動范圍583
6.3.4頭盔瞄準顯示系統的分辨率584
6.3.4.1光學系統的分辨率定義與判斷準則584
6.3.4.2光學系統的分辨率與像差的關系585
6.3.5光學傳遞函數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光學系統透射率591
6.3.9瞄準線測量精度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光學系統設計技術608
6.4.3.1透射式光學系統609
6.4.3.2反射式光學系統610
6.4.3.3折射反射式光學系統610
6.4.3.4護目鏡組合玻璃式光學系統612
6.4.4自由曲面組合玻璃型光學系統615
6.4.5光學全息頭盔瞄準顯示系統624
6.4.5.1平面光學全息型頭盔瞄準顯示光學系統624
6.4.5.2平板光學波導式頭盔瞄準顯示系統626
6.4.6視網膜式頭盔瞄準顯示系統639
6.5未來的頭盔瞄準顯示技術641
參考文獻642

第7章電視攝像技術647
7.1概述648
7.1.1機載偵察監視系統基本類型649
7.1.1.1有人無人駕駛偵察機監視系統649
7.1.1.2微波雷達電子光學偵察監視設備650
7.1.1.3低空中空高空光學偵察設備650
7.1.1.4可見光航空偵察相機652
7.1.2機載偵察監視系統的技術要求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659
7.2.2.2線陣CCD探測器和掃描成像技術660
7.2.2.3面陣CCD分幅式航空偵察技術661
7.2.2.4雙波段航空偵察技術667
7.3光學系統672
7.3.1折射式光學系統673
7.3.2折反式光學系統674
7.3.3雙波段光學系統675
7.4振動控制技術676
7.5像移補償技術677
7.6自動調焦技術681
7.7CCD航空偵察系統的最小焦距682
7.8光能量控制技術683
7.9圖像拼接技術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699
8.1概述700
8.1.1夜視技術類型701
8.1.2夜視技術的典型應用703
8.2微光夜視技術704
8.2.1概述704
8.2.2微光夜視技術的發展707
8.2.3微光夜視儀的基本類型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739
8.3.1紅外主動夜視成像技術739
8.3.2短波紅外被動夜視成像技術741
8.3.3紅外晝夜成像技術743
8.4夜視集成技術745
8.4.1微光與CRT顯示集成技術745
8.4.2微光紅外集成技術750
8.4.3綜合集成夜視技術751
參考文獻752

第9章激光技術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高斯光束的遠場發散角782
9.4機載激光測距技術782
9.4.1概述782
9.4.2激光測距技術的發展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性能809
9.4.6激光雷達技術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825
9.5.1概述825
9.5.2水下目標探測技術分類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831
9.5.4.1水下目標激光直接探測技術的發展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836
9.6激光選通成像技術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激光選通主動成像技術840
9.7多光譜激光照明成像技術843
9.8機載激光通信技術844
9.8.1機載激光通信技術的研制歷程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激光武器的類型857
9.9.3.1戰略型機載激光武器技術858
9.9.3.2戰術型機載激光武器技術863
9.9.4高能機載激光器867
9.9.5機載激光武器的特點分析869
9.10機載被動式激光防護技術871
9.10.1問題的提出871
9.10.2被動式機載激光防護技術的類型872
參考文獻874

第10章紅外搜索跟蹤技術879
10.1概述880
10.1.1紅外成像技術類型880
10.1.2機載紅外搜索跟蹤技術881
10.1.3機載紅外搜索跟蹤技術的特點883
10.2機載紅外搜索跟蹤系統的發展過程884
10.2.1單元PbS紅外探測技術885
10.2.2多元線陣列紅外探測技術885
10.2.3凝視制冷型焦平面陣列紅外探測技術890
10.2.4國內機載紅外搜索跟蹤技術的發展900
10.3紅外搜索跟蹤系統的基本技術要求903
10.3.1基本組成和工作原理903
10.3.2基本技術要求906
10.3.2.1靜態性能906
10.3.2.2動態性能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926
10.5.4光學性能方面的考慮926
10.5.5整流罩的熱性能927
10.5.5.1氣動效應類型927
10.5.5.2熱障效應抑制技術930
10.6紅外光學系統932
10.6.1一次成像系統933
10.6.1.1單波段紅外光學系統935
10.6.1.2雙波段紅外光學系統940
10.6.2二次成像系統947
10.6.3需要注意的具體問題948
10.7消熱差技術951
10.7.1環境溫度的影響952
10.7.2消熱差技術類型954
10.7.2.1機械被動式消熱差技術955
10.7.2.2機電主動式消熱差技術956
10.7.2.3光學被動式消熱差技術957
10.7.2.4波前編碼消熱差技術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的機載光電探測系統978
10.10.1多尺度成像技術979
10.10.2同心多尺度成像技術980
10.10.3中波紅外機載同心多尺度光學成像系統981
10.11IRST的未來發展982
參考文獻983

第11章綜合跟蹤瞄準技術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995
11.1.2.2機載偵察吊艙的代表性產品997
11.1.2.3機載偵察吊艙的未來發展1006
11.1.3機載光電瞄準吊艙1007
11.2光電瞄準吊艙類型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先進瞄準前視紅外吊艙1018
11.2.1.6Sniper-XR型先進瞄準吊艙1019
11.2.1.7F-35JSF型光電瞄準系統1021
11.2.1.8國產機載光電瞄準吊艙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無人機光電吊艙1044
11.2.3.1“全球鷹”無人機的EOIR偵察吊艙1045
11.2.3.2多光譜光電吊艙1046
11.2.3.3輕型無人機的紅外光學系統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系統1059
11.5.1前視紅外光學系統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1067
11.5.1.4二次成像技術1077
11.5.1.5內部校靶技術1099
11.5.2可見光電視激光接收成像分系統1099
11.5.3未來的發展1100
參考文獻1101

第12章光電告警與對抗技術1105
12.1機載光電對抗技術的發展1106
12.2機載光電告警技術1109
12.2.1機載紫外告警技術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紫外告警光學系統1117
12.2.2機載紅外告警技術1121
12.2.3機載激光告警技術1127
12.2.3.1機載激光告警系統技術要求1128
12.2.3.2機載激光告警系統的組成和分類1131
12.3機載跟蹤瞄準技術1135
12.4機載干擾技術1136
12.4.1機外干擾技術1137
12.4.2機上干擾技術1139
12.5機載紅外定向對抗技術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開環模式機載定向紅外對抗系統1143
12.5.2.2閉環模式機載定向紅外對抗系統1146
12.5.3機載對抗技術中的紅外激光器1148
12.5.4機載紅外定向對抗系統的典型實例1150
12.6機載綜合對抗技術1154
參考文獻1155

第13章武器光學制導技術1159
13.1概述1160
13.1.1雷達波制導技術1160
13.1.2光學制導技術1162
13.2單模制導技術1162
13.2.1可見光電視制導技術1162
13.2.2激光制導技術1163
13.2.2.1激光駕束制導技術1164
13.2.2.2激光尋的制導技術1165
13.2.2.3激光制導光學系統設計實例1170
13.2.3紅外制導技術1172
13.2.3.1基本組成1174
13.2.3.2紅外制導探測技術的類型1176
13.2.3.3紅外制導空空導彈技術的發展1177
13.2.3.4紅外制導關鍵技術1181
13.2.3.5紅外制導光學系統1183
13.2.4紫外制導技術1190
13.3復合制導技術1190
13.3.1雙模式制導技術1191
13.3.1.1激光紅外雙模制導技術1191
13.3.1.2可見近紅外光長波紅外光雙模制導技術1195
13.3.1.3毫米波紅外成像雙模制導技術1196
13.3.1.4GPS紅外成像復合制導技術1197
13.3.2三模光學制導技術1198
13.3.2.1復合主鏡型三模制導技術1198
13.3.2.2三模光學波導型制導技術1200
13.3.2.3綜合型三模制導技術1202
13.4機載制導技術的未來發展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紅外光學材料1217