随着战争变得更加不对称，平民和其他非战斗人员在伤亡中所占的比例越来越大，财产损失也随之增加。当然，军方希望避免此类伤亡和破坏。随着技术的进步，武器的精确度越来越高，他们还需要更好的指向和瞄准能力，同时保持隐蔽性。还需要改进的瞄准技术，以允许在距指示符较长距离的情况下进行检测和识别。例如，激光在精确指向方面表现出色，但其他人也能够秘密地对场景进行成像也很重要。
为了应对这些瞄准挑战，军方部署了激光器，不仅可以指定弹药应击中的目标，还可以使用这些激光器来测量到目标的距离、照亮周围区域或向其他人指出某事出于兴趣。可视化激光指向的位置、跟踪移动目标并最大限度地减少附带损害需要成像系统能够看到现场使用的主动激光。室温砷化镓 (InGaAs) 相机为用户提供了在白天或夜间条件下的这种功能。
大多数激光制导弹药采用波长为 1.06 μm 的激光引导。这些激光器非常强大，可以用来指向数英里外的物体。该距离很大程度上取决于用户能够看到他所指定的内容的准确程度。这包括激光点、目标以及目标周围的物体。目前，大多数系统使用锑化铟 (InSb) 探测器阵列来对光点进行成像。这些 InSb 系统经过细化处理，可响应低至 1.0 μm 激光波长，远低于正常 InSb 峰值灵敏度范围（3 至 5 μm 之间）。该范围的主要应用是中波红外热探测器。
InSb 摄像机可以看到红外激光，并且由于场景的热发射而提供激光点周围的态势感知。这些系统的缺点是探测器需要大量冷却（低至 77K），并且由于 70% 和室温操作，它们对 1.06 μm 激光的灵敏度很差。它们能够使用更轻的系统在更远的距离上对激光点进行成像。
图1
激光不仅用于将弹药引导至目标，还可以为作战人员提供有关目标及其周围环境的信息。激光测距仪允许用户确定到目标的距离。这些激光器现在使用大约 1.5 μm 的波长。该波长被认为是“眼睛安全”的，因为能量不会聚焦在眼睛的视网膜上，并且使被激光击中的人失明所需的光功率非常高。这些激光对于夜视镜 (NVG) 和眼睛来说都是不可见的，因此具有适当的隐蔽性。优点是目标不知道自己正在被激光打标；缺点是作战人员也很难知道自己是否正确瞄准了目标。由于 InGaAs 对人眼安全的激光也非常敏感，因此正在部署短波红外成像 InGaAs 相机，以便作战人员可以验证他们的瞄准系统是否仍然正确瞄准，即使该系统在战场上被撞坏了。
战场上最常见的激光是安装在士兵步枪上的激光，通常使用 850 nm 左右的波长。士兵们使用这种激光笔来相互指出目标，并在夜间佩戴夜视仪时帮助他们的步枪瞄准。这些激光对人类来说是不可见的，但对护目镜来说是可见的。步枪激光器对人眼不安全，可以使用许多其他类型的新旧探测器技术来探测它们。最大的问题是，虽然作战人员需要最好的夜视仪才能在夜间较暗的时间看得更远，但敌人可以利用老式且廉价的夜视镜技术轻松探测到激光。InGaAs 成像仪具有向后兼容的独特优势，因为它们可以对与 NVG 一起使用的旧激光器进行成像，而且它们还能够对“人眼安全”和下一代激光系统进行成像。
SUI 的 KTX 相机是一款专为美国陆军士兵机动和步枪瞄准系统开发的短波红外相机，在 900 至 1700 nm 波长范围内具有高灵敏度，可用于各种微光成像任务，包括激光检测。SWIR 成像仪可在部分星光和直射太阳光照射下进行宽动态范围成像，非常适合隐蔽监视，并且可以轻松集成到无人机、无人地面车辆或其他尺寸和重量至关重要的机器人或手持设备中。
在下一代成像系统中，激光不仅可以确定目标的距离（即激光测距仪），而且可以通过模糊的薄雾、薄雾和灰尘进行远距离成像。激光雷达和距离选通成像使用激光照射远距离的目标。这种长距离使作战人员能够在任何光线条件下甚至穿过雾气和烟雾时识别远距离目标。
出于人眼安全原因，目前正在开发的大多数系统都使用 1.5 μm 激光器，并且因为它们也对当前的 NVG 技术进行了隐蔽，而该技术已扩散到敌人手中。许多下一代系统正在使用室温 InGaAs 阵列进行开发，以减轻系统的重量、功耗和尺寸。这些开发成果与 InGaAs-SWIR 探测器的高灵敏度特性相结合，为最终用户和无辜旁观者提供了更高的性能和更安全的条件。
本文由新泽西州普林斯顿 Goodrich Corporation 旗下 SUI (Sensors Unlimited, Inc.) 成像产品总监 Martin H. Ettenberg 博士和商业业务开发经理 Doug Malchow 撰写。
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更新时间：2022年4月1日
