蛇与红外线的关系

蛇与红外线的关系

响尾蛇毒性很大，它的眼睛对可见光几乎失去了作用，然而它却能敏捷地捕捉田鼠及其他小动物。经过人们的研究发现，原来这种捕捉能力应归结于响尾蛇的热感受器——“热眼”。“热眼”长在蛇的眼睛和鼻孔之间叫颊窝的地方，颊窝一般深5mm，只有1cm长，呈喇叭形，外面有热收集器能够接收小动物身上发出来的红外辐射，并把外界温差和红外线通过神经反映给大脑，大脑发出相应的“命令”，引导毒蛇去猎取食物。 4 0年代末期，人们研制出一种响尾蛇“空对空导弹”，其功能与响尾蛇相同。它是利用硫化铅作红外敏感元件，接收喷气式飞机机尾喷管发出的波长为1—3微米的红外辐射流，引导导弹从飞机尾部进行攻击，它只需接收到热源的存在和方位，并不要形成目标的热象图。在1982年6月的中东战争中叙利亚军方损失的20多架飞机几乎全部是“响尾蛇”空对空导弹击落的。 红外制导大多数是采用被动寻的制导系统。红外制导的导弹在发射后利用目标本身的红外辐射进行自动瞄准和跟踪，直至最后命中目标。目标的红外辐射主要来自其动力部分，如飞机与火箭的喷管、坦克的发动机、舰船的锅炉及烟囱等。导弹的红外制导原理如图所示，来自目标的红外辐射透过弹头前端的整流罩，由光学系统会聚后投射到红外探测器上（光敏元件），然后将红外辐射由光信号转变为电信号，再经电子线路和误差鉴别装置，形成作用于舵机的飞行控制信号，使导弹自动瞄准、跟踪和命中目标。这种导弹不受恶劣天气的影响，白天黑夜都可以使用，不必由人参与制导。其缺点是对目标本身的辐射或散射特性有较大的依赖性，需要在背景环境中将目标检测出来。 有一种红外热成象制导反坦克导弹。用它攻击坦克时就犹如警察戴着夜视眼镜在夜间追捕已发现的逃犯那么容易。这是因为在导弹头部的导引头中装有大小与指甲差不多的红外列阵探测器，它的功用是探测目标和导弹的相对位置，在导弹发射前对战场进行搜索，一旦发现目标，就象照相机那样摄取下目标图象，贮存到装在导弹上的微型计算机中，作为基准图象。导弹发射后，红外列阵探测器始终“盯着”目标。在导弹飞行中，以大约每秒25帧的速度连续摄取目标图象，并依次逐帧地把图象送入微型计算机中，与基准图象进行比较；如有差异，说明导弹偏离了飞行弹道，计算机随之就把这种代表导弹飞行偏差的差异变成电信号，指令导弹舵机动作，把导弹修正到正确的弹道上来。随着导弹越来越接近目标，红外探测器摄取的图象就越来越大，如果这时导弹在运动或转弯，相对位置的变化会使摄取的图象形状、大小发生变化。当探测器所摄得的图象不能简单地与基准图象进行比较时，还可以靠弹上的计算机软件来判别。这种巧妙的跟踪技术是红外列阵探测、微型计算机与图象处理技术三者的结合，具有像人一样的感觉和思维的能力。 红外制导系统的分辨力高、抗干扰性强、设备简单、重量轻、成本低，由于采用被动探测，无需红外辐射源，所以隐蔽性也较好。 导弹发射后，母机驾驶人员可以不必再管导弹，而驾驶母机退出战区，由导弹独立地飞向目标，有利于消灭敌人、保全自己。而且，导弹越接近目标，来自目标的红外辐射越强，制导精度就越高，大大提高了命中率。 据不完全统计，目前各国已生产和试制的红外制导导弹（包括空对空、空对地、地对空和反坦克导弹等）已超过50种。例如，美国“响尾蛇”、法国“魔术”、苏联“环礁AA—2”等空对空导弹和美国“小懈树”、苏联“环礁--7”等防空导弹均采用红外自动寻的制导技术。各国还正在努力发展机动性能强和敌我识别能力高的红外制导导弹。