61夜视兼容照明在直升机上的应用-陈东.docx

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其次十八届〔2023〕全国直升机年会论文

夜视兼容照明在直升机上的应用

陈 东 杨振山包 睿 盘应曦

〔四川省成都市94号信箱陆航代表室610036〕

摘要：随着现代战斗简洁性的要求，对直升机上与NVIS〔夜视成像系统〕兼容座舱照明技术提出了越来越高的要求。本文介绍了夜视的根本实现方式及两种夜视技术，同时在暂无夜视兼容性指标〔颜色要求、辐亮度等〕测试的条件下，如何利用1931CIE的X与Y色度坐标转换为1976UCS的U’、V’色度坐标，并初步推断夜视兼容性指标是否可用的方法。

关键词：夜视兼容、NVIS辐亮度、NVIS颜色要求

引言

直升机(飞机)夜视兼容照明技术的实质是指在夜间飞行员佩戴夜视头盔执行夜间飞行任务时,座舱照明系统经过夜视兼容改进后不会发出干扰夜视头盔的光和能量,使其正常发挥夜视功能,保证飞行员能够顺当完成作战任务。

最初直升机上的显示器件仅能通过显示器件内部电路的转换，实现日、夜亮度的不同的转换；随着要求不断提高，直升机的显示器件也由单一的日、夜亮度转换功能进展到可满足显示器件的无级调光。无级调光主要通过三五时基电路对占空比的调整，实现发光器件的亮度连续调整；也可以用三端稳压模块对输出电压的直接调整，而实现发光器件的亮度调整；也可实行对信号灯盒日间和夜间供电电压范围的不同，实现了显示器件的日间及夜间亮度均可调整的模式。

随着现代战斗条件下对夜视要求的不断提高，夜视兼容技术成为安全实现夜视化的

重要保证。而安装在直升机上的显示器件不但需要满足一般的色度和亮度的要求，同时也需满足夜视兼容技术的要求。

夜视兼容性的理论

夜视技术是借助于光电成像器件实现夜间观看的一种光电技术，主要包括微光夜视和红外夜视两方式。微光夜视技术又称像增加技术，是通过带像增加管的夜视镜，对夜间光照亮度微弱目标像进展增加，以供观看的光电成像技术。红外夜视技术分为主动红外夜视技术和被动红外夜视技术。主动红外夜视技术是通过主动照耀并利用目标反射红外源的红外光来实施观看的夜视技术。被动红外夜视技术是借助于目标自身放射的红外辐射来实现观看的红外技术，它依据目标与背景或目标各局部之间的温差或热辐射差来觉察目标。微光夜视与红外成像相比,技术比较成熟,价格较低,目前各国飞机主要承受的是微光夜视。

微光夜视技术是争论微弱光照条件下,光-电子图像信息之间相互转换、增加、处理、显示等物理过程及其实现方法的一类高光电子技术,它是近代光电子技术的重要组成局部。微光夜视头盔的关键部件是微光像增加管,它依靠像增加管使景物的亮度得到增加。微光夜视镜的有效作用距离取决于像增加管的性能。微光夜视眼镜使用的是灵敏度较高的砷化镓光阴极像增加管,最大响应主

要在近红外波段。当未安装滤光片时,夜视镜对可见光仍有较强的响应,它会对人眼原来可视的可见光瞬间成倍放大,如闪光一般,严峻时会造成飞行员眩晕或致盲。为此,可在夜视镜内安装消退蓝光的滤光片,而滤光片又分为ClassA(消退625nm以下可见光)和ClassB(消退665nm以下可见光)2种类型。ClassA型最大响应波段是(625～930)nm,而ClassB型最大响应波段是(665～930)nm,

其响应曲线如图1所示：

当飞行员使用夜视头盔时,为了能看清仪表指示和其他信号,座舱内必需用灯光照明,通常座舱照明是用白炽灯作为光源。另外,操作平台上装备有大量显示屏、指示灯、按钮等发光器件,这些光源除了辐射可见光外,在近红外区域还有较高的能量辐射(如图2所示)。从图2曲线上看,尽管这些光源发出的可见光对夜视镜的A型或B型滤光片的干扰大大削减,但它们辐射的近红外光正好与夜视头盔光谱响应区重叠,这些高能量的光谱可对光灵敏度极高的夜视头盔产生极高倍数的放大,就如同人眼在强光刺激下会看不清事物一样,会严峻干扰夜视成像系统的使用,甚至有可能导致夜视镜的像增加管在瞬间烧损,极大地降低了夜视镜的性能,乃至使其完全丧失夜视功能。因此,必需承受滤光技术大幅度降低乘员舱中各类光源的近红外辐射度,实现夜视兼容照明技术,保障夜视成像系统的正常使用。

图1 ClassA、ClassB最大响应波段 图2 可见光源能量辐射

从图1和图2可以看出，一般光源会对夜视镜产生干扰,使其无法正常使用。因而提出了夜视成像系统与照明的兼容性，它是一种在夜间飞行中，能通过直接目视猎取机载信息又不降低使夜视成像系统图像增加的机内照明。

对于座舱照明系统,实现其与夜视成像系统兼容的最主要手段就是承受滤波技术除去发光器件所幅射的近红外局部,即利用能够近红外波段高吸取