展望數(shù)碼迷彩:“電子墨水“助車輛隨環(huán)境隱身
原標題:展望數(shù)碼迷彩:“電子墨水”助車輛隨環(huán)境隱身
專家簡介:蔣曉軍,,碩士生導師,,先后主持和參與科研項目20余項,,獲軍隊科技進步一等獎2項,二等獎8項,,發(fā)明專利6項,。
“像素點陣” 迷彩術(shù)
數(shù)碼迷彩,又稱數(shù)字化迷彩,,是一種運用計算機圖像技術(shù)提取自然背景紋理,、顏色和層次特征等信息,并以“像素點陣”迷彩圖案等形式表現(xiàn)出來的現(xiàn)代迷彩技術(shù),。所謂像素,,就像電視屏幕和電腦屏幕一樣,,肉眼所感知的圖像都是以一個個細小的色塊組成,,這些色塊稱作“像素”。
數(shù)碼迷彩凹凸感和層次感強,,能模擬背景宏觀和微觀紋理特征,。從近距離看,大小不一,,一格一格的小色塊通過內(nèi)包,、外圍,能夠造成“視錯覺”,,產(chǎn)生數(shù)字圖像中基本像素的不確定感,,可模擬樹影搖曳效果,以及叢林或沙漠等背景中的樹葉,、碎石等斑駁特性,;從遠距離看,不同顏色斑點通過并置,、交錯,,可產(chǎn)生空間混色,,能夠形成大斑點分割效果,以模擬背景群落物象特征,。
數(shù)碼迷彩還可以歪曲和分割目標的外形輪廓,,減少目標和背景特征差異,降低目標暴露概率,,在有限的戰(zhàn)術(shù)偵察或攻擊時間內(nèi)難以發(fā)現(xiàn)或“看清”目標,,從而顯著提高戰(zhàn)場生存能力,其發(fā)展前景不可估量,。
空中迷彩
蝴蝶迷彩 亂目迷敵真假難辨
在現(xiàn)代迷彩大家族中,,數(shù)碼迷彩已成為最基本的一種隱真技術(shù),是代表一個國家偽裝技術(shù)水平的重要標志,。
早期迷彩偽裝應用可以追溯到1890~1902年的英布戰(zhàn)爭,。當時,南非布爾族軍隊在兵器和軍裝上涂上與當?shù)刈匀画h(huán)境相近的黃綠色,,使英軍真假難辨,,吃盡了苦頭。
戰(zhàn)爭實踐中,,人們發(fā)現(xiàn)模仿蝴蝶,、斑馬、老虎體表紋理設(shè)計出的迷彩圖案,,具有降低目標特征暴露性效果,。到第一次世界大戰(zhàn)時,外軍開始在坦克,、車輛上大量運用迷彩涂裝,。在蘇聯(lián)衛(wèi)國戰(zhàn)爭中,面對德軍戰(zhàn)機狂轟濫炸,,蘇軍受蝴蝶斑點圖案的啟發(fā),,迅速研制出蝴蝶特征迷彩圖案的偽裝網(wǎng)和偽裝衣,真真假假,,虛虛實實,,搞得德軍狼狽不堪。
傳統(tǒng)迷彩斑點較大,、邊緣圓滑,,主要用于對抗近距離、較低分辨率光學成像偵察,。自上世紀80年代以來,,航空航天照相偵察開始向高分辨率、數(shù)字化方向發(fā)展,使可見光圖像分辨率達到了0.1米,,目標細節(jié)成為重要暴露征候,,因此數(shù)碼迷彩應運而生。
數(shù)碼迷彩設(shè)計技術(shù)涉及計算機圖形,、自動目標識別,、視覺心理和偽裝原理等,是多學科交叉融合的產(chǎn)物,,能夠更好地對付高分辨率偵察,。
數(shù)碼迷彩另一個吸引人眼球之處,是它能夠應用計算機設(shè)計和機器人控制技術(shù),,多樣性的迷彩圖案,,最大限度地避免了裝備迷彩因千篇一律而導致隱身失效。
陸戰(zhàn)迷彩
多重環(huán)境 競相提高實戰(zhàn)水平
數(shù)碼迷彩因隱身成效顯著,,而備受各國兵家青睞,。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計,美國,、俄羅斯等十多個國家和地區(qū)均引進或掌握了先進的數(shù)碼迷彩技術(shù),。目前,最具代表性的有加拿大“先進性能”數(shù)碼迷彩,、美國“多重環(huán)境”數(shù)碼迷彩和約旦KA2數(shù)碼迷彩等,。
據(jù)稱,穿著“先進性能”數(shù)碼迷彩服的士兵,,無論是靜止,,還是處于橫向縱向斜向等運動狀態(tài),在180米以外距離上目視或在夜間采用夜視器材觀察,,均很難被發(fā)現(xiàn),。
“多重環(huán)境”迷彩服,可同時在沙漠,、森林和城市3種環(huán)境下使用,,用可見光和近紅外光譜觀測儀觀察,,偽裝效果良好,。當置于綠色森林中時,其整體呈現(xiàn)綠色,;在開闊沙漠環(huán)境時,,則整體呈現(xiàn)棕褐色,且隨不同時段能自然融合于環(huán)境中,。
KA2數(shù)碼迷彩綜合了美國,、加拿大等數(shù)碼迷彩偽裝術(shù)的優(yōu)點,并在遠距離形成大迷彩斑點、在模擬反射和陰影效果等方面進行了改進,,且自動化設(shè)計水平更高,,實戰(zhàn)化效果更好。
數(shù)碼迷彩除應用于偽裝服外,,其應用范圍還不斷向作戰(zhàn)飛機,、以及海戰(zhàn)和陸戰(zhàn)等裝備上拓展。在國慶60周年首都大閱兵上,,我軍數(shù)碼迷彩成功應用于閱兵裝備,,為展現(xiàn)新一代武器裝備的國威軍威,增添了一道道靚麗風景,。
全域?qū)?實現(xiàn)3D智能隱身
偵察之“矛”,,隱身之“盾”,相克相生,。
信息化條件下作戰(zhàn),,行動地域廣,背景復雜多變,,各種問題隨之而來,。可否創(chuàng)造一種能夠在任何地形環(huán)境背景下都具備良好隱身效果的數(shù)碼迷彩呢,?據(jù)悉,,美軍率先提出了“一對多環(huán)境”的數(shù)碼迷彩設(shè)計理念,并于2014年8月正式發(fā)布“天蝎二型”迷彩樣式,,歷時12年的研發(fā)終于塵埃落定,。新迷彩繼承了原有的“多重環(huán)境”迷彩,突破以往的正方形單元特點,,選用“刷狀”“陰影線”“泥點”和“影跡”等更為豐富的設(shè)計結(jié)構(gòu),,使斑紋更細碎,色塊更豐富,,能夠更好地適應林地,、荒漠和城市等各類作戰(zhàn)地形背景。
同時,,國外某裝甲工程公司還研制出了一種3D迷彩偽裝系統(tǒng),,材料面板具有三維凹凸隨機圖案,不僅能模擬復雜立體背景的紋理結(jié)構(gòu),,而且具有紅外阻隔和雷達吸波性能,。
作戰(zhàn)裝備快速機動過程中,欲實現(xiàn)與地形背景的“動態(tài)融合”,,一直是迷彩技術(shù)追求的目標,,數(shù)碼迷彩由被動“靜態(tài)”式偽裝,,向主動“動態(tài)”式偽裝發(fā)展已是大勢所趨。目前,,量子隱身超材料,、光源動態(tài)顯色、環(huán)境背景光譜感知等高性能仿生偽裝技術(shù)的發(fā)展,,為實現(xiàn)至高發(fā)展目標提供了可能,。
據(jù)悉,德國奔馳公司在其燃料電池車上覆蓋一層柔性LED顯示屏,,裝上數(shù)字攝像,、數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)后,可在車身上顯示復雜背景圖像,,實現(xiàn)可見光自適應隱身,。英國航空航天系統(tǒng)公司采用“電子墨水”技術(shù)設(shè)計出主動成像智能系統(tǒng),通過車體嵌入電子傳感器,,可把周圍環(huán)境影像反向投影到車體外部,,可隨時適應環(huán)境變化而變化??梢?,現(xiàn)代迷彩術(shù)招法多多,戰(zhàn)時能迅速藏匿于自然景色中,,令對手難覓蹤影,。