国外手持式目标捕获系统展现

王少然

当前，直视双目望远镜、激光测距仪、GPS接收器、夜视装置、摄像和录音装置……等等已经集合发展成为一体化的手持或目标捕获系统，这使得炮兵观察员、空中攻击控制员、狙击手等诸多作战力量具备在战场上精确定位远距离目标等多种能力，从而极大地影响了现代战争的作战模式。这种能力的实现主要得益于过去10年来轻型手持或目标捕获系统的快速发展——

在一体化与模块化之间寻求平衡

最早的手持式目标捕获系统是从传统的直视双目望远镜和激光测距仪发展而来的。随着科学技术的发展，通过集成磁罗盘、GPS接收器、夜视装置、数据传输装置、摄像和录音等诸多装置，功能不断得到增强。近来，此类系统具有了更远的观察距离和更精确的目标距离测量能力。

实际上，“手持式”这个词更多的是象征意义，因为即使在很近的距离上使用，也需要某种支座以使该系统保持必要的稳定性。对使用者来说，在手持式目标捕获系统的功能与复杂性之间寻找平衡仍是一件仁者见仁、智者见智的事情，因为这种选择直接影响着系统在士兵下车作战时的使用表现。

复杂的一体化多功能装备，其可靠性难免会降低，同时也意味着要为某些不常用的功能付出采购费用以及增加携行负载。但是，一体化可以减轻后勤负担，简化使用方法，不再需要携带多种装备和电池，也不再需要使用连接器将不同的装备连接起来。这种两面性导致了在手持式目标捕获系统的一体化与模块化程度问题上的不同观点。

发展中的其他焦点问题

是否要采用完全视频成像的功能是争论的一个焦点问题。采用完全视频成像的方案可能使系统更轻，并且能保护使用者的眼睛不受激光的伤害，但一些用户仍然希望保持直接通过光学结构观察的能力。毕竟图像处理需要消耗电力，增加了使用成本和操作时间，同时带来了可靠性的问题。而且一旦采用新的图像融合技术，电力问题就必须引起重视。

显示集成是争论的另一个焦点。当需要GPS时：使用一个外接的接收器比较好。不仅是由于安全性和输出控制的原因，还因为定位信息显示在独立装置上对使用者来说可能比显示在目镜上要精确一些。而持相对观点的人则认为，对于一个能够进行数据传输的网络化装备来说，这个因素可以不用太多考虑。

费用和电力消耗是争论的第三个焦点。在某些情况下，使用者可能会来不及处理显示在目镜上的大量信息，所以需要增加一种智能化显示的功能，使得目镜上只显示必要的信息。这样又涉及到费用和电力消耗的问题，而很多情况下用户不得不选择费用最少的方案。

各国代表性产品展示

现令的一体化手持式目标捕获系统的概念可以追溯到1989～1990年间瑞士莱卡(Leica)公司推出的Geovid系统。Geovid系统最初是为猎人和登山者设计的一种方向辨认装置，包含望远镜、激光测距仪、数字磁罗盘和倾角计。通过测量远处物体的方位、海拔和距离，计算出远处物体相对于使用者的位置。此后，莱卡公司推出了一系列专门用于军用的手持式目标捕获系统。

Vector系列产品

第一种专门用于军队的手持式目标捕获系统是1994年推出的莱卡Vector1000，其观测距离最远可达1km。该系统采用了低功耗、人眼安全的红外二极管激光器(波长O.86微米)。1995年推出的Vector 1500的观测距离达到了2km。1997年，新的Vector 4系统采用了一种新型人眼安全激光器(波长1.55微米)，且这种激光器工作时不会被其他像增强设备探测到。该系统包括一个GPS接收器的接口，可以通过GPS实时获取目标坐标信息和三角函数，从而计算出目标的距离和方位。Vector 4采用了更好的材料，处理算法更先进，在能见度好的条件下观察距离达到了6km，从而很好地满足了狙击手和迫击炮观察员的需求。进一步发展而来的新型Vector 21于2000年推出，其通过控制激光束的发散，将最大观测距离提高到12km(能见度良好时)，同时提高了方位角测量精度，具备了目标的三维定位能力。

为了使Vector 4和Vector 21具备近距离夜视能力，可以集成一个像增强管，也可以附加一个VectronixBIM25像增强单目镜。通过在Vector4和Vector 2l上安装相关附件，可以将标准的7倍放大倍率提高到10倍，并将识别距离提高20～30％。同时，可以通过控制激光束的发散，进一步增大识别距离。

Vector系列服役于包括北约国家在内的几十个国家的军队。在Vector系列产品的用户中，美国海军陆战队采用了Vector 21B型，美国陆军也采购了同样的产品。美国海军陆战队为Vector 21B系统配备了质量为1.5kg的TACT3-Q三脚架，其中包括一个可移动的质量为750g的支撑架，有助于远距离观测时保证精度，并减轻使用者的疲劳。

新型Vector 23系统能够在不增加质量和电力消耗的前提下，将观测距离提高1倍，特别适用于通视距离较远的沙漠环境。Vector 23系统采用了新型人眼安全光纤激光器(波长1.55微米)，在光线昏暗的条件下最大观测距离仍能达到20km。

JIM系列产品

由萨吉姆防务公司推出的一系列产品中，为法国陆军定制开发的低端JIM LR和高端JIM MR具有一定的代表性。JIM LR是具有相同性价比的产品中体积最小的，不含电池的质量仅为2，8kg。其采用一台制冷型3～5微米热成像仪，对坦克的探测距离超过9km，识别距离超过3.5km。宽视场为9×6.75°，窄视场为3×2.25°，电子变焦倍率为2、4、8倍。JIM LR还包括一台彩色昼间摄像机，视场为3×2.25°，具有2倍和4倍电子变焦倍率。此外，JIM LR还包括激光指示器、人眼安全激光测距仪、数字磁罗盘和集成的C／A型GPS接收器。在手持模式使用时，也能够保持图像的稳定性。

法国陆军的FELIN士兵系统中集成了更轻型的JIM MR，主要装备班、排指挥员。JIM MR包括一台非制冷型8～12微米320×240像素的热成像仪、一台人眼安全激光测距仪和一部数字磁罗盘。不含内置电池质量为2kg，与FELIN士兵系统的武器瞄具质量相近。其观察视场为7.6×5.7°，具有2倍电子变焦倍率，对坦克的探测距离为3.5kin，识别距离为1km。为了生成目标捕获数据，JIM MR获取的距离和方位数据需要与GPS接收器获取的数据相配合。GPS接收器集成在士兵的个人数字电台或者FELIN信息网络(RIF)中。

除了法国陆军外，加拿大、德国、爱沙尼亚、瑞士、英国和美国等国军

队也装备了JIM LR。美国军方将JIMLR装备于狙击小组、联合反简易爆炸物组织(JIEDDO：Joint lED DefeatOrganization)，并用于陆军的“陆地勇士”系统。

Moskito系列产品

Moskito直视单目镜目标捕获系统是新的中距离产品。其外形尺寸为180mm×140ram×74mm，内置有人眼安全激光测距仪(波长1.55微米)、像增强器以及数字磁罗盘，还可选装蓝牙通信装置和GPS接收器。包括选装部件在内，质量为1.2kg。其昼间观察视场为6°，夜间微光观察视场为10°。激光测距仪的观测距离可达10kin，对北约标准目标的测距精度为±5m。数字磁罗盘的方位角测量精度为10密位，高低角的测量精度为3密位。

Moskito直视单目镜目标捕获系统最早是英国陆军“未来一体化士兵技术”(FIST)计划中的监视与目标捕获系统的一部分，在2006年11月开始接受测试评估，2008年11月成为FIST增量I型系统指定的目标定位装备。

PLRF系列产品

Vectronix公司开发的PLRF10／15系列便携式激光测距仪的c型，是一种更小的目标定位装备，其设计来源于该公司为美国海军海豹突击队研发的定位装备。PLRFl5C质量仅670g，内置人眼安全激光器(波长1.55微米，能见度良好时探测距离可达3km)和数字磁罗盘(方位角精度为±10密位，高低角精度为±5密位)。通过在目镜上附加BIM25像增强单目镜，即可在夜间使用。除了瑞士陆军和美国特种作战司令部外，PLRF的用户还包括英国陆军。

ELVIR和Sophie系列产品

法国的泰利斯集团在其广泛应用的Sophie手持式制冷型热成像仪和ELVIR非制冷型热成像仪的基础上，研发了多种手持式目标捕获系统。其中，ELVIR多功能手持式目标捕获系统增加的功能模块包括有效观测距离20～2 000m的人眼安全激光测距仪、定位精度为3m的嵌入式GPS以及数字磁罗盘。这些模块内置于标准的ELVIR中，质量为1.65kg(未包括电池)。双目显示模块还可以与夜视镜配合使用。

Sophie MF是一种高端产品，它采用制冷型8～12微米热成像仪，能够输出稳定的754×576像素的高清图像。其他功能模块包括：图像捕捉模块、人眼安全激光测距仪、数字磁罗盘(高低和方位角精度分别为O.2°和0.5°)、内置民用GPS(提供军用GPS接口)、彩色昼间摄像机和激光指示器。热成像仪的宽、窄视场分别为8×6°、3.2×2.4°，具有2倍电子变焦功能(视场为3.2×2.4°)，对坦克目标的最大探测距离为10km。整个系统尺寸为310mm×250mm×110mm，包括充电电池在内质量为3.5kg。充电电池连续工作时间为4小时。

卡尔·蔡斯公司的系列产品展示

德国的卡尔·蔡斯公司也实施了一系列手持式目标捕获系统的研发计划。第一种是为德国陆军研发的Nestor。包括内置锂电池在内，Nestor的质量为4kg，电池连续工作时间为3.5小时。其功能模块包括：7倍放大倍率的望远镜、热成像仪、人眼安全的激光测距仪、集成的C／A型GPS接收器、Vectronix数字磁罗盘(方位和高低角测量精度分别为O.5°和0.2°)。昼间和夜间图像均可导入到Nestor的显示器中，目标数据(距离、方位、正北)被叠加在热成像模块的液晶显示器上。对车辆的探测和识别距离分别为10km和4km。

2009年，卡尔·蔡斯公司向捷克陆军交付了新的Opus-H。该系统尺寸更加紧凑(300mm×220mm×110mm)，质量也更轻(不包括电池为3.3kg)。它保留了7倍望远镜，热成像模块为非制冷型。昼间和夜间图像均可导入到双目观察镜上。其他模块包括：人眼安全的钇铝石榴石激光测距仪(有效测程为20km)、集成的c／A型GPS接收器、数字磁罗盘以及近红外数字摄像机。近红外摄像机和热成像模块获取的昼间或夜间目标图像能够通过高速串行接口传输到指控系统或者数字绘图系统，与目标位置数据一起用于目标确认和绘制态势图。望远镜对车辆目标的探测距离和识别距离分别为7km和5km，热成像仪的相应指标则分别为4.5km和1.9km。

RangIR系统

AIM公司采用了另外一种技术途径，改造其RangIR远程制冷型热成像武器瞄具用于手持使用。RangIR最初是作为德国陆军IdZ士兵系统的一部分，用于狙击武器和高速40mm榴弹发射器的瞄准。

RangIR采用了384×288像素的MCT热成像仪，对下车步兵的探测和识别距离分别为1500m和1000m。外形尺寸为372mm×183mm×143mm，质量为3kg。在其基础上，AIM公司增加了人眼安全激光测距仪、火控处理器和双向无线传输装置，成为手持式目标捕获系统。

埃尔比特系统公司产品

2008年，埃尔比特系统公司的电子光学分公司(Elop)推出了两款产品，第一款是Coral-CR，就是该公司“珊瑚”(Coral)手持式轻型热成像仪的一个变型产品。Coral-CR采用制冷型3～5微米640×512像素的热成像仪，其他模块包括：双视场白光观察镜、人眼安全的激光测距仪、数字磁罗盘和内置GPS接收器，此外还可选装激光指示器。热成像仪具有连续光学变焦功能，视场变化范围是2.5×2°～12.5×10°。对车辆目标的探测和识别距离分别为11km和4km，对人员目标的探测和识别距离分别为5km和2kin。还可以通过加装望远镜增大观察距离。包括电池在内整个系统的质量为3.4kg。Elop公司的另外一款产品是“火星”(Mars)，被以色列国防军的步兵和特种部队所采用。包括两节充电电池在内系统全质量2.1kg，外形尺寸为200mm×180mm×90mm。该系统对人员目标的探测和识别距离分别为2km和500m，对车辆目标的探测和识别距离分别为3km和1km。系统其他模块包括：彩色昼间摄像机、人眼安全的激光测距仪、内置GPS、数字磁罗盘和实时MPEG-4视频记录仪。

ITL公司系列产品

以色列的ITL公司推出了一种名为“眼镜蛇”(Cobra)的紧凑型目标定位系统，尺寸仅为144mm×64mm×149mm。该系统的基本型包括6倍望远镜、人眼安全的1.55微米激光测距仪(探测距离50～2500m)，此外还可选装数字磁罗盘、倾角计和微光单目镜。

该公司还推出了N／CROS像增强双目测距系统。其外形尺寸为280mm

×235mm×135mm，包括6节电池质量为1.7kg。N／CROS采用18mm像增强管，具有3倍光学放大倍率和13°视场角。其他功能模块包括内置GPS接收器，人眼安全的O.905微米砷化镓激光测距仪、3倍望远镜。

ITL公司的另一个产品是Harder，外形尺寸为2O8mm×118mm×256mm，质量为2.7kg。它采用制冷型3～5微米320×256像素的热成像仪，具有连续变焦功能(视场从1.9×1.4°到25.6×19.7°)，对坦克目标的探测和识别距离分别为9.5km和5.5km。其他模块包括红外指示器、内置GPS、带倾角计的数字磁罗盘。

为了在传统的激光测距仪基础上为部队提供更强的目标定位能力和态势感知能力，ITL公司开发了紧凑型目标捕获系统(CATS)。该系统仅需增加一个RS232／422串行通信接口即可实现战场数据管理功能。CATS质量为0.4kg，通过其目镜，使用者能够在彩色OLED屏幕上观察852×600像素的图像。它还包括一个处理单元、GPS接收器和数字磁罗盘。CATS可以单独使用，也可连接到士兵的便携式计算机上使用。CATS能够将使用者的自身位置和目标位置实时显示在数字地图或一幅照片上，还可显示从指控系统获得的战术数据和图像。

塞莱斯-伽利略公司的Linx系统

塞莱斯·伽利略公司为意大利陆军的未来士兵系统计划开发了一种近距离的手持式目标捕获系统，名为Linx。该系统的装备对象是步兵班长，质量不足1.8kg。系统采用非制冷型8～12微米320×240像素的热成像仪，视场为12×9°。其他模块包括：彩色昼间摄像机、人眼安全的1.55微米激光测距仪(探测距离4km)、内置GPs接收器、数字磁罗盘和“快照”装置。热成像仪对人员目标的探测距离为1km。对坦克目标的探测距离为2km。目标数据和图像可通过蓝牙无线链路传输到士兵系统的计算机上。

Recon Ⅲ系列产品

美国军方是手持式目标捕获系统的最大用户，美国国内在这一领域的代表性厂商是FLIR系统公司。该公司在2003年9月推出了MilCAM ReconⅢ目标捕获系统，部分已交付给海军水面武器中心。

目前，ReconⅢ系列中质量最大的型号是双波段目标定位系统(LocatIR)，包括电池在内质量高达4.5kg。电池容量能够支持2.5小时连续使用，在节电模式下可使用4小时。系统外形尺寸为222mm×249mm×83mm，有制冷型及非制冷型两个热成像模块。系统具有3种视场：宽视场15×11.3°、中等视场10×8°、窄视场2.5×1.8°，并且具有4倍电子变焦功能。由于采用了分屏显示装置，能够将任一传感器获得的图像同时显示。系统的其他模块包括：内置C／A型GPS接收器和外置军用GPS的接口、数字磁罗盘、可分离的1.54微米激光测距仪(探测距离5km以上)。

还有一种在售的产品是ReconⅢFP。与双波段目标定位系统(LocatlR)相比，ReconⅢFP具有相同的双波段探测能力和性能指标，外形尺寸也相同，但是质量轻一些。ReconⅢFP的主要变化体现在以下几个方面：质量为2.95kg、可选2倍和4倍的电子变焦倍率、电池连续工作时间4.5小时、改进的“锐化、调校与对比度增强”(STACE)数字图像处理方法、可选的30／150mW激光指示器。

FLIR系统公司的ReconⅢ系列中的轻型目标定位系统也具有STACE处理功能。该系统采用非制冷型热成像技术，质量小于2.3kg，外形尺寸为203mm×251mm×109mm。系统视场为9.2×6.9°，具有4倍连续电子变焦、自动对焦等功能。其他模块包括768×494像素的彩色CCD摄像机，支持单色、彩色和分屏显示的双目OLED显示器。采用两块锂电池可连续工作4小时以上。还可选装激光指示器。虽然系统没有内置激光测距仪，但可以通过数字磁罗盘为使用者提供目标的方位数据。

M25系列产品

Fraster-Volpe公司推出了M25Stedi-Eye昼夜稳定型双目镜的增强型号。基本型的M25 Stedi-Eye是一种手持式14倍双目镜，外形尺寸为210mm×190mm×89mm。在位于光路中央的万向平台上安装了一个微型精密陀螺仪，从而能够在目标移动或目镜移动的时候仍然保持图像稳定，减少了因手抖动或平台颤动引起的图像不稳。两节AA电池供电。

为便于光线昏暗时使用，可以为M25双目镜附加二代像增强管或三代像增强管的微光镜。还可与Fraster-Volpe公司的“微型一体化摄像眼(MICE)”传输／视频处理装置配合使用，使得图像可以传输给远程的观察者。

Fraster-Volpe公司还在研发一种集成有激光测距仪和数字磁罗盘的M25新型号，可提供目标的距离信息和方位信息。

诺斯罗普·格鲁曼公司Mk Ⅶ系列产品

诺斯罗普·格鲁曼电子系统公司的MkⅦ型手持式目标定位系统装备了美国陆军的炮兵观察员和特种部队，同时还在美国空军和海军陆战队中使用。MkⅦ早在多年前就作为美国空军“可靠攻击”系统的一部分开始服役，且仍在生产。

MkⅦ基本型质量为1.91kg，外形尺寸为82mm×188Mm×161mm。系统采用人眼安全的1.57微米激光测距仪(探测距离20m～20km)，其他模块包括：7.3×18望远镜、内置数字磁罗盘、倾角计和三代像增强管微光镜(4倍放大倍率、8.3°视场)。目标的方位、高度和距离数据通过RS232接口传输到PLGR GPS接收器，通过计算得到目标的坐标。

Mk ⅦE增强型也已开始服役。美国陆军在2006年12月采购了大约900套。Mk ⅦE采用内置的GB-GRAMGPS接收器(卡)，并用探测距离更远的非制冷型热成像仪代替了微光镜。此外，该系统还有专门的出口型号，可使用标准的商用电池。