大视场仿生复眼光电成像探测技术的研究发展.docx

【大视场仿生复眼光电成像探测技术】是一种借鉴昆虫复眼结构的新型成像技术，其主要目的是解决精确制导武器在复杂战场环境中的高分辨率探测、识别和跟踪问题。随着信息技术的快速发展，精确制导武器在军事领域的重要性日益凸显，它们需要具备更广阔的视场、更高的分辨率以及在恶劣环境下的稳定性能。昆虫的复眼结构由大量子眼组成，能提供360°的视场覆盖，并能实现高分辨率成像，同时具有信息处理能力，能够实时分析目标信息。 美军对此技术的研究始于较早时期，期望发展出多通道大视场光学系统，用于自主式制导弹药。空军研究实验室（AFRL）推动了先进仿生制导、导航与控制技术的研究，旨在创建仿生复眼光电探测器原型，期望它能在没有GPS信号的情况下进行导航、制导和避障。此外，这项技术还可能应用于制导引信或通信通道。 美国空军的大视场探测器计划也关注着仿生复眼技术，旨在为下一代精确制导弹药提供新型大视场光电探测器，提升打击精度和多目标跟踪能力。为此，AFRL、DARPA等机构资助了多家公司和实验室，如光谱成像实验室、Luminit公司和物理光学公司，开展基于仿生复眼的紫外、可见光、红外、双波段及多模复合光电探测器的研发工作。 在技术进展方面，2005年AFRL委托光谱成像实验室开发大视场仿生复眼图像光电探测器。2010年，DARPA资助下研发出第一款混合重叠型人工复眼，2015年再次获得资金支持，使技术进一步成熟。这种混合重叠型人工复眼模仿了昆虫复眼的光场信息控制，减少了对GPS的依赖，提高了导航和成像的自主性。 如图2所示的混合重叠型人工复眼，由多个光学子眼构成，通过图像拼接生成全视场图像。图3展示了其剖面结构，与自然界的昆虫复眼结构有相似之处。 大视场仿生复眼光电成像探测技术是精确制导武器发展的重要方向，它结合生物灵感和现代光学技术，旨在提升武器系统的战场感知能力和生存能力，应对未来战争中的挑战。随着技术的不断进步，这一领域的研究成果将对军事科技产生深远影响。