展望數(shù)碼迷彩:“電子墨水“助車輛隨環(huán)境隱身

原標(biāo)題：展望數(shù)碼迷彩：“電子墨水”助車輛隨環(huán)境隱身

專家簡(jiǎn)介：蔣曉軍，碩士生導(dǎo)師，先后主持和參與科研項(xiàng)目20余項(xiàng)，獲軍隊(duì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，二等獎(jiǎng)8項(xiàng)，發(fā)明專利6項(xiàng)。

“像素點(diǎn)陣” 迷彩術(shù)

數(shù)碼迷彩，又稱數(shù)字化迷彩，是一種運(yùn)用計(jì)算機(jī)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(diǎn)陣”迷彩圖案等形式表現(xiàn)出來(lái)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(gè)個(gè)細(xì)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(qiáng)，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(cuò)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(yuǎn)距離看，不同顏色斑點(diǎn)通過并置、交錯(cuò)，可產(chǎn)生空間混色，能夠形成大斑點(diǎn)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(biāo)的外形輪廓，減少目標(biāo)和背景特征差異，降低目標(biāo)暴露概率，在有限的戰(zhàn)術(shù)偵察或攻擊時(shí)間內(nèi)難以發(fā)現(xiàn)或“看清”目標(biāo)，從而顯著提高戰(zhàn)場(chǎng)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(gè)國(guó)家偽裝技術(shù)水平的重要標(biāo)志。

早期迷彩偽裝應(yīng)用可以追溯到1890～1902年的英布戰(zhàn)爭(zhēng)。當(dāng)時(shí)，南非布爾族軍隊(duì)在兵器和軍裝上涂上與當(dāng)?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(zhēng)實(shí)踐中，人們發(fā)現(xiàn)模仿蝴蝶、斑馬、老虎體表紋理設(shè)計(jì)出的迷彩圖案，具有降低目標(biāo)特征暴露性效果。到第一次世界大戰(zhàn)時(shí)，外軍開始在坦克、車輛上大量運(yùn)用迷彩涂裝。在蘇聯(lián)衛(wèi)國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)中，面對(duì)德軍戰(zhàn)機(jī)狂轟濫炸，蘇軍受蝴蝶斑點(diǎn)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(shí)實(shí)，搞得德軍狼狽不堪。

傳統(tǒng)迷彩斑點(diǎn)較大、邊緣圓滑，主要用于對(duì)抗近距離、較低分辨率光學(xué)成像偵察。自上世紀(jì)80年代以來(lái)，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(dá)到了0.1米，目標(biāo)細(xì)節(jié)成為重要暴露征候，因此數(shù)碼迷彩應(yīng)運(yùn)而生。

數(shù)碼迷彩設(shè)計(jì)技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)圖形、自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別、視覺心理和偽裝原理等，是多學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物，能夠更好地對(duì)付高分辨率偵察。

數(shù)碼迷彩另一個(gè)吸引人眼球之處，是它能夠應(yīng)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和機(jī)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(dǎo)致隱身失效。

陸戰(zhàn)迷彩

多重環(huán)境 競(jìng)相提高實(shí)戰(zhàn)水平

數(shù)碼迷彩因隱身成效顯著，而備受各國(guó)兵家青睞。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)、俄羅斯等十多個(gè)國(guó)家和地區(qū)均引進(jìn)或掌握了先進(jìn)的數(shù)碼迷彩技術(shù)。目前，最具代表性的有加拿大“先進(jìn)性能”數(shù)碼迷彩、美國(guó)“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(jìn)性能”數(shù)碼迷彩服的士兵，無(wú)論是靜止，還是處于橫向縱向斜向等運(yùn)動(dòng)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(shí)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(cè)儀觀察，偽裝效果良好。當(dāng)置于綠色森林中時(shí)，其整體呈現(xiàn)綠色；在開闊沙漠環(huán)境時(shí)，則整體呈現(xiàn)棕褐色，且隨不同時(shí)段能自然融合于環(huán)境中。

KA2數(shù)碼迷彩綜合了美國(guó)、加拿大等數(shù)碼迷彩偽裝術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，并在遠(yuǎn)距離形成大迷彩斑點(diǎn)、在模擬反射和陰影效果等方面進(jìn)行了改進(jìn)，且自動(dòng)化設(shè)計(jì)水平更高，實(shí)戰(zhàn)化效果更好。

數(shù)碼迷彩除應(yīng)用于偽裝服外，其應(yīng)用范圍還不斷向作戰(zhàn)飛機(jī)、以及海戰(zhàn)和陸戰(zhàn)等裝備上拓展。在國(guó)慶60周年首都大閱兵上，我軍數(shù)碼迷彩成功應(yīng)用于閱兵裝備，為展現(xiàn)新一代武器裝備的國(guó)威軍威，增添了一道道靚麗風(fēng)景。

全域?qū)?實(shí)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(dòng)地域廣，背景復(fù)雜多變，各種問題隨之而來(lái)?？煞駝?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(duì)多環(huán)境”的數(shù)碼迷彩設(shè)計(jì)理念，并于2014年8月正式發(fā)布“天蝎二型”迷彩樣式，歷時(shí)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(diǎn)，選用“刷狀”“陰影線”“泥點(diǎn)”和“影跡”等更為豐富的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使斑紋更細(xì)碎，色塊更豐富，能夠更好地適應(yīng)林地、荒漠和城市等各類作戰(zhàn)地形背景。

同時(shí)，國(guó)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(jī)圖案，不僅能模擬復(fù)雜立體背景的紋理結(jié)構(gòu)，而且具有紅外阻隔和雷達(dá)吸波性能。

作戰(zhàn)裝備快速機(jī)動(dòng)過程中，欲實(shí)現(xiàn)與地形背景的“動(dòng)態(tài)融合”，一直是迷彩技術(shù)追求的目標(biāo)，數(shù)碼迷彩由被動(dòng)“靜態(tài)”式偽裝，向主動(dòng)“動(dòng)態(tài)”式偽裝發(fā)展已是大勢(shì)所趨。目前，量子隱身超材料、光源動(dòng)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(shí)現(xiàn)至高發(fā)展目標(biāo)提供了可能。

據(jù)悉，德國(guó)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?jǐn)z像、數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)后，可在車身上顯示復(fù)雜背景圖像，實(shí)現(xiàn)可見光自適應(yīng)隱身。英國(guó)航空航天系統(tǒng)公司采用“電子墨水”技術(shù)設(shè)計(jì)出主動(dòng)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(shí)適應(yīng)環(huán)境變化而變化?？梢?，現(xiàn)代迷彩術(shù)招法多多，戰(zhàn)時(shí)能迅速藏匿于自然景色中，令對(duì)手難覓蹤影。