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1. 潜水镜的原理和结构？

1、潜水镜的原理和结构？

工作原理

按现有的技术水平，潜艇综合成像系统基本上由八大类成像系统构成。下面就依照艇上和艇外成像系统的顺序，分别描述八种成像系统的技术现状和特点。

1、潜望镜成像系统

现代潜艇潜望镜是在20世纪初发明的。1906年德国海军建成第一艘潜艇时，已使用了相当完善的光学潜望镜，由物镜、转像系统和目镜等组成。当时潜望镜的潜望力在5~7米，观察距离很近、视场狭窄、图像质量也很差，而且夜间无法使用。

传统潜望镜的主要功能包括观察水面的舰船、对空观察飞机、估算被攻击目标的距离、将其方位和距离提供给火控系统、在潜没状态下实施地标导航或天文导航等。

2、光电桅杆系统

光电桅杆与传统的穿透式潜望镜相比有诸多优点：如光电桅杆不穿透耐压艇壳，直接布置在指挥舱的合适位置，不但提高了潜艇耐压强度，也方便了指挥舱的布置。

光电桅杆的观察头部装有多种光电探测传感器、电子战和通讯天线等装置；艇外情况可通过电视和红外摄像机摄取，然后传输到艇内，显示在操控台监视器及大屏幕上。光电桅杆正在逐步取代穿透式潜望镜，成为潜艇作战信息系统的重要组成部分。

3、通气管摄像机监视系统

潜艇通气管技术是德国在二次世界大战时发明的。60年代开始研究在通气管状态下如何使用潜望观察装置，使通气管能够一管多用。

通气管摄像机监视系统把潜艇光电桅杆技术应用到了通气管装置上，使潜艇在通气管状态下工作的同时，又能保持警戒观察、通讯和雷达预警，提高了潜艇的隐蔽性。

4、围壳及壳体部分的摄像机电视系统

这是电视摄像机系统在潜艇上的特殊应用。主要用于对己艇的外部环境和各种发射状况进行检查和监视，也可为潜艇在冰层下活动提供光学导航。

电视摄像机系统在潜艇壳体上的应用至少有30年的历史，具体应用多见于英国，俄罗斯及北欧等国海军潜艇。

在潜艇围壳上应配置两台水下电视摄像机，一台置于向上观察的位置，另一台置于前视位置并与水平方向成40度角。这种布置方式十分有利于潜艇在上浮或前进机动时获得最好质量的图像

5、虚拟潜望镜系统

虽然称之为“虚拟”潜望镜，但与计算机技术领域的“虚拟现实”截然不同，也不同于围壳上的摄像机系统。虚拟潜望镜就是一种完全从水下潜没的潜艇平台上透过水面进行观察的光学传感器，包括潜艇水下摄像机、处理器和图像显示器。

所谓“虚拟”，是指图像显示器能把摄像机看到的海面上部半球形视场内的不完整图像重现为一幅完整的图像。虚拟潜望镜与潜艇传感器系统构成一体，可减少潜艇指挥员使用常规潜望镜的次数，提高潜艇的隐身性。

6、光电浮标系统

摄像机浮标系统(BCD)，BCD使用CCD传感器，并通过光纤和电缆与潜艇保持连接。CCD传感器由潜艇控制其稳定和监视方向，在水面上获取目标图像数据，再转换成光纤信号传送到潜艇上。获取的信息用图像增强算法软件进行处理。

潜艇用光电浮标可以进行隐身处理以提高隐蔽性，如伪装成冰块或海上漂浮物。

7、无人机系统

潜艇无人机的开发解决了潜望镜和光电桅杆潜望高度低、不能远距离观察的问题。潜艇可以在潜没状态下获得无人机从空中摄取的图像，从而提高了隐蔽性。

与潜艇有关的无人机技术研究始于80年代中期，当时的无人机是从鱼雷管发射的，已能从潜艇桅杆内向外发射无人机。

潜水面镜是观察水底世界的窗口，为了平衡中耳的压力，它是连同鼻扣在一起的。面镜要选择视野宽，裙带较宽边缘平顺，能紧密贴附面部，大小合适的。

面镜是潜水员在水中的窗口。由于水的密度比空气大，人类的眼睛在水中无法直接对焦，所以潜水员必须戴上面镜，使眼睛的前面保有空气的空腔，如此潜水员在水中才可以正常的观看。

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