迷彩伪装技术及其发展趋势

1 引言 伪装[1]是指为欺骗或迷惑敌方所采取的各种隐蔽措施。它是通过隐蔽真目标、设置假目标、实施佯动、散布假情报和封锁消息等措施，以降低敌方侦察器材（包括人员）的侦察效果，提高目标的生存能力，使敌方对己方军队的部署、行动、作战企图等产生错觉，造成指挥失误。伪装技术措施[2]主要包括：天然伪装、迷彩伪装、植物伪装、人工遮障伪装、烟幕伪装、假目标伪装、灯火与音响伪装等。

迷彩伪装是一个国家伪装技术水平的重要标志，目前已成为世界军队武器装备防侦察探测的一种普遍方法。迷彩伪装技术主要是测量背景反射特性，以背景反射光谱特性曲线为基础，制定迷彩颜料或涂料的配方，以复制背景；并通过对颜色和表面组织结构的控制，在目标上形成地物色彩和表面组织结构图案，以减少与背景的对比度，消除阴影，造成模糊，改变目标的轮廓[3]。

2 迷彩伪装技术的研究现状 2.1 传统迷彩伪装技术 传统迷彩的发展和应用从第二次世界大战至今已经历了将近一个世纪，在保护军事基地和重要战略目标等方面发挥了巨大作用。传统的迷彩伪装[2]采用较大的迷彩斑点、圆滑的边缘轮廓，三色与四色大斑点就能较好地分割目标的外形轮廓，对抗近距离、较低分辨率的侦察，伪装效果比较好。可分为：

(1)保护色迷彩。这是一种接近于背景颜色的单色迷彩，适用于单调背景上的目标伪装。如涂在军事车辆、坦克上的绿色涂料，可减少小军车、坦克在绿色植物背景中的显著性。早期的迷彩大多使用普通油漆，只能对付可见光探测。现代的迷彩涂料已不是普通的油漆，而是专用涂料。例如，有一类绿色涂料和植物 叶绿素一样具有较高的红外光反射率[4]。

(2)变形迷彩。采用与背景颜色相似的不规则斑点组成的多色迷彩，可用于伪装多色背景上的运动目标。这类伪装迷彩歪曲了目标外形，使运动中的坦克、火炮、军舰能很好地融合于背景之中，造成敌方侦察和识别的困难。这种新的多色迷彩在军队装备中被广泛运用，“迷彩服”、“迷彩帐篷”等等都是这一类伪装技术。

(3)仿造迷彩。使目标多色迷彩表面与背景融为一体。主要用于仿造周围背景斑点颜色、形状等特征的多色迷彩，适用于固定目标伪装，如建筑物、永久工事、火炮等。

2.2 迷彩伪装的发展现状 二十世纪70年代后，航空与航天照相侦察开始向高分辨率、数字化方向发展，高技术的发展推进了侦察探测及其相关技术的发展，可见光、红外、雷达、微光夜视和高光谱等各式各样探测装备相继装备部队，传统的迷彩伪装已经难以对付这类高分辨率侦察，这对迷彩伪装设计提出了更高的要求[5]。冷战后，多波段迷彩和计算机迷彩设计逐渐成为迷彩设计的主流。

2.2.1 多波段迷彩 多波段迷彩设计的基本方法是将不同波段的伪装技术组合设计，以期在各个波段均取得不错的伪装效果。迷彩的多波段研究强调迷彩在可见光、红外、雷达及其它波段均具有不错的伪装效果。

李源等[6]提出未来要研究全波段迷彩伪装器材：注重增强伪装涂料的性能，大大减弱目标对激光的反射。广泛应用新型吸收材料，可使迷彩伪装器材随环境的物理特性变化，针对敌方侦察、制导光谱波段，自动或人工控制改变器材吸收波段，从而提高迷彩伪装器材的智能化。突出提高机具作业效能，以实施大面积、大规模迷彩伪装。

近年来，随着红外迷彩伪装技术的成熟，利用其对目标红外热图像进行分割，破坏图像特征的特点，为目标红外对抗技术开辟了一条全新的道路。近红外线隐身涂料在目标上形成涂层，它的工作原理可分为单色迷彩、变形迷彩和变色迷彩类。

吴文健等[7]、余大斌等[8]以目标与背景的表观温差为基础，对红外迷彩涂料的隐身效率进行了一定的研究。红外迷彩伪装技术，作为一种比较新的红外对抗技术，国内外对其开展的研究还不够深入，特别是关于红外迷彩涂料对目标热图像的分割效果以及涂料的相关设计参数优化等方面的报导较少，陈翾等[9]对此方面进行了一定的研究，采用优化后的迷彩涂料，达到了较好的红外伪装效果。

事实上，当前研究水平远未实现这一目标，而且当前的侦察探测仍然以可见光为主。因此，深入研究可见光波段的迷彩图案设计仍然具有重要意义。

2.2.2 数码迷彩 数码迷彩的研究，国外从上世纪70年代开始进行初步的探索。当时国外学者从视觉心理的角度来研究迷彩设计与图案组合问题，提出了“双重纹理伪装”[10]概念，这是数码迷彩技术的前身。从上世纪90年代初开始，随着计算机技术、信息技术的快速发展，特别是数字成像侦察的广泛应用，“双重纹理伪装”的研究成果开始在加拿大、美国、芬兰等欧美国家的伪装服设计上得到应用，成为名符其实的数码迷彩伪装服。

数码迷彩[11]的研究始于1995年的加拿大，1997年正式被加拿大国防部定为陆军标准迷彩图案。1998年温带丛林数码迷彩 (CADPAT TW)获得成功之后，加拿大又研制了适于城市和荒漠地带的荒漠迷彩AR。CADPAT数码迷彩的成功引起了美军的注意，林地、城市和荒漠型三种数码迷彩MARPAT相继得到开发。在2003年伊拉克战争中，美国海军陆战队试用了MARPAT，该数码迷彩经受了实战检验。2004年6月美军向外界宣布，将以新型的陆军数码迷彩通用作战服ACU完全取代目前使用的林地型迷彩作战服和沙漠型迷彩作战服，成为未来美国陆军唯一的迷彩作战服，其颜色为棕褐色、灰绿色和绿色三种，不使用黑色是因为黑色不利于动态伪装。除加拿大和美国之外，芬兰和澳大利亚等国也发展了自己的数码迷彩服。

在CADPAT和MARPAT迷彩设计的基础上，美国HyperStealth生物技术公司将分形技术引入数码迷彩设计中，设计的KA2型分形数码迷彩已应用于约旦空军、警察、海关和反恐军队，经实践检验，该种迷彩适用于武器、车辆、直升机和喷气机等，还可应用于大型建筑的伪装。

美军近年来运用数码技术，对迷彩图案进行了大量研究筛选，复选出虎斑[12]和数码两种迷彩图案。美国空军在2007年开始使用新款的数码虎斑迷彩作战服，这种类似虎斑的迷彩，非常适合丛林地带的掩护。通过评估和进一步比较发现，数码迷彩的隐蔽伪装效果优于虎斑和其他迷彩。所以，美军决定采用数码迷彩作为新型迷彩图案，并在伊拉克战争中部分配发部队使用从而装备全军。

2009年国庆阅兵，30个装备方队身着靓丽的数码迷彩通过天安门广场，我国第一次正式使用了数码迷彩[10]。它运用计算机布图，以密密麻麻的小方格来模拟自然环境图像的新式迷彩技术，解决了传统迷彩颜色块之间衔接不自然，与背景弥合度不高等问题，加上内在的防侦视伪装性能，大大提高了军服在短距离内的伪装效果。

随着侦察水平以及相关学科水平的发展，数码迷彩伪装技术作为我军伪装装备在信息化建设进程中的新成员，必将对迷彩伪装技术的设计及涂装理念、方法，对武器装备的伪装性能和外观产生巨大影响。

2.2.3 仿生迷彩 在前几个时期的迷彩设计中，仿生的层次较低，相当一部分是直接复制植物叶片或体色斑块，在侦察探测水平较低的情况下，这种设计是可以满足伪装需求的。第二次世界大战之后，随着仿生学的发展，人们对模仿动物颜色进行伪装的研究更加深入和广泛。美国军方目前正在进行变色迷彩的研究[13]，这种可以通过改变自身颜色来适应背景环境的迷彩伪装服也被称之为现代战场“变色龙”。人们期待已久的“自适应迷彩”（像变色龙那样根据环境的变化而变化）很快就会成为现实。

自适应迷彩用于伪装目标的涂料在光源的光谱成分改变时，能呈现不同的颜色，使伪装目标的颜色在各种情况下都与背景相融合。2009年，美军在阿富汗试用Multicam迷彩（通用型迷彩图案）的新型作战服。Multicam的最大特点是取消了ACU分丛林迷彩、沙漠迷彩、山地迷彩和城市迷彩等不同种类的区别，仅采用一种颜色较淡的“通用型迷彩图案”。设计公司CRYE Precision宣称，新图案结合了特殊的“数码调色技术”，具有在自然光下变色的效果，可以同时在沙漠、森林和城市三种环境下使用，效果受到肯定[14]。

2008年张勇[15]提出了仿生迷彩伪装设计及其数字化处理技术的全新理念，系统地研究了生物过滤器、虚拟伪装场景等创新性技术方法，并对数字化处理、伪装效果的主客观评价进行了相关的技术改善和优化工作，形成了仿生迷彩伪装设计的全新技术体系。

3 迷彩伪装的发展趋势 迷彩伪装是军事伪装隐身的一种常规手段。世界各国都在迷彩伪装技术方面开展了广泛和深入的研究，但有些关键技术难题目前仍未得到很好的解决，其中既有技术方法的问题，还有集成匹配与战术应用等问题。世界各国的工程技术人员和指挥作战人员一直在努力攻关，并且期望在迷彩伪装新概念和新方法方面取得更突出的进步。

从早期的保护迷彩到现今的数码迷彩，从单一的迷惑肉眼识别到能够对抗光学侦测器材，迷彩服功能越来越强大，也许在不久的将来，能够使士兵完全隐身的“光学迷彩”[16]将出现在战场上。目前所谓的光学迷彩，实际上是有一点类似于魔术的表演，原理是利用原反射和影像投射技术来达到光学迷彩的效果。因它的功能可以如透视一般看到内部，所以能应用在医学上或是建筑、机械工程等方面。

未来战场，各种热红外成像侦察装备将得到广泛应用，所以要求迷彩伪装必须具备能够对抗热红外成像侦察的能力。由于信息化战争条件下远程跨区机动作战成为可能，就要求迷彩伪装必须具有随活动地域、季节、天候等变化而适时变化的能力，以实现与动态背景全时域高度融合，所以变色迷彩前景广阔。而自适应迷彩，则主要针对复杂电磁环境，由于未来面临的侦察探测威胁瞬息万变，要求迷彩能够真正实现“同色同谱”的设计理念，以更好地对抗高光谱成像、激光探测、偏振探测等侦察手段。

目前，迷彩发展与生物的关系越来越远，虽然取得了一些进步，但成效并不明显，而且迷彩伪装的发展水平一直落后于侦察探测水平。追本溯源，人们惊奇的发现，自然的和天然的伪装永远是最好的，因此重新向生物学习成为解决当前迷彩伪装技术瓶颈的关键。

世界高技术侦察探测还呈现出侦察平台全维化、分辨能力精细化、侦察与打击一体化等重要趋势。因此可以预见，未来迷彩伪装必将会随着侦察波段的拓展、分辨能力的提升，逐渐向红外迷彩、变色迷彩和自适应迷彩等几大重点方向快速发展。仿生科学、纳米科技、认知神经科学、材料科学等领域的科技进展不断， 这些新科技促进了现代迷彩的发展，使未来战士的藏身本领毫不逊色于变色龙。

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