文/贺永泽

　　编者按：夜间追捕、丛林搜救、反恐突击……当可见光失效时，警用直升机如何“看见”目标？本期“警用装备”带您了解前视红外系统（FLIR）——这项让黑夜不再成为掩护的技术。

　　一场夜间追捕，让这项技术走进公众视野。
　　
　　2023年9月13日凌晨1时，美国宾夕法尼亚州南科文垂镇。
　　一名男子蜷缩在茂密林地的灌木丛中，不敢生火，不敢出声。他是两周前从切斯特县监狱越狱的凶杀案逃犯达内洛·卡瓦尔坎特，此时已逃亡14天。就在几个小时前，他从附近人家偷来一支步枪，在与持枪民众的对峙中侥幸逃脱。宾州警方将他列为“极高风险”目标，数百名执法人员的地毯式搜索持续多日，却一无所获。
　　然而，卡瓦尔坎特不知道的是，在他头顶数百米的高空，一架警用直升机正悄然盘旋。舱内，战术飞行动力官的目光紧盯着屏幕——在一片灰暗的林地背景中，一个明亮的白色光点格外刺眼。
　　“发现目标。”
　　那个光点，正是卡瓦尔坎特身体散发出的热辐射，被机载的“前视红外系统”清晰捕捉。无论黑夜多么深沉、丛林多么茂密，只要他有体温，就无法逃脱这只“热眼”的追踪。
　　地面战术小组根据直升机的实时指引完成包围。当日上午8时，特警队员成功将其逮捕。
　　宾州警方在事后新闻发布会上展示了这套设备。亲眼在屏幕上发现逃犯的詹姆斯·厄姆下士说：“如果让地面部队徒步搜索那些区域，需要非常长的时间。我们能帮助他们大大减轻工作量。”州警布莱恩·库恩斯中士补充道：“本来可能需要两天的搜索，有了这项技术，半天就能结束。”
　　这段真实的抓捕故事，让很多人第一次认识了前视红外系统。它究竟是什么？又是如何在黑暗中“看见”目标的？

　　一、什么是前视红外系统

　　前视红外系统（Forward Looking Infrared，简称FLIR），通俗理解就是安装在直升机上的“热成像摄像机”。它不依赖可见光，而是通过捕捉物体散发出的不可见红外热量来生成图像。所有温度高于绝对零度的物体都会发出热辐射，如人、车辆、建筑，甚至刚刚熄灭的发动机，都有自己的“热印记”。
　　布劳沃德警长办公室航空中队的主管克里斯蒂娜·蓬蒂切利用了一个形象的比喻：“温度每升高大约3度，图像就会从灰色变为更亮的白色，而最热的部分会显示为亮白色。”一辆刚熄火的汽车，轮胎和发动机会显示为亮白色；如果有人藏在棚屋内，整个棚屋都会因为人体温度的辐射而“发光”。
　　这就是FLIR的核心原理：把看不见的热量变成看得见的图像。
　　对于警用直升机而言，这项技术带来了几个关键能力：
　　1.全天候作战。不依赖可见光，在黑暗中也能工作，还能穿透烟雾、薄雾和轻度沙尘。
　　2.让目标“跳”出来。人体温度通常比周围环境高，在屏幕上显示为明亮的白色或红色，与暗色背景形成鲜明对比，在复杂环境中极易识别。
　　3.看得远、盯得稳。现代FLIR配备高倍率光学变焦和高精度稳定系统，能在数公里外发现目标。
　　4.自动跟踪。锁定目标后，系统可以自动跟随，即使目标移动、转向甚至暂时被遮挡，跟踪也不会中断，大大减轻机组人员的负担。

　　二、直升机下方那个“球”里藏着什么

　　如果你有机会近距离观察一架执行任务的警用直升机，一定会注意到机身下方那个可以自由旋转的球形装置——这就是FLIR系统的核心部件，业内常称为“光电吊舱”或干脆叫它“球”。
　　这个“球”不是普通的摄像头。它集成了高清热成像仪、可见光摄像机、激光测距仪、自动目标跟踪仪等多种传感器。在操作员手中一个类似游戏手柄的控制器操纵下，它可以360度旋转、上下俯仰，从数百米高空清晰看到地面上的车牌号码或逃犯的体貌特征。
　　圣地亚哥警察局空中执法单元（ABLE）的飞行员马修·兹杜尼奇这样描述他们的工作流程：“当有人报警说入室盗窃正在发生，或者有人从巡逻车逃跑，我们就会立即行动，警务飞行同时使用热成像摄像机扫描区域。”同事布莱尔·斯蒂芬斯补充说：“光电吊舱能让我们看到地面巡逻人员看不到的东西。我们的工作是成为他们的眼睛，把他们指引到需要去的地方。”
　　一套这样的系统价格不菲。根据公开资料，一套FLIR系统（含安装）约30万美元，高端型号可达38万美元以上。这些设备通常通过联邦或州拨款采购，不占用地方纳税人资金。
　　
　　三、主流装备与核心参数

　　目前全球警用直升机搭载的前视红外系统，主要来自几家专业厂商。不同型号在探测距离、成像分辨率、系统重量等方面各有侧重。以下是几款代表性产品的主要参数（详见下表）。
　　关于探测距离的说明：实际探测能力受天气、目标大小、环境温差等多种因素影响。以Star SAFIRE Ⅲ为例，其有效探测距离可达16公里以上。但在实际警务应用中，通常根据任务需要在数公里范围内锁定目标。
　　关于制冷与非制冷探测器：高端机载系统多采用制冷型红外探测器，如Star SAFIRE Ⅲ使用的InSb焦平面阵列，灵敏度极高（NETD可达20mK以下），适用于远距离侦察。非制冷探测器则启动快、成本低，常见于小型无人机和地面装备。

　　四、全球主要制造商

　　美国FLIR公司始创于1978年，总部位于俄勒冈州，是全球红外热成像仪设计、制造及销售领域的“头号玩家”。FLIR拥有完整的红外产业链——从红外探测器、镜头到系统集成都自行研发制造，是全球唯一高度纵向集成的红外热像仪厂商。其产品覆盖科研、工业、执法、军工等各个领域，代表产品包括Star SAFIRE系列、Ultra force系列等。圣地亚哥警察局空中执法单元配备的FLIR 380HD，英国搜救直升机队选用的Star SAFIRE 380-HD，均出自该公司。
　　L3Harris WESCAM（加拿大）是另一家享有盛誉的制造商，以其领先的机载光电吊舱技术著称，代表产品为MX系列，采用高性能多轴稳定云台，可集成多类传感器。
　　欧洲厂商方面，意大利莱昂纳多公司的Sky Ward IRST系统、德国亨索尔特公司的Argos系列光电瞄准吊舱，均以多光谱融合和智能识别见长。
　　中国力量也在迅速崛起。据公开资料，中国航天科工集团等国防科技工业企业积极拓展高端光电装备研制，其开发的警用无人机光电吊舱已应用于国内警用无人机平台。我国的民营企业自20世纪90年代开始涉足红外热成像领域，经过多年发展，部分企业已成为该行业的领军力量。这些企业不仅具备完整的自主研发和生产能力，产品线涵盖红外热像仪及激光测距仪等，还拥有军工资质，体现了民营企业在高端制造领域的硬实力。

　　五、真实战场上的“热眼”

　　FLIR的价值，最终要在实战中检验。
　　莫德斯托，2024年4月，一名嫌疑人驾驶摩托车逃避加州公路巡警（CHP）的追捕，在夜色中疯狂穿梭，自以为已经成功逃脱。但他不知道，莫德斯托警察局的空中支援飞机早已在高空悄然锁定了自己。这架吉普斯兰公司Aero GA8飞机上搭载着Teledyne FLIR Star SAFIRE 380-HD高清多光谱成像系统，无论地面多么黑暗，嫌疑人的热信号在屏幕上始终清晰可见。
　　飞机保持着安全高度，静静地跟随着这名毫无察觉的骑手。他一路骑到几公里外的一个乡村果园，停下车，走进一片树丛——原来他是停下来上厕所，放松一下紧绷的神经。就在这一刻，早已在附近待命的地面警力迅速行动，将其当场逮捕。嫌疑人面对突然出现的警察感到“非常震惊和意外”，他自始至终都不知道，自己的一举一动早已被空中的“天眼”全程监视。
　　“一件装备就可以彻底改变整个警局的文化，极大地提升警员和市民的安全。”莫德斯托警察局的迈克·希克斯警长事后接受采访时说。
　　通过FLIR系统的精确引导，这场潜在的危险追逐被化解为一次安全的围捕。这套空中支援系统让警方能够以更安全、更高效的方式追踪嫌疑人，避免了地面高速追逐可能带来的伤亡风险。
　　圣地亚哥，2015年2月的一个午夜，一名当地居民报警称听到有人试图破门而入。警察局空中执法单元的直升机几分钟内抵达现场，通过FLIR 380HD摄像机，立即在后院发现两名窃贼。嫌疑人翻越围栏逃窜，其中一人躲进灌木丛，以为黑暗可以掩护自己。
　　“躲在黑暗的、照明不好的地方的人，以为自己是隐藏的，”兹杜尼奇事后接受采访时说，“对于地面的观察者来说，他们确实是隐藏的。但我们的摄像机让我们能看到他们。”
　　在直升机的指引下，地面警力迅速完成包围，两名嫌疑人相继落网。
　　波士顿，2013年4月19日，马拉松爆炸案发生后的第四天，全城搜捕两名嫌疑人。当沃特敦市一名居民报告后院船只上有血迹时，马萨诸塞州警方立即调派直升机扫描。
　　FLIR成功穿透了覆盖船只的防水布，清晰捕捉到藏匿其中的嫌疑人焦哈尔·察尔纳耶夫的热信号。马萨诸塞州警方负责人蒂莫西·阿尔本事后证实：“直升机上装有一个前视红外设备，借助热成像技术，我们证实了船里确实藏着一个活人。”
　　FLIR Systems公司总裁安迪泰克从技术角度解释了这个关键细节：“这个成像仪是中波红外成像仪——在3到5微米范围内的红外频谱中工作。在这个特定波段下，许多塑料变得透明。”这正是FLIR能够穿透防水布的科学原理。
　　在持续监控一个多小时后，地面特警队掀开防水布，未发一弹便逮捕了重伤的嫌疑人。这一抓捕成为FLIR系统最著名的实战案例之一。

　　六、搭载红外摄像头的无人机能否替代直升机

　　近年来，消费级和工业级无人机迅速普及，很多人会问：既然无人机也能搭载红外摄像机，为什么还需要警用直升机？
　　答案在于几个关键能力的差距。
　　载荷与性能。小型无人机搭载的红外摄像机大多是微型化的非制冷热成像模块，通常在数百米内提供“看得见”的能力。而警用直升机搭载的大型光电吊舱，如Star SAFIRE Ⅲ，集成了高清热成像仪、可见光摄像机、激光测距仪、激光指示器等多种传感器，能在数公里外清晰识别地面目标。这种远距离、高精度的侦查能力，需要更大的光学孔径和更灵敏的制冷探测器，小型无人机无法承载。
　　续航与响应。小型无人机的续航时间通常在30分钟到1小时之间，而警用直升机可连续飞行3～4小时甚至更久。波士顿案中，FLIR对嫌疑人持续监控一个多小时后才发起进攻；宾州追捕案中，直升机持续作业数小时，最终发现目标。这种长时间、大范围的持续监控能力，无人机难以替代。
　　稳定性与环境适应性。警用直升机搭载的高精度稳定云台，如Tacf的LIR 380-HD的四轴稳定系统，能在强风、颠簸等恶劣条件下保证画面稳定。而小型无人机在大风、雨雪等复杂气象下的作业能力明显受限。
　　在实际警务行动中，两者各有分工：无人机灵活机动，负责低空、狭窄空间的快速侦查；直升机则作为“空中指挥所”，俯瞰整个战场，为大范围搜索、持续跟踪提供支撑。两者协同作战，构成完整的空地一体化警务感知网络。
　　七、未来会变成什么样

　　随着技术进步，FLIR系统正朝着更小、更轻、更智能的方向发展。
　　小型化。以ULTRA FORCE 380-HDc为例，系统重量已降至29.5千克，功耗仅225W，未来有望进一步降低，不仅可以适配更多直升机平台，甚至能搭载到大型无人机上。
　　多光谱融合。扩展至近红外、短波红外，甚至与毫米波雷达融合，实现透雾穿云、精细识别。Sea FLIR380-HD已可选配短波红外成像，提升海上环境感知能力。
　　人工智能赋能。引入行为识别算法，自动区分人车、预警可疑行为，进一步减轻机组负担。
　　网络化协同。利用5G/6G网络，构建直升机、无人机、地面站、移动终端的数据融合，实现真正的空地一体化。

　　八、结语

　　从莫德斯托的公路到圣地亚哥的居民区，从波士顿的后院到宾夕法尼亚的灌木丛——前视红外系统正在改变执法部门的工作方式。
　　正如圣地亚哥警察局空中执法单元的飞行员所说：“躲在黑暗里的人以为自己是隐藏的。但我们的摄像机让我们能看到他们。”
　　这项技术让黑夜不再成为掩护，让罪恶无处遁形。随着技术的不断进步，我们有理由相信，未来的天空将更加清澈，执法者的“热眼”将看得更远、更清、更准。■
　　
　　【作者简介】 贺永泽，深圳市公安局警务航空支队安全与政策研究室负责人，双照工程师，专注航空技术分析，行业政策研究。
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