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国防军工行业——红外热像装备研究报告

发布日期:
2018-04-10
浏览量:
61708

1. 红外热像装备技术简介 
    1.1. 红外辐射的特性 
    1800年,英国天文学家F.W.赫胥尔使用温度计研究太阳光的能量分布时发现了红外辐射的存在。从此,人类就对红外技术展开了深入的研究。红外线是一种人眼看不见的光波,在电磁波谱中位于可见光和微波中间。通常人们将红外辐射划分为近、中、远红外三部分,但是这种波段的划分标准一直没有得到统一。一种主流的划分方法是近红外(又称短波红外)的波长范围为0.75~3微米;中红外(又称中波红外)的波长范围为3~6微米;远红外(又称长波红外)的波长范围为6~15微米;极远红外的波长范围为15~1000微米。此外,因为大气对红外辐射具有散射和吸收作用,这使得红外辐射的能量在大气传输中会产生损失,尤其在恶劣的天气条件下。所以在红外遥感波段的选择上会选择散射和吸收作用弱的波段,即1~3微米、3~5微米和8~13微米三个所谓的大气窗口,所以在军事等应用领域,也将这三个波段分别称为近红外、中红外和远红外。红外辐射在自然界中是广泛存在的,任何温度高于绝对零度(-273.16℃)的物体都会产生红外辐射。 
    图1:红外热辐射波段划分图 
     
    因为红外线辐射事实上是基于物体分子的热运动,温度越高,热运动越剧烈,辐射的能量就越大,因此,红外线辐射能量的大小直接与物体温度相关。利用红外热像设备,我们就可以使用肉眼看到物体表面的温度场的分布情况。整个过程涉及光学、机械、微电子、物理学、计算机、图像处理等多个学科的综合交叉,是名副其实的“高科技”。 
    1.2. 红外热像装备的基本原理 
    红外热像装备主要由以下四大部分组成:红外光学系统、红外探测器、后续信号处理电路及图像处理模块。它的主要工作原理就是将物体的红外辐射经过镜头聚焦到探测器上,探测器会将红外辐射转换为相应强度的电信号。电信号再经过后续的信号处理及图像处理模块生成相应的图像。 
    红外热像装备中最主要的就是红外探测器,整个系统的性能很大程度上是由红外探测器的性能直接决定的。且在成本方面探测器要占整个装备的50%以上。红外探测器最初是以热电偶、热电堆、测热辐射计等热探测器为主。1917年,由美国人研制出第一支硫化铊光电导红外探测器,随后在上世纪30 年代末,德国人研制出硫化铅(PbS)光电导型红外探测器。在二次世界大战中,红外探测设备大放异彩,让人们认识到红外探测器在军事应用中的重要地位,加快了红外技术的发展。但这些早期的红外探测器波长单一,并且量子效率和工作温度都比较低,很大程度上制约了红外探测器的应用范围。这一问题在1959 年英国Lawson 发明碲镉汞红外探测器后得以改善,红外探测器的发展从此进入了一个新的纪元。碲镉汞红外探测器自发现以来一直是红外探测器的主要材料之一,包括美国、法国、以色列以及中国等国家的红外研究工作者对碲镉汞红外探测器都进行了持续而深入的研究。同时,碲镉汞材料与器件存在的不足也促使人们不断努力地去寻找挖掘新的红外材料以及研究新的器件技术。碲镉汞探测器成为了红外热像装备探测器一个标准,每出现一种新的材料或器件技术,都会先同碲镉汞进行对比。低维量子阱红外探测器技术、Ⅱ类超晶格红外探测器技术的发展就是最好的例子。这两类材料克服了大面阵碲镉汞材料和器件技术上存在的不均匀性及稳定性问题,在短短20 多年的发展中得到了广泛的应用。 不同材质的探测器适用于不同的红外波段,各个红外波段上目前主流应用的探测器如下图所示: 
    图2:红外热像装备工作原理图 
     
    可以看到,碲镉汞探测器覆盖了整个红外波段,铟镓砷主要作为短波红外探测器使用,锑化铟主要应用在短波和中波红外领域,量子阱及Ⅱ类超晶格在中波和长波上有不错的表现。而微测热辐射计主要是在长波红外上应用。短波红外主要应用在对地观测、运输安全以及工业无损过程控制等领域,其在光源的照射下大气吸收水平比较低,可以同可见光形成较好的对比,多为主动式应用。中波和长波红外是目前应用最广的两个探测波段,在这两个波段选择上要综合考虑探测器性能、目标及背景辐射、大气衰竭以及成本等多个因素。 此外,根据红外探测器是否需要制冷,可以分为制冷型和非制冷型产品。其中,制冷型红外热像装备加装了制冷装臵,具有灵敏度高、作用距离远等特点,帧频可以达到200Hz以上,但同时整个系统更重、更复杂,价格更昂贵,因此主要应用于军用、航天等高端领域。在制冷型探测器中,目前应用较为成熟的是碲镉汞及锑化铟。相比于制冷型探测器,非制冷型探测器虽然灵敏度低、作用距离短,帧频一般在100Hz以下,但具有轻便、结构简单、成本低等优势。在军民领域都有广泛的应用。非制冷红外焦平面探测器大致可分为热电偶、热释电、光机械和微测辐射热计等几种类型,目前市场上主流应用以微测辐射热计为主。其发展的趋势为在缩小像元尺寸的基础上阵列不断增大阵列规模。目前微侧热辐射计最常用的热敏材料包括氧化钒(VOx)以及多晶硅 (a-Si)等。多晶硅的优点是与标准硅工艺完全兼容,制备过程相对简单。但由于多晶硅是无定形结构,其1/f噪声比氧化钒要高,所以成像质量通常不如氧化钒材料。不过采用多晶硅材料的微测辐射热计可以将薄膜厚度控制的非常小,在保持较低热响应时间的同时也具有较小的热导,可以在一定程度兼顾图像刷新率和信号响应率的要求。 
    热灵敏度NETD(noise equivalent temperature difference )是红外热成像系统灵敏度的客观评价指标,举例说明一下:假如一个红外热像设备在25℃的环境下热灵敏度为50mk ,那么在该环境下,当物体发生50mk(0.05℃)的温度变化时,该红外热像仪的探测器就可以感应到。该指标直接决定了探测器的探测能力,NETD的值越小,表明探测器的探测能力就越强。像元尺寸的大小决定了成像的分辨率情况,阵列的大小决定了视场的大小。 
    制冷型探测器的性能明显要优于非制冷探测器。对于探测距离较近的红外系统(10m~2000m)以及用于观察大面积强红外辐射目标的红外系统(如观察森林火灾),使用非制冷长波探测就足以满足要求。在湿度较大的环境下(如舰载红外探测系统),优先使用中波红外系统,因为在这种湿度较大的环境下中波辐射的大气透过率要比长波高得多。在湿度较小的环境里,如果探测温度在300K(约27℃)以下,主要使用长波探测系统进行远距离观察,如果是探测飞机热喷管、排气管、尾焰等高温目标,因为这种情况下目标的中波辐射更为明显,多采用的是中波探测系统。此外,在高速运动的环境下(如导弹和机载探测系统),系统的窗口玻璃要承受很大的风压和气动加热,目前还没有比较合适的光学材料,也较多采用中波进行探测。总的来说,目前长波和中波制冷探测器主要用于空空制导系统、探测搜索系统、红外预警系统和高性能的观察系统;长波非制冷探测器则多用于一般的红外观察系统。 此外由于非制冷探测器接收目标红外辐射后的温度变化很微弱,为了使其的热量得以维持,需要将其封装在真空环境下工作。真空封装技术可分为芯片级、晶圆级、像元级等,其中芯片级封装技术按照封装外壳的不同可分为金属管壳封装和陶瓷管壳封装,这也是目前各公司产品采用最多的封装技术。晶圆级封装是一种新型红外探测器封装技术,需要同时准备与探测器晶圆相对应的另一片硅窗晶圆,硅窗晶圆一般采用单晶硅材料以获得更好的红外透射率,并在硅窗口两面都镀有防反增透膜。通过精密对位将红外探测器芯片与硅窗一一对准,在真空腔体内通过焊料环焊接在一起,最后再裂片成为一个个真空密闭的晶圆级红外探测器。与金属管及陶瓷管壳封装相比,晶圆级封装技术集成度更高,工艺步骤也有所简化,更适合大批量和低成本生产。晶圆级封装技术成熟后,探测器的封装材料成本将从千元量级降至百元量级。传导到终端普通非制冷红外热像装备的价格有望降至2000-5000元。目前高德红外及大立科技等公司均在推进晶圆级封装走向实用。 
    2. 红外装备在军事上广泛应用 
    红外技术最早就是被应用在军用领域,随着红外成像技术的发展与成熟,红外装备在军事领域的应用也越来越广泛。     2.1. 红外制导 
    随着科技的发展,精确制导武器已经成为世界上各大军事强国武器装备的主要发展方向,其在现代化的战争中的作战效益日益凸显。精确制导武器通过使用高性能的光电探测器,对目标进行识别、成像跟踪,进而控制和引导武器准确命中目标。导弹制导系统通常使用电视、毫米波、半主动激光、雷达、红外成像等制导技术,各类技术都有一定的针对性和适用范围。这其中主要的一种就是红外制导,红外制导具有分辨率高、抗干扰能力强,隐蔽性好、自主捕获目标,昼夜工作能力强等特点。导弹越接近目标,接收到的目标红外辐射越强,制导精度越高,大大提高了命中率。目前在空空、空地、地空、反坦克导弹等领域均有广泛的应用,据不完全统计,目前各国已生产和试制的红外制导导弹已超过50 种。 
    红外制导的原理就是利用目标本身的红外辐射和背景的红外辐射的差异来控制导弹识别乃至跟踪目标,其关键是红外导引头。红外导引头的研究从二次世界大战的时候就开始了,至今已经发展了几十年,经历了由单色到多色、由单一工作模式到复合工作模式的发展过程,其应用环境也从最初的对空作战扩展到对陆和对海作战。导引头按照探测模式的不同可以分为点源制导和成像制导,其中点源制导并不会充分采集目标特征的有价值信息,而红外成像导引头的性能和探测质量远远优于非成像导引头,拥有更高的灵敏度和更强的抗干扰能力,其图象质量与电视相近,但却可在电视制导系统难以工作的夜间和低能见度下作战。此外,按照采用探测器的不同可分为制冷型和非制冷型。制冷红外导引头一般是由位标器和相关电路构成,其中位标器又包括光学系统、调制器、红外探测器、制冷器、陀螺伺服系统。非制冷探测器则省掉了其中的制冷器部分。工作过程中,目标的红外辐射首先被光学系统接收,随后调制器将其处理成具有目标信息的光信号,再通过红外探测器将光信号转换成方便处理的电信号,后续电路随即将电信号进行滤波、放大,检测出目标位臵误差信息,然后反馈给陀螺跟踪系统,驱动陀螺带动光学系统进动,使导引系统的光轴向着目标位臵误差方向运动,同时后续电路还将给出导弹制导所需的控制信号,由此整个导引系统的角跟踪回路就完成了,通过其就可实现导引系统跟踪目标。 
    图3:红外导引头的构成 
     
    图4:“响尾蛇”AIM-9X空空导弹 
     
    图5:IRIS-T空空导弹 
     
    自第二代红外制导装备开始,红外成像制导系统大多采用制冷型红外焦平面探测器。这其中主要的原因是因为非制冷焦平面探测器的灵敏度相对较低,同时热响应时间也比较长,满足不了制导武器的高性能要求。所以非制冷的探测器最初主要应用于观瞄及民用领域。但实际上非制冷红外成像导引头具有性价比高、结构紧凑(休积小、重量轻)、易使用和易维护等优点。随着非制冷探测器制造技术的快速发展,中大规模、高灵敏度、小像素的非制冷焦平面器件实现工程化应用,并且成本大幅下降,已成为红外成像导引头的重要成员之一。经过多年的发展,非制冷红外成像导引头已广泛用于反坦克导弹、精确攻击导弹、小直径炸弹等。 
    红外制导未来的发展趋势主要有以下几个方向,一个是由红外点源寻的制导向红外成像制导发展,另一方面是由单模制导向多模制导发展,也就是由单波段的红外制导向双波段红外、红外与毫米波复合等复合制导方向发展。随着技术的不断更新迭代,红外制导的智能化程度将不断提高,而且将具有更远的探测距离、更强的跟踪能力和跟踪精度。 
    2.2. 红外夜视 
    在上世纪40年代,最先是由德国研制出主动红外夜视仪,但并没有马上投入到战场使用。美国虽然起步比德国晚,却是在与日本的实战中最早应用了红外夜视仪,并且取得了一定的效果。但是这种主动式红外夜视技术的隐蔽性比较差,再加上体积大、笨重等缺点,在20 世纪70 年代被逐渐淘汰,由红外热成像技术所取代。在海湾战争中,美军利用先进的红外成像技术取得了巨大的成效,由于夜视装备的大量使用,美军可以不分昼夜全天候作战,牢牢掌握了战争的主动权。对现代化战争的作战模式产生了深远的影响。 
    图6:美军新一代头盔式夜视装备ENVG 
     
    图7:我军用红外热像瞄准镜 
     
    近年来,单兵的夜视装备发展迅速,美国ITT公司近年来将热成像技术同图像增强技术结合到一起,设计生产了AN / PSQ-20 也被称为增强型夜视镜(ENVG),可显著提高美军夜战的战斗力。美国政府目前已为前线部队小规模采购并配发该款夜视设备。驻阿富汗的第10山地师配备了大约300套。据悉未来将有十几万套ENVG服役。 
    除以上介绍的单兵红外夜视装备外,地面载具用夜视装备以及机载前视红外吊舱等也是红外夜视装备的重要组成部分。其中机载FLIR(前视红外)与机载IRST(红外搜索跟踪系统)虽然都属机载红外系统,但其实在很多方面都存在差别。FLIR 适合于机载空对地火控系统,主要用于夜间和不良天气条件下对地面目标的导航和攻击。IRST 适合于机载空空火控系统中,用于对空中目标搜索和跟踪,可昼夜全天候使用。早期的IRST系统并不是严格意义上的成像系统。一般采用工作在3~5μm 的中波器件探测目标辐射。因为空中背景相对地面背景来说比较简单,所以基本上都是采用点源的工作模式,对目标进行搜索和跟踪;而前视系统大多采用8~14μm 的长波器件,探测目标和地面背景的温差成像。飞行员通过图像完成对目标的搜索、捕获、识别和跟踪。地面的背景复杂,点源的工作模式是很难实现目标识别任务的。而且IRST的搜索范围、扫描方式和截获跟踪方式同雷达比较像,目标的截获和跟踪不需人工参与;FILR系统大都具有宽、窄两个视场,宽视场用于探测,窄视场用于识别和跟踪,一般不做大范围的扫描,目标的探测识别需要人工参与。由于IRST的视场大,每帧图像所包含的像素数要比FLIR高出很多。因为有关数据只提供计算处理使用,帧频时间根据作战要求不同在1到10秒 之间。在采用高速计算机及相关算法情况下,IRST系统可以实现多目标跟踪。FLIR由于需要实时显示,为了防止画面闪烁,让驾驶员识别目标更方便,工作帧频一般在每秒25到30帧,一般不跟踪多目标。此外机载FLIR 系统大多采用吊舱形式挂装在飞机机身下方,以利于多机使用,而机载IRST系统一般采用半埋式安装在机身座舱玻璃前方,以利于空空搜索和跟踪。在新一代作战飞机上,从隐身性能的角度出发,机载FLIR 有向机内安装的趋势。 
    2.3. 红外搜索追踪及其他应用 
    事实上自二战以来,对地、对海和对空作战任务时的主要探测设备都是由雷达来承担的,雷达的重要性不言而喻,但雷达是一种主动探测装备,工作时需要向外辐射电磁波,容易被敌方的反辐射武器装备攻击,导致使用雷达装备的军事要地和高价值的作战平台成为敌方攻击的目标。如在两次伊拉克战争和科索沃战争中,美军使用了数量众多的巡航导弹对配备有雷达的政府办公大楼、军事要地、桥梁等实施了空袭,造成了大量的损失。所以在国家战略要地和作战平台中仅仅装备单一的雷达探测设备具有一定的风险,不能满足实战的需求,还必须为其配臵高性能的大视场被动搜索探测、告警和对抗装备,这是为适应现代战争复杂环境所必须准备的。同雷达等其他探测设备相比,红外成像探测系统具有隐蔽性好、角分辨率高、抗电磁干扰能力强、低空探测性能好等诸多优点,得到了各国军方的广泛关注和大力发展。以红外成像探测技术为核心构建的红外搜索与跟踪(Infrared Search and Tracking,IRST)系统已成为战场防御系统中的关键装备之一。红外搜索与跟踪系统是一种采用被动方式工作的成像探测设备,主要用于搜索跟踪空中、地面、海面目标,为近程防御武器系统提供目标信息。它的角分辨率比雷达高,但体积和重量却比雷达要小,而且能够提供符合人类视觉习惯的目标及背景图像,进而完成识别目标及选择攻击目标。IRST系统可昼夜工作,提高了飞机及舰船夜战时对目标的探测能力,且其具备在多视场角和各种背景条件下自动搜索跟踪多个目标的能力。将IRST系统与探测雷达组合,互为扬长补短,接力跟踪目标,从而构建出一种多模式、高性能的战略预警体系。 红外搜索与跟踪系统一般由光学系统、伺服驱动机构、红外探测器、信号处理和显示装臵等部分组成。扫描光学系统在伺服机构的驱动下进行全方位的搜索,一旦有目标进入到搜索范围,他的红外辐射就会被探测到并经过红外探测器转为相应的电信号。电信号经过放大、过滤等一系列的处理,去除噪声信号,将真实目标的坐标情况通过显示系统输出出来。 
    图8:红外搜索与跟踪系统工作原理枢图 
     
    红外搜索跟踪系统从装备应用上分,可以分为机载系统、地基系统和舰载系统等。根据使用平台及环境的不同,它们的控制系统、信号处理系统都有所差别。这其中,机载的红外搜索跟踪系统一般作为飞机武器火控系统的一部分,主要负责对空目标的搜索和跟踪,通常情况下对体积和重量都有要求。地面型红外搜索跟踪系统主要负责对地面和低空目标全方位的探测识别与告警,为地面防空系统或武器火控系统提供敌方来袭武器的方位等信息,通过组网可以实现对战区空域的严密防控。舰载型主要是强调对各种反舰导弹的全方位搜索、跟踪和告警功能,与陆基型功能类似。 
    红外搜索跟踪系统的发展趋势同红外导引一样,也是由单波段向多波段发展,由单一功能向复合功能发展,由扫描型向凝视型发展,同时小型化、缩短搜索周期、兼备目标指示和测距功能以及分布孔径红外系统也是未来发展的主要方向。除上述介绍的应用外,红外热像装备还在导弹逼近告警及星载空间遥感等军用领域有重要的应用。 
    3.红外装备市场展望 
    红外装备是现代化军队建设中不可或缺的常规装备。在防空系统、地基深空监视设备、夜视设备、导弹防御系统、海军和陆基成像和监测系统以及其他前瞻性军用红外系统上都有广泛的应用。而且近些年来国际反恐形势愈加严峻,红外热像装备由于其在全天候目标探测上的明显优势,已经成为了反恐领域的主要侦查警戒装备。各国在自己的港口、边境及重要设施区域都有加装红外热像装备以实现全天候的监控和防护,进一步促进了红外热像产品的需求。此外,出于对情报、监视和侦察事务的重视,越来越多的携带红外系统的固定翼飞机,旋转翼飞机以及无人机载荷系统被设计和制造出来。许多国家也宣布增加在红外产品方面的军队国防预算开支。整个国际军用红外热像装备市场呈现稳定增长的态势。 
    根据美国MarketsandMarkets 市场调研公司的预测,全球军用光电和红外传感器需求预计在2020 年可达163.5 亿美元,复合年均增长率约为7.71%。红外成像系统的高速增长很大程度上取决于高速发展的非制冷相关技术以及探测器成本的不断降低。 
    图9:全球军用光电/红外市场预测 
     
    另据美国Maxtech International 红外热像仪市场调查报告,军用红外热像仪的市场将保持稳定增长,2014 年全球军用市场规模达到78.01 亿美元,2019 年市场规模预计可达92.51 亿美元,年复合增长率3.40%。 
    虽然美国在削减相应国防预算的背景下可能会使市场份额稍有下降,但整体来看先进的红外传感器技术会被越来越多的国家所采用,所以整体的趋势是乐观的。中国、印度、巴西、俄罗斯和沙特阿拉伯等国家将作为整个军用光电/红外系统市场的主要推动力,会在未来一段时间内释放较大的需求。急速增长的需求会使防务领域的红外系统的市场成为一个蓝海。亚太地区特别是正在蓬勃发展的东南亚的经济增长,将为防务公司在军用红外系统市场提供显著的市场机遇。 
    单就红外成像系统来看,北美依然是市场增速最快的板块。复合增速为7.17%,亚太地区紧随其后,复合增速约为6.66%。出于红外热像仪的军事敏感性,军用产品往往以国家为单位实施产品和技术垄断,尤其各技术领先国对军用红外热像产品和技术高度保密,导致市场表现为以国家为主体的垄断竞争状态。具体看来,本行业的竞争主体集中在美、英、法、德、日和以色列等国。其中美国以强大的科研优势保持领先,在国际军品市场占据绝对主导地位。 
    据Maxtech International 统计,2014 年全球军用红外热像仪市场的前十大供应商中,美国厂商占据7 席,排名前3 位的美国Lockheed Martin 公司、Raytheon公司、L-3 公司占据了45%以上的份额,排名四到十位分别是:法国的Thales 公司、法国的Sagem 公司、美国Northrop Grumman 公司、美国的FLIR Systerms 公司、美国的UTC Aerospace 公司,英国的BAE Systems 公司,以色列的ELbit 公司。 
    4. 我国红外热像装备产业情况 
    4.1. 我国红外热像装备的发展情况 
    我国对红外技术的研究也已经有几十年的时间。事实上在1958 年之前,国内就已经有一些红外探测器的研制工作,但都没有产生影响,仅仅是以后红外技术发展的准备。1958 年的“55 号任务”(仿制响尾蛇导弹)可以说是我国现代红外技术研究的开端,很多研究所都开始进行红外技术的研究。这里面就包括至今仍是我国红外装备国家队的兵器工业211 所(昆明物理研究所)、中电11 所、上海技物所、中船717 所等科研院所。此外还有山东大学、吉林大学、华中工学院(现名华中科技大学)、西北电讯工程学院(现名西安电子科技大学)、华东工学院(现名南京理工大学)等高校也参与到红外技术研究中来。 
    因为红外技术本身是前沿科技的的一种,需要大量的资金支持,同时也需要大量的高端科研人才进行长时间的研究来寻求技术突破,所以以前的发展是以国家队为主。但是随着我国民营企业的不断发展,逐步涌现出了一批优质的民营红外公司。不过真正掌握核心竞争力的企业也是少数,这其中就包括高德红外、大立科技、飒特红外、艾睿光电、云南锗业等企业。 
    目前我国国内的制冷型探测器供应商主要有北方夜视集团旗下的211所、中电11所、高德红外以及其他一些科研单位,非制冷型探测器的供应商主要有高德红外、大立科技、艾睿光电及北方夜视集团旗下的北方广微等公司。光学材料供应商方面,高端的产品主要还是应用锗,供应商包括云南锗业、北方驰宏、蓝思泰克等公司。硫系玻璃等其他材料的供货商主要有舜宇光学及光电股份等公司。具体的红外装备制造公司包括高德红外、大立科技、飒特红外、久之洋、云南锗业、航天长峰以及各军工集团旗下的科研生产单位等。 
    图10:我国红外热像装备产业链主要企业情况 
     
    除图中所梳理的公司外,还有康拓红外、保千里、红相电力、金盾股份、华中数控、久远银海等上市公司也有红外设备相关的业务,但因其产品应用的领域主要为民用,故不在我们本次梳理的范围内。总体上来说,通过几十年的发展,我国的红外产业已经取得了很大的进展。但同时也要看到的是,我们的红外装备技术同美国、法国等国家还有着一定的差距,这也是我们未来需要努力的目标和方向。 
    4.2. 投资机会分析 
    目前在高性能的红外装备主要是以制冷型为主。其灵敏度及探测距离等指标相比非制冷产品有很大的优势。典型应用如空空/地导弹导引头、机载红外搜索追踪/前视系统(光电吊舱)、舰载搜索追踪系统等。这部分的产品突出特点是技术含量高,一般小批量装备,且产品单价及后续维护费用高,单品价格往往都在数十至数百万量级。制冷型装备性能相对价格而言是排在第一位的,未来会向着性能更优的方向发展。整体上的应用需求在近几年内会保持一个相对稳定的增长,爆发性增长的机会不大。未来随着各国隐形武器的大量装备,红外热像装备由于相对雷达等探测设备对隐形武器的探测效果更为明显,可能会迎来批量装备的机遇。 非制冷型的产品在军事上的应用主要是瞄具、夜视头盔、手持式的夜视装备、车载夜视装备、无人机光电吊舱以及反坦克导弹的导引头等。因为非制冷红外成像产品本身性价比高、结构紧凑、便于使用和维护,有望在军事领域内大量应用。而且随着晶圆级封装等非制冷探测器制造技术的发展应用,非制冷探测器成本有望大幅下降,这也将促进先进的非制冷红外热像装备在军事领域的批量使用。如便携式红外成像反坦克导弹就是未来一个批量应用的领域。在现代战争里面,局部战争往往多表现为科技含量高、作战单位小、作战快速化模式,大规模特种作战和空降、机降作战愈趋常见。在缺少地面炮火、空中火力支援或需要迅速压制敌方火力时,轻型/便携式反坦克导弹就成为首选的武器装备。根据斯德哥尔摩国际和平研究所数据库的数据,轻型/便携式反坦克导弹交易数量占反坦克导弹交易总数的一半以上。1993-2013年20年间,国际军贸市场上反坦克导弹的交易量达39.9211 万枚,其中,轻型/便携式反坦克导弹交易数量达21.8465万枚,占反坦克导弹交易总量的54.7%。如果按照交付数量21.8465 万枚来计算,平均每年交易的轻型/便携式反坦克导弹达10923 枚,按照60万元/枚的价格保守估算,单从全球军贸的角度来说就是每年近60亿的市场空间。而这其中,被动红外成像寻的的反坦克导弹由于可实现发射前锁定、发射后不管的效果,未来的占比将不断提高。 
    除便携式反坦克导弹外,非制冷型单兵红外装备的需求空间也很大,从国内情况来看,解放军人均配臵的夜战装备数量偏低,在很大程度上影响了我军的夜战能力,夜战装备升级迫在眉睫。据相关数据显示,美军作战部队红外热像仪的装备率可达55%,其在伊拉克战争中为士兵配备的红外热像仪产品达到了人均1.7具。这也从另一个角度说明我国军用红外装备还有很大市场。目前我军部队人数200万,单兵红外热像设备价格按照10万元/套估计,以10%的渗透率估算,市场空间就有200亿之巨。此外,在战车载具等其他领域中应用的非制冷型红外装备也有很多,可以说有非常广阔的市场空间。