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军事应用 　由于系统比雷达系统的分辨率高，隐蔽性好，且不易受电子干扰，较之可见光系统具有能识别伪装、可昼夜工作、受天气影响较小等优点。因此，在军事上得到广泛应用。其主要应用是：
红 外夜视 　50年代前期所用的夜视设备，都是主动式夜视仪，一般采用变像管作接收器，工作波段在1微米左右,在夜间可看见100米处的人，1公里内的 坦克、车辆和10公里远的舰船。现代夜视设备主要有热像仪（亦称前视系统）、电视和改进的主动夜视仪等。其中热像仪是具有代表性 的夜视装置。美国于60年代后期研制的一种光机扫描式成像系统，为飞机夜航和在恶劣气象条件下的飞行提供观察手段,工作在8～12微米波段，一般 采用碲镉汞光子探测器接收，液氮致冷。它的战术技术性能，比主动式夜视仪提高了一个数量级，夜间可观察到1公里处的人，5～10公里远的坦克和车辆， 视距内的舰船。这种热像仪几经改进，到80年代初，许多国家已出现标准化、组件化系统，设计者可按要求选用不同的组件，组装所需的热像仪，为军队 提供了一种简便、经济、互换性好的夜视装备。夜视设备已广泛应用于陆、海、空三军。如用作坦克、车辆、飞机、舰船等的夜间驾驶用观察设备，轻武器的夜 瞄仪，战术导弹和火炮的火控系统，战场前沿的监视和观察设备，以及单兵侦察设备等。今后将发展用凝视型焦面阵列组成的热成像系统，它的战术技术性能将进一 步提高。
制导 　50年代中期，美、英、法等国相继研制成功“响尾蛇”、“火光”和“马特拉”等第一代制导的空空战术导弹。 导弹 的导引头采用非致冷硫化铅探测器，工作波段1～3微米。它只能对敌机作尾追攻击，易受阳光干扰。随着技术的发展，制导系统日益完善。60年代 以后，在三个大气窗口都相继有了可供实用的系统，攻击方式从尾追发展到全向攻击，制导方式也有了全制导(点源制导和成像制导)和复合制导（/ 电视、/无线电指令、 /雷达）。
　　 点源制导系统已广泛应用于空空、地空、岸舰和舰舰导弹等数十种战术导弹上。预计到90年代初，点源制导系统仍将是上述战术导弹的主要制导方式之一。
　 　 成像制导系统的研制工作始于70年代中期，它比点源制导系统提供的信息丰富，具有更强的识别能力和更高的制导精度。80年代初，已在“小牛” 空地导弹 上使用。随着焦面阵列器件的研制成功，成像制导系统将进一步提高识别能力，并使导弹具有自主攻击能力。
侦察 　用于地（水）面、空中和空间的侦察设备，有照相机、扫描仪、望远镜、热像仪和主动式成像系统等。地面侦察设备主要是热 像仪和主动式夜视仪。潜艇使用的潜望镜，已具有伸出水面迅速扫描一周，收回后再显示观察的功能。水面舰船可借助探测跟踪系统，监视敌方飞机和 舰船的入侵。80年代初多数采用点源探测系统， 迎头探测飞机的距离为20公里，尾追约100公里；观测主动段 战略导弹 的距离大于1000公里。跟踪头与电影经纬仪和激光雷 达配合，还可用于靶场测量。第二次世界大战中，军用 侦察机 采用假彩色照相取得了明显的侦察效果。但胶片仅能敏感0.9微米以下的辐射,且保存困难。60年代以来,机载侦察设备主要采用扫描照 相机，以后又采用热像仪。扫描照相机是一种将目标和背景的图像通过光机扫描－光电-电光转换后,使其照在可见光胶片上成像的设备。60年代,这类设备 的角分辨率仅为0.5毫弧度（即在1000米高空可区分开0.5米的间距)。现代扫描照相机的分辨率已提高一个数量级。
　　 空间侦察设备已用于导弹预警卫星、气象卫星、陆地卫星和照相侦察卫星上。导弹预警卫星可利用星上的望远镜实时发现飞出大气层的来袭战略导弹，并监 视其飞行。军用气象卫星可利用星上的双通道行扫描仪拍摄全球云图。陆地卫星可利用星上的中远波段设备进行 战略侦察 。照相侦察卫星可利用星上的高分辨率的成像设备，昼夜侦察和监视对方的军事目标和军事活动。
对抗 　应用对抗技术可使对方探测和识别系统的功能大大下降，甚至不起作用。对抗措施可归结为规避和欺骗两类。规避是利用伪装器材，将军事设施、武器装 备等隐蔽起来，使对方探测不到己方的辐射源。伪装器材主要有伪装网和防涂料，80年代初期，它们仅能在1～3微米波段起作用，可对付某些 照相机和扫描仪，但对热像仪却无能为力。欺骗是用与自身辐射波长相似但更强烈的辐射源，诱开对方的探测系统，这种主动对抗装置有诱饵和干 扰机。前者如曳光弹、燃油箱等；后者是一种加调制的强源。它们多装在飞机和军舰上，用以引开来袭的制导导弹。这种主动对抗装置，直到80年代中期 还难以对付在 8～12微米波段工作的系统。对抵消对抗技术的作用，现代系统又采取了反对抗措施，如采用双色技术和多模跟踪技术等。