ระบบค้นหาเป้าหมายด้วยความแตกต่างของแสงหรือเรียกสั้น ๆ ว่า ระบบค้นหาเป้าหมายด้วยความแตกต่าง ของแสง เป็นระบบ นำทางขีปนาวุธชนิดหนึ่งที่ใช้กล้องโทรทัศน์เป็นอินพุตหลัก กล้องจะถูกชี้ไปยังเป้าหมายในตอนแรก จากนั้นจะล็อกเป้าหมายไว้ ทำให้ขีปนาวุธสามารถบินไปยังเป้าหมายได้โดยการรักษาสถานะภาพให้คงที่ภายในขอบเขตการมองเห็นของกล้อง

ขีปนาวุธรุ่นแรกที่ใช้ระบบค้นหาเป้าหมายด้วยความแตกต่างของแสงคือAGM-65 Maverickซึ่งเริ่มพัฒนาในช่วงทศวรรษ 1960 และเข้าประจำการในปี 1972 ระบบนี้ไม่ได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย เนื่องจากเทคโนโลยีการนำทางอื่นๆ เช่นการนำทางด้วยเลเซอร์และGPSได้รับความนิยมมากกว่า แต่แนวคิดพื้นฐานเดียวกันนี้ถูกนำไปใช้ในกล้องเพื่อติดตามวัตถุ รวมถึงระบบที่ใช้ในการเล็งเลเซอร์กำหนด เป้าหมาย ด้วย

ควรแยกแยะ ระบบ ค้นหาเป้าหมายโดยใช้ความแตกต่างของแสง (contrast seekers) ออกจากระบบนำทางด้วยโทรทัศน์ (television guidance systems) ซึ่งส่งสัญญาณโทรทัศน์สดไปยังแท่นปล่อยจรวด จากนั้นแท่นปล่อยจรวดจะใช้การควบคุมด้วยตนเองเพื่อโจมตีเป้าหมาย ตัวอย่างของระบบนำทางด้วยโทรทัศน์ ได้แก่MartelและAGM-62 Walleyeบางครั้งมีการใช้คำว่า "contrast contour" แต่คำนี้อาจทำให้สับสนกับระบบ TERCOM ได้

กล้อง โทรทัศน์อนาล็อกจะสแกนภาพเป็นชุดของเส้นแนวนอนที่เรียงซ้อนกันในแนวตั้งเพื่อสร้างตารางหรือ "เฟรม" การเคลื่อนที่ของกล้องผ่านเฟรมจะถูกควบคุมอย่างระมัดระวังโดยตัวจับเวลาอิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่าตัวสร้างฐานเวลาซึ่งสร้างแรงดันไฟฟ้า ที่เพิ่มขึ้นอย่างราบรื่น ขณะที่กล้องสแกนภาพ ความสว่างของตำแหน่งที่กำลังสแกนอยู่จะถูกแสดงเป็นแรงดันไฟฟ้าด้วย ชุดของแรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงจากเซ็นเซอร์จะสร้างสัญญาณแบบปรับความกว้างของคลื่น (AM) ที่เข้ารหัสการเปลี่ยนแปลงความสว่างตามแนวเส้นสแกนใดๆ แรงดันไฟฟ้าที่พุ่งสูงขึ้นจะถูกเพิ่มเข้าไปในสัญญาณเพื่อระบุเมื่อเส้นหรือเฟรมสิ้นสุด^{[ 1 ]}

ตัวค้นหาคอนทราสต์เป็นอุปกรณ์ที่เรียบง่ายซึ่งสามารถนำไปใช้ได้โดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อนาล็อกพื้นฐาน โดยจะใช้การควบคุมอัตราขยายอัตโนมัติ บางรูปแบบ เพื่อปรับความสว่างของภาพจนกว่าจะมีพื้นที่ที่มีจุดคอนทราสต์สูง ซึ่งจะสร้างสัญญาณแรงดันไบแอสเพื่อแสดงระดับความสว่างของพื้นหลัง ทำให้วัตถุที่สว่างกว่าโดดเด่นขึ้น การเปลี่ยนแปลงคอนทราสต์อย่างรวดเร็วตามแนวเส้นสแกนที่กำหนดจะทำให้แรงดันจากกล้องเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน หากการเปลี่ยนแปลงมากกว่าเกณฑ์ที่เลือกไว้ จะกระตุ้นวงจรที่สองซึ่งส่งเอาต์พุตของตัวสร้างฐานเวลาการสแกนสองตัวไปยังตัวเก็บประจุ ดังนั้นตัวเก็บประจุจะเก็บค่าแรงดันที่แสดงตำแหน่ง Y และ X ของจุดคอนทราสต์สูงใดๆ ภายในภาพ^{[ 2 ]}

ภาพจากกล้องของขีปนาวุธจะถูกส่งไปยังห้องนักบิน ซึ่งจะปรากฏบนหน้าจอโทรทัศน์ขนาดเล็ก ซึ่งมักจะเป็นจอแสดงผลแบบมัลติฟังก์ชั่น ของเครื่องบิน ขีปนาวุธจะถูกเล็งไปยังเป้าหมายด้วยตนเองในเบื้องต้น โดยปกติจะใช้การป้อนสัญญาณขนาดเล็กบนคันบังคับของนักบิน หรือโดยเจ้าหน้าที่อาวุธในเครื่องบินสองที่นั่ง เมื่อกดไกเพื่อล็อกเป้าหมาย วงจรเกณฑ์ความคมชัดจะถูกเปิดใช้งานเมื่อกล้องสแกนตำแหน่งใกล้กับตำแหน่งที่ล็อกไว้บนหน้าจอ ภาพที่มีความคมชัดสูงภายในบริเวณนั้นจะถูกจดจำไว้ โดยปกติจุดที่บันทึกไว้จะถูกระบุบนหน้าจอ โดยปกติจะมีกรอบสี่เหลี่ยมล้อมรอบตำแหน่งที่เลือก ผู้ปฏิบัติงานสามารถเลือกจุดที่มีความคมชัดสูงอื่นๆ ภายในภาพเพื่อพยายามเลือกจุดที่อยู่บนเป้าหมายหรือใกล้เคียงกับเป้าหมายมากที่สุด^{[ 2 ]}

เมื่อเลือกภาพเป้าหมายที่เหมาะสมแล้ว ระบบค้นหาจะเข้าสู่โหมดติดตาม ในโหมดนี้ เอาต์พุตจากกล้องจะถูกละเลย ยกเว้นเมื่อกำลังสแกนใกล้กับตำแหน่งเดิมที่บันทึกไว้ ในตำแหน่งเหล่านั้น วงจรจะทำงานตามปกติ โดยส่งเอาต์พุตไปยังตัวเก็บประจุชุดที่สอง โดยการเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าในตัวเก็บประจุทั้งสองชุด ความแตกต่างของตำแหน่งระหว่างจุดที่เลือกไว้เดิมกับจุดปัจจุบันจะถูกส่งออกเป็นสัญญาณข้อผิดพลาด สัญญาณนี้จะถูกส่งไปยัง แท่นยึด กิมบอล ของระบบค้นหา เพื่อหมุนกล้องให้ตรงกับตำแหน่งเดิม จากนั้นระบบนำทางจะเปรียบเทียบมุมของกล้องกับมุมของตัวขีปนาวุธและส่งคำสั่งไปยังระบบควบคุมอากาศพลศาสตร์เพื่อนำกลับมาสู่เส้นทางการชน เพื่อตอบสนองความต้องการในการติดตามเป้าหมายที่เคลื่อนที่โดยปกติจะใช้ระบบนำทางแบบสัดส่วน ซึ่งจะสร้าง ระยะนำ ที่ จำเป็น โดยธรรมชาติ ^{[ 2 ]}

ระบบค้นหาเป้าหมายโดยใช้ความแตกต่างของแสงอาจประสบปัญหาเมื่อจุดความแตกต่างของแสงเปลี่ยนแปลงไป ปัญหานี้เกิดขึ้นได้ง่ายมากหากเป้าหมายเปลี่ยนมุม ทำให้ความสว่างสัมบูรณ์ของวัตถุเปลี่ยนแปลง หรือหากเป้าหมายเคลื่อนที่ ซึ่งจะทำให้ความแตกต่างของแสงเมื่อเทียบกับสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไป ตัวอย่างเช่น รถถังบนถนนอาจให้จุดติดตามที่มีความแตกต่างของแสงสูงมาก แต่จุดนั้นอาจหายไปเมื่อรถถังขับออกนอกถนนเข้าไปในพุ่มไม้เตี้ยๆ นอกจากนี้ยังอาจถูกหลอกได้ด้วยการเปลี่ยนแปลงของแสงไฟประดิษฐ์และผลกระทบอื่นๆ ที่คล้ายกัน นี่คือเหตุผลที่ตัวจับเวลาถูก "จำกัด" เพื่อจำกัดพื้นที่ที่การเปลี่ยนแปลงสามารถเกิดขึ้นได้โดยไม่ทำให้การล็อกเป้าหมายหลุด

วิธีแก้ปัญหาอย่างหนึ่งคือการใช้ภาพอินฟราเรดแทนแสงที่มองเห็นได้ วิธีนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับกล้องอินฟราเรดคลื่นยาวที่สร้างภาพความร้อนของเป้าหมาย ซึ่งมีประสิทธิภาพมากในการโจมตีรถยนต์ เช่น รถถัง ที่เครื่องยนต์สร้างภาพที่มีความคมชัดสูงได้ดีเยี่ยมสำหรับการค้นหา และมีวัตถุอื่นๆ ในธรรมชาติเพียงไม่กี่ชนิดที่จะสร้างสัญญาณที่คล้ายกัน อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ยังเพิ่มต้นทุนของระบบค้นหาเป้าหมายอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงทศวรรษ 1970 เมื่อเทคโนโลยีนี้ยังใหม่ และยังจำกัดการใช้งานเฉพาะกับรถยนต์หรือแหล่งความร้อนอื่นๆ เท่านั้น ซึ่งหมายความว่าเครื่องบินจะต้องบรรทุกขีปนาวุธสองประเภท ประเภทหนึ่งใช้ระบบอินฟราเรดสำหรับโจมตีรถยนต์ และอีกประเภทหนึ่งใช้ระบบค้นหาเป้าหมายด้วยแสงที่มองเห็นได้สำหรับโจมตีเป้าหมายอื่นๆ เช่น สะพานหรือบังเกอร์

ปัญหาที่ซับซ้อนกว่านั้นคือ ระบบค้นหาแบบคอนทราสต์นั้นแตกต่างจากระบบค้นหาส่วนใหญ่ตรงที่มันสูญเสียความแม่นยำเมื่อเข้าใกล้เป้าหมาย เนื่องจากภาพของจุดติดตามจะขยายใหญ่ขึ้นเมื่อเข้าใกล้ สิ่งที่อาจเป็นเพียงพิกเซลเดียวบนหน้าจอเมื่อขีปนาวุธถูกยิงจากระยะ 10 กิโลเมตร อาจขยายออกไปเป็นหลายสิบพิกเซลเมื่อถึงระยะ 1 กิโลเมตรจากเป้าหมาย ณ จุดนั้น ตรรกะการติดตามจะไม่ทำงานอย่างเป็นธรรมชาติอีกต่อไป พื้นที่ใดๆ ภายในช่วงที่กำหนดไว้จะส่งสัญญาณบวกกลับมา ทำให้ระบบค้นหาติดตามไปมาภายในพื้นที่นั้น^{[ 3 ]}

ดังนั้น ระบบค้นหาคอนทราสต์ในยุคแรกจึงใช้ระบบที่สองซึ่งสังเกตเห็นว่าจุดเป้าหมายเริ่มกระจายออกไปหลายพิกเซล และล็อกมุมเข้าใกล้เข้าสู่เฟสการลอยตัวเมื่อเกิดเหตุการณ์นี้ขึ้น^{[ 3 ]}ซึ่งหมายความว่าการเคลื่อนไหวในนาทีสุดท้ายของเป้าหมายหรือข้อผิดพลาดในการติดตามที่เหลืออยู่จะไม่สามารถแก้ไขได้ อย่างไรก็ตาม ระบบที่มุ่งเป้าไปที่จุดศูนย์กลางของเป้าหมายที่ขยายออกไปนั้นปรากฏขึ้นตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1970 แล้ว และระบบสมัยใหม่สามารถใช้การประมวลผลภาพ ในระดับใดก็ได้ ตามที่ต้องการเพื่อแก้ไขปัญหานี้

แนวคิดพื้นฐานนี้ถูกนำมาใช้ในรูปแบบต่างๆ ตั้งแต่ทศวรรษ 1940 ตัวอย่างแรกๆ คือ Aeronca GB-5 (GB ย่อมาจาก Glide Bomb) ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อใช้เป็นระบบต่อต้านเรือ โดยพื้นฐานแล้วมันคือระเบิดที่ติดตั้งปีกตรงสั้นๆ และพื้นผิวหางขนาดเล็ก พร้อมระบบติดตามจาก Hammond-Crosley ที่เรียกว่า B-1 ซึ่งแตกต่างจากตัวอย่างในภายหลังตรงที่ใช้ระบบสแกนเชิงกล โดยใช้โฟโตเซลล์สองตัวตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของความคมชัดขณะที่ตัวค้นหาแกว่งไปทางซ้ายและขวา ระบบนี้ทำงานได้ดีกับเรือ ซึ่งเรือเป็นสิ่งเดียวที่ทะลุเส้นขอบฟ้า นี่เป็นหนึ่งในระบบติดตามที่แตกต่างกันหลายระบบที่ดำเนินการเป็นส่วนหนึ่งของชุด GB ซึ่งรวมถึงการนำทางด้วยโทรทัศน์ การนำทางด้วยเรดาร์แบบกึ่งแอคทีฟ การนำทางด้วยอินฟราเรดและระบบควบคุมวิทยุMCLOS ที่แตกต่างกันอีกมากมาย^{[ 4 ​​]}

ตัวอย่างที่รู้จักกันดีที่สุดของขีปนาวุธนำวิถีแบบเปรียบเทียบคือ Maverick ซึ่งถูกใช้งานอย่างต่อเนื่องมาตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1970 ในการใช้งานในการรบช่วงแรกๆ ในสงครามเวียดนามนักบินในภารกิจแรกของพวกเขา "ทำลาย" รถบรรทุกด้วยการยิงตรงเป้า แต่กลับถูกผู้บังคับบัญชาตำหนิที่ใช้ปืนราคา 25,000 ดอลลาร์กับเป้าหมายราคา 500 ดอลลาร์^{[ 5 ]}ถึงกระนั้น นักบินก็กระตือรือร้นกับอาวุธนี้เป็นอย่างมาก และมันก็กลายเป็นอาวุธหลักของกองทัพอากาศสหรัฐฯ ในช่วงทศวรรษ 1970 โดยรวมแล้ว มีการยิงขีปนาวุธ 99 ลูกในระหว่างการโจมตี Linebackerในปี 1972 ซึ่งมีอัตราการโจมตีโดนเป้าหมาย 88% ^{[ 6 ]}

เริ่มตั้งแต่ปี พ.ศ. 2510 ระบบค้นหาเป้าหมายพื้นฐานเดียวกันนี้ยังถูกดัดแปลงเป็นพื้นฐานสำหรับระบบระเบิดนำวิถี หรือ HOBOS ซึ่งเป็นชุดนำทางที่ติดตั้งกับระเบิด Mark 84 ขนาดมาตรฐาน 2,000 ปอนด์ (910 กิโลกรัม) ระบบนำทาง KMU-353 และ KMU-390 นั้นโดยพื้นฐานแล้วเป็นระบบค้นหาเป้าหมาย Maverick รุ่น A ที่ได้รับการบรรจุใหม่ ในขณะที่ KMU-359/B ใช้ระบบสร้างภาพอินฟราเรดรุ่นใหม่กว่าจาก Maverick รุ่น D เมื่อประกอบเสร็จสมบูรณ์ ระบบค้นหาเป้าหมาย ระบบนำทาง และระเบิดจะรู้จักกันในชื่อGBU-8หรือ GBU-9 เมื่อใช้กับระเบิด Mark 118 ขนาด 3,000 ปอนด์ (1,400 กิโลกรัม) [ 7 ^{]โครงการปรับปรุง}เริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2515 เพื่อแก้ไขข้อกังวลเกี่ยวกับระยะการล็อกเป้าหมาย ส่งผลให้เกิดGBU-15ขึ้น สิ่งนี้แตกต่างกันหลักๆ ตรงที่ส่งภาพกลับไปยังเครื่องบินปล่อยขีปนาวุธในขณะที่ขีปนาวุธกำลังบินอยู่ ทำให้เจ้าหน้าที่อาวุธสามารถแก้ไขวิถีการบินได้ในลักษณะที่คล้ายกับระบบนำทางด้วยโทรทัศน์อื่นๆ มากขึ้น^{[ 8 ]}

ปัญหาสำคัญที่ลูกเรือค้นพบในการทดสอบช่วงแรกคือ ภาพมักมีขนาดเล็กเกินไปที่จะล็อกเป้าหมายจากระยะไกล ทำให้ต้องเข้าใกล้เป้าหมายในระยะที่ขีปนาวุธยิงได้ ในบางครั้ง ขีปนาวุธจะล็อกเป้าหมายที่อยู่ใกล้เคียง ในกรณีหนึ่ง ขีปนาวุธแยกตัวออกจากรถถังแล้วไปตกในพุ่มไม้ ซึ่งลูกเรือตั้งชื่ออย่างรวดเร็วว่า "พุ่มไม้ทางยุทธวิธี" ^{[ 9 ]}การใช้เทปวิดีโอของเป้าหมายที่ระบบค้นหาทำให้ลูกเรือใหม่สามารถเรียนรู้จากประสบการณ์และเรียนรู้ได้อย่างรวดเร็วว่าเป้าหมายและการเผชิญหน้าแบบใดที่จะนำไปสู่ความสำเร็จ^{[ 10 ]}

^{ระบบค้นหาความแตกต่างยังมีปัญหา ใน}การใช้งานหลายประการเช่นกัน เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่พวกมันบิน ระบบค้นหาความแตกต่างโดยทั่วไปจึงไม่เหมาะสำหรับการปล่อยจากเฮลิคอปเตอร์ [ ^{11 ]}ซึ่งนำไปสู่การทดลองโดยใช้การนำทางด้วยสายไฟ ( TOW ) หรือการนำทางด้วยเลเซอร์ ( Hellfire ) ในที่สุดระบบเหล่านี้ก็พิสูจน์แล้วว่าเหมาะสมสำหรับการปล่อยจากแพลตฟอร์มหลายประเภท และการนำทางด้วยเลเซอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งได้แพร่หลายมากขึ้น ระบบเหล่านี้มักใช้ระบบติดตามพื้นฐานแบบเดียวกันกับที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบกำหนดเป้าหมายด้วยเลเซอร์บนเครื่องบิน โดยรักษากล้องหรือFLIRให้ชี้ไปยังเป้าหมายที่ล็อกไว้โดยประมาณในลักษณะเดียวกับที่ทำงานในระบบค้นหาขีปนาวุธ