Военная операция на Украине. Главное

Увидеть невидимое: новые разработки значительно улучшить работу приборов ночного видения

АО «НИИ «Элпа» совместно с АО «НПО «Геофизика НВ» и ООО «Промышленная Электроника» разработали источник питания для ПНВ на основе пьезотрансформатора. Применение этого источника в приборах ночного видения (ПНВ) позволило повысить эффективность их работы.

Преимущества следующие:

1. Реакция на засветку, то есть восстановление работы после вспышки – 100–150 мкс.

2. Возможность работы при дневном освещении – световой диапазон до 1000 лк.

3. Повышенная контрастность – при работе в дневное время различаются предметы в тени.

4. Высокая надежность – срок работы элементов до 20 лет.

По результатам первых испытаний, описанные свойства достигаются простой заменой источника питания в ПНВ со старого на новый, при этом стоимость нового источника сравнима со стоимостью стандартного источника питания и не требует специальных настроек и схемотехнических решений (рис. 1).

Сейчас ведутся дальнейшие совместные работы по модернизации и разработке новых модификаций ПНВ, позволяющие использовать совместные наработки и технологии в получении новых свойств приборов.

Разрабатываемые технологии уже заинтересовали специалистов, работающих в области беспилотных автомобилей, систем помощи при вождении в ночное время, систем распознавания людей в затонированных автомобилях, систем движения в ночное время без подсветки фар и систем, обеспечивающих вождение в условиях плохой видимости.

На наш взгляд, разработка линейки ПНВ нового поколения имеет преимущества в технике военного и специального назначения. Также отдельные виды приборов перспективны для применения в областях народного хозяйства и могут быть использованы, например, для автомобилей, работающих в условиях малой видимости, автомобилей без водителя, в поисковых системах, в спасательных операциях.

Обзор приборов ночного видения

Разберемся в ночном видении. ПНВ, приборы ночного видения – это специальные приборы, которые в условиях недостаточной освещенности усиливают имеющийся свет или в полной темноте усиливают инфракрасное (ИК) излучение. Ночное видение используются в разных областях, от обычных камер видеонаблюдения до прицелов ночного видения. Стоимость приборов лежит в диапазоне от 5 000 до 800 000 рублей. Все приборы различаются используемыми технологиями.

Принцип работы ПНВ – усиление улавливаемого света в сотни и тысячи раз. Весь спектр видимого света лежит в диапазоне от 400 до 760 нм – это тот свет, который мы можем увидеть, а излучение в диапазоне от 760 нм до 1100 нм – инфракрасное излучение, которое является для человека и животных невидимым. Как раз в инфракрасном спектре работают ПНВ.

Спектр, в котором уверенно работают приборы ночного видения, лежит в районе 760–1000 нм, причем для разных поколений спектр разный, его можно изобразить как график:

Приборы ночного видения делятся на поколения в зависимости от технологии применяемой в приборе. Существуют следующие поколения:

1 поколение

1+ поколение

2+ поколение

3 поколение

3+ поколение

Выбранный порядок соответствует качеству получаемого изображения. Для того чтобы понять, что отвечает за качество картинки и по какому параметру прибор можно отнести к тому или иному поколению, рассмотрим конструкцию к ПНВ (рис. 3).

1. Входная линза прибора, через которую в прибор поступает свет небольшой порции или отраженный свет от встроенного ИК фонарика (4).

2. Электронно-оптический преобразователь (ЭОП) – главная часть прибора, которая преобразует и усиливает свет.

3. Окуляр для наблюдения.

4. Блок питания.

5. Корпус прибора.

Электронно-оптический преобразователь (далее ЭОП) служит для многократного усиления входного сигнала. Именно ЭОП определяет поколение ПНВ. Как уже упоминалось, все ЭОП можно упрощенно разделить на поколения I, I+, II, II+ и III, они весьма существенно отличаются друг от друга по своей конструкции, техническим характеристикам и стоимости.

На сегодняшний день в основном в приборах ночного видения используются ЭОП поколения II, II+, III, а также III+ как наиболее перспективные. На базе этих ЭОП разработана довольно большая номенклатура конечных изделий:

1. Приборы ночного видения. Прибор позволяет наблюдать и обнаруживать объекты в условиях малой освещенности

2. Приборы ночного видения водителя различных транспортных средств (рис. 4).


4. Двухканальные приборы.

Ночное видение плюс тепловизор с обработкой сигнала тепловизора и определению объекта по контуру. Данный прибор позволяет определять по контуру тип объекта: человек, животное, тепловое пятно от двигателя и т. д. (рис. 6).


5. Приборы с лазерной подсветкой.

Они позволяют обеспечить видимость не только в условиях малой освещенности, но и в условиях ограниченной видимости – во время ливня, снежного бурана, пыльной бури (рис. 7).


6. Активно-импульсные приборы ночного видения (АИ ПНВ).

Их действие основано на импульсном методе наблюдения, заключающемся в пространственно-временной селекции объектов, которые необходимо выделить на фоне местности (рис. 8). 

Объект наблюдения освещается короткими по времени световыми импульсами, длительность которых значительно меньше времени распространения света до объекта и обратно. При этом объект наблюдается в электронно-оптический прибор, снабженный быстродействующим затвором, открывающимся на определенное время в такт с посылкой световых импульсов. В том случае, когда временная задержка между моментом излучения импульса и моментом открывания затвора равна удвоенному времени, необходимому для прохождения светом расстояния до объекта и обратно, наблюдатель будет видеть только сам объект и участок пространства, непосредственно его окружающий. Это позволяет как бы «вырезать» по глубине из окружающего пространства участки, представляющие интерес, и резко уменьшает зависимость наблюдателя от внешних условий наблюдения (рис. 9).

Весь спектр приборов, описанный здесь, разработан и выпускается российскими предприятиями, что позволяет говорить о технологической устойчивости отрасли.

Однако техническое развитие предъявляет новые требования к приборам такого типа, в частности широкий световой рабочий диапазон, малое время реакции на засветку, повышенную контрастность изображения, высокую надежность. Работы в этом направлении активно ведутся в научных организациях и на предприятиях, проводящих полевые эксперименты на своей базе.

Источник

«Смертная казнь в Донецке» – что ждёт нацистов «Азова»
  • voenkorr
  • Сегодня 16:55
  • В топе

Очевидцы сообщают о передвижении колонны автозаков по Таганрогу, граничащему с ДНР. По всей видимости, Росгвардия доставляет пленных украинских нацистов из «Азовстали» на территорию РФ для...

Замглавы МИД Польши обвинил Россию в уничтожении поставляемого на Украину западного оружия
  • Topwar
  • Сегодня 12:39
  • В топе

На днях заместитель министра иностранных дел Польши Марчин Пшидач заявил о вынашивании в России экспансионистских планов в отношении польского государства. Также Пшидач обвинил Москву в намеренном уни...

Нацисты не извинялись, не боялись, но в глаза нам смотреть не могли. Враг на «Азовстали» начал сдаваться
  • pretty
  • Сегодня 16:11
  • В топе

Автор:  Дмитрий СТЕШИН Ранним утром, 16 мая, на позициях под стенами «Азовстали» началось шевеление. Из тоннеля под железнодорожными путями высунулся белый флаг, следом вылезли люди...