КОРАБЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ.ВОЛКОВ Виктор Генрихович, кандидат технических наук, доцент КОРАБЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ (Часть 2) Окончание. Начало в №1, 2006 г. В состав многоканальных систем корабельных ПНВ чаще всего входят дневная ТВ-система, НТВС, ТВП, а также лазерный дальномер и РЛС сопровождения цели. Такой приборный комплекс сопряжен с корабельной РЛС дальнего обнаружения. Обнаруженный с ее помощью объект захватывается полем зрения многоканального ПНВ, который обеспечивает распознавание цели, измерение дальности и ее координат, прицеливание и наведение на цель средств поражения – пушечного вооружения или ракет. В последнем случае используется РЛС слежения и сопровождения цели либо лазерная система наведения. Многоканальные системы выпускают в виде приборных комплексов, конструктивно выполненных из отдельных блоков, установленных на общей гиростабилизированной платформе, либо из комбинированных каналов, имеющих частичное или полное совмещение оптических осей и общее входное окно. Основные параметры многоканальных систем (по данным проспектов фирм) приведены в таблице 1 и таблице 2. На рис. 1 и 2 представлены схемы построения типичных корабельных комбинированных многоканальных систем Volcan фирмы SAGEM (Франция) (рис. 1) и Model 975 фирмы Kollmorgen (США) (рис. 2) [1].
Система Volcan предназначена для обнаружения, распознавания и слежения за надводными и воздушными целями. Она имеет автоматическое устройство слежения, ТВ- и ТВП-каналы, лазерный дальномер. Все каналы имеют общее входное окно диаметром 80 мм. Система Model 975 имеет то же назначение. В ней имеется не только общее для всех каналов входное окно, но и совмещение оптических осей некоторых каналов, установленных на единой гиростабилизированной платформе с размерами 600х600 мм. Платформа может быть размещена в любой точке палубы или на мачте. В состав системы входит блок юстировки оптических осей отдельных каналов. Предусмотрены ручной и автоматический режимы слежения за целью, а также режим слежения, задаваемый РЛС корабля. Внешний вид комплексированных и комбинированных ПНВ представлен на фото 1, 2 соответственно.
Рассмотрим параметры типичных каналов, входящих в состав многоканальной системы. НТВС и ТВП уже описаны [18]. Дневная цветная ТВ-система KESTREL [2] (фото 3а) выполнена на базе полноформатной матрицы ПЗС формата 1/4 дюйма с числом пикселей 752х582. Отношение сигнал/шум составляет свыше 46 дБ, угол поля зрения может плавно регулироваться в пределах от 47х35 до 3х2,250. Масса ТВ-камеры не превышает 2,5 кг, габариты Ж130x370 мм, энергопотребление 5 Вт при напряжении =9 – 32 В, диапазон рабочих температур от –30 до +500 С. Характерным примером современной цветной дневной ТВ-камеры является модель LCL-217HS Watec (фото 3б) [3]. Она выполнена на базе матрицы ПЗС формата 1/3 дюйма с числом пикселей 795х586 и размером пикселя 6,5х6,25 мкм. Чувствительность ТВ-камеры равна 0,2 лк, разрешающая способность составляет более 480 ТВ-линий, рабочая область спектра 0,4 – 0,75 мкм, отношение сигнал/шум более 50 дБ, напряжение питания =12 В, потребляемый ток 140 мА, масса 85 г, габариты 34х34х39 мм, диапазон рабочих температур от –10 до +400 С. Бескорпусная цветная ТВ-камера LCL-613 формата 1/4 дюйма той же фирмы [3] (фото 3в) с числом пикселей 512х582 имеет чувствительность 5 лк, разрешающую способность более 330 ТВ-линий, отношение сигнал/шум более 46 дБ, напряжение питания =4,8 – 5,5 В, потребляемый ток 160 мА, массу 20 г, габариты 28х28х19 мм, диапазон рабочих температур от 0 до +400 С.
Лазерные дальномеры модульной конструкции излучают на длине волны 1,064 мкм или 1,54 (1,57) мкм и обеспечивают измерение дальности до 40 км с точностью ± 5 м [4 – 7]. Характерным примером такого дальномера является модель MOLEM фирмы Zeiss Optronik GmbH (фото 4) [6]. Этот дальномер излучает на длине волны 1,543 мкм энергию в импульсе 10 мДж при длительности импульса излучения 5 нс и частоте 1 Гц. Угловая расходимость излучения составляет 0,5 мрад, диапазон измеряемых дальностей с точностью 5 м составляет 50 – 39995 м. Дистанция различения целей по дальности составляет 20 м, возможно стробирование по дальности с шагом 10 м, масса 2,5 кг, габариты 180х124х112 мм, напряжение питания =18 – 32 В, ток потребления менее 2 А, диапазон рабочих температур от –35 до +630 С.
Примером типичной РЛС может служить модель 9GR600 фирмы Celsius Tech AB (Швеция). РЛС в режиме поиска работает в диапазонах частот 1,01 – 1,11 ГГц, 1,25 – 1,35 ГГЦ (D-диапазон) и 8,5 – 9,6 ГГц (I-диапазон). Масса РЛС составляет 1550 кг. Гиростабилизированная в двух плоскостях параболическая антенна с размерами 2700х700 мм и массой 375 кг обеспечивает просмотр по горизонту в пределах 3600, а по вертикали от 25 до +850 со скоростью до 85 град./с. Мощность излучения в импульсе составляет 200 кВт при частоте 400 МГц. Расходимость радиолуча по горизонту составляет для D-диапазона частот 6 – 80 и 20 – 250 по вертикали, а для I-диапазона частот 1 и 30 соответственно. РЛС может обнаружить корабль на дальности свыше 20 км, а ракету – на дальности свыше 10 км. Точность измерения дальности составляет 45 м, а угловых координат до 0,20. Многоканальные системы для подводных лодок заключены в единый модуль, который может быть поднят или опущен с помощью подвижной мачты перископа. В состав модуля входит РЛС, ТВ- и ТВП-каналы. Наблюдение за водной поверхностью осуществляется с пульта управления перископа с ТВ- или окулярным выводом информации. Схема построения типичной многоканальной системы для перископа подводной лодки представлена на рис. 3 [8, 9]. Внешний вид типичных систем такого типа представлен на рис. 4 [12]. Длина перископа составляет в зависимости от типа подводной лодки от 10 до 40 м.
Перспективы связаны с переходом на ТВП III поколения, в которых используются фокально-плоскостные матрицы фотоприемников, работающих в области спектра 3 – 5 и 8 – 12 мкм [15]. Многоканальные системы являются составной частью систем управления огнем (СУО) корабельного вооружения. Схема типичных корабельных СУО представлена на рис. 5, 6 [1, 17].
Дальнейшим развитием многоканальных корабельных ПНВ станет создание полностью интегрированных систем с автоматическим обнаружением, распознаванием и наведением средств поражения на цель. Такие системы находятся пока еще в стадии разработки. Литература 1. Jane's Ship Weapon Control Systems, США, 2003, p. 64. |