VOLKOV Viktor Genrikhovich, candidato
ciencias técnicas, profesor asociado
DISPOSITIVOS DE VISIÓN NOCTURNA PARA BARCOS (Parte 2)
Fin. Comenzó en No. 1, 2006
Los sistemas NVD multicanal a bordo de barcos suelen incluir un sistema de televisión diurna, NTVS, TVP, así como un telémetro láser y un radar de seguimiento de objetivos. Un complejo de instrumentos de este tipo está interconectado con el radar de alerta temprana de un barco. Un objeto detectado con su ayuda es capturado por el campo de visión de un dispositivo de visión nocturna multicanal, que permite reconocer el objetivo, medir el alcance y sus coordenadas, apuntar y apuntar armas: cañones o misiles. En este último caso se utiliza un radar de seguimiento y seguimiento de objetivos o un sistema de guía láser. Los sistemas multicanal se producen en forma de complejos de instrumentos, construidos estructuralmente a partir de bloques separados instalados en una plataforma giroestabilizada común, o a partir de canales combinados que tienen una alineación parcial o completa de los ejes ópticos y una ventana de entrada común.
Los principales parámetros de los sistemas multicanal (según datos de los folletos de las empresas) se muestran en las Tablas 1 y 2.
En la Fig. 1 y 2 muestran diagramas de la construcción de sistemas multicanal combinados típicos a bordo de barcos Volcan de SAGEM (Francia) (Fig. 1) y Modelo 975 de Kollmorgen (EE. UU.) (Fig. 2) [1].
Fig. 1. Esquema de construcción de un barco
combinado multicanal NVG VOLCAN, donde: 1
base; 2 – láser; 3 – TVP; 4 – cámara de televisión; 5
columna de control de fuego de artillería; 6
espejo dicroico; 7 – eje óptico 1;8
cabezal giratorio; 9 – eje óptico 2; 10 – eje óptico
3; 11 – ventana de entrada; 12 – espejo
giroestabilizado; 13 – elemento giratorio
con ventana; 14 – espejo para una alineación precisa de la línea de visión
del TVP (3) y la cámara de TV (4)
Fig. 2. Esquema de construcción de un dispositivo de visión nocturna combinado multicanal
de barco Modelo 975: una
pieza giratoria; B – parte fija; 1
ventana de entrada común; 2 – espejo giratorio; 3
módulo para controlar la alineación de ejes individuales
canales; 4 – láser; 5 – TVP; 6 – anillo de contacto; 7
accionamiento de movimiento horizontal
El sistema Volcan está diseñado para detectar, reconocer y rastrear objetivos aéreos y de superficie. Dispone de dispositivo de seguimiento automático, canales de TV y TVP y telémetro láser. Todos los canales tienen una ventana de entrada común con un diámetro de 80 mm. El sistema Modelo 975 tiene el mismo propósito. No sólo tiene una ventana de entrada común para todos los canales, sino que también combina los ejes ópticos de algunos canales instalados en una única plataforma giroestabilizada de dimensiones 600×600 mm. La plataforma se puede colocar en cualquier lugar de la cubierta o del mástil. El sistema incluye una unidad para ajustar los ejes ópticos de canales individuales. Se proporcionan modos de seguimiento de objetivos manual y automático, así como un modo de seguimiento establecido por el radar del barco.
La apariencia de los dispositivos de visión nocturna integrados y combinados se muestra en las fotos 1 y 2, respectivamente.
a – IR18;
b – LÉMUR;
c – PALMA SU;
d – PALMA SU, ubicado en el barco;
/> 
d – MIRADOR;
f – RADAMEC
Foto 1. Barco multicanal
sistemas de instrumentos integrados:
a – TS -20;
b – VOLCÁN;
en – Sirius;
d – SPIRTAS;
d – IRSCAN
Foto 2. Barco multicanal
sistemas combinados de instrumentos:
Consideremos los parámetros de los canales típicos incluidos en un sistema multicanal. NTBC y TVP ya han sido descritos [18]. El sistema de televisión en color diurno KESTREL [2] (foto 3a) se basa en una matriz CCD de formato completo de 1/4 de pulgada con un número de píxeles de 752×582. La relación señal-ruido supera los 46 dB y el ángulo del campo de visión se puede ajustar suavemente de 47×35 a 3×2250. El peso de la cámara de TV no supera los 2,5 kg, dimensiones 130 x 370 mm, consumo de energía 5 W con voltaje = 9 — 32 V, rango de temperatura de funcionamiento de –30 a +500 C. Un ejemplo típico de un televisor diurno en color moderno La cámara es el modelo LCL-217HS Watec (foto 3b) [3]. Está fabricado sobre la base de una matriz CCD de formato 1/3 de pulgada con un número de píxeles de 795×586 y un tamaño de píxel de 6,5×6,25 micrones. La sensibilidad de la cámara de TV es de 0,2 lux, la resolución es de más de 480 líneas de TV, el rango del espectro de trabajo es de 0,4 a 0,75 micrones, la relación señal-ruido es de más de 50 dB, voltaje de suministro = 12 V, consumo de corriente 140 mA, peso 85 g, dimensiones 34x34x39 mm, rango de temperatura de funcionamiento de –10 a +400 C. La cámara de televisión en color sin marco LCL-613 de 1/4 de pulgada de la misma empresa [3] (foto 3c) con varios píxeles de 512×582 tiene una sensibilidad de 5 lux, resolución de más de 330 líneas de TV, relación señal-ruido de más de 46 dB, tensión de alimentación = 4,8 — 5,5 V, consumo de corriente 160 mA, peso 20 g, dimensiones 28x28x19 mm, funcionamiento rango de temperatura de 0 a +400 S.
a – CERNÍCULO ;
b – LCL-217HS;
in – LCL-613
Foto 3. Cámaras de televisión diurnas en color típicas:
Los telémetros láser de diseño modular emiten a una longitud de onda de 1,064 µm o 1,54 (1,57) µm y proporcionan mediciones de alcance de hasta 40 km con una precisión de ± 5 m [4 – 7]. Un ejemplo típico de un telémetro de este tipo es el modelo MOLEM de Zeiss Optronik GmbH (foto 4) [6]. Este telémetro emite energía de pulso de 10 mJ a una longitud de onda de 1,543 µm con una duración de pulso de radiación de 5 ns y una frecuencia de 1 Hz. La divergencia angular de la radiación es de 0,5 mrad, el alcance medido con una precisión de 5 m es de 50 — 39995 m, la distancia de discriminación del objetivo es de 20 m, la regulación del alcance es posible en pasos de 10 m, el peso es de 2,5 kg, las dimensiones. 180x124x112 mm, tensión de alimentación = 18 – 32 V, consumo de corriente inferior a 2 A, rango de temperatura de funcionamiento de –35 a +630 C.
Foto 4. Telémetro láser típico de barco
MOLEM
Un ejemplo de radar típico es el modelo 9GR600 de Celsius Tech AB (Suecia). El radar en modo de búsqueda funciona en los rangos de frecuencia 1,01 – 1,11 GHz, 1,25 – 1,35 GHz (banda D) y 8,5 – 9,6 GHz (banda I). La masa del radar es de 1550 kg. Una antena parabólica giroestabilizada en dos planos con unas dimensiones de 2700×700 mm y un peso de 375 kg proporciona una visión horizontal dentro de 3600 y una visión vertical de 25 a +850 a una velocidad de hasta 85 grados/s. La potencia de radiación por pulso es de 200 kW a una frecuencia de 400 MHz. La divergencia horizontal del haz de radio es para el rango de frecuencia D 6 – 80 y 20 – 250 verticalmente, y para el rango de frecuencia I 1 y 30, respectivamente. El radar puede detectar un barco a una distancia de más de 20 km y un misil a una distancia de más de 10 km. La precisión de la medición del alcance es de 45 my las coordenadas angulares de hasta 0,20. Los sistemas multicanal para submarinos están contenidos en un único módulo que se puede subir o bajar mediante un mástil de periscopio móvil. El módulo incluye canales de radar, TV y TVP. La observación de la superficie del agua se realiza desde el panel de control del periscopio con salida de información de TV o ocular. En la figura 1 se muestra un diagrama de la construcción de un sistema multicanal típico para un periscopio submarino. 3 [8, 9]. La apariencia de sistemas típicos de este tipo se muestra en la Fig. 4 [12]. La longitud del periscopio es, según el tipo de submarino, de 10 a 40 m.
Fig. 3. Esquema de construcción de un periscopio óptico-electrónico
de un submarino: 1 – antena de radar de detección temprana
; 2 – cámara de televisión
diurna en color; 3 – NTBC (contiene un intensificador de imagen de tercera generación
conectado a una matriz CCD); 4 – giratorio
parte del mástil del periscopio; 5 – parte fija
del mástil del periscopio; 6 – interfaz entre el mástil
del periscopio y el casco del submarino; 7
unidad de rotación de anillos; 8 – motor
que controla el movimiento vertical
del periscopio; 9 – TVP; 10 – ventana de entrada TVP; 11
Ventana de entrada de cámara de TV; 12 – módulo de periscopio; 13
parte elevadora del mástil del periscopio; 14 – periscopio en
estado bajado
Fig. 4. Tipos típicos de periscopios (arriba) y su parte ocular (pantalla) (abajo): a – ASC 17 NavS; b
SERO 40 PUÑALADA (SERO 400); c – SERO 15; d – SERO 14; d – OMS 100
(prototipo)
Las perspectivas están asociadas con la transición a TVP de tercera generación, que utilizan conjuntos de fotodetectores de plano focal que operan en el rango espectral de 3 a 5 y 8 a 12 μm [15]. Los sistemas multicanal son una parte integral de los sistemas de control de incendios (FCS) de las armas de los barcos. En la figura se muestra un diagrama del sistema de control de un barco típico. 5, 6 [1, 17].
Fig. 5. Diagrama de bloques del sistema de control del barco
NA 30 de Alenia (Italia) [1]: 1 – búsqueda
radar; 2 – unidad de control de su movimiento; 3 – radar de seguimiento de objetivos
; 4 – multicanal
unidad óptico-electrónica; 5 – tipo de pistola 50/70; 6
pistola tipo 76/62; 7 – sistema de misiles ALBATROS/ASPIDE; 8
unidad de guía de misiles; 9 – unidades de control
del sistema de control de incendios y radar; 10 – unidad de procesamiento electrónico
; 11 – consola de control; 12
fuente de alimentación
Fig. 6. Sistema de control de incendios para buques
sistema de misiles “Vikhr-K”: 1 – objetivo; 2
cohete “Vikhr-1”; 3 – rayo láser; 4 – TVP; 5
unidad óptico-electrónica que contiene una cámara de televisión,
telémetro láser y canal de control
guía de misiles; 6 – misiles Vikhr-1; 7 – pistola
GSh-60-30L; 8 – instalación de cohetes y artillería
AK-306M; 9 – computadora; 10 – bloque de seguimiento
automático del objetivo; 11 – unidad de control y panel de control
con pantalla; 12 – puesto de control
El mayor desarrollo de los dispositivos de visión nocturna multicanal a bordo de barcos consistirá en la creación de sistemas totalmente integrados con detección, reconocimiento y orientación automática del arma hacia el objetivo. Estos sistemas aún están en desarrollo.
Literatura
1. Sistemas de control de armas de barcos de Jane, EE. UU., 2003, p. 64.
2. Cámara Color Día KESTREL. Folleto de Istro Precision Ltd., Reino Unido, 2005.
3. Cámaras de televisión en color. Perspectivas de la empresa del grupo Armo”, RF, M., 2004.
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5. Medición de distancia láser LDM 38. Folleto de Zeiss Optronic GmbH, Alemania, 2004.
6. Eyesafe, telémetro láser modular MOLEM. Folleto de Zeiss Optronic GmbH, Alemania, 2004.
7. Eyesafe, telémetro láser modular ELRF. Folleto de Zeiss Optronic GmbH, Alemania, 2004.
8. Rhea J. Nuevos ojos electroópticos para el submarino del futuro. Defensa Marítima, 1989, vol. 14, núm. 7, pág. 201 – 202.
9. L. van Ginderen. Periscopios. Marina Internacional, 1989, vol. 94, núm. 12, pág. 503 – 508.
10. Sistema de mástil Optronics OMS 100. Folleto de Zeiss Optronic GmbH, Alemania, 2004.
11. Sistema de periscopio SERO 400. Folleto de Zeiss Optronic GmbH, Alemania, 2004.
12. Garantizamos una visión clara. Óptica y Optrónica para la marina. Folleto de Zeiss Optronic GmbH, Alemania, 2004.
13. Cámaras térmicas de segunda generación OPHELIOS. Folleto de Zeiss Optronic GmbH, Alemania, 2004.
14. Cámara térmica Attica MW/LW. Folleto de Zeiss Optronic GmbH, Alemania, 2004.
15. PARA LA Gama Alta: Cámara Térmica HDIR. Folleto de Zeiss Optronic GmbH, Alemania, 2004.
16. Lok J. J. Contrarrestar las amenazas con sistemas electroópticos navales. Revista de defensa internacional de Jane, 2003, vol. 26, núm. 6, pág. 53 – 57.
17. Sistema de misiles y cañón WIKHR-K. Tecnologías de defensa. 2003, vol. 1, no. 2, pág. 26 – 27; 60.
18. Volkov V.G. Dispositivos de visión nocturna a bordo./Equipo especial, 2006, No. 1, p. 2 – 8.