Tecnología de dispositivos de observación “día/noche”.

Tecnología día/noche de dispositivos de observación..

TECNOLOGÍA DE DISPOSITIVOS DE OBSERVACIÓN “DÍA/NOCHE ” (Fin. Comenzó en el No. 6, 2002)

En los vehículos blindados (tanques, vehículos de combate de infantería, vehículos de reconocimiento de combate, etc.) están instalados los dispositivos de observación «día/noche» del periscopio del comandante. Constan de un canal nocturno basado en un tubo intensificador de imagen y un canal diurno con oculares separados. Estos dispositivos, junto con otros dispositivos de observación y orientación de vehículos blindados, merecen una consideración aparte. Por tanto, aquí nos limitaremos a dar sólo ejemplos típicos (Tabla 1, No. 6, 2002). En la figura. La Figura 1 muestra un diagrama óptico típico del dispositivo del comandante, donde 1 es la lente del canal nocturno, 2 es el intensificador de imagen, 3 es el ocular del canal nocturno, 4 es el canal diurno. La foto 1a muestra la apariencia del dispositivo LRS-7 de Delft Sensor Systems (Países Bajos), la foto 1b muestra el dispositivo SS122 de GEC Sensors (Gran Bretaña).

Fig. 1. Diagrama óptico del dispositivo del comandante

Foto 1a) Dispositivo LRS-7;

Foto 1b) dispositivo SS 122

La foto 2 muestra la apariencia del dispositivo de comando combinado TKN-3KM [18]. Además de los dispositivos pasivo-activos de este tipo, el software Refinery creó un dispositivo de comando combinado día/noche de pulso activo “TKN-AI” (foto 3) [18, 19]. Debido a su alta inmunidad al ruido, su canal nocturno puede funcionar durante el día en modo de pulso activo, lo que también permite una medición precisa del alcance y funcionamiento durante la noche en condiciones de transparencia atmosférica reducida. Ambos dispositivos se basan en tubos intensificadores de imágenes de generación II+.

Foto 2. Dispositivo TKN-3KM

Foto 3. Dispositivo TKN-AI:
a) el dispositivo en sí;
b) iluminador láser pulsado> p>

Actualmente existen sistemas de televisión (TV), cuya alta sensibilidad les permite funcionar tanto de día como de noche [1]. Aquí cabe mencionar algunos sistemas de TV “día/noche” de Sanyo (Japón) (Tabla 1). Las cámaras de televisión de esta empresa permiten cambiar automáticamente del modo de color diurno al modo nocturno de alta sensibilidad en blanco y negro, dependiendo del nivel de iluminación externa [2]. La apariencia de dicha cámara se muestra en la foto 4. La foto 5 muestra la cámara de TV VCC-4312P sin la cubierta, donde 1 es un interruptor de modo en color y blanco y negro, 2 es un interruptor de obturador electrónico de alta velocidad, 3 es un control de ajuste de color rojo y azul, 4 – interruptor de balance de blancos, 5 interruptor para control electrónico de exposición y compensación de contraluz, 6 interruptor para lente de iris automático, 7 – control de apertura, 8 – perilla para ajustar la posición del CCD matriz [2]. El cambio del modo «color» al modo «blanco y negro de alta sensibilidad» se produce con una iluminación de 1 a 3 lux, y viceversa, con una iluminación de aproximadamente 10 lux. Cuando la cámara de televisión funciona como cámara en color, la fidelidad del color está garantizada mediante la inclusión automática de un filtro de corte de infrarrojos, que también se apaga automáticamente al cambiar al modo blanco y negro. Cuando se utiliza un iluminador de infrarrojos adicional, la cámara de TV puede funcionar en este modo en completa oscuridad.

Foto 4. Cámara de TV “día/noche”

Foto 5. Cámara de TV VCC-4312P

Tabla 1. Parámetros básicos de las cámaras de TV día/noche Sanyo de 1/3 de pulgada

Nota.
Cuando se alimenta desde una red de ~220-230 V 50 Hz, se utiliza un adaptador de red con dimensiones 68x62x100 mm, peso 680 g, consumo de energía (incluida la cámara conectada) 5,3-5,7 W.

La empresa Xybion (EE.UU.) ha desarrollado una cámara de televisión de 24 horas ISS-255 basada en un tubo intensificador de imagen acoplado a una matriz CCD (foto 6). La cámara funciona con una iluminación de 106 a 10-3 lux con una resolución de 400 líneas de TV [3].

Foto 6. Cámara de TV ISS-255

También conviene centrarse en las cámaras de televisión “día/noche” de la ONG “Geophysics-NV” [4, 5] (foto 7). El sistema GEO-NTK4 está destinado a la construcción de sistemas de helicópteros estabilizados de vigilancia. Incluye una cámara de TV de bajo nivel (foto 7a) basada en un tubo intensificador de imagen de tercera generación acoplado a una matriz CCD con un número de píxeles de 752×582 y una cámara de TV diurna (foto 7b) (Tabla 2). La misma empresa ha desarrollado un sistema de TV estabilizado las 24 horas para helicópteros GEO-NTK5 (foto 8) con la misma composición [5].

Foto 7. Cámara de televisión GEO-NTK4

Foto 8. Sistema de TV GEO-NTK5

Tabla 2. Cámaras de televisión de alta sensibilidad de la clase día/noche” (según folletos de la empresa)

El funcionamiento las 24 horas del día lo garantizan las cámaras de televisión “Cyclone-DN/CCD-1,2”, desarrolladas por el Instituto Central de Investigación OJSC “Cyclone” [6] (Tabla 2). En la versión “Cyclone-DN/CCD-1”, el canal nocturno está equipado con un intensificador de imagen + matriz CCD, y en la versión “Cyclone-DN/CCD-2”, una cámara de TV de alta sensibilidad sin intensificador de imagen. Los dispositivos proporcionan control discreto de un dispositivo giratorio y el movimiento de cámaras de televisión, transmisión remota de imágenes a través de un canal de radio, control de software para nivelar el brillo y el contraste de una imagen de televisión con diferencias significativas en la iluminación en todo el campo del cuadro.

El modo día/noche también se proporciona mediante dispositivos de imágenes térmicas. Fueron discutidos en detalle en [7]. Aquí debemos detenernos en algunos representantes característicos de esta tendencia. El dispositivo Matis de tercera generación de Sagem (Francia) [8] se puede fabricar en versión portátil (de mano) (foto 9a), portátil (estándar) (foto 9b) y transportable (foto 9c). Los parámetros de todas las versiones de dispositivos se dan en la tabla. 3, y la apariencia de una imagen típica se muestra en las fotografías 10a, b, c, respectivamente. El dispositivo de imagen térmica portátil LION, fabricado por Signaal USFA (Países Bajos) (foto 11), también se puede fabricar en forma de un módulo que sea parte integral de un sistema de control de incendios, un dispositivo de conducción nocturna, un dispositivo robótico. , etcétera [9]. El dispositivo portátil Mikron de Mikron Instrument Company Inc (EE. UU.) se puede fabricar en dos modelos: el modelo 7200 basado en una matriz de microbolómetro con un número de elementos de 320×240 y el modelo 5104 basado en una matriz de HgCdTe con un número de elementos de 255×233 [ 10] (foto 12) (Tabla. 3).

Foto 9a . Dispositivo de imágenes térmicas Matis en un dispositivo portátil   rendimiento

Foto 9b. Dispositivo de imagen térmica Matis  portátil   rendimiento

Foto 9c. Dispositivo termográfico Matis versión portátil

Foto 10a. Aspecto de la imagen observada
en el dispositivo de imágenes térmicas Matis en una versión portátil

Foto 10b. Aspecto de la imagen observada
en el dispositivo de imágenes térmicas Matis. versión portátil

Foto del siglo X. Aspecto de la imagen observada
en el dispositivo de imágenes térmicas Matis. rendimiento

Foto 11. Dispositivo termográfico LEÓN

Foto 12. Dispositivo de imagen térmica Mikron

Tabla 3. Principales parámetros de los típicos dispositivos termográficos de pequeño tamaño (según los folletos de la empresa)

Los dispositivos día/noche son más eficaces cuando se combinan varios canales en un solo dispositivo. La foto 13 muestra la apariencia de un sistema NODLR AN/VAS-11A de Kollsman (EE. UU.). Incluye un dispositivo de visión nocturna basado en un tubo intensificador de imagen, un dispositivo de imagen térmica AN/TVS-6A y un telémetro láser AN/GVS-5 [11]. Estos sistemas multicanal ya se han analizado en [12]. A continuación veremos algunos de sus nuevos modelos (Tabla 4).

Foto 13. Dispositivo combinado
AN/VAS-11A NODLR de Kollsman (EE. UU.)

Tabla 4. Parámetros básicos de los típicos dispositivos de observación multicanal día/noche (según los folletos de la empresa)

La foto 14 muestra el dispositivo combinado TK-2 con grabación de vídeo de imágenes (OJSC ZOMZ) [13]. Formato de grabación de vídeo VHS, dispositivo de grabación tipo Panasonic RX-30. Los objetos se monitorean desde la pantalla LCD incorporada.

Foto 14. Dispositivo TKN-2

El dispositivo portátil de observación multicanal TK-3 desarrollado por OJSC ZOMZ [13] consta de canales de televisión y de imágenes térmicas de alta sensibilidad, se basa en un tubo intensificador de imágenes de generación II+ y permite detectar y reconocer objetos tanto visibles como camuflados.

El sistema portátil de vigilancia día/noche “Cyclone-DN/TV/TS” [14] consta de módulos de canales de imágenes térmicas basados ​​en una matriz de microbolómetro, canales de televisión nocturna y de televisión diurna. El principio de diseño modular permite la posibilidad de complementar el complejo con un canal de radar (RL), un telémetro láser, un receptor GPS, etc. [14]. Las modificaciones son posibles con el control remoto del dispositivo de soporte giratorio, el enfoque y la apertura de las lentes, la transmisión de imágenes a través del canal de radio, la digitalización de la imagen y su entrada en una computadora, el escaneo angular a lo largo de una trayectoria determinada.

El dispositivo combinado Topaz desarrollado por GUDP SKB TNV [15] contiene un canal nocturno hecho sobre la base de un tubo intensificador de imágenes de segunda generación y un canal de imágenes térmicas basado en un fotodetector de PbSe con un número de elementos de 2×32. La imagen de cada canal se observa por turno.

La posibilidad de introducir un canal RL ya se ha discutido en [12]. El canal de radar amplía significativamente la capacidad de detectar objetos vigilados tanto de día como de noche. Además, su importancia es especialmente grande cuando la transparencia de la atmósfera disminuye (niebla, lluvia, etc.) debido a la mejor transmisión de la radiación de ondas de radio en la atmósfera con su transparencia reducida en comparación con la región IR y visible del espectro ( Figura 2) [16]. El canal de radar permite medir la distancia a un objeto y sus coordenadas. Teniendo esto en cuenta, se creó el dispositivo día/noche RAPTOR, que combina canales de radar y de imágenes térmicas [17]. El dispositivo RAPTOR (Radar Plus Thermal Observation and Recognition) de Thomson-CSF (Francia) está diseñado en versión portátil (foto 15) y portátil (Fig. 3). Puede proporcionar detección y reconocimiento automático de objetivos, medición de sus coordenadas y alcance con una precisión de 20 m. El procesamiento de imágenes en tiempo real y la entrada digital en una computadora personal garantizan una alta calidad de imagen. La versión portátil del dispositivo utiliza el sistema de imágenes térmicas FLIR en combinación con una cámara de televisión en color durante el día. Estos dispositivos se instalan juntos sobre una plataforma giroestabilizada con un peso de hasta 34 kg y unas dimensiones de W408,4×508 mm. Un canal de radar con un ángulo de visión de azimut de 3600 y un alcance de 0,1 a 40 km, junto con un canal de imágenes térmicas, está instalado en un mástil telescópico elevador montado en un vehículo.

Fig. 2. Transparencia de la atmósfera para diferentes regiones del espectro: 1 – llovizna (intensidad 0,25 mm/hora), 2 – lluvia intensa (intensidad 25 mm/hora), 3 – niebla (visibilidad 50 m)
Foto 15. Dispositivo RAPTOR portátil

Fig. 3. Dispositivo RAPTOR en versión portátil

Así, los dispositivos día/noche son bastante diversos y tienen capacidades amplias y multifuncionales.

Literatura

1. Volkov V.G. Sistemas de televisión de ultra alta sensibilidad.//Equipos especiales, 2002, núm. 4, p. 2-11.

2. Sistemas de videovigilancia. Catálogo oficial 2002 — 2003 de Sanyo Electric Co., Japón, 2002.

3. La cámara CCD intensificada más pequeña disponible en cualquier lugar. Publicidad para Xybion Electronic Systems, EE.UU., 1997.

4. Cámara de televisión 24 horas para sistemas de vigilancia estabilizados en helicópteros GEO-NTK4. Prospect FSPC “NPO Geophysics-NV”, RF, M., 2002.

5. Sistema estabilizado las 24 horas para helicópteros GEO-NTK5. Prospect FSPC NPO Geophysics-NV”, RF, M., 2002.

6. Videocámaras de televisión de bajo nivel “Cyclone-DN/CCD-1,2”. Folleto de la empresa JSC Central Research Institute “Cyclone”, RF, M., 2001.

7. Volkov V.G., Kovalev A.P., Fedchishin V.G. Dispositivos termográficos de nueva generación.//Equipos especiales. 2001, núm. 6, pág. 16 – 21; 2002, núm. 1, pág. 18 – 26.

8. Matís. Cámara termográfica de tercera generación. Folleto de Sagem, Francia, 2001.

9. LEÓN. Mira nocturna de observación infrarroja ligera. Folleto de Signaal USFA, Países Bajos, 2001.

10. Micras. Folleto de Mikron Instrument Company Inc., EE. UU., 2001.

11. Sistema FLIR. Folleto Kollsman, EE.UU., 1999.

12. Volkov V.G. Dispositivos de visión nocturna multicanal para uso terrestre.//Equipos especiales. 2001, 2, págs. 13 – 20.

13. Dispositivos nocturnos TK-2, TK-3. Catálogo de JSC ZOMZ”, RF, Sergiev Posad, 2000.

14. Sistema de vigilancia y vigilancia Cyclone-DN/TV/TS.” Perspectiva de JSC “Cyclone”, RF, M., 2000.

15. Dispositivo de observación combinado Topaz”. Perspectiva de la Empresa Unitaria Estatal SKB TNV, RF, M., 2002.

16. Applely R., Gleed D.G., Anderton R.N. Imágenes pasivas de ondas milimétricas de alto rendimiento. Enfineering óptico, 1993, Vol.32, No.6, pp.1370 – 1373.

17. RAPTOR (Radar Plus Observación y Reconocimiento Térmico). Folleto de Thomson-CSF, Francia, 1999.

18. Modernización de instrumentos para comandantes de vehículos blindados. Perspectiva de la Empresa Unitaria del Estado PA “Refinería”, 2001.

19. Volkov V.G. Dispositivos de visión nocturna de pulso activo.//Equipo especial, 2002, No. 3, p. 2 – 11.