Termal görüntü salnaməsi. 2 -ci hissə

Termal görüntü salnaməsi. 2 -ci hissə
Termal görüntü salnaməsi. 2 -ci hissə

Video: Termal görüntü salnaməsi. 2 -ci hissə

Video: Termal görüntü salnaməsi. 2 -ci hissə
Video: Sovet İttifaqının Cəlilabadda Tikdiyi Gizli Yeraltı Hərbi Baza 2024, Dekabr
Anonim

Cihaz və müşahidə kompleksinin bir hissəsi olaraq fərdi termal kameraların əsas problemi çəki və ölçülərə olan ciddi tələblərdir. Matrisin maye azotla soyudulması üçün bir sistem yerləşdirmək mümkün deyil, buna görə də yeni mühəndislik həlləri axtarmaq lazımdır. Fərdi kiçik silahlar üçün əla infraqırmızı gecə görmə cihazları varsa və niyə ən mürəkkəb və bahalı termal görüntü cihazında hasarlanmaq nəyə görə narahat olur? Məsələ düşməni kamuflyaj etməkdədir, tüstü, atmosfer yağıntıları və işığa müdaxilədir, bütün bunlar hətta üçüncü nəsil elektro-optik çeviriciləri ilə belə gecə görmə cihazlarının səmərəliliyini kəskin şəkildə azaldır. 1PN116 indeksi altında Novosibirsk Mərkəzi Dizayn Bürosunun "Tochpribor" məhsulu, yalnız belə şəraitdə işləmək üçün hazırlanmışdır və döyüş sahəsindəki cisimlərin infraqırmızı şüalanmasını aşkar etmək üçün köhnə məktəb nümayəndəsidir.

Şəkil
Şəkil

1PN116 termal görüntü mənzərəsi, görmə qabiliyyəti ilə insanın ölçüsündə olan hər şeyi və 1200 metr irəlidəki təbii fondan daha isti olanı görür. Cihaz əhəmiyyətli bir kütləyə (3, 3 kq) malikdir və buna görə də əsasən SVD -də, "Peçeneg" və "Kord" pulemyotlarında yerləşdirilir. "Retina" olaraq 320x240 piksel matrisi olan soyudulmamış mikrobolometrdən istifadə olunur. Soyudulmamış termal görüntüləmə üsullarına daha yaxından nəzər salaq.

Şəkil
Şəkil

[Mərkəz]

Bu texnika, mürəkkəb və həmişə etibarlı olmayan optik-mexaniki bir tarama sistemi olmadığı halda, əvvəlkilərdən əsaslı fərqləri olan üçüncü nəsildir. Bu nəsildə, termal kameralar, obyektiv təyyarəsinin dərhal arxasına quraşdırılmış Fokus Plakalı Sahə (FPA) qatı hal alıcılarına əsaslanır. Bu cür cihazlarda termal görmə "kimyası", əksər hallarda, VOx vanadium oksidlərinin və ya amorf silikon α-Si rezistiv təbəqələrinə əsaslanır. İstilik cihazlarının fotodetektorlarının və ya "ürəklərinin" PbSe, piroelektrik fotodetektor serialları və ya termoelektrik soyutma ilə təchiz edilmiş CdHgTe birləşmələrinə əsaslanan matrislərə əsaslandığı istisnalar da var. Maraqlıdır ki, bu cür soyutma ən çox təyinatı üzrə istifadə edilmir, ancaq dəyişkən ətraf mühit şəraitində istilik sabitliyi təmin edir. VOx və ya α-Si seriyasından olan mikrobolometrlər, istilik cihazının əsas iş prinsipinə aid olan temperaturun təsiri altında elektrik müqavimətində dəyişiklikləri qeydə alır. Hər bir belə bərk hal sensoru, müqavimətini çıxış gərginliyinə çevirən və fon radiasiyasını kompensasiya edən bir siqnal əvvəldən işlənmiş çipdən ibarətdir. Mikrobolometrin vacib bir tələbi, həm dizaynerlərin, həm də istehsalçıların işini ciddi şəkildə çətinləşdirən vakuumda və "istiyə şəffaf" germanium optikasında işləməkdir. Sensorun özündə germanium və ya galyum arsenidi olan etibarlı bir substrat olmalıdır. Mikrobolometr işinin bütün incəliklərini başa düşmək üçün qeyd etmək lazımdır ki, kristalın temperaturunun 0, 1 K aralığında olan dalğalanmaları 0, 03%müqavimətdə kiçik bir dəyişikliyə səbəb olur və bunu izləmək lazımdır. Bütün digər şeylər bərabər olsa da, amorf silisium vanadiy oksidlərə nisbətən bəzi üstünlüklərə malikdir - kristal qəfəsin bərabərliyi və yüksək həssaslıq. Bu, istifadəçinin görüntüsünü VOx -da oxşar bir texnika ilə müqayisədə daha fərqli və səs -küyə daha az meylli edir. Mikrobolometrin hər bir pikseli özünəməxsus şəkildə bənzərsizdir - son görüntünü təsir edən həmkarlarından bir qədər fərqlənən qazanc və ofset var. Dizaynerlər piksel sayını artıraraq, aralarındakı məsafəni (9-12 mikrona qədər) azaldaraq və kiçiltməklə, digər şeylərin yanında görüntüdəki səs-küy səviyyəsini azaltmağa çalışırlar. "Pis" və ya qüsurlu piksellər mühəndisləri ekrandakı ağ və ya qara nöqtələri və titrəyən hissəcikləri aradan qaldırmaq üçün proqram mexanizmləri hazırlamağa məcbur edən mikrobolometr istehsalında ciddi bir problemdir. Bu ümumiyyətlə interpolasiya istifadə edərək təşkil edilir, yəni "qırıq" pikseldən gedən siqnal qonşuların dəyərindən törəmə ilə əvəz olunur. Matrisin ən vacib parametri NETD (səs -küyə bərabər temperatur fərqi) və ya mikrobolometrin siqnalı səs -küydən fərqləndirdiyi temperaturdur. Əlbəttə ki, sensorun sürətli olması lazımdır, buna görə də növbəti parametr vaxt sabitidir və ya kameranın temperatur dəyişikliyinə reaksiya vermə sürətidir. Doldurma faktoru və ya doldurma faktoru, mikrobolometrin həssas elementlərlə doldurulma səviyyəsini əks etdirən matris xarakteristikasıdır, nə qədər böyükdürsə, operator tərəfindən görüntü o qədər yaxşı görünür. Yüksək texnologiyalı matrislər 1 milyon pikselə çatan matrisin 90% əhatə dairəsi ilə öyünə bilər. İstifadəçi döyüş sahəsini iki versiyada - monoxrom və rəng palitrasında müşahidə edə bilər. Hərbi və təhlükəsizlik məhsulları ümumiyyətlə monoxrom bir görüntü yaradır, çünki düşmənin fiqurlarının və texnikasının aydınlığı rəngli versiyadan qat -qat yüksəkdir.

Qrafenin infraqırmızı sensor kimi istifadəsi ilə bağlı amerikalı alimlərin inkişafı ümidverici görünür. Bu 2D materialını hər yerdə təqdim etməyə çalışırlar və indi növ termal görüntü texnologiyasına gəlib. Soyudulmamış bir termal aparatın dəyərinin 70-80% -i mikrobolometr və germanium optiklərindən ibarət olduğunu nəzərə alsaq, qrafen termoelektrik sensorlar yaratmaq fikri çox cazibədardır. Amerikalılara görə, bir silikon nitrid substratında nisbətən ucuz bir qrafen qatı kifayətdir və prototip artıq otaq temperaturunda bir insanı ayırd etmək qabiliyyətini əldə edir.

Həm xaricdə, həm də Rusiyada, termal görüntü cihazlarının optik sistemlərinin istiləşməsi, yəni ətraf mühitin həddindən artıq istiliyinə qarşı müqavimətlə bağlı inkişaflara çox diqqət yetirilir. Linzalar şüaların qırılma indekslərinin temperaturdan az asılı olduğu xalkogenid materiallardan - GeAsSe və GaSbSe -dən istifadə olunur. LPT və Murata Manufacturing, bu cür linzaları isti presləmə üsulu ilə, sonra asferik və hibrid linzaların almaz tornalanması ilə inkişaf etdirdilər. Rusiyada, az sayda termal linzalar istehsalçılarından biri, Shvabe holdinqinin bir hissəsi olan NPO GIPO JSC - Dövlət Tətbiqi Optika İnstitutudur. Lensin materialı oksigensiz şüşə, sink və germanium selenidlərdir və korpus yüksək güclü alüminium ərintisindən hazırlanmışdır və nəticədə -400C ilə + 500C arasında heç bir təhrifə zəmanət vermir.

Şəkil
Şəkil

Rusiyada, FSUE TsKB Tochpribordan (və ya "Shvabe cihazları") qeyd olunan 1PN116-ya əlavə olaraq, yırtıcı növlərin şərəfinə "sayıqlıq" adı verilən daha yüngül bir termal görüntü mənzərəsi "Şahin" (SC TsNII "Siklon") 160x120 piksel (və ya 640x480) olan Fransız Ulisse matrisi və 400-500 metr uzunluqlu bir rəqəmin tanınma diapazonu ilə xarakterizə olunan şahin. Son nəsillərdə idxal edilən mikrobolometr yerli modellə əvəzləndi.

Şəkil
Şəkil

Siyahıda daha çox: 0, 69 kq ağırlığında və 640x480 elementli matris qətnaməsi olan Novosibirsk "Shvabe - Müdafiə və Müdafiə" PT3 termal görüntü mənzərəsi, "qızıl standart" halına gələn bir artım rəqəminin aşkarlama diapazonu. 1200 m. Bu mənzərənin piksel aralığı üstün bir göstərici deyil və təvazökar bir son görüntü qətnaməsi meydana gətirən 25 mikrondur. Yeri gəlmişkən, holdinq PTZ-02 kodu altında hərbi dizayn əsasında bir ov mənzərəsinin istehsalını təşkil etdi. Yerli dizayn məktəbinin başqa bir nümayəndəsi, 384x288 piksel qətnamə ilə 7-14 mikron aralığında bir mikrobolometrik qəbuledicisi olan, Shvabe-Photopribor bölməsindən Alfa TIGER termal görüntü mənzərəsidir. "TIGRA" da operator 800x600 piksel ölçülü monoxromatik OLED mikro displeylə işləyir, bunlardan 768x576 termal görüntü göstərmək üçün ayrılmışdır. Rus termal görüntü yerlərinin ilk modellərindən əhəmiyyətli bir fərq, işləmə müddətinin 30 dəqiqə artırılmasıdır - indi infraqırmızı diapazonda 4,5 saat mübarizə edə bilərsiniz. Onun modifikasiyası "Alpha-PT-5", elektrik termik stabilizasiyalı nadir PbSe fotodetektoruna malikdir. NPO NPZ-dən olan universal PT-1 mənzərəsi, geniş çeşidli silahlar üçün ballistikanın və retikülün proqramlaşdırıldığı xüsusi montaj və yaddaş sayəsində bir çox kiçik silah növləri ilə birləşə bilir. Göz kaslarını göz əzələləri ilə sıxmaq mikro ekranı açır və açmadan söndürür - bu PT -1 -də tətbiq olunan enerji qənaət sistemidir. Amerika mikrobolometrləri ISPC "Spectrum" dan "Granite-E" ni nişan almaq və müşahidə etmək üçün termal görüntü cihazına quraşdırılmışdır. "Geniş qütblü" görmə qabiliyyətinə malik olan texnika, NF IPP SB RAS "KTP PM" uzun adı olan şirkət tərəfindən TB-4-50 indeksi altında təqdim olunur və 18 dərəcə 13,6 dərəcə baxış sahəsinə malikdir.

Termal görüntü salnaməsi. 2 -ci hissə
Termal görüntü salnaməsi. 2 -ci hissə

Yeri gəlmişkən, şirkət, HPRSC arxitekturasına əsaslanan görüntü emalı üçün müasir bir mikroprosessorla təchiz edilmiş üç standart ölçü ölçüləri olan TB-4, TB-4-50 və TB-4-100 təklif edir. Super hesablama). Ayrı bir istiqamət, Strela-2M, Strela-3, Igla-1, Igla, Igla-S tipli MANPADS ailəsi və ən yeni Verba üzərində quraşdırılmış 1PN97M indeksi altında yeni Mowgli-2M termal görüntü mənzərələridir . Sankt-Peterburq LOMO-da görməli yerləri inkişaf etdirir və yığırlar və onlar, əlbəttə ki, 6000 m böyük bir aşkarlama məsafəsi ilə fərqlənirlər. ağır kiçik silahlar - böyük çaplı tüfənglər, qumbaraatanlar və əslində MANPADS. Kütləsi 2 kq -dan çox olmayan Belarusiya görmə qabiliyyəti, insanın 2000 metrlik təsbit etmə və 1300 metrlik tanınma qabiliyyətini nümayiş etdirir.

"Termal Görüntü Salnamələri" nin bu hissəsində bəzi yerli termal görüntülərin fərdi görməli yerləri və yaxın xaricdən olan həmkarları haqqında danışdıq. Qarşıda xarici analoqlar, tank termal kameraları, habelə fərdi müşahidə və kəşfiyyat cihazları var.

Tövsiyə: