Прибор ночного видения. виды и применение. работа и как выбрать
Появление первых ПНВ
Несмотря на заявления Википедии, что первенство принадлежит фашистам, прибор ночного видения СССР тоже выпускало. Работа велась до начала Второй мировой войны. Удалось ввести в обиход Морфлота пеленгаторы, источники ИК-излучения, играющие роль навигационных огней. Невооруженный глаз заметить присутствия инфракрасных маяков бессилен, повышалась в ночное время скрытность передвижения войск.
Работами в СССР занималось НИИ 801, на базе которого в 1983 году создано отделение 1100 Орион. С 1991 года переименовано в СКБ ТНВ
Обратите внимание, люди занимались и тепловизорами. Изначально обе ветви шли бок о бок
Привели далеко не полную историческую экспозицию становления отрасли, поскольку не считаем важным рассматриваемому вопросу. В состав отдела разработки ПНВ входили:
- Светотехническая лаборатория.
- Фотометрическая лаборатория.
- Отдел источников питания.
- Отдел приборов бортового назначения.
- Отдел приборов наземного назначения.
- Отдел физических основ ночного видения.
- Навигационные приборы.
- Отдел тепловизоров.
- Подразделение конструкторов.
Занималась структура поиском новых методов построения изображения на основе невидимых участков спектра. Различимая глазом часть электромагнитных колебаний является малой толикой глобальной картины Вселенной. Факт задействовали изысканиями советские ученые. Первый ПНВ с подсветкой создан в начале 50-х годов. Разумеется, конвейер снабжал оборонку. Детский прибор ночного видения тогда мало кого интересовал.
Ракетные комплексы наведения класса земля-воздух, воздух-воздух работают по принципу пеленгации инфракрасного излучения работающего двигателя летательного аппарата. Вне зависимости от того, что перехватывают, вертолет, самолет, другую ракету.
Первые конструкции достаточно громоздки. Чего стоит источник питания напряжением 45 кВ. Медленно, но верно, дело шло вперед к эргономизации, экономизации, оптимизации. Пригодились наработки термоэлектрических холодильников, засекреченных до французской конференции 1992 года. Значительный сдвиг в конструировании приборов ночного видения дал многощелочной катод. Прибор имел низкий темновой ток, не требовал охлаждения, свойствами на порядок превосходил кислородно-цезиевые эквиваленты.
ОЧКИ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ COT NV/1-5M
Описание:
COT NV/1-5M — компактные очки ночного видения на основе электронно-оптического преобразователя (ЭОП) 2+ и 3 поколения.
- Высококачественная светосильная оптика.
- Прочный, легкий корпус из композитных материалов.
- Не требуется индивидуальная регулировка межзрачкового расстояния.
- Встроенный ИК-осветитель.
- Наличие в поле зрения красного светодиодного индикатора включения ИК-осветителя и разряда элемента питания. Непрерывное свечение индикатора указывает на включение
ИК-осветителя, прерывистое свечение индикатора сигнализирует о том, что элемент питания разряжен.
- Наличие системы автоматической регулировки яркости, обеспечивающей постоянный уровень яркости экрана ЭОП даже при значительных колебаниях освещённости на местности, и системы защиты от засветки.
- Возможность использования двух типов батарей: – элемент питания типоразмера CR 123А с номинальным напряжением 3,0 В или элемент питания типоразмера АА с номинальным напряжением 1,5 В.
- Наличие надежного и удобного крепления на голове (оголовья), обеспечивающее все необходимые регулировки.
- Возможность увеличения кратности до 3 или 5х с помощью компактных афокальных объективов, которые устанавливаются путем вворачивания в присоединительную резьбу штатного однократного объектива очков.
Технические характеристики:
Наименование параметра,
характеристика |
Значение параметра | |
---|---|---|
ЭОП | Поколения 2+ или 3 | |
Видимое увеличение, крат | 1х | |
Угловое поле зрения, угл. градусов, | 40° | |
Предел разрешения, штр/мм | 0,95xNЭОП | |
Фокусное расстояние объектива, мм | 24 | |
Диапазон фокусировки объектива, м | от 0,25 до ∞ | |
Относительное отверстие
(F-number/T-number) |
1:1,2 | |
Фокусное расстояние окуляра, мм | 24 | |
Диаметр выходного зрачка, мм | 14 | |
Удаление выходного зрачка, мм | 16 | |
Диапазон диоптрийной настройки
окуляров, дптр, не менее |
от минус 5 до плюс 5 | |
Напряжение питания постоянного тока, В | от 1,2 до 3,6 | |
Элемент питания |
АА (1,5 В) или
CR 123A (3,0 В) |
|
Ток потребления
(в зависимости от напряжения питания), мА, не более |
1,5 В | 75 |
3,0 В | 38 | |
Габаритные размеры прибора
(длина x ширина x высота), мм, не более |
150x102x70 | |
Масса прибора (без источника питания), кг, не более | 0,450 | |
Масса шлема с подвеской, кг, не более | 0,300 | |
Диапазон рабочих температур, °С | от минус 40 до плюс 50°С |
Возможные перспективы совершенствования
В настоящее время фотокатоды ЭОП работают в области спектра 0,4–0,9 мкм. Однако смещение рабочей области спектра в ИК-диапазон (1,4–1,8 мкм) открывает перед ПНВ новые возможности. Средняя величина ЕНО в безлунную ночь для области спектра 0,4–0,9 мкм достигает (1,5–3)?10–9 Вт/см2, а в области спектра 1,4–1,8 мкм — (1,5–2) ?10–7 Вт/см2, т. е. на два порядка выше. В дополнение к этому улучшается прозрачность атмосферы: при метеорологической дальности видимости 10 км пропускание толщи атмосферы 1 км на длине волны 0,6 мкм составляет 0,72, а в центре области спектра 1,4–1,8 мкм — 0,93. При этом яркость атмосферной дымки снижается больше чем на порядок в области спектра 1,4–1,8 мкм по сравнению с видимой областью спектра. Величина контраста объекта наблюдения с фоном в этой ИК-области спектра более стабильна и выше в 1,4–1,5 раза, чем в области спектра 0,4–0,9 мкм. Кроме того, если в этой области спектра ЕНО меняется от 10–5 до 2,5?10–9 Вт/см2, то в области 1,4–1,8 мкм — от 1,6?10–4 до (3–4)?10–7 Вт/см2 при тех же условиях ЕНО, т. е. почти на два порядка. Процент обеспеченности освещенностью в течение всего года для ЕНО в пределах 5?10–3–5?10–4 лк для области спектра 1,4–1,8 мкм также почти вдвое выше, чем для 0,4–0,9 мкм . В области спектра 1,4–1,8 мкм можно работать в тумане, до определенной степени — в некоторых дымах и в пыли, а также визуализировать излучение современных лазерных целеуказателей-дальномеров, работающих на длине волны 1,55 мкм и 1,7 мкм. Весьма результативно использование ПНВ, работающих в области спектра 1,4–2,0 мкм, для демаскировки объектов: разница в отражательной способности обмундирования позволяет в области спектра 1,4–2,0 мкм не только обнаружить солдата на фоне зелени, но и отличить своего от чужого. Известно, что камуфляж позволяет замаскировать различные объекты на фоне окружающего пространства. Однако камуфляж, разработанный для видимой области спектра, может быть неэффективен для области спектра 1,4–1,8 мкм. Для нее узор камуфляжа исчезает, и обнаруживается силуэт замаскированного объекта .
Другим перспективным направлением совершенствования ПНВ является использование для их производства 3D-печати . На ее основе возможно создание микроминиатюрных лазерных целеуказателей, ИК-осветителей, а также твердотельных преобразователей изображения взамен традиционных ЭОП. Для ПНВ использование 3D-печати позволит создать сверхминиатюрные электронные схемы с высоким быстродействием, а также первичные источники питания в интегральном исполнении. В свою очередь, это приведет к сокращению массы, габаритов и энергопотребления ПНВ, а также к повышению их надежности. Уровень развития 3D-печати, достигнутый за последнее время, позволяет рассчитывать на дальнейшее совершенствование ПНВ уже в ближайшие годы.
Возможно, вам также будет интересно
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение «Юг Спорт» на территории спортивной базы в г.Кисловодск использует систему контрольно-охранного видеонаблюдения из более чем 400 IP-камер на основе программного обеспечения Macroscop.
Будет ли ваш важнейший актив, которым является персонал, эффективен при переходе к цифровым технологиям? В этом материале Томас Донато, Президент Rockwell Automation в регионе EMEA, рассказывает о новых требованиях информационной эпохи.
Описывая три главных вызова — поиск квалифицированных кадров, изменение должностных обязанностей и пополнение персонала людьми из Поколения Z, — он говорит о т…
Устройства Fluke внесены в Государственный реестр средств измерений
31 января, 2013Fluke Corporation объявляет о внесении ряда устройств в Государственный реестр средств измерений.
Номер Государственной регистрации 33404-12 получили мультиметры Fluke 83V и 87V.
Эти универсальные цифровые промышленные мультиметры обладают улучшенными измерительными характеристиками, возможностями поиска неисправностей, повышенными точностью и разрешающей способностью, что позволяет решать больше проблем в области электроприводов, промышленной автоматизации, в системах распределения энергии и в электро-механическом оборудовании.
Номер Государственной регистрации 51690-12 получили тестер …
Принцип действия прибора ночного видения
Глаз представляет собой пассивный радар, принимает излучения, испускаемые предметами. Видимый спектр – малый диапазон колебаний тела Вселенной, окружающего человечество. Хищник из одноименного фильма переключал диапазоны, представитель развитой цивилизации неспособен охватить тотальный спектр! В темноте глаз видеть бессилен, недоступно Homo Sapiens наблюдать инфракрасное излучение. Тела будут испускать волны при низких температурах окружающей среды, плотность мощности падает. Вырисовывается первый прибор ночного видения. Ничего общего с военными. Аппарат пользуют строители.
Встречайте тепловизор, принимающий инфракрасное излучение предметов. Прибор предназначен не для обозрения темного пейзажа, однако фронтальный вид разглядеть можно. Штуковина имеет ряд настроек, типичны следующие признаки:
- температура 10 градусов Цельсия тепла выглядит оранжевым сиянием;
- стены домов смотрятся красноватыми;
- окружающая неживая природа разных оттенков вплоть до черного.
Собрать своими руками тепловизор забудьте, купить тысяч за 50 можно. Потратив семь тысяч, прибор ночного видения (ПНВ) в магазине приобретете. Специально тепловизор целям бдения в темноте брать нет смысла, помогает строителям оценить качество теплоизоляционных мероприятий. Если найдется знакомый прораб, можно природой полюбоваться в темноте бесплатно, одолжив агрегат.
Схема прибора ночного видения реализуется указанными процессами, чтобы не раздражать глаз лучезарной радугой, внутри заводского изделия стоит прозрачная пластина, покрытая полупроводниковым материалом, пользуясь внутренним фотоэффектом, позволяет «увидеть» инфракрасное излучение предметов.
Под действием невидимых «фотонов» электроны пластины получают энергию. Считать информацию можно по изменению прозрачности материала, электропроводности вещества. Микроканальная технология изготовления чувствительных элементов помогает избежать засветки соседних пикселей. Первыми к решению задачи приблизились фашисты. Германия пользовалась трудом талантливых ученых. Некоторые добровольно, иных заставляли. Создан прицел винтовки весом 2,25 кг с чемоданом батареек (13,5) кг. Позволило бы, наверное, совершить немало подвигов (или преступлений), если бы советские войска маем 1945 года не взяли Берлин.
Иногда излучение дополнительно усиливается фотоумножителями. Помогает получить яркую контрастную картинку прибору ночного видения. Зачастую внешних излучений недостаточно, в ход идет подсветка инфракрасного диапазона. Используются лампы, чаще применяются полупроводниковые диоды специального типа. Найти можно в магазине радиолюбителям. К слову сказать, когерентность излучения светодиодов высока. Значит, что помехи не будут влиять на качество картинки.
Приборы ночного видения подразделяются следующим образом:
- Характером влияния на окружающую обстановку:
- Активные со светодиодной подсветкой.
- Пассивные, принимающие только излучения других предметов.
- Методом обработки принятого сигнала:
- С усилением.
- Лишенные усиления.
- Признаком наличия накопителя информации:
- Регистрирующие.
- Не регистрирующие.
Теперь можно собрать прибор ночного видения своими руками.
Предназначение очков
Очки ночного видения (ОНВ) предназначены для визуального наблюдения за объектами в ночное время суток, ориентирования на местности, на водной поверхности в условиях естественной ночной освещенности; используются для проведения специальных операций, патрулирования и охраны объектов, навигации воздушных и морских судов, спасательных и аварийных работ; позволяют управлять транспортными средствами при движении по пересеченной местности без использования источников видимого света в ночное время. Возможность крепления очков ночного видения на маске (оголовье) или каске позволяет освободить руки и обеспечивает комфортную работу при многочасовом наблюдении.