Средства видеонаблюдения с дальнего расстояния

Специальные службы давно и широко применяют различные оптические приборы, позволяющие вести скрытое наблюдение и регистрировать информацию днем и ночью при различных метеоусловиях.

Современные средства видеонаблюдения позволяют с расстояния до нескольких километров наблюдать действия лиц, а с расстояния нескольких сот метров распознавать небольшие по размерам объекты, определять номера машин и даже, например, читать содержание плакатов, вывешенных в кабинете или классе на стене, противоположной окну.

Для видеонаблюдения в дневное время используются такие традиционные оптические приборы, такие как бинокли, монокуляры, подзорные трубы, телескопы и др. (рис. 5.1).

При удалении объекта разведки в пределах нескольких сот метров для наблюдения используютсябинокли, монокуляры и подзорные трубы с кратностью увеличения 8...16 раз. Для стабилизации изображения они, как правило, крепятся на специальные штативы. Однако используются и приборы с электронной стабилизацией изображения, позволяющие вести наблюдение с рук даже с автомобилей и вертолетов. К таким средствам относятся, например, бинокль со стабилизацией изображения "БС 16х40". Он имеет 16 кратное увеличение, габаритные размеры 240х195х100 мм и вес не более 2,2 кг [34]. Питание может осуществляться от автономного источника напряжением 9 В или от бортовой сети напряжением 12...27 В.

Для скрытого наблюдения выпускаются и миниатюрные оптические приборы. Например, минимонокуляр при 8 кратном увеличении и поле зрения 5 град имеет размеры 92*35мм и весит 100 г. Его даже можно разместить в ладони, что обеспечивает высокую скрытность использования [34].

Рис. 5.1. Полевой бинокль с транфокатором Nabora (a) и телескоп РК-6500 (б)

Рис. 5.2. Прибор ночного видения RN - М02

Рис. 5.3. Прибор ночного видения Д - 110

Для наблюдения за объектами на значительном расстоянии (от нескольких сот метров до нескольких километров) используются специальные телескопы. Например, телескоп прибора РК 6500 выполненный по схеме Шмидта, при фокусном расстоянии 3900 мм и диаметре входной апертуры 350 мм позволяет опознать автомобиль на расстоянии до 10 км. Телескоп имеет размеры 460•560•1120 мм, вес 54 кг и устанавливается на специальный штатив с электродвигателем [58].

Оптические приборы могут сопрягаться с фотоаппаратом или видеокамерой, как это сделано в системах РК- 5080, РК- 6500 и др.

Для ведения разведки ночью используютсяспециальные телевизионные камеры, работающие при низком уровне освещения,и приборы ночного видения (рис. 5.2 ... 5.7).

На практике наиболее широко применяются приборы на основе оптико-электронных приборов (ОЭП) второго поколения (с микроканальной пластиной, представляющей собой диск с большим числом микроскопических каналов, каждый из которых является миниатюрным усилителем вторичной эмиссии электродов, испускаемых катодом ОЭП), обеспечивающие возможность регистрации изображения на фото- и видеокамеры. Они обладают высоким усилением (20 000...50 000), устойчивостью к засветкам от попавших в поле зрения ярких источников света, например фар автомашин, равномерным по полю разрешением, низкой дисторсией по краям изображения и небольшими габаритами.

Принцип их действия основан на приеме отраженного местными предметами оптического излучения луны, звезд, облаков и других слабых источников света, многократного его усиления и преобразования в видимое изображение, наблюдаемое человеческим глазом. Современные приборы ночного видения способны работать при освещенности менее 0,01 лк. Например, для прибора ночного видения "Ворон-3" пороговый уровень освещенности для визуального обнаружения составляет 0,001 лк, а для регистрации (фотографирования) - 0,01 лк. Причем разрешающая способность прибора в этих условиях не менее 8 лин/мм. [34].

Для увеличения дальности наблюдения в условиях абсолютной темноты используется специальнаяискусственная подсветка объектов. При этом используются преимущественно инфракрасные прожекторы, работающие в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн, что исключает обнаружение невооруженным глазом факта

Рис. 5.4. Телевизионные камеры, работающие при низком уровне освещения (0,5 лк)

Рис. 5.5. Приборы ночного видения : a) NVD - 5L; б) Predator 300

Рис. 5.6. Приборы ночного видения: а) РК- 300- S; б) PK-1230-S

Рис. 5.7. Прибор ночного видения РК- 1245

подсветки. Например, лазерный инфракрасный осветитель "Выпь" работает в диапазоне 0,81...0,88 мкм и при мощности излучения 10 мВт создает эквивалентную освещенность в пятне диаметром 2 м на дальности 50 м не менее 0,01 лк.

Преимуществолазерных ИК- осветителей заключается в том, что они могут работать в импульсном режиме. Цель при этом освещается короткими импульсами лазерного излучения. Прибор включается только тогда, когда его объектива достигают импульсы, отражаемые от цели, вследствие этого паразитные импульсы, отражаемые от местных предметов, находящихся впереди и сзади цели, а также отраженные от взвешенных в атмосфере частиц пыли, влаги, дыма не попадают в ПНВ. Однако такие приборы имеют недостаток - малые размеры угла поля облучения, затрудняющие поиск цели. Поэтому их используют главным образом для слежения за обнаруженной целью.

Типовым прибором ночного видения является прибор РК-6540, выпускаемый фирмой PK-Electronic [58]. В его комплект входят: инфракрасный прожектор, аккумулятор и оптико-электронный преобразователь, по внешнему виду мало чем отличающийся от бытовой видеокамеры. Изображение на выходе ОЭП может наблюдаться визуально или документироваться с помощью фотоаппарата, прикрепляемого к окуляру преобразователя.

Инфракрасный прожектор имеет параболический рефлектор, в фокусе которого размещается точечная лампа подсветки мощностью 45 Вт. Апертура прожектора закрыта фильтром, пропускающим лишь инфракрасное излучение.

Оптическая система ОЭП- стандартная (фокусное расстояние 75 мм, относительное отверстие 1/1,4). Комплект размещаются в дипломате с размерами 250*280*100 мм. Вес системы составляет 1,4 кг.

Дальность наблюдения портативными приборами ночного видения при использовании для подсветки дополнительных инфракрасных прожекторов может составлять более 500 м.

Наряду с приборами ночного видения для ведения наблюдения ночью все чаще используютсятепловизионные приборы (ТПВ),работающие в дальнем диапазоне инфракрасных длин волн (в основном в поддиапазонах 3...5 мкм и 8...14 мкм). Тепловизоры по сравнению с ПНВ обладают следующими преимуществами: независимостью работы от уровня естественной освещенности; скрытностью и большой дальность действия; способностью обнаруживать замаскированные объекты; незначительным снижением дальности наблюдения при задымлении и запылении атмосферы; безотказной работой при слепящих засветках вспышками дульного пламени и применении осветительных средств; способностью обнаруживать следы автомашин и другой техники; возможностью непосредственной передачи изображений по каналам связи [16].

Недостатком тепловизоров является необходимость охлаждения приемников излучения до температуры порядка 77 К, что, конечно, приводит к значительному увеличению их веса и габаритов. Однако в последние годы появились тепловизоры, обеспечивающие хорошие характеристики без дополнительной системы охлаждения, т.е. работающие при комнатной температуре.