Электронно-оптические ИК-приборы ночного видения
Первые электронно-оптические ИК-приборы появились в ряде стран во время второй мировой войны. Они предназначались для ведения боевых операций ночью и являлись приборами ночного видения в ИК-лучах. В послевоенный период приборы приборы ночного видения продолжали развиваться и совершенствоваться. В военной технике эти приборы находят применение для решения следующих задач: обнаружения военных объектов по их излучению, ночной прицельной стрельбы, вождения транспорта ночью, наблюдения за присутствием противника, сигнализации и связи. Электронно-оптические ИК-приборы применяют также в науке, технике и медицине, когда возможности человеческого зрения оказываются ограниченными.
Основной частью большинства электронно-оптических ИК-приборов является ЭОП, преобразующий невидимое изображение создаваемое ИК-лучами, в видимое. Принцип действия и конструкции электронно-оптических преобразователей. Прибор наблюдения в ИК-лучах состоит из ЭОПа с источником питания, объектива, проецирующего ИК-изображение на фотокатод, и окуляра для наблюдения изображения на экране ЭОПа. В тех случаях, когда интенсивность ИК-излучения наблюдаемого объекта недостаточна для создания изображения на экране ЭОПа, применяют прожектор (облучатель) с ИК-фильтром. Конструктивно прибор наблюдения может быть выполнен монокулярным или бинокулярным; в случае необходимости оформление прибора может быть перископическим. Для вождения автомашин, танков и другой боевой техники в темноте применяют обычно бинокулярные приборы ночного видения, укрепляемые на корпусе машины или на шлеме водителя. Для ИК-облучения местности при ночном вождении используют фары машин, закрытые ИК-фильтрами. В том случае, когда в целях маскировки необходимо ограничить распространение излучения фар, применяют ограничивающие козырьки и диафрагмы.
Инфракрасные электронно-оптические приборы с ЭОПом используют так же, как ночные стрелковые прицелы для винтовок, пулемётов и орудий. Прицелы для пулеметов и орудий по конструкции аналогичны винтовочным, однако они имеют большие дальности прицеливания благодаря применению оптических систем большого диаметра с большим коэффициентом оптического усиления, а также более мощных прожекторов.
Основным недостатком рассмотренного выше прибора является необходимость в инфракрасном прожекторе для подсветки местности. Излучение прожектора демаскирует прибор наблюдения, и противник, имеющий ИК приборы, может легко его обнаружить и уничтожить. Чтобы уменьшить вероятность уничтожения, применяют отдельные выносные ИК - прожекторы, располагаемые в стороне от прицела и приборов наблюдения, или импульсную подсветку лазером.
Необходимость в источнике подсветки создает ряд неудобств, поэтому разрабатываются пассивные приборы, позволяющие вести наблюдения, используя облученность местности ночным небом.
Ночью луна и звезды являются основными источниками, создающими определенный уровень облученности земной поверхности. При отсутствии Луны и в облачную ночь освещенность резко падает.
Следует иметь в виду, что освещенность в безлунную ночь непостоянна и может меняться в несколько раз в течение ночи.
Для того чтобы глаз мог различить на фоне какие-либо объекты, они должны быть контрастными по сравнению с фоном. Относительная яркость объекта, или контрастность, определяется по формуле
где L1 – яркость объекта; L – яркость фона, на котором этот объект проецируется.
Способность глаза обнаруживать минимальный (пороговый) контраст kпор зависит от яркости фона и угловых размеров объекта. При малых яркостях и малых угловых размерах объекта для обнаружения требуется больший контраст объекта с фоном.
Возможность обнаружения источника зависит также от его яркости, формы, времени наблюдения и вероятности обнаружения.
 |
Рис.2. Схема прибора наблюдения в ИК-лучах:
1 – прожектор; 2 – ИК-фильтр; 3 – окуляр; 4 – ЭОП;
5 – объектив; 6 – блок питания