Naktinis matymas su infraraudonųjų spindulių technologija, skirta infraraudonųjų spindulių naktinio matymo vaizdavimui
Naktį matoma šviesa labai silpna, tačiau žmogaus akiai nematomų infraraudonųjų spindulių gausu. Infraraudonųjų spindulių matymas naudoja fotoelektrinės konversijos technologiją, kad padėtų žmonėms stebėti, ieškoti, nukreipti ir vairuoti transporto priemones naktį. Nors žmonės infraraudonuosius spindulius atrado labai anksti, dėl infraraudonųjų komponentų ribotumo infraraudonųjų spindulių nuotolinio stebėjimo technologijos vystymas vyksta labai lėtai. Tik 1940 m., kai Vokietija sukūrė švino sulfidą ir keletą infraraudonųjų spindulių perdavimo medžiagų, tapo įmanoma sukurti infraraudonųjų spindulių nuotolinio stebėjimo prietaisus. Nuo tada Vokietija pirmą kartą sukūrė keletą infraraudonųjų spindulių aptikimo prietaisų, tokių kaip aktyvūs infraraudonųjų spindulių naktinio matymo prietaisai, tačiau nė vienas iš jų nebuvo naudojamas Antrojo pasaulinio karo metu. Yra dviejų tipų infraraudonųjų spindulių matymo instrumentai: aktyvus ir pasyvus: pirmasis naudoja infraraudonųjų spindulių prožektorius, kad apšvitintų taikinį, o gaudamas atspindėtą infraraudonąją spinduliuotę, kad susidarytų vaizdas; pastarasis neskleidžia infraraudonųjų spindulių, o remiasi paties taikinio infraraudonaisiais spinduliais, kad susidarytų „terminis vaizdas“, todėl jis dar vadinamas „terminiu vaizdu“. Vaizduotojas“.
Infraraudonųjų spindulių naktinio matymo prietaiso principas
Yra ne tik tiek daug šviesos bangos ilgių, kuriuos mato mūsų akys. Be šių, aplink mus yra daugybė kitų bangų. Tiesiog savo pojūčiais to nerandame. Infraraudonoji šviesa – tai objektų skleidžiama šviesa, viršijanti raudonos spalvos spektro bangos ilgį. Beveik visi objektai turės infraraudonąją šviesą, tai yra šiluminę spinduliuotę, net ir didžiulėje erdvėje. Radiacija egzistuoja. Kadangi viskas pasaulyje turi šiluminę spinduliuotę. Tada galime naudoti šį bendrumą objektams stebėti pagal skirtingas objektų temperatūras. Paprastų žmonių akys nejaučia infraraudonųjų spindulių, todėl žmonės nemato daiktų be atspindėtos šviesos tamsoje, o bet kokia temperatūra yra aukštesnė už absoliutų nulį. Visi objektai, įskaitant jūsų kūną, spinduliuoja infraraudonųjų spindulių šviesą. Todėl infraraudoniesiems spinduliams aptikti naudojamas įrenginys, galintis pajusti infraraudonuosius spindulius, o tada analoginiam signalui taikomi vaizdo apdorojimo metodai, tokie kaip foninio triukšmo pašalinimas, stiprinimas ir filtravimas, siekiant atkurti aptikto objekto kontūrus. Tačiau spalvas sunku atkurti, todėl infraraudonųjų spindulių spinduliu matomi vaizdai retai būna spalvoti.
Infraraudonųjų spindulių naktinio matymo vaizdo technologija
Infraraudonųjų spindulių naktinio matymo technologija patyrė ankstyvą aktyvų infraraudonųjų spindulių naktinio matymo vaizdavimo technologiją ir dabartinę pasyviąją infraraudonųjų spindulių (šiluminio vaizdo) technologiją. Infraraudonųjų spindulių detektorius iš pradžių buvo vienetinis detektorius, o vėliau buvo sukurtas į kelių elementų linijinį matricinį detektorių, siekiant pagerinti jautrumą ir skiriamąją gebą, o dabar tapo kelių elementų srities matricos infraraudonųjų spindulių detektoriumi. Atitinkamos sistemos padarė šuolį nuo taško aptikimo iki terminio taikinių vaizdavimo.
(1) Aktyvi infraraudonųjų spindulių vaizdo konvertavimo technologija (netoli infraraudonųjų spindulių srities).
Ši technologija naudoja fotoelektrinio vaizdo konvertavimo principą, kad būtų galima stebėti naktinį stebėjimą. Šio tipo prietaisą sudaro dvi dalys: infraraudonųjų spindulių šviesos šaltinis ir naktinio matymo akiniai su kintamo vaizdo vamzdeliu. Infraraudonųjų spindulių šviesos šaltinis apšviečia taikinį, o naktinio matymo akiniai nematomą infraraudonųjų spindulių vaizdą paverčia matomu vaizdu. Tokio tipo technologijos pradėtos tyrinėti praėjusio amžiaus ketvirtojo dešimtmečio pabaigoje ir buvo sukurtos bei pritaikytos Antrojo pasaulinio karo metais. Šautuvų taikikliai su aktyviais infraraudonųjų spindulių naktinio matymo akiniais yra plačiai naudojami Ramiojo vandenyno teatre. Apie septintąjį dešimtmetį technologija tapo subrendusi, o stebėjimo atstumas galėjo siekti 3,000 metrus. Po to jis buvo plačiai aprūpintas kariuomene, tačiau dėl mažo jautrumo, didelės šilumos emisijos, didelio energijos suvartojimo, didelio kūno, didelio svorio, riboto stebėjimo atstumo ir lengvo eksponavimo Achilo kulnas palaipsniui buvo pakeistas naktiniu matymu. technologija buvo sukurta vėliau, o dabar tik kelios šalys turi nedaug įrangos.
(2) Pasyviojo infraraudonųjų spindulių naktinio matymo technologija (vidurinio ir tolimojo infraraudonųjų spindulių regionai)
Infraraudonųjų spindulių terminio vaizdo kamera yra vienas perspektyviausių infraraudonųjų spindulių detektorių, atspindintis naktinio matymo įrangos vystymosi kryptį. Jis naudoja vidinį fotoelektrinio efekto puslaidininkinį įtaisą kaip detektorių, kad scenos spinduliuotės vaizdą paverstų į krūvio vaizdą, o po informacijos apdorojimo ekrano įrenginys paverčia jį matomu vaizdu. Kai kurie tipiški modeliai apima:
ANS/pAS{0}} „Thermal Weapon Sight (TWS)“, kurį JAV armijai sukūrė JAV „Raythe Systems“, yra iki šiol pažangiausias pasyvus infraraudonųjų spindulių naktinio matymo įrenginys. Tai antros kartos į ateitį nukreipta infraraudonųjų spindulių technologija. Terminio vaizdo stebėjimo sistema. Šioje sistemoje naudojamos technologijos: didelio jautrumo kadmio telūrido židinio plokštumos technologija, skirta dideliems taikiniams gauti mažuose teleskopuose; lengva, didelio pralaidumo dvejetainė optika pažangiuose plastikiniuose korpusuose; mažas dydis, mažas energijos suvartojimas Labai didelio masto integravimo (VLSI) elektroniniai komponentai; tylus veikimas, didelis patikimumas, nykščio dydžio termoelektrinis aušintuvas; mažas energijos suvartojimas, didelio šviesos diodo (LED) ekranas.
