Enstrümantasyon ve nişan kompleksinin bir parçası olarak bireysel termal görüntüleyicilerin temel sorunu, ağırlık ve boyutlar için katı gereksinimlerdir. Matrisin sıvı nitrojen ile soğutulması için bir sistem yerleştirmek mümkün değildir, bu nedenle yeni mühendislik çözümleri aranmalıdır. Ve bireysel küçük kollar için zaten mükemmel kızılötesi gece görüş cihazları varsa, neden en karmaşık ve pahalı termal kamerada çitle uğraşsın? Amaç düşmanı, dumanı, atmosferik yağışı ve ışık girişimini kamufle etmektir, tüm bunlar üçüncü nesil elektro-optik dönüştürücülerle bile gece görüş cihazlarının verimliliğini önemli ölçüde azaltır. Novosibirsk Merkezi Tasarım Bürosu "Tochpribor" un 1PN116 endeksi altındaki ürünü sadece bu koşullarda çalışmak üzere tasarlanmıştır ve savaş alanındaki nesnelerin kızılötesi radyasyonunu tespit etmek için kullanılan cihazların eski bir okul temsilcisidir.
Keskin görüşü ile 1PN116 termal görüntüleme görüşü, bir insan boyutundaki her şeyi ve 1200 metre ilerideki doğal arka plandan daha sıcak olanı görür. Cihaz önemli bir kütleye (3, 3 kg) sahiptir ve bu nedenle esas olarak SVD, "Pecheneg" ve "Kord" makineli tüfeklerine yerleştirilmiştir. 320x240 piksel matrisli soğutulmamış bir mikrobolometre "retina" olarak kullanılır. Soğutmasız termal görüntülemenin püf noktalarına daha yakından bakalım.
[merkez]
Bu teknik, karmaşık ve her zaman güvenilir olmayan bir optik-mekanik tarama sisteminin yokluğunda öncekilerden temel farklılıkları olan üçüncü nesildir. Bu nesilde, termal görüntüleyiciler, lens düzleminin hemen arkasına monte edilen Odak Plaka Alanı (FPA) katı hal dizisi alıcılarına dayanmaktadır. Bu tür aygıtlardaki termal görüşün "kimyası", vakaların ezici çoğunluğunda, dirençli vanadyum oksitler VOx veya amorf silikon a-Si katmanlarına dayanır. Ancak, termal görüntüleyicilerin fotodetektörlerinin veya "kalplerinin" PbSe'ye, piroelektrik fotodetektör dizilerine veya termoelektrik soğutma ile donatılmış CdHgTe bileşiklerine dayalı matrislere dayandığı istisnalar da vardır. Böyle bir soğutmanın çoğu zaman amacına uygun olarak kullanılmaması, sadece değişken çevresel koşullar altında termal stabilite sağlaması ilginçtir. VOx veya α-Si serisinden mikrobolometreler, bir termal görüntüleyicinin temel çalışma prensibine ait olan, sıcaklığın etkisi altındaki elektrik direncindeki değişiklikleri kaydeder. Bu tür katı hal sensörlerinin her biri, direnci çıkış voltajına dönüştüren ve arka plan radyasyonunu telafi eden bir sinyal ön işleme çipi içerir. Bir mikrobolometrenin önemli bir gereksinimi, hem tasarımcıların hem de üreticilerin çalışmalarını ciddi şekilde karmaşıklaştıran bir vakum ve "ısı geçirgen" germanyum optiklerinde çalışmaktır. Ve sensörün kendisi, germanyum veya galyum arsenit içeren güvenilir bir alt tabakaya sahip olmalıdır. Mikrobolometrenin çalışmasının tüm inceliklerini anlamak için, kristalin sıcaklığındaki 0, 1 K dalgalanmalarının, dirençte% 0,03 oranında küçük bir değişikliğe yol açtığına dikkat edilmelidir, bu izlenmelidir. Diğer her şey eşit olduğunda, amorf silikonun vanadyum oksitlere göre bazı avantajları vardır - kristal kafesin tekdüzeliği ve yüksek hassasiyet. Bu, VOx'taki benzer bir tekniğe kıyasla, kullanıcı için görüntüyü daha kontrastlı ve gürültüye daha az eğilimli hale getirir. Mikrobolometrenin her pikseli kendi yolunda benzersizdir - emsallerinden biraz farklı, nihai görüntüyü etkileyen kazancı ve ofseti vardır. Tasarımcılar piksel sayısını artırarak, aralarındaki mesafeyi azaltarak (9-12 mikrona kadar) ve bunları küçülterek, diğer şeylerin yanı sıra görüntüdeki gürültü seviyesini azaltmaya çalışıyorlar. "Kötü" veya kusurlu pikseller, mikrobolometre üretiminde ciddi bir sorundur ve mühendisleri ekrandaki beyaz veya siyah noktaları ve titreyen parçacıkları ortadan kaldırmak için yazılım mekanizmaları geliştirmeye zorlar. Bu genellikle enterpolasyon kullanılarak düzenlenir, yani "kırık" pikselden giden sinyal, komşuların değerinden bir türev ile değiştirilir. Matrisin en önemli parametresi NETD (Gürültüye Eşdeğer Sıcaklık Farkı) değeri veya mikrobolometrenin sinyali gürültüden ayırt ettiği sıcaklıktır. Elbette sensörün hızlı olması gerekir, bu nedenle bir sonraki parametre zaman sabiti veya görüntüleyicinin sıcaklıktaki değişikliklere tepki verme hızıdır. Doldurma faktörü veya doldurma faktörü, mikrobolometrenin hassas elemanlarla dolum seviyesini yansıtan bir matris özelliğidir, ne kadar büyükse, görüntü operatör tarafından o kadar iyi görülür. Yüksek teknoloji matrisler, 1 milyona ulaşan piksel sayısı ile matrisin %90'ını kapsayabilir. Kullanıcı, savaş alanını monokrom ve renk paleti olmak üzere iki versiyonda gözlemleyebilir. Düşmanın figürlerinin ve teçhizatının netliği renkli versiyondan çok daha yüksek olduğu için, askeri ve güvenlik ürünleri genellikle tek renkli bir görüntü oluşturur.
Amerikalı bilim adamlarının kızılötesi sensör olarak grafenin kullanımına ilişkin gelişmeleri umut verici görünüyor. Bu 2D malzemeyi her yere tanıtmaya çalışıyorlar ve şimdi sıra termal görüntüleme teknolojilerine geldi. Soğutmasız bir termal kameranın maliyetinin %70-80'inin bir mikrobolometre ve germanyum optikten oluştuğu düşünülürse, grafen termoelektrik sensörler oluşturma fikri oldukça cezbedici. Amerikalılara göre, bir silikon nitrür substrat üzerinde nispeten ucuz bir grafen tabakası yeterlidir ve prototip, bir kişiyi oda sıcaklığında ayırt etme yeteneğini zaten kazanıyor.
Hem yurt dışında hem de Rusya'da, termal görüntüleyicilerin optik sistemlerinin atermalizasyonu, yani ortam sıcaklığındaki aşırılıklara karşı direnç ile ilgili gelişmelere çok dikkat edilmektedir. Lensler, ışınların kırılma indekslerinin sıcaklığa çok az bağlı olduğu kalkojenit malzemelerden - GeAsSe ve GaSbSe'den kullanılır. LPT ve Murata Manufacturing, sıcak presleme ve ardından asferik ve hibrit lenslerin elmas tornalama ile bu tür lensleri üretmek için bir yöntem geliştirdi. Rusya'da, birkaç atermal lens üreticisinden biri, Shvabe holdinginin bir parçası olan JSC NPO GIPO - Devlet Uygulamalı Optik Enstitüsü'dür. Lens malzemesi oksijensiz cam, çinko ve germanyum selenitler ve kasa, -400C ile + 500C aralığında sonuçta bozulma olmamasını garanti eden yüksek mukavemetli alüminyum alaşımdan yapılmıştır.
Rusya'da, FSUE TsKB Tochpribor'dan (veya "Shvabe cihazları") belirtilen 1PN116'ya ek olarak, yırtıcı türlerin onuruna "uyanıklık" olarak adlandırılan çok daha hafif bir termal görüntüleme görüşü "Shahin" (JSC TsNII "Cyclone") 160x120 piksel (veya 640x480) ile Fransız Ulisse matrisi ve 400-500 metrelik uzun bir figürün tanıma aralığı ile karakterize edilen şahin. Son nesillerde ithal mikrobolometrenin yerini yerli bir model aldı.
Listede ayrıca: Novosibirsk "Shvabe - Savunma ve Savunma" dan 640x480 eleman matris çözünürlüğüne sahip, 0, 69 kg ağırlığında ve "altın standart" haline gelen PT3 termal görüntüleme görüşü, bir büyüme rakamının algılama aralığı 1200 m Bu görüşün piksel aralığı olağanüstü bir gösterge değildir ve mütevazı bir son görüntü çözünürlüğü oluşturan 25 mikrondur. Bu arada, holding, PTZ-02 kodu altında askeri bir tasarıma dayalı bir av görüşünün üretimini organize etti. Yerli tasarım okulunun bir başka temsilcisi, 384x288 piksel çözünürlüğe sahip 7-14 mikron aralığında bir mikrobolometrik alıcıya sahip, tekelci gibi görünen Shvabe-Photopribor bölümünden Alfa TIGER termal görüntüleme görüşüdür. "TIGRA"da operatör, 800x600 piksellik monokromatik OLED mikro ekranla çalışır ve bunun 768x576'sı termal görüntü görüntülemek için ayrılmıştır. Rus termal görüntüleme manzaralarının ilk modellerinden önemli bir fark, çalışma süresinin 30 dakika artmasıdır - artık kızılötesi aralığında 4,5 saat savaşabilirsiniz. "Alpha-PT-5" modifikasyonu, elektriksel termal stabilizasyona sahip nadir bir PbSe fotodedektörüne sahiptir. NPO NPZ'nin evrensel nişangahı PT-1, balistik ve nişangahın çok çeşitli silahlar için programlandığı özel bir montaj ve bellek sayesinde birçok küçük silah türüyle birleştirme yeteneğine sahiptir. Vizör lastiğini göz kaslarıyla sıkmak mikro ekranı açar ve açtığınızda kapanır - bu, PT-1'de uygulanan bir tür enerji tasarrufu sistemidir. Amerikan mikrobolometreleri, ISPC "Spectrum"dan "Granit-E"yi hedeflemek ve gözlemlemek için termal görüntüleme cihazına kurulur. "Geniş kutuplu" vizyona sahip teknik, uzun adı NF IPP SB RAS "KTP PM" olan şirket tarafından TB-4-50 endeksi altında sunulmaktadır ve 18 derece ile 13,6 derecelik bir görüş alanına sahiptir.
Bu arada, şirket, HPRSC mimarisine (Yüksek Performanslı Yeniden Yapılandırılabilir) dayalı görüntü işleme için modern bir mikroişlemci ile donatılmış, TB-4, TB-4-50 ve TB-4-100 olmak üzere üç standart boyutta termal görüntüleme manzaraları sunmaktadır. Süper Bilgisayar). Ayrı bir yön, Strela-2M, Strela-3, Igla-1, Igla, Igla-S tipi MANPADS ailesi ve en yeni Verba'ya kurulan 1PN97M endeksi altındaki yeni Mowgli-2M termal görüntüleme manzaralarıdır. Petersburg LOMO'da manzaralar geliştirir ve birleştirirler ve elbette, 6000 m'lik büyük bir algılama aralığı ile farklılık gösterirler Mowgli'ye bir alternatif, BELOMO şirketinin yakın yurt dışından TV / S-02 manzaraları olabilir. ağır küçük silahlar - büyük kalibreli tüfekler, el bombası fırlatıcıları ve aslında MANPADS. 2 kg'dan fazla olmayan bir kütleye sahip olan Belarus görüşü, 2000 metrelik etkileyici bir insan algılama aralığı ve 1300 metrelik tanıma gösterir.
"Termal Görüntüleme Günlükleri"nin bu bölümünde, bazı yerel termal görüntüleme bireysel manzaraları ve bunların yakın yurt dışındaki benzerlerinden bahsettik. Önde yabancı analoglar, tank termal kameraları ve ayrıca bireysel gözlem ve keşif cihazları var.
