Nakts redzamība ar infrasarkano tehnoloģiju infrasarkanās nakts redzamības attēlveidošanai
Naktī redzamā gaisma ir ļoti vāja, bet cilvēka acij neredzamie infrasarkanie stari ir bagātīgi. Infrasarkanā redze izmanto fotoelektriskās konversijas tehnoloģiju, lai palīdzētu cilvēkiem novērot, meklēt, mērķēt un vadīt transportlīdzekļus naktī. Lai gan cilvēki infrasarkanos starus atklāja ļoti agri, infrasarkano komponentu ierobežojuma dēļ infrasarkanās attālās uzrādes tehnoloģijas attīstība notiek ļoti lēni. Tikai 1940. gadā, kad Vācija izstrādāja svina sulfīdu un vairākus infrasarkano staru pārraides materiālus, kļuva iespējama infrasarkano staru attālās uzrādes instrumentu rašanās. Kopš tā laika Vācija vispirms ir izstrādājusi vairākus infrasarkano staru noteikšanas instrumentus, piemēram, aktīvās infrasarkanās nakts redzamības ierīces, taču neviens no tiem faktiski netika izmantots Otrajā pasaules karā. Ir divu veidu infrasarkanās redzes instrumenti: aktīvie un pasīvie: pirmais izmanto infrasarkano staru prožektorus, lai apstarotu mērķi, un uztver atstaroto infrasarkano starojumu, veidojot attēlu; pēdējais neizstaro infrasarkanos starus, bet paļaujas uz paša mērķa infrasarkano starojumu, veidojot "termisko attēlu", tāpēc to sauc arī par "termisko attēlu". Attēlotājs".
Infrasarkanās nakts redzamības ierīces darbības princips
Mūsu acis var redzēt ne tikai tik daudz gaismas viļņu garumu. Bez šiem, mums visapkārt ir daudz citu viļņu. Vienkārši mēs to nevaram atrast ar savām maņām. Infrasarkanā gaisma ir objektu izstarotā gaisma, kas pārsniedz sarkanās krāsas spektra viļņa garumu. Gandrīz visiem objektiem būs infrasarkanā gaisma, tas ir, termiskais starojums, pat plašajā telpā. Radiācija pastāv. Tā kā visam pasaulē ir termiskais starojums. Tad mēs varam izmantot šo kopību, lai novērotu objektus atbilstoši dažādām objektu temperatūrām. Parasta cilvēka acis nespēj sajust infrasarkanos starus, tāpēc cilvēki nevar redzēt lietas bez atstarotās gaismas tumsā, un jebkura temperatūra ir augstāka par absolūto nulli. Visi objekti izstaro infrasarkano gaismu, ieskaitot jūsu ķermeni. Tāpēc infrasarkano staru noteikšanai tiek izmantota ierīce, kas spēj uztvert infrasarkanos starus, un pēc tam analogais signāls tiek pakļauts attēla apstrādes metodēm, piemēram, fona trokšņu noņemšanai, pastiprināšanai un filtrēšanai, lai atjaunotu atklātā objekta kontūras. Bet krāsas ir grūti atveidot, tāpēc attēli, kas redzami ar infrasarkano staru, reti ir krāsaini.
Infrasarkanā nakts redzamības attēlveidošanas tehnoloģija
Infrasarkanā nakts redzamības tehnoloģija ir piedzīvojusi agrīnu aktīvās infrasarkanās nakts redzamības attēlveidošanas tehnoloģiju un pašreizējo pasīvo infrasarkano (siltuma attēlveidošanas) tehnoloģiju. Infrasarkanais detektors sākotnēji bija vienības detektors, un vēlāk tas tika pārveidots par daudzelementu lineāro masīvu detektoru, lai uzlabotu jutību un izšķirtspēju, un tagad tas ir kļuvis par daudzelementu apgabala masīva infrasarkano staru detektoru. Atbilstošās sistēmas ir veikušas lēcienu no punktu noteikšanas uz mērķu termisko attēlveidošanu.
(1) Aktīvā infrasarkanā attēla pārveidošanas tehnoloģija (tuvajā infrasarkanajā reģionā).
Šī tehnoloģija izmanto fotoelektriskā attēla pārveidošanas principu, lai realizētu nakts novērošanu. Šāda veida instrumentam ir divas daļas: infrasarkanās gaismas avots un nakts redzamības brilles ar mainīga attēla cauruli. Infrasarkanais gaismas avots izgaismo mērķi, un nakts redzamības brilles pārvērš neredzamo infrasarkano attēlu redzamā attēlā. Šāda veida tehnoloģijas sāka pētīt pagājušā gadsimta trīsdesmito gadu beigās, un tās tika izstrādātas un pielietotas Otrajā pasaules karā. Šautenes tēmekļi, kas aprīkoti ar aktīvām infrasarkanajām nakts redzamības brillēm, tiek plaši izmantoti Klusā okeāna teātrī. Ap 1960. gadiem tehnoloģija kļuva nobriedusi, un novērošanas attālums varēja sasniegt 3,000 metrus. Pēc tam tas tika plaši aprīkots ar karaspēku, taču zemā jutības, lielās siltuma emisijas, lielā enerģijas patēriņa, lielā korpusa, lielā svara, ierobežota novērošanas attāluma un vieglas ekspozīcijas dēļ Ahileja papēdis pakāpeniski tika aizstāts ar nakts redzamību. tehnoloģija attīstījās vēlāk, un tagad tikai dažās valstīs ir neliels iekārtu skaits.
(2) Pasīvā infrasarkanā nakts redzamības tehnoloģija (vidējais un tālais infrasarkanais reģions)
Infrasarkanā termokamera ir viens no perspektīvākajiem infrasarkanajiem detektoriem, kas pārstāv nakts redzamības iekārtu attīstības virzienu. Tajā kā detektors tiek izmantota iekšējā fotoelektriskā efekta pusvadītāju ierīce, lai ainas radiācijas attēlu pārvērstu lādiņa attēlā, un pēc informācijas apstrādes displeja ierīce to pārvērš par redzamu attēlu. Daži tipiski modeļi ietver:
ANS/pAS{0}} "Thermal Weapon Sight (TWS)", ko ASV armijai izstrādājusi Raythe Systems, ir līdz šim vismodernākā pasīvā infrasarkanā nakts redzamības ierīce. Tā ir otrās paaudzes uz nākotni vērsta infrasarkanā tehnoloģija. Termiskās attēlveidošanas novērošanas sistēma. Šajā sistēmā izmantotās tehnoloģijas ietver: augstas jutības kadmija telurīda fokusa plaknes tehnoloģiju liela attāluma mērķa iegūšanai mazos teleskopos; viegla, augstas pārraides binārā optika uzlabotos plastmasas korpusos; mazs izmērs, mazs enerģijas patēriņš Ļoti liela mēroga integrācijas (VLSI) elektroniskie komponenti; klusa darbība, augsta uzticamība, īkšķa izmēra termoelektriskais dzesētājs; zems enerģijas patēriņš, augstas gaismas diodes (LED) displejs.
