Цифровые ночные приборы

Появившиеся в последние годы цифровые ночные приборы явились важным шагом в развитии технологии ночного видения.Все предыдущие поколения ПНВ в качестве базового элемента использовали электроннооптические преобразователи — светочувствительные вакуумные устройства,усиливающие свет,отраженный от наблюдаемого объекта.Цифровые ПНВ используют вместо традиционных ЭОП — высокочувствительные ПЗС-матрицы,как в цифровых фото-и видеокамерах,но намного более чувствительные.ПЗС-матрица (аббревиатура по первым буквам в названии «Прибор с Зарядовой Связью »)—твердотельное светочувствительное электронное устройство.

Поступившие в объектив лучи света,отраженные от наблюдаемого объекта,попадают на светочувствительную поверхность элементов ПЗС-матрицы,которые преобразуют энергию фотонов в электрический заряд, который затем считывается,усиливается,преобразуется и передается на миниатюрный дисплей.Изображение на дисплее рассматривается глазом через окуляр (работающий как лупа).ПЗС-матрицы имеют ряд характеристик,которые выгодно отличают их от электронно-оптических преобразователей — высокая светочувствительность,малые габариты, низкое энергопотребление,одинаковая четкость и резкость изображения по всему полю зрения,надежность и долговечность эксплуатации.

Кроме того,при тождественности качественных характеристик,приборы ночного видения на основе ПЗС-матрицы стоят намного дешевле аналогичных приборов на основе ЭОП II-го и последующих поколений ввиду меньших затрат на их выпуск.Цифровые приборы ночного видения могут безопасно работать в дневное время суток,не боятся вспышек света и интенсивных источников освещения,которые могут повредить прибор ночного видения на ЭОП.Эта особенность делает рабочий ресурс цифровых ПНВ практически неограниченным.

Через встроенный видеовыход имеется возможность передавать изображение на внешний монитор,а так же осуществлять видеозапись.В свете приведенных характеристик следует отметить несомненную перспективность развития и усовершенствования цифровых технологий в приборах ночного видения.

Но следует несколько охладить оптимизм перспективы полного вытеснения этими новыми приборами обычных ПНВ с ЭОП в ближайшее время.Дело в том,что для наблюдения на достаточно больших дистанциях в обычное ночное время необходимо использовать специальные высокочувствительные в ИК-области матрицы,которые стоят немалых денег (привести стоимость хороших и средних японских матриц,чувствительных в ИК-области).Если же использовать более дешевые варианты,то необходим мощный встроенный ИК-осветитель,значительно мощнее,чем в обычных ПНВ,а для обеспечения автономного питания прибора — мощный источник питания.Как правило,это не одна или две обычных батарейки,а значит увеличиваются вес и габариты прибора.

Оптические дальномеры – это оптические приборы,применяемые для измерения расстояний до объектов.По принципу действия дальномеры подразделяются на две основные группы,геометрического и физического типов.

Первую группу составляют геометрические дальномеры. Измерение расстояний дальномером такого типа основано на определении высоты h равнобедренного треугольника ABC (схема 10)например по известной стороне АВ =I (базе)и противолежащему острому углу β .Одна из величин,I или β ,обычно является постоянной,а другая — переменной (измеряемой).По этому признаку различают дальномеры с постоянным углом и дальномеры с постоянной базой.

Дальномер с постоянным углом представляет собой зрительную трубу с двумя параллельными нитями в поле зрения,а базой служит переносная рейка с равноотстоящими делениями.Измеряемое дальномером расстояние до базы пропорционально числу делений рейки,видимых в зрительную трубу между нитями.По такому принципу работают многие геодезические инструменты (теодолиты,нивелиры и др.).Относительная погрешность нитяного дальномера —0,3-1%.Более сложные оптические дальномеры с постоянной базой, построены на принципе совмещения изображений объекта,построенными лучами прошедшими различные оптические системы дальномера.

Совмещение производится с помощью оптического компенсатора,расположенного в одной из оптических систем,а результат измерения прочитывается по специальной шкале.Монокулярные дальномеры с базой 3-10 см широко применяются в качестве фотографических дальномеров.Погрешность оптических дальномеров с постоянной базой менее 0,1% от измеряемого расстояния.

схема 10.

Принцип действия
дальномера геометрического типа:
АВ -база,
β-параллактический угол,
h-измеряемое расстояние.

Принцип действия дальномера физического типа состоит в измерении времени,которое затрачивает посланный дальномером сигнал для прохождения расстояния до объекта и обратно.Способность электромагнитного излучения распространяться с постоянной скоростью дает возможность определять дальность до объекта.Различают импульсный и фазовый методы измерения дальности.

При импульсном методе к объекту посылается зондирующий импульс,который запускает временной счетчик в дальномере.Когда отраженный объектом импульс возвращается к дальномеру,то он останавливает работу счетчика.По временному интервалу (задержке отраженного импульса),с помощью встроенного микропроцессора,определяется расстояние до объекта:L=ct/2,где L — расстояние до объекта,с — скорость распространения излучения,t — время прохождения импульса до цели и обратно.

При фазовом методе —излучение модулируется по синусоидальному закону с помощью модулятора (электрооптического кристалла,меняющего свои параметры под воздействием электрического сигнала).Отраженное излучение попадает в фотоприемник,где выделяется модулирующий сигнал.В зависимости от дальности до объекта изменяется фаза отраженного сигнала относительно фазы сигнала в модуляторе.Измеряя разность фаз,измеряется расстояние до объекта.

Самыми распространенными гражданскими электронно-оптическими приборами для измерения дальности являются портативные лазерные дальномеры,с помощью которых можно измерить расстояние до любого предмета на местности,находящегося в прямой видимости,с погрешностью около одного метра.Максимальная дальность определения расстояния индивидуальна для каждой модели,обычно от нескольких сот,до полутора тысяч метров и сильно зависит от типа объекта.

Лучше всего производится измерение дальности до крупных объектов с высокой от ражающей способностью,хуже всего —до мелких объектов интенсивно поглощающих лазерное излучение.Лазерные дальномеры могут быть выполнены в виде монокуляров или биноклей с увеличением от 2 до 7 крат. Некоторые производители встраивают дальномеры в другие оптические приборы,например в оптические прицелы.В поле зрения дальномера находится специальная метка,которую совмещают с объектом,после чего производится измерение дальности,обычно простым нажатием кнопки.

Результат измерения выводится на индикаторную панель,расположенную на корпусе прибора,или отражается в окуляре,что позволяет получить информацию о дальности,не отрывая глаз от дальномера.Многие модели могут отображать результаты измерения в разных метрических единицах (метрах,футах,ярдах).

C новыми моделями тепловизоров PULSAR можно ознакомиться и сделать осознанный выбор здесь.