Содержание

Инфракрасный прибор ночного видения (очки) своими руками

Вы когда-нибудь задумывались над тем, как было-бы здорово уметь видеть в темноте? Это можно осуществить при помощи очков ночного видения.

К сожалению, настоящий аппарат ночного видения, даже самой простой конструкции, может стоить сотни долларов за одну только оптику. Это очень дорогая технология. Тем не менее, есть альтернативные методы видения в темноте: существуют различные программы ночного видения для гаджетов, а в магазинах детских игрушек продаются игрушечные шпионские бинокли. В них используются камеры низкого класса, инфракрасная подсветка и недорогой дисплей. Такого типа прибор мы и сделаем своими руками.

В нашем приборе будут использоваться детали, которые можно легко купить в интернет-магазинах.

Итак, начнем. Не надо думать, что у вас получится прибор высокого класса. На самом деле он не сможет конкурировать с настоящими приборами ночного видения.

Шаг 1: Что вам потребуется

В двух словах об устройстве прибора. Простая видеокамера, чувствительная к инфракрасному излучению, невидимому невооруженным глазом. В качестве источника инфракрасного излучения используется инфракрасный прожектор. Еще необходимо средство просмотра изображения. Для этой цели применяется видеоискатель от старой видеокамеры. Однако эти детали трудно найти, не купив камеру целиком. Вместо видеоискателя можно использовать ЖК-экран. Вот детали, которые потребуются для проекта:

Стоимость:

На электронные компоненты у вас уйдет порядка 60-70 долларов и около 25-30 долларов на приобретение корпуса. Если вы сделаете корпус самостоятельно, то можно будет снизить расходы.

Электронные компоненты для самодельного ПНВ:

  • 3,5-дюймовый жидкокристаллический TFT-экран. Экран питается от напряжения 12 В, имеет два входных штекера – желтый и белый. Белый штекер дублирует желтый и предназначается для подключения дополнительного оборудования.
  • Модуль видеокамеры. Можно использовать другой тип камеры, при этом она должна иметь возможность подключения к видеовходу экрана. Чувствительность этой камеры 0,008 люкс. Чем ниже чувствительность, тем лучше камера видит в темноте и тем чувствительнее к инфракрасному освещению. Не стоит использовать камеру с чувствительностью выше 0,008 люкс, поскольку этого недостаточно для качественного изображения.
  • Прожектор из 30 светодиодов инфракрасного излучения. Длина волны инфракрасного спектра лежит в пределах 840 и 940 нанометров (нм), а интенсивность измеряется в ваттах (Вт). ИК-излучение с длиной волны 840 нм создает также видимое человеческим глазом красное свечение. Излучение с длиной волны 940 нм совершенно невидимо для глаз.

Для проекта дополнительно можно использовать фонарик Cree Ultrafire WF-501b, длина волны его излучения 850 нм, поэтому он имеет красное свечение.

Чем больше светодиодов в фонаре, тем больше расстояние видимости прибора.

  • 12-вольтовая батарея. Для питания прибора используем 8 элементов питания типа AA. Для соединения их в батарею, нам потребуется контактный отсек на восемь элементов AA.
  • Устройство понижения напряжения до 5 В. Для работы видеокамеры требуется постоянное напряжение 5 В. Большее напряжение выведет видеокамеру из строя.
  • RCA-переходник типа «папа-папа». Переходник понадобится для соединения видеокамеры с ЖК-экраном, т.к. на обоих этих устройствах RCA-штекеры имеют тип «мама».
  • Выключатели: для включения камеры, экрана и инфракрасного прожектора.

Инструменты и оборудование:

  • Мультиметр.
  • Отвертка.
  • Паяльник.
  • Припой.
  • Стриппер для зачистки проводов.
  • Провод.
  • Термоусадочные трубки.
  • Зажигалка или тепловая пушка.
  • Изоляционная лента.
  • Холодная сварка.
  • Клеевой пистолет.
  • Дрель или сверлильный станок, сверла.
  • Режущий и шлифующий инструмент.
  • Аэрозольная краска черного цвета.

Корпус: в качестве корпуса можно использовать пластиковые коробки для электроники, которые легко приобрести в магазине. Корпус также можно сделать из трубы ПВХ, дерева, пластикового контейнера и др. В нашем проекте будем использовать три пластмассовых коробки разного размера.

Еще нам потребуются недорогие защитные очки. Лучше взять лабораторные, которые полностью прилегают к лицу, чтобы окружающие не могли видеть свечение экрана в темноте.


Шаг 2: Электронная схема

Как это работает:

ЖК-экран и ИК-прожектор работают от напряжения 12 В от батареек. Т.е. экран и фонарь через выключатель будут подключаться к контактному отсеку с элементами питания. Кроме основного выключателя, установим еще один дополнительный для включения и выключения ИК-фонаря. Видеокамера работает от напряжения 5 В и без понижающего преобразователя напряжения к батарейному отсеку подключаться не может.

В качестве преобразователя используем микросхему-стабилизатор напряжения 5 В. На вход стабилизатора будет подаваться положительное напряжение 12 В от батареек, а выход 5 В будет подключаться к плюсовому выводу питания камеры. Минусовой вывод питания камеры и средний вывод микросхемы-стабилизатора подключим к «минусу» батарейного отсека. Выход видеосигнала с камеры подключается к входу экрана через RCA-переходник типа «папа-папа». Звук в нашей конструкции не потребуется, поэтому его мы подключать не будем.

Шаг 3: Сборка корпуса

Вначале просверлите в малом корпусе отверстия для переключателей, глазка камеры и инфракрасного прожектора.

После того, как отверстия высверлены, установите все компоненты в корпус и убедитесь, что все они свободно в нем располагаются.

Удостоверьтесь, что камера стоит в правильном положении. Закрепите устройства в коробке с помощью холодной сварки. Следите за тем, чтобы сварка не соприкасалась с электронными контактами устройств, так как она может проводить электрический ток.

Для закрепления ИК-прожектора используйте клеевой пистолет.

Жидкокристаллический экран вставьте во вторую коробку, побольше, после установки всего остального оборудования, и выровняйте его. После этого снимите защитную пленку с экрана, закрепите его холодной сваркой в коробке и закрутите крышку с прямоугольным отверстием.

Удалите стекла защитных очков и приклейте очки к третьей, большой коробке, в которой предварительно сделайте вырез, аналогичный форме очков. Затем можно покрасить всю конструкцию в черный цвет: так она будет менее заметна в темноте.

После того, как краска высохнет, вставьте батарейки в переднюю коробку с камерой и фонарем. Соедините друг с другом переднюю и среднюю коробки. Сделайте все необходимые электрические подключения и присоедините коробку с очками. Прибор ночного видения готов.

Шаг 4: Тестирование

Здесь представлено несколько снимков, сделанных при посредстве нашего прибора. С выключенным инфракрасным прожектором в темноте практически не чего не видно. Если кроме основного ИК-прожектора включить еще дополнительно фонарик, то видимость будет еще лучше.

Шаг 5: Улучшение чувствительности

Один из действенных способов повысить чувствительность прибора – это удалить инфракрасный фильтр, установленный перед сенсором камеры (если он там присутствует). Фильтр представляет собой кусочек стекла с розовым или оранжевым оттенком. Он уменьшает поток ИК-излучения, который попадает на сенсор, что улучшает качество цветного изображения в дневное время, но значительно ограничивает способность камеры видеть в темноте. Открутите объектив и удалите ИК-фильтр при помощи пинцета, затем соберите камеру обратно.

Примечание: в некоторых камерах нет возможности снять ИК-фильтр; в этом случае вы можете заменить объектив камеры на тот, в котором нет фильтра.

Шаг 6: Заключение

После удаления инфракрасного фильтра из камеры, видимость прибора значительно увеличится (до 10 раз). Прибор расходует немного электроэнергии, так что один комплект батарей прослужит долго.

Вы можете усовершенствовать свой прибор ночного видения: например, сделать его для одного глаза и установить, на шлем для страйкбола. Существует одна проблема с обнаружением вашего прибора: любое устройство, чувствительное к ИК-спектру, может видеть ваш ИК-фонарь. Однако невооруженным глазом в темноте вас обнаружить будет не так-то просто.

masterclub.online

Очки ночного видения своими руками


В этой статье я расскажу как сделать простые очки ночного видения. Конечно они не будут супер мощными как настоящие, но добраться в темноте до нужного места в комнате будет не так сложно. Все необходимые детали могут найтись у вас дома, можно заказать их у Китайце, а можно просто прочитать данную статью для общего развития.

В конструкции очков присутствует экшен камера, по сути это одна из основных частей, поэтому в дневное время их можно использовать в качестве камеры от первого лица и снимать интересные ролики.

Так же понадобится инфракрасный фонарик с световой волной 850 nm, так как именно такой свет лучше всего воспринимает камера, но можно попробовать заменить его на инфракрасные светодиоды с похожими характеристиками, если такие вдруг окажутся в наличии. Использовать фонарь удобно тем, что не нужно делать отдельный бокс для питания и крепить его намного проще.

Если включить фонарь и посмотреть на диод через камеру то можно наблюдать сиреневое свечение, это и есть инфракрасные свет. Человеческим глазом его не видно, а вот через камеру пожалуйста!

Но не все камеры одинокого хорошо воспринимают такое излучения, поэтому автор использовал именно экшен камеру, так как она лучше других справилась с поставленной задачей, к тому же такая камера имеет множество настроек, которые помогут улучшить восприятие излучения.


Для улучшения восприятия автор рекомендует в настойках камеры установить параметр «Экспозиция» на значение +2 и отключить автоматическое выключения экрана, что бы подсветка камеры постоянно не гасла.


Еще нам понадобятся линзы для очков виртуальной реальности, которые были куплены автором на Алиэкспресс, они нужны для фокусировки глаза на экране камеры, так как человечески глаз не способен сфокусироваться на объекты находящиеся прямо перед собой на минимальном расстоянии.

Для фиксации линзы нужно собрать каркас. Авто использовал для этой цели тёмную пластиковую бутылку от напитка.

Линза точно подходит по диаметру горлышка, остаётся только её там зафиксировать.

Для этого ни чего клеить не надо, нужно просто вырезать при помощи лезвия или ножа, среднюю часть пробки от той же бутылке.

Затем помещаем в неё линзу и закручиваем на бутылку. Такое ощущение что линзу специально изготовили по диаметру горлышка, так как пробка легко закручивается и фиксирует её.

Теперь нужно отрезать верхнюю часть бутылки, при этом подобрать комфортную длину, при которой фокус будет наведён правильно.

Далее нужно придумать держатель для камеры, к которой в последующем будет крепиться собранная оптика. Автор использовал вспененный ПВХ пластик который используют при сборке макетов. Его нужно нарезать на кусочки по размеру камеры, что бы получился коробок и склеить их между собой супер клеем.


Далее со стороны экрана нужно сделать смотровое окно, для этого берём кусок ПВХ пластика отрезанный по размерам камеры, приставляем к нему оптику, размечаем по центру и прорезаем окошко по размерам экрана.


Затем нужно закрепить оптику из отрезка бутылки к данному смотровому окошку. Для этого молярным скотчем отмечаем края окошка и отрезаем всё лишнее, не трогая скотч. Получится два выступа которые должны легко вставляться в края окошка, после чего проклеиваем все супер клеем для фиксации.

Далее склеиваем коробку, устанавливаем на место оптику и проклеиваем её по кругу.

После сборки камера очень плотно заходит в получившейся бокс и есть вероятность что камеру обратно вытащить не получится, поэтому автор решил сделать прорези для пальцев и кнопки запись. После небольшой доработки, камеру без проблем можно извлечь из бокса.

Для основного каркаса автор использовал защитные пластиковые очки.

Далее прикладываем оптику к очкам и пытаемся найти центр, маркером делаем точку в этом месте.

Для защиты очков от сколов проклеиваем стёкла молярным скотчем. Берем коронку и просверливаем отверстие по центру равномерно с двух сторон. Автор рекомендует просверливать не до конца, оставляя тонкий пластик, затем доделать отверстие канцелярским ножом, это поможет избежать возможных сколов и трещин при сверлении.


После того как отверстие сделано, оптик должна свободно вставляться туда, но как видно на фото, камера направлена в бок и нужно выравнивать.

Что бы исправить данную проблему, автор взял кусок канализационной трубы диаметр которой 32 мм и отрезал её под нужным углом.

Затем при помощи наждачки зачистил все края и используя супер клей приклеил всё на своё место.


Для крепления фонаря были использованы сантехнические клипсы нужного диаметра, которые подбираются исходя из размеров фонаря.

Клипсы крепятся к боковой части очков при помощи болтов и гаяк. После чего фонарь легко фиксируется и надёжно держится на своём месте. Инфракрасный фонарь можно заменить на обычный и как говорилось выше, снимать хорошие видео от первого лица.


Для более надежной фиксации, автор рекомендует закрепить 32-ю трубу нейлоновыми стяжками, так как камера имеет вес и крепление на супер клее может не выдержать. Для этого при помощи сверла и шуруповёрта делаем три отверстия в трубе и три в очках друг на против друга, запускаем в них стяжки и стягиваем, теперь точно надежно!



Для общей фиксации всего каркаса, автор сделал отверстия в душках очков, продел туда кусок верёвки и установил пластиковый фиксатор, теперь легко можно подобрать необходимую длину и зафиксировать очки.


Ну вот и закончилась сборка очков ночного видения! Получился вполне функциональный прибор, используя который можно легко передвигаться по комнате в полной темноте, видеть предметы и обстановку. А если найти камеру без инфракрасного фильтра, то получатся достаточно мощные очки, которые с таким фонарём будут видеть на десятки метров в перед! Вся конструкция разборная, поэтому в случае чего можно легко извлечь камеру и фонарик.

На этом всё, спасибо за внимание!

Видео самоделки:


Источник Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Как подобрать инфракрасную подсветку для прицела ночного видения выбор ИК фонаря

В ближнем инфракрасном диапазоне отсутствуют естественные дополнительные источники света и только солнечные лучи освещают объект, а в том случае, когда они отсутствуют полностью, то есть в кромешной темноте, ПНВ на основе ЭОП не различают абсолютно ничего, если не использовать дополнительную подсветку. Именно по принципу ее наличия или отсутствия приборы ночного видения делятся на:

  • Пассивные. В таких приборах не используются дополнительные источники света, и они работают исключительно за счет внутренней обработки световой информации. Пассивные ПНВ практически бесполезны в полной темноте, а наблюдение в сумерках зависит от поколения ЭОП (электронно-оптические преобразователи подразделяются на разные поколения, от которых зависит их эффективность). Чем гуще сумерки, тем выше должно быть поколение ЭОП, для создания четкого изображения.
  • Активные. Приборы ночного видения, использующие инфракрасную подсветку, невидимую невооруженным взглядом. Эффективны даже в условиях полного отсутствия естественной ночной освещенности, какую могут давать луна или звезды. Дополнительную подсветку обеспечивают, чаще всего, инфракрасные прожекторы на базе LED или лазерных светодиодов. Именно такая технология используется в большинстве современных бытовых приборов ночного видения, в том числе и охотничьих. Инфракрасные прожекторы могут быть, как интегрированными в корпус ПНВ, так и представлять собой отдельные устройства, служащие дополнением к другим оптико-электронным приборам для наблюдения в условиях недостаточной освещенности.

Краткая справка о инфракрасных фонарях

Для того, чтобы лучше понять принцип работы ИК-прожекторов, полезно иметь некоторое представление об инфракрасном излучении как таковом. Буквально несколько фактов:

  • Инфракрасное излучение по своей сути представляют собой электромагнитные волны, которые распространяются в пространстве благодаря изменению состояния или, как принято говорить, возмущения электромагнитного поля. При этом, инфракрасное излучение – это лишь один из видов таких волн, к которым также относятся: радиоволны, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское и некоторые другие виды волн. К электромагнитному излучению принадлежит и видимый свет, то есть электромагнитные волны, которые можно увидеть невооруженным глазом.
  • Инфракрасное излучение занимает около половины всех электромагнитных волн производимых Солнцем, а, например, излучение обычной лампочки накаливания по большей своей части как раз инфракрасное.
  • ИК-излучение производят не только лампы накаливания, но и все нагреваемые предметы, поэтому его называют еще тепловым. При этом существует прямая зависимость длины волны, а всё ИК-излучение в зависимости от длины волн делится на: ближнее, среднее и далекое, от температуры нагревания. Чем больше предмет нагревается, тем интенсивнее инфракрасное излучение, а длина электромагнитных волн короче.
  • Интересный факт – для инфракрасного излучения непреодолимой преградой, в отличие от того же видимого излучения, является слой воды всего лишь в несколько сантиметров.
  • Самым простым и доступным способом визуализировать инфракрасное излучение, является использование приборов ночного видения. В случае с ближним ИК – это приборы на основе ЭОП, о чем уже упоминалось выше.

Выбор ИК фонарика

Напомним, что речь идет не о встроенной инфракрасной подсветке, которую имеют все активные приборы ночного видения, включая бинокли, лазерные дальномеры, монокуляры, прицелы различных видов, очки и другие оптические приборы для наблюдения в условиях недостаточной освещенности. А об автономных устройствах, предназначенных для усиления эффекта подсветки и создания яркого изображения объекта наблюдения даже в условиях кромешной тьмы. На какие параметры ИК прожекторов (фонарей) следует в первую очередь обращать внимание при выборе? Основные из них:

  • Длина волны. Самый важный показатель, так как ошибка с её выбором не позволит использовать осветитель с основным ПНВ, так как от длины волны зависит совместимость ИК фонаря с ЭОП прибора ночного видения, то есть от его поколения. Для каждого из поколений ЭОП (I, I+, II, II+, III, III+) подходит свой диапазон инфракрасного излучения.
  • Источник излучения. В данном случае выбирать придется между лазерным и LED источниками. Диодные осветители имеют преимущество на коротких, до 150 метров, дистанциях. В то время как лазерные фонари более эффективны на больших расстояниях, но при условии отсутствии видимых препятствий, таких, например, как листва или ветки, от которых лазерный луч будет обязательно отражаться, так сказать, засвечивая основное изображение.
  • Видимость подсветки. Важный параметр, особенно на охоте. Ведь никому не хочется, чтобы намеченный объект просто заметил подсветку и скрылся от наблюдения. Однако полностью невидимая подсветка возможна лишь для ПНВ выше третьего поколения и существует следующая закономерность: чем длиннее волна, тем меньше она вызывает раздражения и беспокойства у объекта наблюдения (охоты).
  • Мощность. Идеальным является вариант, когда мощность подсветки можно регулировать, так как максимальные ее значения требуют повышенного расхода энергии, что в условиях охоты, когда ресурсы значительно ограниченны, может оказаться очень важным фактором. Ну и потом, ИК фонарь, работающий на полную мощность, более заметен для объекта наблюдения.
  • Настройка фокусировки. Как и регулировка мощности, фокусировка, которая изменяет угол расходимости светового луча, позволяет подобрать именно то значение регулировки, когда соблюдается оптимальный баланс между яркостью изображения и видимостью источника света для объекта наблюдения в окуляре или на дисплее ПНВ. Очевидно, что слишком большое световое пятно может выдать местонахождение охотника, а для больших дистанций просто необходимо сделать световой луч как можно более узконаправленным.

Популярные модели ИК подсветки

ИК-фонари выпускают практически все известные производители приборов ночного видения, но мы выбрали четыре из них, пользующихся большой и вполне заслуженной популярностью в охотничьей среде.

  1. Pulsar 805. Надежный и сравнительно недорогой прибор с LED диодами от одного из самых известных производителей ночных оптических и оптико-электронных приборов для охотников компании Yukon Advanced Optics. Модель совместима с цифровыми ПНВ на базе ЭОП, имеет регулировку мощности и фокусировку светового пятна. Отметим также наличие индикатор заряда батарей, которого хватает приблизительно на два часа непрерывной работы.
  2. Pulsar L-915. Наличие буквы «L» в маркировке свидетельствует о том, что на этот раз мы имеем дело с лазерным источником излучения, который работает в невидимом диапазоне (915 нм). Отличается гораздо большим, чем предыдущая модель, временем непрерывной работы (до 5 часов) и широким диапазоном рабочих температур. Прибор позволяет регулировать, как мощность, так и угол расходимости светового луча. Что очень важно для лазерных устройств, Pulsar L-915 абсолютно безопасен для зрения наблюдателя.
  3. Pulsar AL-915. Представитель линейки еще одной известной компании-производителя охотничьих оптических приборов разного назначения PULSAR. Имеет лазерный источник излучения в невидимом диапазоне и удовлетворяет все требования по безопасности для зрения (Класс 1). Модель предназначена для работы с цифровыми приборами ночного видения и отличается полным отсутствием, так называемого, «эффекта муара», когда изображение объекта со своими деталями накладывается на узор размещения пикселей на матрице, в пятне подсветки.
  4.  PulsarX850. Модель имеет LED излучатель и совместима со всеми типами приборов ночного видения. Это наиболее мощный ИК-фонарь из всей линейки производителя. Для него не помеха даже полная темнота и значительная удаленность от объекта наблюдения. Регулировка мощности и фокусировка позволяет добиться оптимального освещения объекта для разных дистанций. Кроме того, конструкция ИК-прожектора позволяет регулировать положение светового пятна в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Прибор отличается надежным и прочным корпусом, а также специальной конструкцией крепления, что позволяет быстро установить или снять ИК-прожектор.

bogofi.ru

Выбор очков ночного видения, на какие характеристики обратить внимание

Как устроены очки ночного видения?

В основе этого оптического прибора лежит электронный преобразователь (ЭОП), который способен усилить слабый свет во много раз. Он состоит из трех частей:

  • Фотокатод – источник электронов. Эта часть прибора улавливает самый незначительный свет. Под действием света из фотокатода выбиваются электроны.
  • Усилитель потока электронов. Он обеспечивает дополнительные электроны в потоке. Чем больше электронов поступает от фотокатода, тем больше усилитель добавляет электронов в электронный поток.
  • Экран, покрытый люминофором. Когда электроны ударяются в него, на нем возникают вспышки видимого света. Они формируют усиленное изображение, хорошо видимое человеческим глазом.

Таким образом, очки ночного видения, как и любой другой прибор на основе ЭОПа (ночные монокуляры, бинокли, пассивные ночные прицелы и др.) не позволяют видеть в абсолютной темноте. Но если на местности есть хоть незначительное освещение – ЭОП усилит его во много раз и позволит человеку, пользующемуся очками ночного видения, хорошо видеть происходящее вокруг.

ЭОПы на сегодня подразделяются на три поколения. Самое качественное, контрастное и четкое изображение дают ЭОПы третьего поколения. Отличаются в выгодную сторону они как по характеристикам веса, так и по компактности. Но стоимость у прибора, сделанного с использованием такой технологии, будет весьма существенной.

 

Конструктивные особенности очков ночного видения

Очки ночного видения имеют несколько особенностей, которые отличают их от других приборов, позволяющих видеть в темноте:

  • Отсутствие увеличения. В отличие от биноклей, ночные очки не способны увеличивать изображение. Однако это далеко не всегда минус: при увеличении x1 обеспечивается максимально широкое поле зрения, что во многих случаях гораздо важнее.
  • Два возможных положения для ношения. Конструкция очков выполнена так, что в зависимости от ситуации их можно либо опустить на глаза (рабочее положение), или же откинуть наверх, чтобы выполнить какие-то другие действия. Эта возможность позволяет убрать очки с глаз, например при выходе в ярко освещенную зону, не снимая их с головы.
  • Огромный выбор. Очки ночного видео – один из самых распространенных видов ПНВ. Такой прибор выпускает множество фирм, и в предложенном разнообразии любой покупатель может подобрать подходящий именно к его потребностям и финансовым возможностям вариант.
  • Большое разнообразие дополнительных возможностей. Для очков ночного видео сегодня разработано множество дополнительных приставок, заметно расширяющих их функциональные возможности. Например, можно установить дополнительную насадку, которая позволит увеличивать изображение или инфракрасный осветитель, увеличивающий дальность обзора.
  • Удобство использования. Поскольку очки крепятся на голове, они позволяют пользоваться другими приборами – лазерными прицелами, коллиматорами. Это будет очень полезной особенностью для ночной охоты.

 

Когда стоит покупать ночные очки?

Сегодня очки ночного видения, основанные на ЭОП первого поколения, можно купить за сравнительно небольшие деньги. Поэтому многие охотники, рыболовы, туристы задумываются о том, нужен ли им такой прибор или не стоит тратить денег и купить что-то другое. Когда же покупка очков ночного видения будет оправданной?

Очки ночного видения хороши во всех ситуациях, когда нужно долго вести наблюдение. Чтобы доказать это, сравним очки с другими оптическими приборами, использующими ЭОП. Ночные бинокли и монокуляры имеют один существенный недостаток – они занимают руки. Причем такой прибор может обладать довольно существенной массой, и держать ее в руках все время наблюдения может оказаться утомительно.

Вариант установки ночного бинокля на штатив освободит руки наблюдателя, но привяжет его к месту, не позволяя перемещаться. Кроме того, поскольку бинокли увеличивают изображение, они существенно сокращают угол обзора, поэтому не позволят видеть наблюдаемую картину в широком поле зрения. При смене позиции с таким прибором тоже неудобно, ведь его приходится тащить в руках или убирать в чехол, теряя время.

Поэтому ночные очки подойдут всем, кому приходится долго вести наблюдение в темное время суток или активно перемещаться.

 

Какие характеристики очков ночного видения стоит знать перед покупкой?

Сегодня существует множество моделей ночных очков от разных фирм-производителей. На что стоит обратить внимание в магазине перед тем, как выбрать конкретную модель?

  • Тип зрения в очках. Бинокулярные очки имеют в конструкции два ЭОПа, по одному на каждый окуляр. У псевдобинокулярных очков, окуляра тоже два, а вот преобразователь, подающий на них изображение, всего один, общий. Такие очки будут дешевле, но качество изображения в них будет несколько хуже.
  • Поколение ЭОП. Чем современнее конструкция преобразователя, тем более качественное изображение и высокие оптические характеристики можно ожидать от очков.
  • Эффективная дальность работы очков и дальность распознавания цели. Этот параметр показывает расстояние, на котором удастся отличить один объект от другого. Конечно, чем больше дальность – тем лучше, но в среднем дистанция наблюдения в 150 м будет достаточной для выполнения большинства задач.
  • Длительность работы на одном заряде батарей. Ночные очки нуждаются в собственном источнике электрической энергии, в роли которого выступают химические элементы питания – батарейки, чаще всего литиевые. Чем больше время автономной работы, тем реже придется менять батарейки и меньше вероятность, что очки внезапно откажут из-за севших источников питания.
  • Наличие дополнительных функций. Тут следует хорошенько подумать, насколько эти функции нужны. Досадно переплатить за возможность поставить на очки ИК-осветитель, если у Вас его нет, и вы не собираетесь его использовать. С другой стороны, может быть непросто сказать точно, какие функции могут понадобиться «на вырост».

 

Обзор некоторых моделей ночных очков

  • «Диполь 203 (2+)». Российский бинокулярный прибор ночного видения построен по псевдобинокулярной схеме и обладает весьма достойными эксплуатационными характеристиками. Очки имеют влагозащищенный корпус из алюминиевого сплава. Они надежно закрепляются системой ремней на голове наблюдателя и позволяют не беспокоиться о надежности креплений даже при активных перемещениях.

Оптические возможности преобразователя поколения 2+ позволяют уверенно вести наблюдение на дистанцию до 200 м, при этом и вблизи результаты преобразования очень хорошие: в очках вполне можно читать или работать с картой, документами, чертежами. Очки могут быть подстроены под зрение конкретного человека. Питание очков осуществляется от обычных пальчиковых батареек, один комплект обеспечит порядка 2,5 суток бесперебойной работы очков.

  • «Диполь D206 PRO (2+)». Улучшенная и обновленная версия предыдущего прибора. Новый корпус стал меньше, легче и лучше защищен от влаги. Органы управления очками продуманы гораздо лучше, и пользоваться прибором стало значительно удобнее – от настройки под зрение конкретного наблюдателя до замены батареек. Для очков также существуют дополнительные объективы с возможностью увеличения. Если приобрести их и заменить ими штатный объектив очков, то их можно превратить в ночной бинокль с увеличением до 8,25x. Также очки получили встроенную систему защиты, которая автоматически снизит яркость света (например, разряд молнии теперь не ослепит наблюдателя).
  • «Yukon Tracker NV 1×24 Goggles». Компактные и легкие очки ночного видения белорусского производства состоят из ночного бинокля и шлема-маски для крепления на голове. Пластиковый корпус очков защищен от попадания влаги и снабжен патентованной системой защитных крышек Eclipse. Она надежно защищает оптику прибора при транспортировке и удобно откидывается при наблюдении, не мешая пользоваться очками.

Данная модель оснащена инфракрасным осветителем с широким полем подсветки, что обеспечивает возможность комфортной работы даже при крайне низкой освещенности. Резиновые наглазники защищают от ослепления боковой вспышкой и не дают свечению прибора демаскировать наблюдателя. Питание очков осуществляется от одной трехвольтовой батарейки, срок автономной работы которой – примерно 70 часов.

  • «ПН-14К» от Новосибирского Приборостроительного Завода обладает хорошими оптическими характеристиками и позволяет выполнять разнообразные операции: проводить наблюдение, читать карту, вести машину, двигаться по пересеченной местности при свете луны и звезд. А если включить инфракрасный осветитель, то и в полной темноте пользоваться очками вполне комфортно. Строгая приемка по военным нормативам качества делает эти очки очень надежными. Инновационная оптика обеспечивает поле зрения в 40 градусов, ЭОП относится к поколению 2+.

Как видите, очки ночного видения представляют собой оптический прибор, который будет полезен на охоте, рыбалке, в турпоходе и многих других ситуациях.

bogofi.ru

Ответы@Mail.Ru: Очки ночного виденья

Да, твоя учительница рассмотрела не все варианты. Дело в том, что ИК диапазон достаточно велик и свойства «ближнего» (длина волны 0.5-3 микрометра) и «дальнего» (5-18 мкм) ИК излучения сильно отличаются. То, что ты называешь просто очками ночного видения — это приборы с оптико-электронным преобразователем, работающие в ближнем ИК. Таким приборам действительно нужен внешний источник излучения — естественного (луна, звёзды) или искусственного (ИК прожектор) . Принципы работы приборов с ОЭП изложил s_erega постом выше. А вот тепловизоры работают в дальнем ИК диапазоне, в нём действительно излучают любые объекты, в зависимости от собственной температуры. Принцип работы тепловизора отличается от прибора с ОЭП, про него можно прочитать в <a rel=»nofollow» href=»http://www.genon.ru/GetAnswer.aspx?qid=ff0d8d11-c1bc-4b63-ab45-887172becd68″ target=»_blank» >тут</a>.

да, путает. ночное видение долго снимает один кадр, поэтому даже при слабом освещении более-менее что-то видно

Очки и все приборы ночного видения работают за счет инфракрасного излучения. На военных машинах стоят фары со специальными фильтрами которые пропускают только инфракрасный спектр. На этом же принципе работают датчики движения охранных сигнализаций и их камеры. Только принцип немного усложнен за счет модуляции. Учительница права.

никогда не иди на конфликт с вышестоящим по иерархии даже если он трижды неправ! дай учителю этот текст-пусть она пояснит его! Принцип работы ПНВ Начиная разговор на тему принципа работы ПНВ, необходимо сразу уточнить одно весьма распространенное заблуждение, встречающееся среди людей впервые сталкивающихся с ПНВ. Ни один прибор ночного видения не может «видеть » в полной, то есть абсолютной темноте, если не используется специальная инфракрасная подсветка. Другими словами, если в окружающем пространстве совершенно не присутствует свет в видимом человеческому глазу диапазоне, или в примыкающей к нему области инфракрасного света (например наглухо закрытое помещение «без окон, без дверей »),то ни через один, пусть даже самый дорогой прибор вы ничего не увидите. Каждый ПНВ работает по принципу многократного (ограниченного техническими возможностями ПНВ) усиления уже существующего света, до величин достаточных для восприятия невооруженным глаом. Опишем работу ПНВ: имеется объект наблюдения в условиях столь низкого освещения, что чувствительности человеческого глаза не хватает, чтобы его подробно рассмотреть. Отраженный от объекта свет попадает на входную линзу оптической системы ПНВ —объектив. Объектив собирает падающий на него свет и фокусирует изображение объекта на поверхности основного элемента любого ПНВ — Электронно-Оптического Преобразователя (ЭОП), называемого фотокатодом. Задача ЭОП — усилить в несколько сотен или тысяч раз световой поток, который поступил на него через объектив, и передать изображение объекта на люминесцентный экран. Изображение на этом экране и рассматривает наблюдатель через вторую часть оптической системы ПНВ — окуляр. Описанная выше схема —называется пассивным режимом работы ПНВ. То есть прибор всего лишь пассивно усиливает попадающий на него световой поток. Есть свет —есть что усиливать. Если же света нет, или его столь ничтожно мало, что ЭОП технически не может его усилить до величин различимых невооруженным глазом —люминесцентный экран останется темным, и в прибор ничего не будет видно (разве что собственные шумы ЭОП). Для таких случаев (темнота —«хоть глаз выколи »),практически все существующие на сегодня ПНВ гражданского назначения, за очень редким исключением, имеют в своей конструкции встроенный, а иногда съемный, инфракрасный (ИК) осветитель (иногда его называют «подсветкой »). ИК осветитель служит дополнительным источником света и используется когда естественной освещенности окружающего пространства не достаточно для комфортной работы ПНВ. В качестве источника света в ИК осветителях используются ИК-светодиоды, реже — более дорогостоящие лазерные диоды ИК диапазона. Необходимо отметить, что лазерное излучение представляет опасность для зрения и потому использование лазерных диодов в ИК осветителях запрещено законодательствами некоторых стран. Режим работы ПНВ с включенным ИК осветителем называется активным. Дальность действия ИК осветителя зависит его мощности. Миниатюрные осветители мощностью 5 мВт, позволяют ориентироваться на расстоянии 20-30 метров, например в помещении, можно осмотреть небольшой двор. Мощность осветителя 10 мВт даст дистанцию наблюдения 50-70 метров, 20 мВт — 120—150 метров. Более мощные светодиодные ИК осветители мощностью 100-200 мВт (иногда их называют ИК фонарями), и лазерные ИК осветители, чаще используются как вторая, дополнительная подсветка. Обычно имеют съемную конструкцию, и механизм фокусировки позволяющий собрать свет в более узкий пучок и увеличить дистанцию наблюдения, достигающую 300-500 метров. В ПНВ с ЭОП GenI используются ИК осветители на диодах работающих в видимом ИК-диапазоне, что оказывает демаскирующее действие на наблюдателя. Другими словами работающий ИК осветитель видно со стороны примерно как огонек зажженной сигареты. В ПНВ с ЭОП GenII,GenII+,GenII++,GenII могут использоваться осветители ИК-диапазона не видимого человеческим глазом.

touch.otvet.mail.ru

ИНФРАКРАСНЫЕ НАГОЛОВНЫЕ И НАШЛЕМНЫЕ СИСТЕМЫ (ОЧКИ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ)

Выпускаемые многими фирмами и организациями [12,14] наголовные и нашлемные ИКС (очки ночного видения — ОНВ), как правило, представляют собой системы много­целевого назначения. Они предназначены для вождения наземного, речного и морского транспорта, пилотирования самолетов, наблюдения за природными объектами, ориен­тации и навигации на местности, охраны различных объектов и др. Отдельную под­группу ОНВ составляют очки для пилотов вертолетов в виде нашлемной или наголов — ной конструкции, позволяющей в ночных условиях вести полеты, взлеты и посадки на малых высотах, обнаруживать препятствия на трассе полета, совершать другие опера­ции, например наблюдать за подстилающей поверхностью и обнаруживать различные объекты (линии электропередачи, транспортные средства, строения, людей и т. п.). При использовании средств подсветки (ИК-прожекторов) их дальность действия может воз­растать в несколько раз. Очки выполняются как в монокулярном, так и бинокулярном исполнении.

Такие ИКС состоят из приемной оптики, элемента, формирующего видимое изо­бражение (ЭОП, ЖКД, и др.), оптической системы, передающей полученное изображе­ние в глаз наблюдателя, собственно шлема или другой наголовной конструкции. В от­дельных случаях в них включают системы слежения за поворотом головы наблюдателя. Формирователь (преобразователь) изображения и передающая оптическая система крепятся на шлеме. Система слежения наблюдает за положением линии визирования и формирует сигнал об отклонении этой линии от направления на цель, поступающий в систему управления транспортным средством, обычно вертолета или самолета.

При разработке ИКС для вождения транспортных средств, включая пилотирование вертолетов и самолетов, отдельной проблемой стоит совмещение этих систем с источ­никами освещения и подсветки, расположенными в кабинах, на борту или на корпусе (например, подсветка шкал и панелей), на трассе наблюдения или вождения и т. д. Впервые с этой проблемой столкнулись разработчики ИКС на базе ЭОП, работающих в ближнем ИК-диапазоне, поскольку в том же спектральном диапазоне излучают обыч­ные лампы накаливания, многие электролюминесцентные источники, светодиоды. Из­лучения, отраженные от стеклянных поверхностей, в кабине создают тени и ореолы в изображении, наблюдаемом с помощью ЭОП, а кроме того, приводят в действие систе­мы автоматической регулировки яркости в приборах с ЭОП, снижая чувствительность и разрешение и тем самым уменьшая дальность действия приборов.

Для борьбы с указанными явлениями для подсветки внутрикабинных приборов ис­пользуют преимущественно коротковолновую часть видимого диапазона спектра (0,4…0,61 мкм) с помощью специальных светофильтров, а в оптическую систему при­боров с ЭОП вводят отсекающие фильтры с коротковолновой границей пропускания 0,625…0,665 мкм (фильтры minus-blue). За рубежом разработаны специальные стан­дарты на внутрикабинное освещение вертолетов (MIL-L-85762) и самолетов (MIL-L — 85762А). Если на первых стадиях развития в нашлемных системах использовали катод­но-лучевые трубки (KJ1T), то сегодня все чаще применяют плоские электролюминес­центные панели, жидкокристаллические дисплеи.

Для пилотов самолетов и вертолетов важна возможность одновременно наблюдать внешнюю обстановку (через ОНВ) и приборную панель (невооруженным глазом). Для этого в современных авиационных системах применяются светоделительные, дихроич — ные и голографические комбайнеры. Иногда для создания изображений приборными панелями используется лишь часть видимого диапазона оптического спектра, тогда в оставшейся части этого диапазона пилот может наблюдать внешнюю обстановку.

В ряде систем голографические комбайнеры наносятся на внутреннюю сторону ко­зырька защитного шлема пилота. При дневной освещенности ЭОП очков отключается. Во избежание разбаланса конструкции шлема пилота с ОНВ отдельные каналы ОНВ размещаются по сторонам шлема — слева и справа.

В литературе [12, 14, 56, 116, 138, 201 и др.] описано большое число нашлемных и наголовных ИКС. Многие из них обеспечивают круглосуточную работу и поэтому ино­гда называются приборами «день-ночь». В дополнение к §11.4 приведем краткие све­дения лишь о некоторых конструкциях ОНВ.

Обычно используемые в современных ОНВ ЭОП Г второго и третьего поколений с волоконно-оптической пластиной на выходе имеют микроканальные усилители, встро­енные источники питания, автоматическую регулировку яркости и защиту от мощных источников засветки. Очки крепятся на наголовной маске, которая подходит для чело­века с любой формой головы и фиксируется с помощью специальных ремней, а также
на шлеме пилота или водителя. Конструкция позволяет изменять межзрачковое рас­стояние, диоптрийную наводку и фокусировку объектива в широких диапазонах. В отечественных ОНВ, выпускаемых ОАО «Загорский оптико-механический завод», ОАО «Лыткаринский завод оптического стекла» и другими предприятиями, угловое поле составляет 36…40°, пределы регулировки окуляров от -3 до +5 дптр, база глаз —

55.. .76 мм. Их масса не превышает 1 кг.

Технические данные очков ночного видения «Альфа-1032»

Прибор «Альфа-1032», выпускаемый государственным унитарным предприятием (ГУП) «Альфа» (табл. 14.8), может комплектоваться афокальной насадкой с увеличени­ем 2,5 крат и ИК-прожектором «Альфа-8011», позволяющим значительно увеличить дальность видимости.

Увеличение, крат

1 (с насадкой 2,5)

Угловое поле, град

40 (с насадкой 10)

Разрешение (на оси), мрад

1,07

Фокусное расстояние объектива, мм

26

Диафрагменное число объектива

1,3

Диапазон фокусировки, см

25. …оо

Диоптрийная наводка, дптр

±4

Диапазон рабочих температур, °С

±50

Непрерывное время работы при 20 °С, ч

24

Напряжение питания (2 элемента АЗ 16), В

2,5

Масса в снаряженном состоянии, кг

0,82 (с насадкой 1,0)

Дальность видения человека при свете звезд, м

200…250

К недостаткам бинокулярных очков относятся сравнительно большая масса и доста­точно высокая стоимость ЭОП. Поэтому на практике большое распространение полу­чили псевдобинокулярные ОНВ с одним объективом и одним ЭОП, изображение с эк­рана ЭОП с помощью окулярной системы разводится на два глаза (см. § 6.6). Такие ОНВ выпускают отечественные предприятия: ОАО «Загорский оптико-механический завод», ОАО «Казанский оптико-механический завод», ОАО «Катод», ОАО «Ростов­ский оптико-механический завод», ОАО «Ленинградское оптико-механическое объе­динение» и др.

Псевдобинокулярные очки ночного видения «Сова-Б» Новосибирского приборо­строительного завода (НПЗ) построены на базе ЭОП П+. Они имеют угловое поле 37°, напряжение питания 3 В, габариты 150x152x73 мм и массу 0,7 кг.

Наголовные псевдобинокулярные ОНВ «Байгыш 27» Казанского оптико­механического завода с увеличением Iх построены на базе ЭОП П+. Их угловое поле составляет 40°, пределы диоптрийной установки — ±4 дптр. Диаметр выходных зрач­
ков равен 5 мм, а удаление глаза наблюдателя от окуляра — 20 мм. Габариты ОНВ 166х 160×65 мм, масса — 0,45 кг. Идентификация человека с помощью этих очков в ночных условиях при ‘Л-фазе Луны возможна на расстоянии до 120…160 м. Прибор работает в диапазоне окружающих температур от -40 до +50°С, питание от двух эле­ментов типа А А.

Прибор ГЕО-ОНВ4, выпускаемый научно-производственным объединением «Гео — физика-НВ», построенный на базе ЭОП ПГ, имеет угловое поле 40°, питания напряже­ние 3 В; габариты 180×165 х 120 мм; масса (вместе с маской) 0,87 кг.

Основные технические характеристики вертолетных очков ночного видения «Альфа-2031»

ГУП «Альфа» выпускает вертолетные бинокулярные очки ночного видения «Альфа — 2031» (табл. 14.9), закрепляемые на шлеме и имеющие быстросъемный противовес, размещаемый сзади шлема для улучшения балансировки. Прикрепленные к шлему оч­ки быстро откидываются наверх, одновременно отключая источник питания, которое может быть автономным (от двух встроенных батарей типа АА или аналогичных акку­муляторов) или от бортовой сети вертолета. В очках используется ЭОП III.

Спектральный диапазон, мкм

0,6…0,9

Угловое поле, град

38

Увеличение, крат

1

Максимальная разрешающая способность, лин/мм

30

Коэффициент усиления яркости

20 000

Диапазон регулируемого межцентрового расстояния, мм

5 6,0… 72,2

Диоптрийная наводка, дптр

±4

Удаление окуляра от глаза оператора, мм

15…20

Габаритные размеры очков в рабочем положении, мм

100x135x185

Масса очков, кг

0,45

Масса противовеса, кг

0,57

Масса преобразователя напряжения с кабелем (устанавливаются на борту), кг

0,35

Диапазон рабочих температур, °С

±40

Дальность обнаружения, м, при естественной ночной освещенности 510”3лк: грузового автомобиля мачт линий электропередач

500.. .800

600.. . 700

В табл. 14.3 приведены параметры и характеристики ряда ОНВ, стоящих на воору­жении армий США и НАТО и использующих ЭОП разных поколений, т. е. работающих в ближнем ИК-диапазоне оптического спектра.

В бинокулярной системе HIDSS (табл.14.10) [138] для шлема пилота вертолета РАН-66 Comanche используются две миниатюрные KJ1T (1″ ), позволяющие просмат­ривать поле 30*52° с областью перекрытия в 17°. Планируется замена KJIT плоскими панелями на основе ЖК и электролюминесцентными панелями. В новых системах бу­дут обеспечиваться угловые поля в 40° у монокуляров и 30 х 50° у бинокуляров с пере­крытием 30°.

Тип системы

HIDSS

AVS/CONDOR

AIHS-H/AIHS-K (для RAH-66 Comanche)

Масса, кг

1,8

1,8

Размер КЛТ (по длине/по вертикали)

20/27

14/27

_

Тип ЭОП

I

II

II/-

Число окулярных каналов

1

2

2

Угловое поле, град

40*30

52*30

(60… 100)*50/52*30

Удаление выходного зрачка, мм

10

>15

>15/>15

Электронный тракт

Аналоговый

Цифровой

Цифровой/цифровой

Время готовности к работе, мс

17

34

-/42

Технические характеристики существующих и перспективных нашлемных систем для пилотирования вертолетов

Сегодня разработано большое число нашлемных (наголовных) ИКС, работающих в длинноволновом спектральном ИК-диапазоне. Так, фирмой «FLIR Systems Inc.» (США) создана ИКС с минимальной обнаруживаемой разностью температур менее 0,05 К при температуре фона 300 К [203]. Потребляемая мощность составляет менее 10 Вт, а общая масса — менее 3 кг при массе закрепляемого на голове оператора моду­ля менее 0,5 кг. В системе, работающей в диапазоне 7… 14 мкм, используется микробо — лометрическая матрица формата 320*240 с мгновенным угловым полем (угловым раз­решением) 5,5 угл. мин. Угловое поле оптической системы равно 30° по горизонтали и 22,5° по вертикали. Температура ФПУ стабилизируется миниатюрным термоэлектри­ческим холодильником. Вся система может работать при окружающей температуре от-49 до +80°С.

Из условий рационального размещения ИКС на голове оператора, требований к ог­раничению габаритов системы и ее балансировке, а также к глубине резкости изобра­жения наблюдаемого пространства в этой системе выбран объектив с небольшим диа — фрагменным числом и автоматической фокусировкой. Такая система корректирует из­
менения фокусного расстояния объектива из-за температурных воздействий, а главное — обеспечивает наилучшую фокусировку при изменении расстояний до наблюдаемых или обнаруживаемых объектов, происходящих, например, при наклоне головы опера­тором (углы наклона могут доходить до 50…60°). После однократной калибровки для конкретного оператора система фокусировки работает автоматически. В системе ис­пользуется монокуляр, с помощью которого оператор наблюдает одним глазом плоский электролюминесцентный экран (панель) с яркостью свечения порядка 685 кд-м“2. Кон­струкция скомпонована так, чтобы опрокидывающий момент, возникающий при на­клоне головы оператора с закрепленной на ней ИКС, не превышал 90 Нем. Система выдерживает ударные перегрузки до 40g и вибрационные до 2g.

В некоторых конструкциях ОНВ расстояние от последней поверхности оправы окуляра до выходного зрачка («вынос выходного зрачка») делается достаточно боль­шим, например 25 мм в ОНВ М927/929 и AN/AVS-6 ANVIS, что позволяет пилоту наблюдать приборную панель боковым и «нижним» зрением, а также использовать обычные очки.

Для увеличения углового поля ОНВ фирма «Night Vision Corp.» (США) предложила использовать четырехканальную панорамную систему, в которой окуляры отдельных каналов создают наложенные друг на друга изображения. В центральную зону разме­ром 40×35° для каждого глаза может выводиться пилотажная информация.

Фирма «ПТ» (США) проводила эксперименты по встраиванию в ОНВ миниатюр­ной телевизионной камеры, на которую с помощью устанавливаемого на выходе одно­го из окуляров светоделителя ответвляется -10% излучения. Таким образом можно пе­редавать наблюдаемое летчиком ОНВ-изображение другим членам экипажа, а также наземным службам.

Технические характеристики некоторых зарубежных ОНВ, рекламируемых на ми­ровом рынке авиационного оборудования и не вошедших в табл. 14.3 и 14.9, приводят­ся в табл. 14.11.

eljbi.ru

ИНФРАКРАСНЫЕ НАГОЛОВНЫЕ И НАШЛЕМНЫЕ СИСТЕМЫ (ОЧКИ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ)

Инфракрасные системы «смотрящего» типа

Выпускаемые многими фирмами и организациями [12,14] наголовные и нашлемные ИКС (очки ночного видения — ОНВ), как правило, представляют собой системы много­целевого назначения. Они предназначены для вождения наземного, речного и морского транспорта, пилотирования самолетов, наблюдения за природными объектами, ориен­тации и навигации на местности, охраны различных объектов и др. Отдельную под­группу ОНВ составляют очки для пилотов вертолетов в виде нашлемной или наголов — ной конструкции, позволяющей в ночных условиях вести полеты, взлеты и посадки на малых высотах, обнаруживать препятствия на трассе полета, совершать другие опера­ции, например наблюдать за подстилающей поверхностью и обнаруживать различные объекты (линии электропередачи, транспортные средства, строения, людей и т. п.). При использовании средств подсветки (ИК-прожекторов) их дальность действия может воз­растать в несколько раз. Очки выполняются как в монокулярном, так и бинокулярном исполнении.

Такие ИКС состоят из приемной оптики, элемента, формирующего видимое изо­бражение (ЭОП, ЖКД, и др.), оптической системы, передающей полученное изображе­ние в глаз наблюдателя, собственно шлема или другой наголовной конструкции. В от­дельных случаях в них включают системы слежения за поворотом головы наблюдателя. Формирователь (преобразователь) изображения и передающая оптическая система крепятся на шлеме. Система слежения наблюдает за положением линии визирования и формирует сигнал об отклонении этой линии от направления на цель, поступающий в систему управления транспортным средством, обычно вертолета или самолета.

При разработке ИКС для вождения транспортных средств, включая пилотирование вертолетов и самолетов, отдельной проблемой стоит совмещение этих систем с источ­никами освещения и подсветки, расположенными в кабинах, на борту или на корпусе (например, подсветка шкал и панелей), на трассе наблюдения или вождения и т. д. Впервые с этой проблемой столкнулись разработчики ИКС на базе ЭОП, работающих в ближнем ИК-диапазоне, поскольку в том же спектральном диапазоне излучают обыч­ные лампы накаливания, многие электролюминесцентные источники, светодиоды. Из­лучения, отраженные от стеклянных поверхностей, в кабине создают тени и ореолы в изображении, наблюдаемом с помощью ЭОП, а кроме того, приводят в действие систе­мы автоматической регулировки яркости в приборах с ЭОП, снижая чувствительность и разрешение и тем самым уменьшая дальность действия приборов.

Для борьбы с указанными явлениями для подсветки внутрикабинных приборов ис­пользуют преимущественно коротковолновую часть видимого диапазона спектра (0,4…0,61 мкм) с помощью специальных светофильтров, а в оптическую систему при­боров с ЭОП вводят отсекающие фильтры с коротковолновой границей пропускания 0,625…0,665 мкм (фильтры minus-blue). За рубежом разработаны специальные стан­дарты на внутрикабинное освещение вертолетов (MIL-L-85762) и самолетов (MIL-L — 85762А). Если на первых стадиях развития в нашлемных системах использовали катод­но-лучевые трубки (KJ1T), то сегодня все чаще применяют плоские электролюминес­центные панели, жидкокристаллические дисплеи.

Для пилотов самолетов и вертолетов важна возможность одновременно наблюдать внешнюю обстановку (через ОНВ) и приборную панель (невооруженным глазом). Для этого в современных авиационных системах применяются светоделительные, дихроич — ные и голографические комбайнеры. Иногда для создания изображений приборными панелями используется лишь часть видимого диапазона оптического спектра, тогда в оставшейся части этого диапазона пилот может наблюдать внешнюю обстановку.

В ряде систем голографические комбайнеры наносятся на внутреннюю сторону ко­зырька защитного шлема пилота. При дневной освещенности ЭОП очков отключается. Во избежание разбаланса конструкции шлема пилота с ОНВ отдельные каналы ОНВ размещаются по сторонам шлема — слева и справа.

В литературе [12, 14, 56, 116, 138, 201 и др.] описано большое число нашлемных и наголовных ИКС. Многие из них обеспечивают круглосуточную работу и поэтому ино­гда называются приборами «день-ночь». В дополнение к §11.4 приведем краткие све­дения лишь о некоторых конструкциях ОНВ.

Обычно используемые в современных ОНВ ЭОП Г второго и третьего поколений с волоконно-оптической пластиной на выходе имеют микроканальные усилители, встро­енные источники питания, автоматическую регулировку яркости и защиту от мощных источников засветки. Очки крепятся на наголовной маске, которая подходит для чело­века с любой формой головы и фиксируется с помощью специальных ремней, а также
на шлеме пилота или водителя. Конструкция позволяет изменять межзрачковое рас­стояние, диоптрийную наводку и фокусировку объектива в широких диапазонах. В отечественных ОНВ, выпускаемых ОАО «Загорский оптико-механический завод», ОАО «Лыткаринский завод оптического стекла» и другими предприятиями, угловое поле составляет 36…40°, пределы регулировки окуляров от -3 до +5 дптр, база глаз —

55.. .76 мм. Их масса не превышает 1 кг.

Технические данные очков ночного видения «Альфа-1032»

Прибор «Альфа-1032», выпускаемый государственным унитарным предприятием (ГУП) «Альфа» (табл. 14.8), может комплектоваться афокальной насадкой с увеличени­ем 2,5 крат и ИК-прожектором «Альфа-8011», позволяющим значительно увеличить дальность видимости.

Увеличение, крат

1 (с насадкой 2,5)

Угловое поле, град

40 (с насадкой 10)

Разрешение (на оси), мрад

1,07

Фокусное расстояние объектива, мм

26

Диафрагменное число объектива

1,3

Диапазон фокусировки, см

25. …оо

Диоптрийная наводка, дптр

±4

Диапазон рабочих температур, °С

±50

Непрерывное время работы при 20 °С, ч

24

Напряжение питания (2 элемента АЗ 16), В

2,5

Масса в снаряженном состоянии, кг

0,82 (с насадкой 1,0)

Дальность видения человека при свете звезд, м

200…250

К недостаткам бинокулярных очков относятся сравнительно большая масса и доста­точно высокая стоимость ЭОП. Поэтому на практике большое распространение полу­чили псевдобинокулярные ОНВ с одним объективом и одним ЭОП, изображение с эк­рана ЭОП с помощью окулярной системы разводится на два глаза (см. § 6.6). Такие ОНВ выпускают отечественные предприятия: ОАО «Загорский оптико-механический завод», ОАО «Казанский оптико-механический завод», ОАО «Катод», ОАО «Ростов­ский оптико-механический завод», ОАО «Ленинградское оптико-механическое объе­динение» и др.

Псевдобинокулярные очки ночного видения «Сова-Б» Новосибирского приборо­строительного завода (НПЗ) построены на базе ЭОП П+. Они имеют угловое поле 37°, напряжение питания 3 В, габариты 150x152x73 мм и массу 0,7 кг.

Наголовные псевдобинокулярные ОНВ «Байгыш 27» Казанского оптико­механического завода с увеличением Iх построены на базе ЭОП П+. Их угловое поле составляет 40°, пределы диоптрийной установки — ±4 дптр. Диаметр выходных зрач­
ков равен 5 мм, а удаление глаза наблюдателя от окуляра — 20 мм. Габариты ОНВ 166х 160×65 мм, масса — 0,45 кг. Идентификация человека с помощью этих очков в ночных условиях при ‘Л-фазе Луны возможна на расстоянии до 120…160 м. Прибор работает в диапазоне окружающих температур от -40 до +50°С, питание от двух эле­ментов типа А А.

Прибор ГЕО-ОНВ4, выпускаемый научно-производственным объединением «Гео — физика-НВ», построенный на базе ЭОП ПГ, имеет угловое поле 40°, питания напряже­ние 3 В; габариты 180×165 х 120 мм; масса (вместе с маской) 0,87 кг.

Основные технические характеристики вертолетных очков ночного видения «Альфа-2031»

ГУП «Альфа» выпускает вертолетные бинокулярные очки ночного видения «Альфа — 2031» (табл. 14.9), закрепляемые на шлеме и имеющие быстросъемный противовес, размещаемый сзади шлема для улучшения балансировки. Прикрепленные к шлему оч­ки быстро откидываются наверх, одновременно отключая источник питания, которое может быть автономным (от двух встроенных батарей типа АА или аналогичных акку­муляторов) или от бортовой сети вертолета. В очках используется ЭОП III.

Спектральный диапазон, мкм

0,6…0,9

Угловое поле, град

38

Увеличение, крат

1

Максимальная разрешающая способность, лин/мм

30

Коэффициент усиления яркости

20 000

Диапазон регулируемого межцентрового расстояния, мм

5 6,0… 72,2

Диоптрийная наводка, дптр

±4

Удаление окуляра от глаза оператора, мм

15…20

Габаритные размеры очков в рабочем положении, мм

100x135x185

Масса очков, кг

0,45

Масса противовеса, кг

0,57

Масса преобразователя напряжения с кабелем (устанавливаются на борту), кг

0,35

Диапазон рабочих температур, °С

±40

Дальность обнаружения, м, при естественной ночной освещенности 510”3лк: грузового автомобиля мачт линий электропередач

500.. .800

600.. . 700

В табл. 14.3 приведены параметры и характеристики ряда ОНВ, стоящих на воору­жении армий США и НАТО и использующих ЭОП разных поколений, т. е. работающих в ближнем ИК-диапазоне оптического спектра.

В бинокулярной системе HIDSS (табл.14.10) [138] для шлема пилота вертолета РАН-66 Comanche используются две миниатюрные KJ1T (1″ ), позволяющие просмат­ривать поле 30*52° с областью перекрытия в 17°. Планируется замена KJIT плоскими панелями на основе ЖК и электролюминесцентными панелями. В новых системах бу­дут обеспечиваться угловые поля в 40° у монокуляров и 30 х 50° у бинокуляров с пере­крытием 30°.

Тип системы

HIDSS

AVS/CONDOR

AIHS-H/AIHS-K (для RAH-66 Comanche)

Масса, кг

1,8

1,8

Размер КЛТ (по длине/по вертикали)

20/27

14/27

_

Тип ЭОП

I

II

II/-

Число окулярных каналов

1

2

2

Угловое поле, град

40*30

52*30

(60… 100)*50/52*30

Удаление выходного зрачка, мм

10

>15

>15/>15

Электронный тракт

Аналоговый

Цифровой

Цифровой/цифровой

Время готовности к работе, мс

17

34

-/42

Технические характеристики существующих и перспективных нашлемных систем для пилотирования вертолетов

Сегодня разработано большое число нашлемных (наголовных) ИКС, работающих в длинноволновом спектральном ИК-диапазоне. Так, фирмой «FLIR Systems Inc.» (США) создана ИКС с минимальной обнаруживаемой разностью температур менее 0,05 К при температуре фона 300 К [203]. Потребляемая мощность составляет менее 10 Вт, а общая масса — менее 3 кг при массе закрепляемого на голове оператора моду­ля менее 0,5 кг. В системе, работающей в диапазоне 7… 14 мкм, используется микробо — лометрическая матрица формата 320*240 с мгновенным угловым полем (угловым раз­решением) 5,5 угл. мин. Угловое поле оптической системы равно 30° по горизонтали и 22,5° по вертикали. Температура ФПУ стабилизируется миниатюрным термоэлектри­ческим холодильником. Вся система может работать при окружающей температуре от-49 до +80°С.

Из условий рационального размещения ИКС на голове оператора, требований к ог­раничению габаритов системы и ее балансировке, а также к глубине резкости изобра­жения наблюдаемого пространства в этой системе выбран объектив с небольшим диа — фрагменным числом и автоматической фокусировкой. Такая система корректирует из­
менения фокусного расстояния объектива из-за температурных воздействий, а главное — обеспечивает наилучшую фокусировку при изменении расстояний до наблюдаемых или обнаруживаемых объектов, происходящих, например, при наклоне головы опера­тором (углы наклона могут доходить до 50…60°). После однократной калибровки для конкретного оператора система фокусировки работает автоматически. В системе ис­пользуется монокуляр, с помощью которого оператор наблюдает одним глазом плоский электролюминесцентный экран (панель) с яркостью свечения порядка 685 кд-м“2. Кон­струкция скомпонована так, чтобы опрокидывающий момент, возникающий при на­клоне головы оператора с закрепленной на ней ИКС, не превышал 90 Нем. Система выдерживает ударные перегрузки до 40g и вибрационные до 2g.

В некоторых конструкциях ОНВ расстояние от последней поверхности оправы окуляра до выходного зрачка («вынос выходного зрачка») делается достаточно боль­шим, например 25 мм в ОНВ М927/929 и AN/AVS-6 ANVIS, что позволяет пилоту наблюдать приборную панель боковым и «нижним» зрением, а также использовать обычные очки.

Для увеличения углового поля ОНВ фирма «Night Vision Corp.» (США) предложила использовать четырехканальную панорамную систему, в которой окуляры отдельных каналов создают наложенные друг на друга изображения. В центральную зону разме­ром 40×35° для каждого глаза может выводиться пилотажная информация.

Фирма «ПТ» (США) проводила эксперименты по встраиванию в ОНВ миниатюр­ной телевизионной камеры, на которую с помощью устанавливаемого на выходе одно­го из окуляров светоделителя ответвляется -10% излучения. Таким образом можно пе­редавать наблюдаемое летчиком ОНВ-изображение другим членам экипажа, а также наземным службам.

Технические характеристики некоторых зарубежных ОНВ, рекламируемых на ми­ровом рынке авиационного оборудования и не вошедших в табл. 14.3 и 14.9, приводят­ся в табл. 14.11.

Передающую телевизионную трубку с пироэлектрической мишенью в качестве чув­ствительного слоя называют пировидиконом или пириконом. Принцип действия и конст­рукция пировидикона аналогичны принципу действия и конструкции видикона. Здесь фоточувствительный катод заменен пироэлектрической …

Структурная схема обработки сигналов в ИКС «смотрящего» типа на рис. 9.1 более подробна, чем та, что в самом общем виде рассматривалась в гл. 1. Входной аналоговый оптический сигнал, условно представленный …

Практически в любой ИКС происходит выборка отдельных значений непрерывного аналогового сигнала, т. е. преобразование его в дискретную форму. В ИКС «смотряще­го» типа пространственную выборку изображения выполняет многоэлементный прием­ник излучения. Необходимое …

msd.com.ua

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *