Классификация и устройство приборов ночного видения

Широкий спектр задач, решаемых при помощи ЭОП, одна из основных функций приборов электронно-оптичес­кой техники связана непосредственно с наблюдением объек­тов при малых уровнях оптического сигнала в том или ином участке оптического спектра. Поэтому такие элект­ронно-оптические приборы в отечественной практике по­лучили специфическое название, приборы ночного виде­ния. Работа прибора ночного видения связана не только с параметрами ЭОП и его оптических элементов, она непос­редственно должна увязываться с параметрами и характе­ристиками глаза наблюдателя. Глаз наблюдателя, кото­рый получает информацию, следует рассматривать как конечный элемент в общей системе «объект — прибор на­блюдения - глаз».

При этом возможно исполнение ПНВ в следующем виде:

— очков ночного видения;

— низкоуровневой телевизионной системы (НТВС);

— тепловизионного прибора;

— нашлемного комбинированного прибора.

Особенности, достоинства и недостатки, область применения

- Очки ночного видения

в качестве ПНВ исторически по­явились раньше всего. Различают бинокуляр­ные и псевдобинокулярные очки ночного видения.

Бино­кулярные очки состоят из двух идентичных ночных каналов под правый и левый глаз опе­ратора.

Псевдобинокулярные очки- имеют один канал(соответственно один дорогостоящий ЭОП), но раздвоен на два глаза

Недостатками бинокулярных очков являются их срав­нительно большая масса и стоимость.

Псевдобинокулярные очки- дешевле

- низкоуровневые телевизионные системы (НТВС)-

телесистемы с ПНВ (имеют ЭОП и др)- более высокочувствительны, чем очки. Работают в черно- белом режиме: Днем- цветной, ночью- черный)

— Тепловизионные приборы;

Работают в режиме «день- ночь» как и телевиз системы, но более качественно(используют тепло- днем и холод- ночью

Еще достоинство: работают в переносном и стандартном режиме

— нашлемные комбинированные приборы (стереосистема):

Комбинация очков ночного изображения (в центре очков) и дневного изображения + наголовный дисплей, позволяющий ввести дополнительно тепловизионный канал телевидения или служебную информацию

«+» - лучшая распознаваемость объектов

- повышенная точность оценки взаиморасположения объекта

- возможность применения для вождения авто в ночное время

- лучшее изображение в естественном цвете

Очки крепятся к лицевой маске, которая в свою очередь монтируется на голове с помощью ременного оголовья с регулируемыми размерами. Бинокулярные очки обеспечивают стереоско­пический эффект, что удобно для вождения транспорта.

В настоящее время существуют телевизионные (ТВ) си­стемы, высокая чувствительность которых допускает их работу как днем, так и ночью.

Рис. 8. ТВ-камера «день/ночь»

ТВ-камеры обеспечивают автоматическое переключение из дневного цветного режима в ночной черно-белый ре­жим высокой чувствительности в зависимости от уровня внешней освещенности. Внешний вид такой камеры дан на рис. 8. Переключение от «цветного» к «высокочув­ствительному черно-бело­му» режиму происходит при освещенности от 1 до 3 л к, а наоборот — при ос­вещенности около 10 лк. Когда ТВ-камера работает

 

 

как цветная, верность цве­топередачи обеспечивается автоматическим включением режекторного ИК-фильтра, который при переходе к черно-белому режиму также автоматически отключается. При использовании дополнительного ИК-осветителя ТВ-ка­мера в этом режиме может работать ив полной темноте.

Режим «день/ночь» обеспечивается и с помощью тепловизионных приборов. Приборы могут быть выполнен в но­симом, переносном, и в возимом исполнении.

Очки ночного видения могут быть использованы в соче­тании с лазерным целеуказателем, монтируемым на ору­жии и создающим «точечное» изображение пятна подсве­та на цели (см. рис. 9. Такой прицельный комплекс позволяет вести огонь из любого положения оружия и в движении.

 

 

 

Рис.9. Ночной прицельный комплекс: очки ночного видения и лазерный целеуказатель

Унифицированная конструкция монокуляров позволя­ет использовать их в качестве удерживаемых в руках ма­логабаритных ночных приборов наблюдения, стыковать их с фото- и видеокамерами для ночной съемки, приме­нять в качестве ночных прицелов для легкого стрелкового оружия (см. рис. 6.86).

 

Очки ночного видения также могут быть дополнены ком­пактной системой связи на базе полупроводникового лазе­ра (см. рис. 10).

 

 

Рис. 10. Внешний вид очков ночного видения со встроенной системой связи

 

Передатчик, встроенный в очки, имеет объектив с переменным фокусным расстоянием для обеспечения ра­боты лазера как с узким пучком (для связи), так и с широким пуч­ком (для подсвета). Дальность связи составляет 1-2 км при на­пряжении питания 9 В и време­ни непрерывной работы системы связи 4 часа.

Стремление обеспечить «сквоз­ное видение» привело также к со­зданию так называемых «голографических» очков ночного ви­дения. Их название связано не со способом создания изображения, а с той же технологией изготовления зеркал. Что и для голографических оптических элементов

Разработанные бинокулярные очки включают объектив, ЭОП, «голографическое» зеркало, окулярную систе­му. Центральную часть оч­ков занимает ночное изоб­ражение с углом поля зре­ния 40°, а периферическую часть — дневное изображе­ние с углом поля зрения до 100р4 Эти очки являются низкопрофильными. Дихроичное покрытие зеркала отра­жает в области спектра свечения экрана ЭОП и пропуска­ет в остальной части видимого спектра. Оператор видит одновременно и изображение сцены через ночные каналы очков, и изображение той же сцены, минуя ЭОП. Это по­зволяет вести непрерывное наблюдение при воздействии световых помех, когда ночной канал становится нерабо­тоспособным. Прибор может быть совмещен с наголовным дисплеем водителя. Благодаря этому в поле зрения может быть введено изображение тепловизионного канала либо служебная информация (см. рис. 11).

 

Рис. 11. Внешний вид поля зрения очков ночного видения:

в центре показано дополнительное изображение от встроенного малогабаритного тепловизионного канала

 

Разработанные стереосистемы ПНВ дает возможность получения объемного (стерео) изображения с хорошей пе­редачей ощущения глубины сцены и объема наблюдаемых объектов с возможностью регулировки зоны стереовидения и глубинной разрешающей способности. Получение стереоизображения ночной сцены имеет все известные пре­имущества стереоустройств отображения визуальной ин­формации: лучшую и более быструю распознаваемость объектов, повышенную точность оценки взаиморасполо­жения объектов и др.

Система имеет широкий диапазон применений, в том числе, может эффективно использоваться для ночного вож­дения транспортных средств. Объемность изображения дорожного полотна, улучшенное обнаружение малоразмер­ных препятствий позволят повысить скорость ночного вож­дения в 1,4—1,5 раза.

Стереосистема позволяет также получать изображение в естественных цветах при комплектации ее схемой опти­ко-электронной фильтрации. В ночных условиях (при лун­ном освещении) наблюдается почти обычная, «дневная» раскраска наблюдаемой сцены. Помимо чисто художествен­ного аспекта, цветное изображение позволяет повысить скорость обнаружения и распознаваемость объектов. Цвет­ная ночная система видения обеспечивает улучшение ско­рости распознаваемости на 30 % и снижение ошибок в распознавании на 60 %.

В 1998 г. в НПО «Орион» создан переносной наблюда­тельный ТВ ПНВ «Беркут» (см. рис. 12) для решения широкого круга оперативных задач. ПНВ «Беркут» имеет встроенный малогабаритный радиопередатчик, обеспечива­ющий дистанционную передачу стандартного черно-белого ТВ-сигнала в дециметровом диапазоне длин волн в любом направлении

с помощью штыревой антенны

 

Рис. 12. Внешний вид ТВ ПНВ «Беркут» с

дистанционной передачей

 

перестает быть переносным. Изображение наблюдается с помощью выносного видеоконтрольного устройства, масса.которого вместе с приемной частью радиопередатчика, пультом управления и батареей питания не превышает 3,1 кг. Масса ПНВ вместе с треногой в рабочем положе­нии не превышает 20 кг.

При эксплуатации ПНВ необходимо учитывать: 1. Влияние световых перегрузок. Приборы ночного ви­дения должны быть защищены от световых перегрузок. Фотокатоды являются примесными полупроводниками и подвержены утомлению под действием ярких вспышек света. Например, при магниевой вспышке света яркое изображе­ние сохраняется дольше одной минуты, поэтому вспышка света, заполняющая поле зрения, будет вызывать высо­кий уровень светового фона в течение длительного проме­жутка времени. Фон обусловлен тепловой эмиссией фото­катода, под действием которой происходит интенсивное свечение экрана. При сильном освещении возможно раз­рушение экранов. Применение в ЭОП позволяет сравни­тельно просто обеспечить автоматическую регулировку усиления яркости, благодаря которой яркость экрана под­держивается на выбранном уровне независимо от величи­ны освещения на местности.

нтенны. При исполь­зовании направленной параболической антенны диаметром 150 мм дальность передачи увеличивается до 2,5 км, а применение такой антенны диаметром 600 мм увеличива­ет эту дальность до 20 км, однако в этом случае ПНВ

2. Влияние радиации. В результате ионизации атомов вещества образуются электроны, что вызывает повыше­ние фона на экране.

3. Влияние температуры. При низких температурах контраст изображения растет, так как снижается темно-вой ток и повышается эффективность люминофора. Требу­ется обогрев наглазника.

4. Влияние электромагнитных полей. При воздействии электромагнитных полей может нарушиться фокусировка электронного изображения, происходит увод изображения с экрана, поэтому ЭОП требуют тщательной экранировки. Простейший способ экранировки — поместить ЭОП в сим­метричный железный кожух, который не должен насы­щаться в электромагнитных полях.

5. Влияние влажности. Для исключения высоковольт­ного пробоя (замыкания) конструкция прибора должна обеспечивать герметизацию внутренней полости и осушку прибора.

6. Воздействие высокого напряжения. Конструкция прибора должна исключать пробой высокого напряжения на тело человека.

 

4..Технические средства таможенного оформления объектов таможенного контроля

Оперативная задача наложения атрибутов (средств) та­моженного обеспечения является заключительным этапом таможенного контроля перемещаемых через границу объек­тов. Она сводится к - наложению таможенных отметок в виде печатей, штампов, личных подписей уполномочен­ных должностных лиц на соответствующие таможенные, товаросопроводительные и иные документы, - а также к постановке контрольных пломбировочных устройств в виде индикаторных пломб, запорно-шюмбировочных приспо­соблений и маркерных носителей в виде самоклеящихся лент с таможенной символикой, наносимых на товары, грузовые отсеки транспортных средств, прошедших тамо-

женный контроль, или в отношении которых таможен­ный контроль не завершен.

Цель наложения атрибутов таможенного обеспечения применительно к объектам таможенного контроля: - удос­товерение факта прохождения таможенного оформления конкретным товаром или транспортным средством, - фик­сирование данного факта в таможенных, товаросопрово­дительных и иных документах.

К техническим средствам таможенного оформления объектов таможенного контроля относятся:

— технические средства таможенного оформления до­кументов;

— технические средства таможенного оформления то­варов и транспортных средств.

Технические средства таможенного оформления доку­ментов - технические средства наложения таможенных отметок, печатей и штампов включают в себя наборы та­моженных клише различных наименований, которые из­готавливаются по заказу таможенных органов соответству­ющими организациями на местах. Особое значение имеют индивидуальные таможенные печати инспекторов тамож­ни. В качестве материалов для получения оттисков на документах применяются канцелярские красящие соста­вы и штемпельные краски, сменные мастичные подушечки отечественного и импортного производства. С целью специ­альной идентификации таможенных документов актуаль­ным является применение комплектов для секретной мар­кировки, в состав которых дополнительно входят тюбик с невидимыми ультрафиолетовыми чернилами, лампа (фонарь) ультрафиолетового света для считывания отметок.

Среди технических средств таможенного оформления товаров и транспортных средств можно выделить:

— пломбировочные устройства (индикаторные и сило­вые пломбы);

— самоклеящиеся пломбы (ленты и наклейки);

— средства индикации и маркировки.

 

1. Пломбировочное у с тройство (НУ, пломба) - номерное одноразовое устройство с запирающим механизмом, обес-

печивающее контроль и защиту объекта таможенного кон­троля (тары, оборудования, контейнера, грузового отсека транспортного средства и др.) от несанкционированного доступа путем индикации вмешательства и сдерживания от проникновения в определенных пределах. Существует два основных типа пломбировочных устройств - индика­торные и силовые пломбы.

Индикаторная пломба - пломбировочное устройство, выдерживающее небольшую силовую нагрузку и обеспечи­вающее, в основном, индикацию несанкционированного до­ступа к объекту защиты. При замыкании могут образовы­вать петлю либо фиксированной, либо переменной длины. Изготавливаются из металла, пластика или комбинации обоих материалов.

К данной группе относят следующие виды пломб:

Пломба, использующая проволоку, - пломбировочное устройство, состоящее из корпуса (из пластика или метал­ла) и металлической проволоки.

Ленточная пломба - пломбировочное устройство из ме­талла и/или пластика, состоящее из корпуса и гибкого элемента в виде ленты.

Силовая пломба (запорно-пломбировочное устройство (ЗПУ) - пломбировочное устройство, обеспечивающее не только индикацию несанкционированного доступа к объекту защиты, но и сдерживание в определенных пределах от несанкционированного (противоправного) проникновения к объекту защиты путем взлома. К данной группе отно­сятся тросовые и стержневые (болтовые) пломбы.

Силовая тросовая пломба - пломбировочное устрой­ство, состоящее из корпуса с запирающим механизмом и гибкого элемента в виде стального троса, неподвижно зак­репленного в корпусе пломбы. Гибкий элемент пломбы по­зволяет производить запирание путем затягивания до образования петли минимального размера и одновременное пломбирование несовпадающих отверстий, расположенных на расстоянии друг от друга.

Силовая стержневая пломба — двухкомпонентная бол­товая пломба, состоящая из стержня и корпуса с запира-ющим механизмом, предназначенная для запирания и од­новременного пломбирования объектов с совпадающим расположением пломбировочных отверстий.

2.Самоклеящиеся пленочные пломбы - пломбы, изготав­ливаемые из полимерных материалов, они обладают по­вышенной индикаторной способностью и несут небольшую силовую нагрузку. К данной группе относятся пломбиро­вочная пленка и пломбы-наклейки.

3.В качестве средств индикации и маркировки объектов таможенного контроля применяются:

• индикаторы повышения/понижения температуры сверх допустимых значений при транспортировке и хранении товаров, а также определения факта удара или падения перевозимого объекта;

* ультрафиолетовые фломастеры (УФ-маркеры) для маркировки различных объектов, с целью их защи­ты и идентификации, а также ультрафиолетовые лам­пы (УФ-фонари) для обнаружения невидимой при обычном свете маркировки.

Наиболее распространенным видом наложения атрибу­тов (средств) таможенного обеспечения является пломби­рование-процесс установки пломбировочного устройства (ПУ) на штатном устройстве объекта пломбирования. Для наложения свинцовых и пластмассовых пломб в настоящее время в отечественной таможенной практике применяется одна из моделей - пломбиратор 90-400-ООИ. Данная модель пломбиратора более удобна, чем предше­ствующие, долговечнее по сроку службы.

К сожалению, применяемые в России атрибуты тамо­женного обеспечения не всегда удовлетворяют в полной мере требованиям защиты от подделки. В частности, тра­диционные средства пломбирования (свинцовые пломбы)
имеют ряд недостатков:

— конструкция и процесс установки пломб не позволя­ют при пломбировке установить петлю минимально­го размера, что не исключает возможности несанк­ционированного доступа к грузу;

— материал и способ пломбирования не исключают воз­можность подмены и подделки пломбы в процессе ее эксплуатация;

— при неаккуратной пломбировке возможна нечитае­мость части оттисков на пломбе;

— при пломбировании на пломбу наносится определен­ная неизменяемая информация;

— неудобны при установке и снятии на объект пломби­рования;

— слабая стойкость к воздействию факторов агрессив­ной среды и возможность разрушения свинцовой, пломбы при эксплуатации.

Современные средства пломбирования, в частности, пластиковые пломбы отличаются:

— высокой надежностью, устойчивостью к несанкцио­нированному вскр.ытию и повторному использованию без видимых следов;

маркировка), а также воз­можность четкого визуального контроля за ее целос­тностью;

— возможностью нанесения дополнительной информа­ции и различного цветового исполнения; стойкостью к воздействию факторов внешней среды

 

 

Практическая работа 6