Приборы ночного видения

К ним относятся использование фотокатода из арсенида галлия и ионного барьерного покрытия на МКП. Благодаря более высокой квантовой эффективности или чувствительности к излучению и спектральному откликуФотокатод из арсенида галлия, простирающийся до ближнего ИК-диапазона, позволяет обнаруживать цели на больших расстояниях и в более темных условиях. Коэффициент усиления света увеличивается с 20 000 раз в случае устройств поколения 2 до максимум 50 000 раз в случае устройств поколения 3. Пленка с ионным барьером увеличивает срок службы трубки с 2000 ч в случае устройств поколения 2 до 10 000 ч в случае устройств поколения 3, даже несмотря на то, что это происходит за счет небольшого снижения светочувствительности из-за меньшего количества фотоэлектронов. смог добраться до МКП.AN / PVS ‐ 7, ATN NVG7 и AN / PVS ‐ 14 - некоторые типичные устройства ночного видения, в которых используется усилитель изображения третьего поколения. Разработанный компаниями ITT Industries и Litton и изготовленный компаниями ITT Industries, Litton Industries, Northrop – Grumman и L3 Communications, AN / PVS ‐ 7 представляет собой набор пассивных / активных очков ночного видения с одной трубкой. Активное ночное видение, обеспечиваемое встроенным светодиодом, позволяет работать в условиях низкой освещенности. Устройство водонепроницаемо и заряжено сухим азотом, что позволяет работать при экстремальных колебаниях температуры. Важные технические характеристики устройства следующие. Разрешение более 64 линий / мм, поле зрения 40 °, дальность обнаружения и распознавания звездного света 325 и 225 м соответственно. Устройство широко использовалось во время войны в Персидском заливе, операции «Несокрушимая свобода» в Афганистане и вооруженного конфликта в Ираке.Очки ночного видения ATN NVG7–3 (рис. 16) аналогичны AN / PVS ‐ 7. Доступно в версиях на голову или на шлем для использования без помощи рук, это устройство также оснащено источником ИК-света для освещения крупным планом в полной темноте. Доступны в широком ассортименте параметры усилителя изображения. Дальность обнаружения и распознавания составляет 180 и 100 м соответственно. Разрешение и поле зрения составляют 40 лин / мм и 40 ° соответственно.Применяется также тепловизионный датчик, который работает следующим образом. Он использует тепловое излучение, излучаемое интересующей целью или сценой, для создания своего изображения. По сути, он состоит из входной оптической системы, двумерного массива элементов ИК-детектора и схемы обработки изображений для получения выходных данных в желаемом формате. Внешняя оптическая система фокусирует ИК-излучение, испускаемое всеми объектами в поле зрения, на двумерном массиве элементов ИК-детектора, которые создаютподробный температурный режим, который называется термограммой. Она создается из нескольких тысяч точек в поле зрения матрицы детекторов. Тепловизор измеряет очень небольшие относительные перепады температур и преобразует невидимые тепловые узоры в четкие видимые изображения, которые можно увидеть в видоискателе или мониторе. Большинство тепловизионных датчиков сканируют со скоростью 30 раз в секунду. Они могут определять температуру в диапазоне от –20 до + 2000 ° C и могут определять температуру до 0,1 °C. На следующем этапе температурный режим преобразуется в электронные импульсы. Блок обработки сигналов преобразует эти электронные импульсы в данные для отображения. В приложении 19 показана концепция тепловидения.Согласно исследованиям, проведенным в первом квартале 2016 года, рынок военных устройств ночного видения к 2020 году будет оцениваться примерно в 4 миллиарда долларов с ежегодным приростом 5%.По данным, предоставленным аналитической компанией Technavio, рынок станет свидетелем расширяющегося применения очков ночного видения, камер, приборов наблюдения, оптических прицелов и наголовных дисплеев, поскольку вооруженные силы стремятся «владеть ночью» в любой боевой ситуации. В исследовании говорится, что очки ночного видения к 2020 году займут долю рынка устройств с технологией ночного видения в 47%, при этом будут востребованы как бинокулярные, так и монокулярные решения.По данным исследовательского доклада по мировому рынку, основными регионами, которые получат преимущества от подобного роста, станут Северная и Южная Америки, Европа, Ближний восток и Африка, а основными игроками на нем выступят компании Armasight, ATN, BAE Systems, Elbit Systems, FLIR Systems, Harris, L-3 Communications, Meopta, Meprolight, Newcon Optik, Optix, Sofradir и Thales.«Поскольку устройства ночного видения дешевле тепловизионных устройств, то они все в большей степени адаптируются конечными пользователями для широкого диапазона приложений. Средняя отпускная цена прибора ночного видения составляет 3000 долларов, тогда тепловизионного прибора 4000 долларов», – говорится в докладе Technavio, где также указывается на рост использования графена в процессе производства устройств ночного видения.Этот тонкий легкий прочный и гибкий материал в настоящее время используется для уменьшения массы и размеров систем ночного видения, а также снижения стоимости приобретения.«Военные сегмент доминировал на этом рынке в течение 2015 года и по оценкам сохранит свое доминирование до 2020 года вследствие широкого использования солдатами очков ночного видения, как монокулярных, так и бинокулярных, – говорится в докладе. – Устройства ночного видения пользуются большим спросом у специальных сил, так как они помогают солдатам выполнять свои обязанности в борьбе с терроризмом, по спасению заложников и захвату особо важных объектов».Ночные тенденцииРост рынка систем ночного видения обуславливается рядом тенденций, включая технологию слияния каналов усиления яркости изображения и тепловизионного; уход от зеленого люминофора к белому люминофору; уменьшение массогабаритных и энергопотребительских характеристик; и интеграцию с технологией дополненной реальности (добавление к изображениям объектов реального мира мнимых объектов, обычно вспомогательно-информативного свойства).Рынок уже стал свидетелем гигантского скачка в возможностях, в немалой степени обусловленного внедрением нашлемного дисплея Ground Panoramic Night Vision Goggles (GPNVG) от компании L-3 Warrior Systems, который уже состоит на вооружении командования силами специальных операций, а также других специальных сил, включая немецких боевых пловцов Kampfschwimmer также использовавших данные приборы при проведении боевой подготовки в начале 2016 года.Очки ночного видения GPNVG включают легко узнаваемую четырехтрубную конструкцию (две сдвоенные трубки), носимую точно также как существующие очки ночного видения. При креплении на шлем они обеспечивают поле зрения 97° по сравнению с существующими двухтрубными системами, способными предоставить оператору поле зрения лишь 40° (приложение 20).Назначение этого устройства – обеспечение операторов максимальным уровнем ситуационной осведомленности, поскольку существующие бинокулярные и монокулярные системы критиковались за собственное узкое поле зрения и туннельный эффект (резкое сужение поля зрения оператора). Представитель компании L-3 Warrior Systems пояснил, что устройство GPNVG было создано с целью оптимизации ночного видения бойцов, для «наблюдения и/или идентификации объектов в неблагоприятных условиях».«Он имеет повышенную прочность для наземного применения. Каждый монокуляр можно отсоединить от системы, запитать от прилагаемого блока питания и получить ручной монокуляр ночного видения», – добавил он.Варианты люминофора являются следующими. В ответ на потребности современного оперативного пространства компания L-3 Warrior Systems выпускает очки ночного видения GPNVG с двумя типами получаемого изображения, с зеленым и белым люминофором, последний напоминает тепловизионной картинку, выводимую на монохромный дисплей. Впрочем, некоторые источники в среде военных говорят, что между зелеными и белыми картинками имеется лишь небольшая разница, выбор сводится в основном к предпочтениям пользователя.В марте Командование кораблестроения и вооружения ВМС США опубликовало запрос предложений на поставку бинокулярных устройств ночного видения Binocular Night Vision Device (BNVD) на основе белого люминофора. Согласно контракту стоимостью 49,5 миллионов долларов Командованием силами специальных операций в подразделения флота будет поставлено примерно 200 приборов BNVD в рамках соглашения о поставке неопределенного количества по твердой цене в течение пяти лет.Военные источники отмечают, что варианты устройств третьего поколения с белым люминофором тестировались в подразделениях американской армии последние полтора года, после чего участники испытания заявили об улучшенных характеристиках распознавания объектов.Системы с технологией белого люминофора White phosphor technology (WPT) предоставляются компанией ATN, которая заявляет, что изображения в приборе, сделанные в темное время суток и при плохом освещении, кажутся «значительно более естественными» в черно-белом цвете по сравнению с обычными «зелеными» изображениями.Представитель компании пояснил: «Черно-белое изображение дает более полную информацию о контрасте, формах и тенях. Операторы, которые испытывали устройства с технологией WPT, сообщают о значительно улучшенной степени детализации, контраста в целом, схожести с изображением, полученным в полнолуние, и большей градации оттенков с большей интенсивностью черно-белого по сравнению с зеленым и черным, что дает лучший контраст и глубину восприятия при сравнении с устройствами с зеленым люминофором».По данным компании ATN, технические характеристики WPT схожи или лучше характеристик электронно-оптических преобразователей на арсениде галлия, работающих с разрешением 60-74 пар линий/мм с отношением «сигнал-шум» до 25.В компании ATN также заявили, что 70% операторов специальных сил, тестировавших технологию WPT, отметили ее как «превосходную для устройств ночного видения» и превосходящую решения с зеленым люминофором, особенно в городской среде. Один из них сказал так: «Глубина восприятия феноменальная и заметно лучше, чем было в прошлом».Помимо устройства GPNVG, технология WPT в настоящее время доступна для существующих бинокулярных и монокулярных устройств ночного видения, включая серию AN/PVS-14, а также другие оптические прицелы и ручные сенсорные системы.Варианты слиянияВ системы ночного видения с усилением яркости изображения следующего поколения будет внедряться и тепловизионная технология, что позволит получать «объединенные» изображения для лучшего обнаружения и распознавания объектов.Традиционно тепловидение было предпочтительным решением для обнаружения объектов днем и ночью, а уже за ним следовала технология усиления яркости, которая позволяла распознавать обнаруженные объекты, а при необходимости захватывать их на поражение.Решения в области технологии наложения изображений предлагаются основными игроками на рынке, включая компанию Harris, которая занимается доработкой и дальнейшим продвижением изделий бывшей Exelis после ее покупки в 2015 году.ЗаключениеВ заключении необходимо отметить, что на сегодняшний день данное направление разработок в области военных и охотничьих технологий активно развивается. В различных государствах мира ведутся активные разработки по созданию ПНВ, в том числе и в РФ, что даст возможность более эффективно вести стрельбу по живой силе и бронетехнике противника, а также осуществлять качественную охрану государственной границы РФ. Также это поможет защитить жизни российских солдат, так как те армии, которые имеют более точные ПНВ, могут эффективнее бороться с противником, минимизируя при этом потери своих военнослужащих. В данной работе достигнута основная цель –описаныприборы ночного видения. В данном реферате были решены следующие задачи:описана историческая справка ПНВ;приведены перспективы развития ПНВ;приведены примеры применения ПНВ в охране государственной границы;описано применение ПНВ в отечественных и зарубежных вооруженных силах.Также при написании этой работы использовалась современная и классическая литература, а также источники, расположенные в глобальной сети Интернет.Список использованной литературыКриксунов Л.З. Приборы ночного видения. Киев: Техника, 1975. — 216 с.Наставление по стрелковому делу. Приборы ночного видения. М.: Воениздат Минобороны СССР. 1958. - 144 с.Борисов В. Зворыкин. М.: Молодая гвардия, 2013. — 221 с.Прибор ночного видения – Википедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Прибор_ночного_видения, свободный. – Загл. с экрана.Барышников В.И., Колесникова Т.А. Электромагнитное излучение и волны. Методическое пособие. — Иркутск: ИрГУПС, 2016. — 88 с.Козерук А.С. Технология оптического приборостроения. Учебное пособие. – Минск: БНТУ, 2016. – 504 c.Топорков А. А. Бутримов И. С. Сравнительный анализ сеток ночных прицелов. Новосибирск: Интерэкспо Гео-Сибирь, 2017. – С. 17–23Обеспечение пограничных округов оружием, техникой и инженерными средствами в послевоенные годы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://history.milportal.ru/obespechenie-pogranichnyx-okrugov-oruzhiem-texnikoj-i-inzhenernymi-sredstvami-v-poslevoennye-gody/?print=print, свободный. – Загл. с экрана.Голицын А.А. Преимущества и недостатки цифровых прицелов для стрелкового оружия. М.: Спецтехника и связь, 2012, С. 14–18.Терещенко В.В. Самая эффективная окружная пограничная система (1960–1990 ГГ.) Тамбов: Вестник тамбовского университета. серия: гуманитарные науки. 5 (121), 2013. – С. 226–234Новый оборонный заказ. Стратегии 2015 №05. Санкт-Петербург: Дифанс Медиа. — 92 с.Грузевич Ю.К. Оптико-электронные приборы ночного видения. М.: Физматлит, 2014. — 276 с. Волков В.Г. Твердотельные лазеры с накачкой мощными лазерными диодами, используемые в системах обеспечения безопасности. СПб.: Системы управления, связи и безопасности, 2, 2016. – С. 142–181.Пагиева А. Х., Доценко В. Д. Разработка прибора ночного видения повышенной до 700м дальности действия на основе двухкамерного ЭОП. М.: ШКОЛА НАУКИ, 7 (18), 2019. – С. 9–12.Вертолетчики выполнили ночные учебно-тренировочные полеты на предельно малых высотах в Новосибирской области [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://function.mil.ru/news_page/country/more.htm?id=12305919@egNews, свободный. – Загл. с экрана.Зайчиков Ю.Н., Сидоров В.А., Келлер А.В. Устройство танка. Часть 2. Вооружение и специальное оборудование. Учебное пособие. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2014. –263 с. Обеспечение пограничных округов оружием, техникой и инженерными средствами в послевоенные годы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://controleng.ru/wp-content/uploads/5341.pdf, свободный. – Загл. с экрана.Ночной прицельный комплекс (НПК-1) "Канадит" [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://pikabu.ru/story/nochnoy_pritselnyiy_kompleks_npk1_kanadit_6676602, свободный. – Загл. с экрана.Голощапов И.М. (ред.). Танк Т-80. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Книга первая. М.: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1979. — 280 с.Бардачевский Н. Н., Литовченко В. А., Гришаев Д. В. Применение и развитие приборов ночного видения в современной армии. Новосибирск: Интерэкспо Гео-Сибирь, 2017. – С. 68–75.Развитие техники ночного видения: поколения ПНВ[Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://laser-portal.ru/content_270, свободный. – Загл. с экрана.Перспективы развития приборов ночного видения[Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://yandex.ru/turbo/studopedia.su/s/4_39043_perspektivi-razvitiya-priborov-nochnogo-videniya.html, свободный. – Загл. с экрана.Состояние и перспективы развития техники ночного видения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://opticstoday.com/katalog-statej/stati-na-russkom/opticheskie-pribory/sostoyanie-i-perspektivy-razvitiya-texniki-nochnogo-videniya.html, свободный. – Загл. с экрана.Maini A.K. Handbook of Defence Electronics and Optronics: Fundamentals, Technologies and Systems. Hoboken: Wiley, 2018. — 1151 p.Сила тьмы: тенденции развития устройств ночного видения на Западе[Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://topwar.ru/102099-sila-tmy-tendencii-razvitiya-ustroystv-nochnogo-videniya-na-zapade.html, свободный. – Загл. с экрана.Приложение 1 – Применение AN/PVS-7 в американской армииПриложение 2– Внешний вид графика распределения энергетической светимости АЧТ по спектру при 20 °С (логарифмический масштаб)Приложение 3– Внешний вид схемы включения микроканального ЭОП, где резисторы R1 и R2 составляют цепь делителя анодно-динодного напряжения: ММД является микроканальным матричным преобразователем; R1 и R2 - резисторами; ИКСФ - инфракрасным светофильтромПриложение 4– Внешний вид прицелов: ПН23-5 (а) и ПН23 (б)а)б)Приложение 5– Внешний вид ПНВ экипировки ратник, которые также планируется применять более активно в пограничных войскахПриложение 6 Внешний вид панорамных пилотажных очков ночного виденияПриложение 7Внешний вид изображения, сформированного ЭОП с интегрированным тепловизионным изображениемПриложение 8Прибор ночного наблюдения класса «Призрак»Приложение 9Внешний вид изображения в лазерный прибор класса «Призрак» при его работе в активно-импульсном режиме.а)б)Приложение 10Внешний вид чертежа ЭОП ЭП6Приложение 11Внешний вид очков ГЕО-ОНВ-1Приложение 12Внешний вид ночного прицела ТПН-1-49-23:Здесь 1 является прицелом ТПН-1-49-23; 2 – блоком питания БТ-6-26; 3 – осветителем Л-4А; 4 – стабилизатором тока СТ-17,5 (из комплекта осветителя)Приложение 13Солдат РФ ведет огонь при помощи бинокулярных очков НПО-2 "Наглазник" в темное время сутокПриложение 14Внешний вид ночного танкового прицела ТПНЗ-49Здесь 1 является влагопоглотителем, 2 – ключом Бл.4.094.111; 3 — налобником; 4 — запасной головкой прицела; 5— тягой; 6 — наглазником; 7 — лампочками; 5 — винтами; 9 — отверткойПриложение 15 Кривые спектральной чувствительности глазаЗдесь 1 является изображением в светлое время суток; 2 – в темное.Приложение 16 – Внешний вид естественных уровней освещенности (а), зрения и процесса адаптации в темноте (б)Приложение 17 Внешний вид AN/PVS‐4Приложение 18 – Защитные очки ATN NVG7–3Приложение 19 –Внешний вид концепции тепловиденияПриложение 20 Прибор ночного видения армии США