1.4.2. Приборы ночного видения

Рассмотренные выше оптико-механические приборы позволяют вести наблюдение при освещенности, близкой к нормальной (в светлое время суток), и при удовлетворительных погодных условиях (ясно или слабая дымка).

Естественно, что в жизни возникают ситуации, когда условия наблюдения затруднены — это вечернее или ночное время суток, чердаки, подвалы и т. п. В этих условиях неоценимую услугу могут оказать так называемые

Рис. 1.4.8. Устройство защиты оптической системы от солнечных бликов

приборы ночного видения и тепловизоры, работающие в ближнем инфракрасном (ИК) диапазоне длин волн (X = 0,8...1 мкм).

Основное отличие между первыми и вторыми заключается в том, что тепловизоры реагируют на температурный контраст и поэтому принципиально не работают без охлаждения оптического приемника. Именно это обстоятельство говорит за то, что применение тепловизоров в интересах промышленного шпионажа маловероятно — преимущества при таком целевом назначении они дают незначительные, а по массогабаритным характеристикам существенно уступают приборам ночного видения. Так, на* пример, переносной тепловизор Д-4 имеет габариты 195х212х260 мм и массу 3,4 кг, аналогичные характеристики и у прибора ТМ-100. Это, примерно, в 4—10 раз больше, чем у приборов ночного видения, а «легкий и компактный» тепловизионный датчик V3900 (GEC-Masrconi Ltd — Великобритания), вообще имеет массу около 32 кг. Вследствие этого обстоятельства тепловизионные системы здесь рассматриваться не будут.

Главными достоинствами приборов ночного видения являются:

>- возможность наблюдения объекта в полной темноте или в условиях слабой освещенности;

>- меньшее по сравнению с видимой областью спектра затухание электромагнитных волн ИК-диапазона в осадках.

К недостаткам приборов следует отнести:

>- значительно худшую разрешающую способность, связанную с большой длиной волны (человека, например, можно опознать только по силуэту, так как черты лица не распознаются);

>- нечувствительность человеческого глаза к ИК-излучению.

Для того чтобы объединить достоинства оптико-механических приборов и ИК-приборов и устранить (уменьшить) недостатки последних приборы ночного видения строятся по схеме, изображенной на рис. 1.4.9.

Здесь оптико-механическая система аналогична рассмотренным выше оптико-механическим приборам, и именно она определяет такие характеристики прибора, как мгновенный угол поля зрения и кратность увеличения.

Электрооптический преобразователь преобразует ИК-излучение в видимое, выводя его на небольшой встроенный экран. Эта часть устройства принципиально не работает без источника электрического питания, что можно отнести к еще одному из недостатков приборов ночного видения. В качестве устройства фиксации изображения обычно выступает человеческий глаз или фотоаппарат.

Приборы ночного видения могут работать как в пассивном, так и в активном режиме. Пассивный режим применяется при наличии собственного излучения объекта наблюдения и в условиях слабого рассеянного излучения случайных искусственных или естественных источников, уровень которого превышает 10-5 лк (см. рис. 1.4.16). Активный режим используется в условиях полного отсутствия освещения. Он сопровождается применением источника подсветки объекта наблюдения. Таким источником может быть лазер, например полупроводниковый или на стекле с неодимом, или специальный ИК-прожектор. Прожекторы с мощностью излучения до 100—120 Вт функционируют, как правило, от автономных источников с напряжением питания 12 В. Диапазон расстояний, подсвечиваемых такими прожекторами, варьируется в диапазоне 10... 110 м, в зависимости от мощности источника и ширины луча, вид последнего формируется специальными насадками.

Технические характеристики ряда приборов ночного видения и источников подсветки приведены ниже, а внешний вид некоторых из них — на рис. 1.4.10 и 1.4.11 соответственно.

Устройства ночного видения

РКЗОО — прибор ночного видения, предназначенный для получения фотоснимков на стандартную пленку 35 мм. Применяется с объективами, имеющими фокусное расстояние 75 мм (светосила — F 1,4), фокусное расстояние — 135 мм (светосила — F 1,8) или 180 мм (светосила — F 2,8), угол зрения — 13,7°. Габариты: диаметр — 75 мм,

Рис. 1.4.9. Структурная схема прибора ночного видения

Рис. 1.4.10. Приборы ночного видения:

а — монокуляр DEDAL-0410; б — монокуляр RETRON RN-M02; в — бинокуляр RETRON RN-B03; г — активный ночной наблюдательный прибор с импульсной лазерной подсветкой; д — очки ночного видения OR 11

Рис. 1.4.11. Средства подсветки объекта наблюдения ИК-лучамк

а — лазерный источник излучения фирмы Dedal; б — инфракрасный лазерный осветительный прибор РК765; в - ИК-прожектор РК-325; г - ИК-прожекторы фирмы Dennari

длина — 350 мм; вес — 1,9 кг. Для фиксации изображения может комплексироваться с фотоаппаратом или видеокамерой.

PK1260-S — прибор ночного видения, предназначенный для получения фотоснимков объектов, находящихся на расстоянии до 10 км. Использует обычную фотопленку 35 мм.

РК1245 — прибор для наблюдения удаленных объектов в условиях слабой освещенности (до 10-5 лк), фокусное расстояние объектива — 25 мм, светосила — F 1,4, угол зрения — 40°. Напряжение питания — 6,75 В, время непрерывной работы — 20 часов. Вес — 980 г. Выполнен в виде бинокля; PK1245-S — в виде шлем-маски.

РК305 — прибор ночного видения активного типа, предназначенный для наблюдения объектов в условиях полного отсутствия освещенности. Имеет объектив с фокусным расстоянием 135 мм и светосилой объектива F 2,8. ИК-прожектор имеет мощность 35 Вт и обеспечивает дальность наблюдения до 350 м. Собственный источник питания с напряжением 8 В обеспечивает время непрерывной работы 1,5 часа. Габариты прибора — 250х280х80 мм, вес — 1,3 кг.

Dedal-220 — монокулярный прибор ночного видения с угловым полем зрения прибора 28° в вертикальной и горизонтальной области. Диаметр объектива — 37 мм, светосила — F 1,0, кратность увеличения — 1,3. Усиление яркости изображения, создаваемое прибором, достигает 30 000. Габаритные размеры — 122х58х58, вес — 8 кг. Время непрерывной работы — 40 часов.

Dedal-040 — прибор ночного видения, выпускаемый как в монокулярном, так и бинокулярном исполнении. Угловое поле зрения прибора в зависимости от конструктивного исполнения лежит в диапазоне 14°... 17°. Диаметр объектива — 85—100 мм, светосила — F 1,5...F 2,0, кратность увеличения — 1,9... 3,2. Усиление яркости изображения, создаваемое прибором, достигает 50 000. Габаритные размеры монокуляра — 210х76х93, бинокуляра — 325х76х103 мм, вес, соответственно, 1,12 и 1,52 кг. Время непрерывной работы — 50 часов.

Spylux — прибор ночного видения индивидуального применения. Заключен в прочный и компактный корпус, дает высококонтрастное изображение с хорошим разрешением при низких уровнях освещенности. Прибор имеет окуляр с регулированием фокусировки, кнопку включения— выключения и держатель объектива типа С с адаптером, дающим возможность менять объектив в соответствии с условиями наблюдения.

Стандартно прибор поставляется с объективом диаметром 75 мм и светосилой F 1,4. Масса прибора — 0,5 кг, напряжение питания — 2,0... 5,0