Приборы ночного видения и тепловизоры, или как найти черную кошку в темной комнате

Содержание

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ

Как он работает

Работа приборов ночного видения и тепловизоров основана на физических явлениях внутреннего и внешнего фотоэффекта.

Суть явления внешнего фотоэффекта (или фотоэлектронной эмиссии) заключается в том, что твердые тела под воздействием света испускают электроны, которые и улавливаются ПНВ. Основой любого прибора ночного видения является ЭОП – электронно-оптический преобразователь, который улавливает слабый отраженный свет, усиливает его и превращает в электронный сигнал. Именно его и видит человек в объективе ПНВ. Следует понимать, что ни один прибор ночного видения не способен «видеть» в абсолютной темноте. Правда, существуют и активные ПНВ, которые используют для освещения объектов собственный источник инфракрасного излучения.

Любой прибор ночного видения состоит из трех основных составляющих: оптической, электронной и еще одной оптической. Свет принимается объективом, который затем фокусирует его на ЭОП, где фотоны превращаются электронный сигнал. Максимально усиленный сигнал передается на люминесцентный экран, где он опять превращается в привычное для человеческого глаза изображение. Вышеописанная конструкция в целом характерна для любого поколения ПНВ, просто современные приборы ночного видения (второе и третье поколение) имеют более продвинутую систему усиления сигнала.

На самом деле, тепловизоры имеют довольно простую конструкцию. Каждый подобный прибор состоит из объектива, тепловизионной матрицы и блока обработки сигнала, а также экрана, на который выводится готовое изображение. Тепловизоры бывают двух видов: с охлаждаемой и неохлаждаемой матрицей. Первые являются наиболее чувствительными, дорогими и массивными. Их матрица охлаждается до температуры -210 до -170o C, обычно для этого используют жидкий азот. Чаще их используют на крупной военной технике (например, любой танковый прибор ночного видения).

Одной из главных особенностей тепловизоров, которая во многом и обуславливает их высокую стоимость, являются их объективы. Дело в том, что обычное стекло, используемое в большинстве оптических приборов, абсолютно непрозрачно для инфракрасного излучения. Поэтому для объективов тепловизоров используются такие редкие материалы, как германий, рыночная цена которого составляет примерно 2 тыс. долларов за кг. Средний германиевый объектив для тепловизора стоит около 7 тыс. долларов, а цена хорошего может доходить до 20 тыс. долларов. Сегодня и в России, и за рубежом активно ищут замену германию, что в теории может снизить стоимость тепловизора на 40-50%.

Холодные и ночные

В 1948 году в СССР обкатали ещё один образец, предназначенный для установки на пулемёт РП‑46.

Назвать его «компактным» или «переносным» язык не поворачивается: судя по документам, вес одного аккумулятора составлял 29 кило, а общий вес комплекта аппаратуры — 90 килограмм. Однако, судя по отзывам, отечественное изделие значительно превосходило немецкого «Вампира» — и по дальности обнаружения цели, и по длительности работы на одной «батарейке» (несколько часов). Но всё же для рядового пехотинца данная система явно не годилась и в серию не пошла.

К середине 50-х в деле миниатюризации произошёл серьёзный прорыв: в Советском Союзе начали выпуск прицела НСП-2, который можно было устанавливать на автомат Калашникова, пулемёт Дегтярёва, противотанковый гранатомёт РПГ-2 и другое оружие, оснащённое боковой планкой. Вес комплекта в походном снаряжении составлял 16 килограмм, а в боевом — 4,9. НСП-2 также активно поставляли в страны Варшавского договора.

Слева — НСП-2, установленный на автомат Калашникова в руках бойца армии ГДР; справа — на чехословацком автомате Sa vz. 58

Заокеанские заклятые друзья тоже не спали: в корейской кампании довольно активно применялась свежая версия всё того же «Снайперскопа». Габариты и вес у него тоже внушали почтение: масса изделия в сборе — более 12,5 кило.

«Снайперскоп» М3 на карабине M3

Прицелы такого типа (с ИК-прожектором) сейчас называют «нулевым поколением» приборов ночного видения. Повышенное энергопотребление, большие габариты и вес, непереносимость яркого света (вплоть до выхода из строя) заставили искать новые способы видеть ночью.

Поскольку абсолютная темнота — явление в природе весьма редкое (как правило, есть минимальные источники света — свет луны, звёзд и т. д.), ставку сделали на электронно-оптические преобразователи с усилением входного сигнала в сотни раз. Американцы поэтично окрестили такие системы «Starlight Night Vision» («ночное зрение при свете звёзд» — англ.).

Появление таких «бесподсветочных» технологий привело к принятию на вооружение моделей, которые сейчас считаются легендарными: в 1967 году США начали использовать во Вьетнаме ПНВ AN/PVS-2.

Ночной прицел 1-го поколения AN/PVS-2, установленный на винтовке М16А1

Четырёхкратное увеличение, вес с батареями — 3,4 кило, рабочее время — до 20 часов (при комнатной температуре), возможность установки на винтовки М14 и М16, питание от батареек стандарта АА.

А советская армия в 1970 году получила прицел НСПУ. Увеличение — 3,5х, вес — 2,2 кило, аккумуляторы обеспечивали шесть часов работы, а установить можно было на любое оружие, оснащённое боковой планкой (от автомата АКМН-1 до гранатомёта РПГ-7Н1).

Ручной пулемёт РПКС-74Н с прицелом НСПУ.

70-е годы — новый рывок: усиление входного сигнала на ЭОПах удалось довести до 20 тысяч. После этого (уже второго) поколения, прицелы и очки ночного видения начали плодиться, как грибы, — уменьшение размеров электроники сделало своё дело.

Слева — американский ПНВ PVS-7, справа — отечественный 1ПН63М

К «ночникам» снова добавили инфракрасную подсветку (на этот раз в виде ИК-светодиодов), комбинируя их с тепловизорами, позволяющими отслеживать живую цель по тепловому излучению тела; кроме того, проводили эксперименты с кратностью увеличения, углом зрения и т. д. Советский Союз начал отставать в этой гонке, а постперестроечная разруха в ВПК чуть не поставила крест на отечественных ПНВ.

Вперёд вырвались Штаты, а в последнее время и Европа сократила отставание в этом вопросе.

Можно ли досрочно уйти из армии?

Когда полагается дополнительный отпуск ветеранам боевых действий?

Mercedes-Benz [ править | править код ]

В конце 2005 года компания Mersedes-Benz представила свою систему ночного видения на перепроектированном S-классе. Это была первая система, использовавшая комбинацию ЖК приборов в качестве дисплея. В 2009 году компания Mercedes добавила функцию обнаружения пешеходов, назвав модифицированную систему Night View Assist Plus и предложила использовать её в обновленных S и Е классах, однако, в Е-классе используется дисплей навигационного экрана. Для моделей S-класса 2014 года Night Vision Assist Plus также будет иметь функцию обнаружение животных. Для подачи предупреждающего сигнала система Night Vision Assist Plus связана с системой освещения автомобиля, которая способна сфокусировать луч света на пешеходе или животном и подавать повторяющиеся короткие световые сигналы. Система Night Vision Assist больше не доступна для нового Е-класса.

NIR диапазон

В диапазоне ближнего ИК на камере видно отражение инфракрасного цвета от поверхности. Нанесенная светлая цветная краска уже не влияет на получаемое изображение — таким образом красные, синие и зеленые предметы будут «белыми» на изображении, а поглощающие ИК цвета (черный и темные оттенки) — остаются черными на снимке.
 
В ближнем ИК (NIR) можно качественно заснять следующее объекты: 

• дорожную инфраструктуру для автопилота (автоведение поезда, автомобиля и т.д.) без видимых вспышек для человека
• контроль объектов на конвейере (подсчет птенцов без пугающих вспышек света, работа системы вблизи людей)
• инспекция нагретых материалов (литейные ковши, трубопрокат, контроль на прогар, нагревательные элементы)
• инспекция не прозрачных жидкостей (многие из темных и цветных жидкостей становятся прозрачными в ИК, что позволяет своевременно обнаруживать посторонние предметы и включения)
• контроль печати маркировки, срока годности и штрих-кода
• лазерная триангуляция. Многие системы лазерной 3D инспекции используют ИК лазеры большой мощности в паре с камерой, оснащенной ИК-пропускающим фильтром.
• контроль за здоровьем растений (здоровые листья значительно лучше отражают NIR диапазон)

В сельском хозяйстве для анализа продуктов питания и сельскохозяйственных культур используется технология визуализации в ближнем инфракрасном диапазоне. Отражение света от зелени зависит от их «здоровья» — у здоровой листвы отражение света в NIR диапазоне значительно больше, нежели у подверженных болезни листьев. Таким образом на снимке больные листья будут темнее, тогда как в визуальном спектре это не столь заметно. 
 

 

NIR камеры обнаруживают влагу, жир, крахмал и белок в сельскохозяйственных культурах, что позволяет фермерам быстро вносить улучшения, улучшая качество и количество продукции, повышая доход и прибыльность.

История военных оптических приборов

Дата	Событие
1935 год	Лаборатория В.И. Архангельского начала разработку ПНВ на основе ЭОП
1936 год	Испытаны теплопеленгаторные станции БТП — 36
1937 год	Армейский ПНВ, модель Ц-1 и Ц-2, дальность 500 метров
1937 – 1938 год	Создана система «Квант» установлена на БТ- 3
1939 – 1940 год	Установлена опытная партия ПНВ на танки БТ – 7 «Шип» и «Дудка»
1939 – 1940 год	Создан автоматический теплопеленгатор АТП – 40
1939 год	Установлено 9 береговых БТП – 36
1943 год	Испытан танковый прибор ночного видения на Т-34
1944 год	ПНВ ИКН – 8 на танке Т – 34 – 85 прошел успешно испытания
1943 год	ППШ оснащают ИК с прицелом Ц – 3 для бойцов ШИСБр
1943 год	В авиации для наведения самолетов ночью используется «Гамма — ВЭИ»
1943 год	Корабли Черноморского флота оборудованы ИК
1942 – 1944 год	Станция АТП-39 находилась на страже блокадного Ленинграда
1944 год	Станция АТП-39 переведена в Таллин

Это малоизвестная тема. В основном хорошо известны разрекламированные немецкие военные оптические приборы ИК ПНВ Zielgerat1229 (ZG.1229) Vampir для МР — 43/1 (1944) и ночных прицелов FG 1250 на «Пантерах» (1945), а также орудиях ПТО (ПНВ AEG для РАК. 40).

Советский прибор ночного видения

В литературе часто встречаются свидетельства успешного применения американских ночных ИК прицелов М1 «Снайперскоп», при военных действиях в Окинаве в 1945 году. На тот период ПНВ не использовались в массированном применении, это были войсковые испытания или опытные партии. Например, в 1945 году у немцев на вооружении стояло 54 единицы оснащённых FG1250 «Пантер». В то время как опытная партия МР- 43/1 с ПНВ насчитывала 310 штук.

В исследовательском центре В.И.Архангельского с 1935 года разрабатывался ПНВ на основе электронно-оптического преобразователя (ЭОП). Объект, за которым велось наблюдение, освещался инфракрасным прожектором невидимым простым зрением.

В 1937 году В.И.Архангельский и П. В.Тимофеев создали макет ПНВ, используемый для кораблевождения и наблюдения с радиусом действия 500 метров. Ими разработана простая и высокотехнологичная конструкция ЭОП типа Ц-1 и Ц-2. Массовое производство конструкции началось в годы Великой Отечественной.

На фронте в 1943 году на двух танках Т-34 испытывались ПВН.

Улучшенные разработки ПНВ осенью 1944 инфракрасный прицел ночного видения механика-водителя ИКН-8 на танке Т-34-85 успешно прошёл испытания. В 1939—1940 испытания ПНВ под названием «Шип» и «Дудка» на танке БТ-7 были пройдены успешно. В комплект входили инфракрасные перископические военные очки ночного видения и дополнительное оборудование для вождения в тёмное время суток.

Военные приборы ночного видения времен Второй мировой войны

Приборы ночного вождения

В 1943 оснащён автомат ППШ прицелом Ц-3 для бойцов Штурмовой инженерно-сапёрной бригады.

Военный прицел ночного видения Ц-3 на автомате ППШ

Передвижная теплопеленгаторная станция АТП-39

Командованием Ленинградской военно-морской базой КБФ использовалась передвижная теплопеленгаторная станция АТП-39, для защиты блокадного Ленинграда. В период с 1943 по 1944 спецстанция обнаружила 1879 объектов — кораблей и подводных лодок в надводном положении.

Испытания теплоулавливателя диаметром 150 см обнаружения составляло:

• торговое судно 8-9 км;
• сторожевой корабль 12-16 км;
• эскадренный миноносец 16-22 км;
• подводная лодка в надводном положении 3-4 км;
• паровой катер 4-5 км.

При этом точность пеленга равнялась 1—1,5°.

Тепловизор для охоты – лучший вариант?

Тепловизор – аппарат для обнаружения цели за счет контрастов температуры. Чем теплее объект, тем ближе его изображение к оттенкам красного. Предметы с низкими температурами отображаются в холодной гамме. Контраст позволяет увидеть животное даже в непроглядной тьме.

Тепловизионные прицелы для охоты эффективны только в случае, когда температура тела цели (зверя) значительно выше, чем у окружающей среды. В противном случае, изображение не контрастно и не информативно.

При выборе аппаратуры обращают внимание на следующие характеристики:

Размер объектива. Данный параметр определяет светосилу охотничьего тепловизора, кратность, угол зрения. Но если прибор планируется использовать для близких целей, то сильное увеличение неудобно: затрудняется поиск из-за небольшого угла обзора.

Разрешение матрицы, выражаемое в количестве пикселей. Чем больше это число, тем лучше детализация, выразительнее изображение.

Частота кадров. Современные модели тепловизоров для охоты имеют частоту 30-50 герц. При низких значениях и высокой скорости перемещения животного прибор отображает его с задержкой

Это менее важно для наблюдательной ночной оптики, чем для охотничьей.

Относительно недавно тепловизоры были громоздкими и тяжелыми, поэтому их мало кто из охотников использовал. Теперь же это весьма компактные устройства. Так, тепловизионный прицел, бинокль, монокуляр – не фантастика, а реальность. Выпускаются даже приставки для смартфонов и планшетов, выводящие изображение на их монитор.

Это интересно: ИК-аппаратура появилась еще в 30-е годы прошлого века. Первые модели датчиков представлялись электронно-вакуумными. Современные системы, благодаря которому появился и популярный среди охотников тепловизор Пульсар, были разработаны лишь тридцать лет спустя.

Виды приборов ночного видения

Эти устройства могут использоваться при выполнении многих задач, особенно в тех случаях, когда нет солнечного освещения и невозможно воспользоваться электроприборами. Приборы ночного видения, их виды и классификация зависят от тех целей, которые они могут выполнять:

• монокуляры;
• бинокли;
• очки;
• прицелы.

Монокуляры ночного видения

Это устройство схоже по внешнему виду с подзорной трубой и смотреть в такой прибор ПНВ можно только одним глазом. Зато этот доступный вариант имеет небольшой вес и размеры, его конструкция проста и надежна, а цена невысока. Монокуляр может крепиться на специальном оголовье или шлеме-каске. Устройство обеспечивает видение при ночной освещенности без подсветки. Используют его в туризме, на охоте, для охраны территорий и проведения ремонтных работ.

Бинокли ночного видения

В этом устройстве, в отличие от предыдущего, присутствует бинокулярное зрение, что позволяет пользователю реальнее и точнее оценить увиденное изображение. Бинокли – приборы ночного видения с двумя монокулярами, которые соединены в общую конструкцию. В них есть возможность многократно увеличивать картинку, которая при этом остается отчетливо видной. Используется бинокль как для гражданских, так и для военных целей для наблюдения за далеко расположенными объектами.

История военных оптических приборов

Дата	Событие
1935 год	Лаборатория В.И. Архангельского начала разработку ПНВ на основе ЭОП
1936 год	Испытаны теплопеленгаторные станции БТП — 36
1937 год	Армейский ПНВ, модель Ц-1 и Ц-2, дальность 500 метров
1937 – 1938 год	Создана система «Квант» установлена на БТ- 3
1939 – 1940 год	Установлена опытная партия ПНВ на танки БТ – 7 «Шип» и «Дудка»
1939 – 1940 год	Создан автоматический теплопеленгатор АТП – 40
1939 год	Установлено  9 береговых БТП – 36
1943 год	Испытан танковый прибор ночного видения на Т-34
1944 год	ПНВ ИКН – 8 на танке Т – 34 – 85 прошел успешно испытания
1943 год	ППШ оснащают ИК с прицелом Ц – 3 для бойцов ШИСБр
1943 год	В авиации для наведения самолетов ночью используется «Гамма —  ВЭИ»
1943 год	Корабли Черноморского флота оборудованы ИК
1942 – 1944 год	Станция АТП-39 находилась на страже блокадного Ленинграда
1944 год	Станция АТП-39 переведена в Таллин

Это малоизвестная тема. В основном хорошо известны разрекламированные немецкие военные оптические приборы ИК ПНВ Zielgerat1229 (ZG.1229) Vampir для МР — 43/1 (1944) и ночных прицелов FG 1250 на «Пантерах» (1945), а также орудиях ПТО (ПНВ AEG для РАК. 40).

Советский прибор ночного видения

В литературе часто встречаются свидетельства успешного применения американских ночных ИК прицелов М1 «Снайперскоп», при военных действиях в Окинаве в 1945 году. На тот период ПНВ не использовались в массированном применении, это были войсковые испытания или опытные партии. Например, в 1945 году у немцев на вооружении стояло 54 единицы оснащённых FG1250 «Пантер». В то время как опытная партия МР- 43/1 с ПНВ насчитывала 310 штук.

В исследовательском центре В.И.Архангельского с 1935 года разрабатывался ПНВ на основе электронно-оптического преобразователя (ЭОП). Объект, за которым велось наблюдение, освещался инфракрасным прожектором невидимым простым зрением.

В 1937 году В.И.Архангельский и П. В.Тимофеев создали макет ПНВ, используемый для кораблевождения и наблюдения с радиусом действия 500 метров. Ими разработана простая и высокотехнологичная конструкция ЭОП типа Ц-1 и Ц-2. Массовое производство конструкции началось в годы Великой Отечественной.

На фронте в 1943 году на двух танках Т-34 испытывались ПВН.

Улучшенные разработки ПНВ осенью 1944 инфракрасный прицел ночного видения механика-водителя ИКН-8 на танке Т-34-85 успешно прошёл испытания. В 1939—1940 испытания ПНВ под названием «Шип» и «Дудка» на танке БТ-7 были пройдены успешно. В комплект входили инфракрасные перископические военные очки ночного видения и дополнительное оборудование для вождения в тёмное время суток.

Военные приборы ночного видения времен Второй мировой войны

Приборы ночного вождения

В 1943 оснащён автомат ППШ прицелом Ц-3 для бойцов Штурмовой инженерно-сапёрной бригады.

Военный прицел ночного видения Ц-3 на автомате ППШ

Передвижная теплопеленгаторная станция АТП-39

Командованием Ленинградской военно-морской базой КБФ использовалась передвижная теплопеленгаторная станция АТП-39, для защиты блокадного Ленинграда. В период с 1943 по 1944 спецстанция обнаружила 1879 объектов — кораблей и подводных лодок в надводном положении.

Испытания теплоулавливателя диаметром 150 см обнаружения составляло:

• торговое судно 8-9 км;
• сторожевой корабль 12-16 км;
• эскадренный миноносец 16-22 км;
• подводная лодка в надводном положении 3-4 км;
• паровой катер 4-5 км.

При этом точность пеленга равнялась 1—1,5°.

Короткий перечень российских операторов спутниковой связи

См. также

Варианты применения

Современные ПНВ выпускаются в нескольких основных форм-факторах.

Наиболее простым является ночной монокуляр — удерживаемая в руке оператора зрительная труба, обычно невысокой кратности.

Бинокли ночного видения имеют два ЭОП и выводят увеличенное стереоскопическое изображение.

Очки ночного видения — закрепляются на голове, имеют широкое поле зрения и не увеличивают изображение (либо имеют переменное увеличение от 1× до более высокого значения, что позволяет использовать их как бинокль). Очки могут иметь два ЭОП либо быть псевдобинокулярными, когда изображение с одного ЭОП поступает на оба окуляра. Монокуляр кратности 1×, закреплённый на оголовье, может использоваться как дешёвая альтернатива очкам.

Прицелы ночного видения закрепляются на оружии, как правило, увеличивают изображение и имеют прицельную сетку. Существуют также приставки ночного видения к дневным оптическим прицелам. Эти приборы должны выдерживать отдачу оружия, не все прицелы могут применяться на стрелковом оружии высокой мощности.

Альтернативным вариантом прицеливания через ПНВ является использование закреплённого на оружии инфракрасного лазерного целеуказателя, невидимый глазу луч которого наблюдается через очки ночного видения.

Приборы ночного видения также устанавливаются на боевую технику, где они интегрированы в прицельные комплексы.

LWIR диапазон

LWIR (Long-wavelength infrared) и VLWIR (Very Long wavelength infrared)
LWIR и VLWIR находятся в спектральном диапазоне от 8 мкм до 15 мкм, сенсоры с чувствительностью в LWIR и VLWIR детектируют излучение исходящее от тел с температурой близкой к нулю градусов Цельсия, а наиболее чувствительные камеры способны регистрировать излучение от объектов с температурой до -40С.
 
Инфракрасные камеры LWIR спектрального диапазона применяются в:

• экспериментальной механике
• неразрушающем контроле
• минеральной идентификации и др. 

В LWIR диапазоне можно наблюдать излучения от нагретых окружающих вещей. В данном диапазоне работают охлаждаемые тепловизоры. 
 
С помощью LWIR камер можно зафиксировать даже небольшой нагрев материалов, например при забивании гвоздя: 
 

Одно из новейших применений LWIR — определение повышенной температуры у человека (лихорадки). В качестве альтернативы классическим  термометрам LWIR камера проверяет людей на повышенную температуру бесконтактно и с безопасного расстояния. Инфракрасные камеры не требуют физического контакта, снижают риск ошибок медперсонала и обеспечивают почти мгновенное считывание. Такая камера недостаточно точна, по сравнению с ртутным градусником, тем не менее, она может быстро идентифицировать людей с повышенной температурой кожи. 

Для такого применения в поле зрения камеры должен размещаться излучатель черного тела, откалиброванный при известной температуре, он обеспечивает эталон температуры для большей точности. У смарт-камер IRS Calilux от AT присутствует Smart Blackbody — эта новая разработка является дополнением к инфракрасным камерам и позволяет повысить точность измерения температуры до границ +/- 0,3 градуса.
 
Резюме: Камеры для ИК диапазона — это не только ночное видение, очень много задач невозможно решить в видимом спектре и они решаются в разных ИК диапазонах и разными камерами. 
 

Полевой опыт

Данные приборы активно применяются (в основном подразделениями ФСБ, спецназа и разведки) в районах Северного Кавказа, где вводится режим контртеррористической операции. Там они являются одним из основных средств тактической оптико-электронной разведки, используемых во всепогодных условиях.

По отзывам военнослужащих, активно пользующихся ТПВ, как один из побочных отрицательных эффектов у них отмечается ухудшение зрения. В некоторых ситуациях (например, при работе в помещении) тепловизоры значительно уступают ПНВ, так как при избытке тепла оператору тяжело определить четкие очертания живой цели.

По мнению военнослужащих спецподразделения МВД, использующих в работе как отечественные ПНВ, так и ТПВ, в идеале им нужен компактный, всепогодный прибор-прицел с двумя ветвями, совмещающий их характеристики. Главный критерий – качественная, неразмытая картинка и возможность идентификации объекта.

Свой опыт есть и у пограничников, которые традиционно в числе первых получают на вооружение новейшие разработки подобных образцов техники. Потребность в тепловизорах у них особенно высока на равнинных пограничных территориях, где такие приборы особенно эффективны. Модификация тепловизионной камеры для них будет носить название «Мути». Эта камера с автофокусировкой внешне не отличается от распространенных систем видеонаблюдения.

В качестве удачного примера использования специальных приборов в поисково-разведывательных мероприятиях на Северном Кавказе можно привести факт, рассказанный корреспонденту «Нового оборонного заказа» сержантами Александром К. и Ибрагимом М.

В одном из районов на севере Дагестана их подразделением была заблокирована банда. Местность равнинная, с плотным пересечением каналов для полива сельхозугодий, вдоль каналов и арыков все заросло камышом. Маневренной группе спецназа поставлена задача: осуществлять осмотр местности с помощью тепловизионных приборов. В одном из мест, в большой заросли камыша, оператору удалось обнаружить контрастную цель, которую уничтожили прицельным огнем из пулемета. После досмотра на этом месте был обнаружен погибший вооруженный боевик.

//

Приборы ночного видения, что могут и где используются

В отличие от тепловизора, для работы прибора ночного видения необходимо хотя бы не большое количество света. На охоте или при ином использовании этот свет дают естественные объекты такие как луна, звезды, тем не менее различные тени могут затруднять просмотр. При нахождении в темном помещении данный прибор работать не будет, если не использовать специальные устройства для подсветки. В качестве подсветки используют специальные ИК – осветители или фонари, часто они встраиваются непосредственно в сам прибор.

Недостаток использования ИК – подсветки заключается в том, что вас легко обнаружить использую такой же прибор ночного видения. Это не является проблемой на охоте, но это серьезная проблема у военных.

Вторая проблема приборов ночного видения, это яркий свет, который может легко повредить трубку усилителя прибора, но с развитием технологий данный риск постоянно уменьшается.

Пример работы прибора ночного видения:

Рассмотрим, где применяют приборы ночного видения:

Охота – используется очень часто, где разрешена охота с применением данных приборов, недостатки прибора для охотников не критичны, а проблемы связанные с отдачей оружия уже давно устранены.

Военные и полиция – технологию ночного видения придумали еще в годы Второй мировой войны, с тех пор данные приборы активно используют военные и полицейские. Это дает тактическое преимущество, с помощью прицела ночного видения можно четко идентифицировать цель, в том числе и на значительном расстоянии. Но их недостаток по сравнению с тепловизором, если противник находится в камуфляже или замаскировался, то обнаружить его с помощью приборов ночного видения практически невозможно, но это легко сделает тепловизор.

Пример работы прицела ночного видения:

Что такое прибор ночного видения?

Это устройство, работа которого основана на способности преобразовывать неразличимое инфракрасное излучение в видимое для человеческого глаза. Кроме этого, прибор усиливает низкий уровень яркости на наблюдаемом объекте, который создается свечением ночного неба, Луны или звезд. Используют ПНВ пограничные, таможенные, спасательные службы, спецподразделения ФСБ, МВД и так далее. Такие приборы находят применение в производственном технологическом контроле, при добыче полезных ископаемых, для наблюдений за астрономическими объектами и ночного ориентирования на местности.

Когда изобрели прибор ночного видения?

Разработки этих приборов велись еще до начала Второй мировой войны в разных странах. Первый прибор ночного видения появился в нацистской Германии в 1936 г. Это устройство применялось на противотанковых пушках. К окончанию Великой Отечественной войны прототипы подобных приборов, обеспечивающих ночное видение, появились и на вооружении Красной армии. Поначалу эти устройства использовались на танках, затем на флоте, в авиации, в прицелах к стрелковому оружию.

Специалисты классифицируют приборы ночного видения по типу установленного ЭОП:

1. 0 поколение. Такие прототипы night vision использовались в немецкой армии и устанавливались на противотанковых пушках.
2. 1 поколение. Эти приборы появились во время проведения военных действий во Вьетнаме. Они работали с рассеянным светом, усиливая его в 1000 раз. Позже, благодаря началу развития волоконной оптики, устройство было усовершенствовано.
3. 2 поколение. В 80-х годах прошлого века американские ученые разработали улучшенный прибор с усилителем, имеющим микроканальную пластину. Со временем были разработаны ПВН, отличающиеся высокой частотой фотокатода, благодаря чему улучшилось качество изображения на всем экране.
4. 3 поколение. Такой ЭОП имеет принципиальные отличия в фотокатоде, который сейчас изготавливается из арсенида галлия. Приборы ночного видения такого типа являются новой эволюционной ступенью в развитии ПВН.

Устройство прибора ночного видения

Наблюдательный оптико-электронный прибор ночного видения состоит из таких основных частей:

• объектив;
• приемник излучения;
• усилитель;
• устройство для отображения изображения.

Многие современные приборы используют в качестве усилителя электронно-оптический преобразователь ЭОП, который состоит из объектива, умножителя напряжения, вакуумной трубки с фокусирующей системой, источника питания. На его экране имеется окуляр, через который оператор может рассмотреть изображение. Кроме этого, роль приемника может выполнять ПЗС-матрица и тогда оператор видит картинку на экране монитора. В некоторых ПВН используются инфракрасные преобразователи, в основе которых лежит тепловизор.

Как работает прибор ночного видения?

Принцип работы прибора ночного видения заключается в следующем:

1. Свет, попадая в объектив, фокусируется на стенке преобразователя точно так же, как и в любом фотоаппарате.
2. Преобразователь усиливает полученное изображение, делая его четким и ярким.
3. Пользователь видит в объективе необходимое изображение.

Преобразователь – это трубка с герметично запаянными концами, из которой откачан воздух. На ее передней стенке нанесен полупроводник, а на задней – люминофор. К передней стенке подключается минус, а к задней – плюс. После подачи напряжения слабо различимое изображение попадает на фотокатод, с которого выбиваются электроны и направляются к аноду. При попадании на люминофор, они вызывают его свечение

Здесь совсем неважно, какой электрон попадает на фотокатод: ультрафиолетовый или инфракрасный. Изображение в любом случае будет черно-зеленым

Официальный язык Канады

На суше и на море