Νέες εξελίξεις και τάσεις της τεχνολογίας νυχτερινής όρασης
Προκειμένου να βελτιωθεί η ικανότητα νυχτερινής μάχης των στρατευμάτων, η τεχνολογία νυχτερινής όρασης είναι ένας τεχνικός τομέας στον οποίο έχουν επικεντρωθεί οι αναπτυγμένες χώρες εδώ και πολλά χρόνια. Οι Ηνωμένες Πολιτείες κατείχαν πάντα ηγετική θέση σε αυτόν τον τομέα.
Τα τελευταία χρόνια, οι Ηνωμένες Πολιτείες σημείωσαν νέα πρόοδο στη νυχτερινή όραση χαμηλού φωτισμού και τη νυχτερινή όραση με υπέρυθρη ακτινοβολία, ανέπτυξαν τα γυαλιά νυχτερινής όρασης τέταρτης γενιάς χαμηλού φωτισμού και άρχισαν να εξοπλίζουν τον αισθητήρα υπερύθρων δεύτερης γενιάς με οριζόντια τεχνολογία ενσωμάτωση, και αναπτύσσει εξαιρετικά μικρά ενισχυμένα γυαλιά νυχτερινής όρασης χαμηλού φωτισμού, πανοραμικά γυαλιά νυχτερινής όρασης με μεγάλο οπτικό πεδίο και τεχνολογία υπερύθρων τρίτης γενιάς.
Τα γυαλιά νυχτερινής όρασης τέταρτης γενιάς χαμηλού φωτισμού
Όπως όλοι γνωρίζουμε, η τεχνολογία νυχτερινής όρασης σε χαμηλό φωτισμό έχει αναπτυχθεί εδώ και τρεις γενιές. Η πρώτης γενιάς τεχνολογία χαμηλού φωτισμού νυχτερινής όρασης που πρωτοπαρουσιάστηκε στη δεκαετία του 1960 χαρακτηριζόταν από τη χρήση κλιμακωτών ενισχυτών εικόνας. Ο ενισχυτής εικόνας δεύτερης γενιάς στη δεκαετία του 1970 χρησιμοποιούσε μια πλάκα μικροκαναλιού. ο ενισχυτής εικόνας τρίτης γενιάς που άρχισε να παράγεται στα μέσα-1980. Διαθέτει μια πλάκα μικροκαναλιού με φωτοκάθοδο αρσενιδίου γαλλίου και επικάλυψη φραγμού ιόντων. Η φωτοκάθοδος αρσενιδίου του γαλλίου βελτιώνει την ανταπόκριση του μικροσωλήνα και επεκτείνει το μήκος κύματος λειτουργίας στο εγγύς υπέρυθρο. Το φιλμ φραγμού ιόντων εμποδίζει την ανάδραση ιόντων και προστατεύει την ευαίσθητη φωτοκάθοδο. Ωστόσο, το φιλμ φραγμού ιόντων μειώνει επίσης την ανάλυση και την αναλογία σήματος προς θόρυβο του σωλήνα, επηρεάζοντας την αποτελεσματική λειτουργία του ενισχυτή εικόνας σε χαμηλό φωτισμό. Ως εκ τούτου, ήταν πάντα ένας ερευνητικός στόχος στον τομέα της τεχνολογίας νυχτερινής όρασης να ανακαλύψει μια μέθοδο που μπορεί να προστατεύσει τη φωτοκάθοδο χωρίς φιλμ φραγμού.
Στις αρχές του 1998, με την υποστήριξη του Στρατού, η Litton Optoelectronics Systems Company και η ITT Night Vision Company έκαναν διαδοχικές τεχνολογικές ανακαλύψεις και κατασκεύασαν επιτυχώς μη επικαλυμμένες πλάκες μικροκαναλιού με διάρκεια ζωής συγκρίσιμη με αυτή των τυπικών σωλήνων τρίτης γενιάς (10, {3 ώρες). σωλήνας ενίσχυσης εικόνας. Τα τεχνικά μέτρα της Litton είναι πλάκες μικροκαναλιού κατασκευασμένες από νέο γυαλί υψηλής απόδοσης που μπορεί να μειώσει σημαντικά την ανάδραση ιόντων και τροφοδοτικά αυτόματης πύλης που χρησιμοποιούν φωτοκάθοδο που μπορεί να μειώσει την ανάδραση ιόντων. Διαφορετικά από τη χρήση συνεχούς τροφοδοσίας συνεχούς ρεύματος, η τάση αυτόματης ενεργοποίησης-απενεργοποίησης που εφαρμόζεται στη φωτοκάθοδο είναι παλμική, δηλαδή, το τροφοδοτικό ανιχνεύει την ποσότητα φωτός που εισέρχεται στον σωλήνα ενίσχυσης εικόνας και ενεργοποιείται και απενεργοποιείται αυτόματα σε υψηλή ταχύτητα. Η συχνότητα ενεργοποίησης-απενεργοποίησης είναι υψηλότερη όταν το φως είναι ισχυρό και χαμηλότερη όταν το φως είναι αδύναμο, έτσι ώστε να μειωθεί η ροή ηλεκτρονίων που εισέρχεται στην πλάκα του μικροκαναλιού και να αποφευχθεί ο κορεσμός του όταν το φως είναι εξαιρετικά ισχυρό. Έτσι, ο θεατής βλέπει πάντα μια ομοιόμορφη εικόνα.
Η αυτόματη πύλη επιτρέπει στον σωλήνα ενίσχυσης εικόνας να παράγει εικόνες υψηλής ανάλυσης με καλή αντίθεση σε φωτισμένες περιοχές και κατά τη διάρκεια της ημέρας χωρίς να δημιουργεί θολές εικόνες. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τους πιλότους ελικοπτέρων του Στρατού. Επειδή ο πιλότος θα αντιμετωπίσει διάφορες συνθήκες φωτισμού όταν πετά και προσγειώνεται πάνω από πόλεις και χωριά. Η αυτόματη πύλη θα είναι επίσης κρίσιμη για τις μελλοντικές μάχες στις πόλεις, επιτρέποντας στους στρατιώτες ή τους πεζοναύτες να μετακινούνται γρήγορα μεταξύ σκοτεινών και φωτεινών περιοχών χωρίς να χρειάζεται να αφαιρέσουν τα γυαλιά νυχτερινής όρασης. Η αυτόματη πύλη συμβάλλει επίσης στη μείωση των εφέ φωτοστέφανου ή θολώματος εικόνας από πηγές έντονου φωτός, όπως τα φώτα αυτοκινήτου τη νύχτα.
Ο στρατός των ΗΠΑ πιστεύει ότι η απόδοση των ενισχυτών εικόνας που χρησιμοποιούν μη επικαλυμμένες πλάκες μικροκαναλιού και τροφοδοτικά αυτόματης πύλης έχει κάνει ένα ποιοτικό άλμα και ονομάζεται τέταρτη γενιά.
Ο σωλήνας τέταρτης γενιάς όχι μόνο αυξάνει την απόσταση παρατήρησης τη νύχτα, αλλά επεκτείνει επίσης το εύρος των ενισχυτών εικόνας που χρησιμοποιούνται από στρατιώτες και οδηγούς με τα πόδια.
Οι δοκιμές έχουν δείξει ότι τα γυαλιά νυχτερινής όρασης χαμηλού φωτισμού που χρησιμοποιούν τον σωλήνα δεύτερης γενιάς, τον ημι-σωλήνα δεύτερης γενιάς, τον σωλήνα τρίτης γενιάς και τον σωλήνα τέταρτης γενιάς έχουν απόσταση εργασίας 145 μέτρα, 225 μέτρα, 355 μέτρα, και 390 μέτρα υπό τις συνθήκες του 1/4 μηνός. ; Ο σωλήνας δεύτερης γενιάς λειτουργεί υπό συνθήκες πανσελήνου έως 1/4 μήνα, ο σωλήνας τρίτης γενιάς επιτρέπει στους στρατιώτες να παρατηρούν κάτω από το φως των αστεριών και ο σωλήνας τέταρτης γενιάς χρησιμοποιεί κλειστή τροφοδοσία και χαμηλό φωτοστέφανο, που όχι μόνο μπορεί να λειτουργήσει κάτω από εξαιρετικά σκοτεινές συνθήκες όπου τα σύννεφα καλύπτουν το φως των αστεριών Εργαστείτε αποτελεσματικά και σε ένα ευρύ φάσμα συνθηκών φωτισμού, συμπεριλαμβανομένου του σούρουπου και της αυγής.
Στα τέλη του 2000, ο σωλήνας τέταρτης γενιάς του Litton είχε περάσει το τεστ προσόντων του αμερικανικού στρατού και αυτός ο σωλήνας χρησιμοποιήθηκε για τη νέα σκοπευτική όραση νυχτερινής όρασης στην καραμπίνα M4A1 που χρησιμοποιούσαν τα στρατεύματα της Διοίκησης Ειδικών Επιχειρήσεων των ΗΠΑ και σύντομα θα γίνει διαθέσιμα στον Στρατό Η Πολεμική Αεροπορία παρέχει νέα γυαλιά νυχτερινής όρασης με σωλήνες τέταρτης γενιάς και θα αντικαταστήσει επίσης τους σωλήνες τρίτης γενιάς σε ενεργά γυαλιά νυχτερινής όρασης με σωλήνες τέταρτης γενιάς.
Η ITT Night Vision Company υπέγραψε σύμβαση με τον Στρατό το 1998 για την υποβολή του πρώτου περιορισμένου αριθμού τέταρτης γενιάς. Τον Αύγουστο του 1999, κέρδισε το συμβόλαιο της Διοίκησης Συστημάτων Ναυτικής Αεροπορίας και έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει την παράδοση 2.252 στις αρχές του 2001. Πιλοτικά γυαλιά νυχτερινής όρασης με σωλήνες τέταρτης γενιάς για πιλότους ελικοπτέρων του Ναυτικού και του Σώματος Πεζοναυτών.
