Νυχτερινή όραση με τεχνολογία υπέρυθρων για Υπέρυθρη Νυχτερινή Απεικόνιση
Το ορατό φως τη νύχτα είναι πολύ αδύναμο, αλλά οι υπέρυθρες ακτίνες που είναι αόρατες στο ανθρώπινο μάτι είναι άφθονες. Η υπέρυθρη όραση χρησιμοποιεί τεχνολογία φωτοηλεκτρικής μετατροπής για να βοηθήσει τους ανθρώπους να παρατηρούν, να αναζητούν, να στοχεύουν και να οδηγούν οχήματα τη νύχτα. Αν και οι άνθρωποι ανακάλυψαν τις υπέρυθρες ακτίνες πολύ νωρίς, λόγω του περιορισμού των υπέρυθρων στοιχείων, η ανάπτυξη της τεχνολογίας υπέρυθρης τηλεπισκόπησης είναι πολύ αργή. Μόλις το 1940 η Γερμανία ανέπτυξε θειούχο μόλυβδο και αρκετά υλικά μετάδοσης υπέρυθρων που κατέστη δυνατή η γέννηση των υπέρυθρων οργάνων τηλεπισκόπησης. Από τότε, η Γερμανία ανέπτυξε για πρώτη φορά αρκετά όργανα ανίχνευσης υπέρυθρων, όπως συσκευές ενεργής υπέρυθρης νυχτερινής όρασης, αλλά κανένα από αυτά δεν χρησιμοποιήθηκε στην πραγματικότητα στον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο. Υπάρχουν δύο τύποι οργάνων υπέρυθρης όρασης: ενεργό και παθητικό: το πρώτο χρησιμοποιεί υπέρυθρους προβολείς για να ακτινοβολήσει τον στόχο και λαμβάνει την ανακλώμενη υπέρυθρη ακτινοβολία για να σχηματίσει μια εικόνα. το τελευταίο δεν εκπέμπει υπέρυθρες ακτίνες, αλλά βασίζεται στην υπέρυθρη ακτινοβολία του ίδιου του στόχου για να σχηματίσει μια «θερμική εικόνα», γι' αυτό ονομάζεται και «θερμική εικόνα». Εικονογράφος».
Αρχή της συσκευής νυχτερινής όρασης υπερύθρων
Δεν υπάρχουν μόνο τόσα πολλά μήκη κύματος φωτός που μπορούν να δουν τα μάτια μας. Εκτός από αυτά, υπάρχουν πολλά άλλα κύματα που είναι παντού γύρω μας. Απλώς δεν μπορούμε να το βρούμε με τις δικές μας αισθήσεις. Το υπέρυθρο φως είναι το φως που εκπέμπεται από αντικείμενα που υπερβαίνει το μήκος κύματος του κόκκινου χρωματικού φάσματος. Σχεδόν όλα τα αντικείμενα θα έχουν υπέρυθρο φως, δηλαδή θερμική ακτινοβολία, ακόμη και ο τεράστιος χώρος. Η ακτινοβολία υπάρχει. Αφού τα πάντα στον κόσμο έχουν θερμική ακτινοβολία. Στη συνέχεια, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή την κοινότητα για να παρατηρήσουμε αντικείμενα σύμφωνα με διαφορετικές θερμοκρασίες αντικειμένων. Τα μάτια των απλών ανθρώπων δεν μπορούν να ανιχνεύσουν τις υπέρυθρες ακτίνες, έτσι οι άνθρωποι δεν μπορούν να δουν τα πράγματα χωρίς το ανακλώμενο φως στο σκοτάδι και οποιαδήποτε θερμοκρασία είναι υψηλότερη από το απόλυτο μηδέν. Όλα τα αντικείμενα εκπέμπουν υπέρυθρο φως, συμπεριλαμβανομένου του σώματός σας. Επομένως, μια συσκευή που μπορεί να ανιχνεύσει τις υπέρυθρες ακτίνες χρησιμοποιείται για την ανίχνευση υπέρυθρων ακτίνων και, στη συνέχεια, το αναλογικό σήμα υποβάλλεται σε μεθόδους επεξεργασίας εικόνας, όπως αφαίρεση θορύβου φόντου, ενίσχυση και φιλτράρισμα για την αποκατάσταση του περιγράμματος του ανιχνευθέντος αντικειμένου. Αλλά το χρώμα είναι δύσκολο να αναπαραχθεί, επομένως οι εικόνες που φαίνονται με υπέρυθρες είναι σπάνια έγχρωμες.
Υπέρυθρη τεχνολογία απεικόνισης νυχτερινής όρασης
Η τεχνολογία υπέρυθρης νυχτερινής όρασης έχει γνωρίσει την πρώιμη ενεργή τεχνολογία νυχτερινής όρασης υπερύθρων και την τρέχουσα τεχνολογία παθητικής υπέρυθρης (θερμικής απεικόνισης). Ο ανιχνευτής υπερύθρων ήταν αρχικά ένας ανιχνευτής μονάδας και αργότερα αναπτύχθηκε σε ανιχνευτή γραμμικής συστοιχίας πολλαπλών στοιχείων προκειμένου να βελτιωθεί η ευαισθησία και η ανάλυση, και τώρα έχει εξελιχθεί σε ανιχνευτή υπερύθρων με διάταξη πολλαπλών στοιχείων. Αντίστοιχα συστήματα έχουν κάνει το άλμα από την ανίχνευση σημείου στη θερμική απεικόνιση των στόχων.
(1) Ενεργή τεχνολογία μετατροπής υπέρυθρης εικόνας (κοντά στην υπέρυθρη περιοχή).
Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί την αρχή της φωτοηλεκτρικής μετατροπής εικόνας για να πραγματοποιήσει τη νυχτερινή παρατήρηση. Αυτός ο τύπος οργάνου περιλαμβάνει δύο μέρη: μια πηγή υπέρυθρου φωτός και ένα γυαλιά νυχτερινής όρασης που περιέχει έναν μεταβλητό σωλήνα εικόνας. Η πηγή υπέρυθρου φωτός φωτίζει τον στόχο και τα γυαλιά νυχτερινής όρασης μετατρέπουν την αόρατη υπέρυθρη εικόνα σε ορατή εικόνα. Αυτός ο τύπος τεχνολογίας άρχισε να μελετάται στα τέλη της δεκαετίας του 1930, και αναπτύχθηκε και εφαρμόστηκε στον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο. Τα σκοπευτικά τουφεκιού εξοπλισμένα με ενεργά γυαλιά νυχτερινής όρασης υπερύθρων χρησιμοποιούνται ευρέως στο θέατρο του Ειρηνικού. Γύρω στη δεκαετία του 1960, η τεχνολογία έγινε ώριμη και η απόσταση παρατήρησης μπορούσε να φτάσει τα 3,000 μέτρα. Μετά από αυτό, ήταν ευρέως εξοπλισμένο με στρατεύματα, αλλά λόγω της χαμηλής ευαισθησίας, της μεγάλης εκπομπής θερμότητας, της υψηλής κατανάλωσης ενέργειας, του μεγάλου σώματος, του μεγάλου βάρους, της περιορισμένης απόστασης παρατήρησης και της εύκολης έκθεσης, η αχίλλειος πτέρνα, επομένως, αντικαταστάθηκε σταδιακά από τη νυχτερινή όραση. Η τεχνολογία αναπτύχθηκε αργότερα, και τώρα μόνο λίγες χώρες διαθέτουν μικρό αριθμό εξοπλισμού.
(2) Τεχνολογία παθητικής υπέρυθρης νυχτερινής όρασης (μέσες και μακρινές υπέρυθρες περιοχές)
Η κάμερα υπέρυθρης θερμικής απεικόνισης είναι ένας από τους πιο πολλά υποσχόμενους ανιχνευτές υπερύθρων, που αντιπροσωπεύει την κατεύθυνση ανάπτυξης του εξοπλισμού νυχτερινής όρασης. Χρησιμοποιεί μια εσωτερική συσκευή ημιαγωγού φωτοηλεκτρικού εφέ ως ανιχνευτή για να μετατρέψει την εικόνα ακτινοβολίας της σκηνής σε εικόνα φόρτισης και μετά την επεξεργασία των πληροφοριών, μετατρέπεται σε ορατή εικόνα από τη συσκευή προβολής. Μερικά τυπικά μοντέλα περιλαμβάνουν:
Το ANS/pAS-13 "Thermal Weapon Sight (TWS)" που αναπτύχθηκε από την Raythe Systems των Ηνωμένων Πολιτειών για τον Στρατό των ΗΠΑ είναι η πιο προηγμένη συσκευή παθητικής νυχτερινής όρασης υπερύθρων μέχρι στιγμής. Είναι μια τεχνολογία υπερύθρων δεύτερης γενιάς που κοιτάζει προς το μέλλον. Σύστημα παρακολούθησης θερμικής απεικόνισης. Οι τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται σε αυτό το σύστημα περιλαμβάνουν: τεχνολογία εστιακού επιπέδου τελλουρίου καδμίου υψηλής ευαισθησίας για την απόκτηση στόχων μεγάλων αποστάσεων σε μικρά τηλεσκόπια. Ελαφρύ, δυαδικό οπτικό σύστημα υψηλής μετάδοσης σε προηγμένα πλαστικά περιβλήματα. Μικρό μέγεθος, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας Ηλεκτρονικά εξαρτήματα με ενσωμάτωση πολύ μεγάλης κλίμακας (VLSI). αθόρυβη λειτουργία, υψηλή αξιοπιστία, θερμοηλεκτρικό ψυγείο μεγέθους αντίχειρα. χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, οθόνη υψηλής εκπομπής φωτός (LED).
