Структурная схема приборов ночного видения
Обобщенная структурная схема работы ПНВ включает в себя источник излучения (объект наблюдения), оптическую систему, приемник, выходной блок и источник питания (рис.1).
Источник излучения создает материальный носитель полезной информации – лучистый поток, оптическая система формирует этот поток и направляет его на приемник.
Приемник излучения превращает сигнал, переносимый лучистым потоком, в электрический сигнал. Выходной блок (система вторичной обработки информации) формирует сигнал, по своим параметрам удовлетворяющий требованиям исполнительной автоматической или индикационной системы. На каждом этапе процесса преобразования информации, как правило, ставиться цель – как можно лучше отстроиться от шумов и помех, сопровождающих полезный сигнал.
Рис.1
- Обобщенная схема работы электронно-оптического
прибора.
В зависимости от назначения схема каждого реального прибора в большей или меньшей степени соответствует приведенной обобщенной схеме. Кроме того, функции отдельных элементов могут совпадать. В приборах ночного видения, входной сигнал поступает на фотокатод ЭОП, а выходной на его экран, т.е. приемником излучения и выходным блоком является ЭОП.
Существуют различные методы работы ПНВ:
- активный;
- пассивный;
- комбинированный.
Приборы ночного видения активного действия имеют в составе своего комплекта специальный инфракрасный прожектор, с помощью которого осуществляется подсветка местности. Спектр частот, воспринимаемых приборами активного действия, определяется длинами волн от λ= 0,4 мкм до λ= 1,3 мкм.
Основными элементами приборов активного действия (рис.2) являются:
- инфракрасный прожектор (1);
- электронно-оптическая зрительная труба (2);
- блок питания (первичный источник питания и высоковольтный преобразователь тока (3).
Электронно-оптический преобразователь зрительной трубы работает, в основном в инфракрасной области спектра.
Приборы ночного видения пассивного действия(рис.3) рассчитаны на работу при естественной освещенности (в сумерках, освещенности звездного неба, луны). Спектральный диапазон ЕНО (естественной ночной освещенности), определятся длинами волн от λ = 0,4 мкм до λ = 0,815 мкм и более.
Электронно-оптический преобразователь зрительной трубы работает, в основном, в видимой глазом области спектра и обеспечивают наблюдение при освещенности до 3·10-3 лк.
В отличие от приборов активного типа, в приборах пассивного типа отсутствует ИК-прожектор.
Рис.2 – Приборы ночного видения активного действия
Рис.3 – Приборы
ночного видения пассивного действия
Каждый из рассматриваемых типов ПНВ имеет свои преимущества и свои недостатки.
ПНВ активного действия.
Недостатки:
- легко могут быть обнаружены противником;
- сила света ИК-прожектора зависит от мощности источника тока и диаметра зеркального отражателя;
- им необходим более мощный и энергоемкий источник питания, который должен обеспечивать более трех часовую работу прибора;
- применение ИК-прожектора приводит к увеличению массы и габаритов комплекта.
Достоинства:
- независимость их работы от величины естественной ночной освещенности (ЕНО), что позволяет применять их в условиях полной темноты
- в закрытых помещениях, глубоких траншеях и др.;
- обеспечивают достаточно большую дальность наблюдения.
ПНВ пассивного действия.
Недостатки:
сравнительно малая мощность собственного излучения большинства естественных излучателей;
чувствительны к световым помехам. Достоинства:
независимость их работы от величины естественной ночной освещенности (ЕНО), что позволяет применять их в условиях полной темноты (в закрытых помещениях, глубоких траншеях и др.);
обеспечивают достаточно большую дальность наблюдения.
обладают скрытностью при работе;
имеют менее массивную (габаритную) и менее сложную по конструкции электронно-оптическую зрительную трубу;
высокий ресурс работы до замены источника питания;
высокая надежность в работе.
Из-за скрытности действия эти приборы в настоящее время получили наибольшее распространение в войсках.
Этапы развития электронно-оптических приборов:
активные приборы с ИК подсветкой;
пассивные;
комбинированные;
активные с лазерной подсветкой.