книги из ГПНТБ / Листов, Константин Михайлович. Радио и радиолокационная техника и их применение

Г Л А В А VIII

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕЛЕВИДЕНИЯ В ВОЕННОМ ДЕЛЕ

Быстрота смены обстановки в современном бою и трудности немедленной передачи все новых и новых данных о ней по­

Большое количество соединений, частей и подразделений, на­ ходящихся в подчинении одного командира, а также необхо­ димость рассредоточенного расположения войск на поле боя требуют применения новых средств визуальной связи и упра­

могут обеспечить нужных дальностей видения и не удовлетво­ ряют потребностей командиров.

Увеличение дальности видения достигается применением те­ левидения, посредством которого «приближается» поле боя к командиру, находящемуся на наблюдательном или команд­ ном пункте, значительно удаленном от места действия войск.

Основные принципы телевизионной передачи. В военном деле телевидение [62, 63, 64] позволяет видеть на экране теле-, визионного приемника изображения подвижных и неподвиж­ ных объектов, переданные по радио или проводному каналу связи на значительные расстояния.

Принципы передачи изображений основываются на том, что внешнее очертание каждого объекта можно рассматривать как комбинацию очень большого числа точек (элементарных участков), обладающих разной отражательной способностью падающего на них света, т. е. точек темных и относительно светлых.

Телевизионная передача с использованием электрического канала связи осуществляется путем применения устройств, выполняющих преобразование светового изображения в элек­ трические сигналы на передающей телевизионной станции и обратное преобразование электрических сигналов в световое

199

изображение на приемной станции. Основными элементами этих устройств являются электронно-лучевые трубки — пере­ дающие (иконоскоп, супериконоскоп, суперартикон, видикон) и приемные (кинескоп).

Упрощенная блок-схема телевизионной передачи приве­ дена на рис. 108. Процесс передачи и приема изображений ко­ ротко сводится к следующему.

Световой поток, отраженный от рассматриваемого объекта и его фона, с помощью оптического устройства (объектива) фокусируется на светочувствительный слой передающей теле­ визионной трубки. Передающая трубка (с участием других элементов схемы) преобразует энергию светового потока в электрическую энергию. При этом яркости отдельных участ­ ков и точек изображения преобразуются в пропорциональные электрические сигналы. Развертывающее устройство (гене­ раторы кадровой и строчной развертки), работающее под управлением синхронизирующего устройства (генераторы кадровых и строчных синхроимпульсов), производит раз­ вертку электронного луча по строкам и кадрам. Электронный луч. последовательно обходит всю поверхность трубки, на ко­ торую фокусируется световой поток. Этот обход производится по горизонтальным строкам изображения — строка за строкой сверху вниз. Совокупность всех строк, на которые разложено изображение, образует один кадр изображений (или растр), Чем больше число строк в кадре, тем выше четкость изобра­ жения. Число строк бывает от 400 до 625. Скорость движения электронного луча выбирается такой, чтобы он обегал весь кадр за время не более чем 0,04 сек. Только в этом случае все световые точки, составляющие изображение, будут представ­ ляться наблюдателю видимыми одновременно. Для восприя­ тия перемещающегося объекта в непрерывном движении надо, чтобы на экране проходило в 1 сек около 25 сменяющихся не­

шек, через которые пропускается ток от генераторов раз­ вертки, управляемых синхронизирующими импульсами. Об­ разующиеся на выходе передающей трубки телевизионные сигналы предварительно усиливаются в видеоусилителе и по­ ступают в модулятор. Сюда же подводятся и синхронизирую­ щие импульсы от синхронизирующих генераторов. Напряже­ нием телевизионных сигналов и импульсов модулируются вы­ сокочастотные колебания радиопередатчика. Эти колебания излучаются передающей антенной в пространство.

200

n е р е д а т ч и н

Рис. 108. Блок-схема телевизионной передачи

С выхода видеоусилителя телевизионные сигналы подаются непосредственно на приемную телевизионную трубку и преоб­ разуются в ней в соответствующее световое изображение, ви­ димое на экране. Синхроимпульсы через синхронизирующие генераторы управляют генераторами строчной и кадровой раз­ вертки, которые обеспечивают развертку электронного луча в приемной трубке, в точности повторяющую развертку в пере­ дающей трубке. При этом начало и конец каждой строки и каждого кадра на приеме в точности совпадают с началом и концом каждой очередной строки и кадра разложения изобра­ жения на передаче. Только в этом случае будет происходить правильный прием изображения.

Спектр частот телевизионного сигнала имеет полосу ши­ риной примерно 50 г ц — 6 Мгц. В этом состоит одно из харак­ терных отличий телевизионного сигнала от радиотелефонного. Для неискаженной передачи телевизионного сигнала по радио­ каналу необходимо, кроме обеспечения широкой полосы ка­ нала, чтобы несущая частота радиопередатчика была больше максимальной частоты этого сигнала в 10—15 раз. Этим объ­ ясняется необходимость применения для телевизионных пере­ дач УКВ диапазона. В настоящее время для телевизионных передач используются радиоустройства с диапазоном частот от 45 до 1000 Мгц. В телевизионном вещании СССР исполь­ зуется диапазон частот от 48,5 до 100 Мгц.

Из-за слабой дифракционной способности УКВ дальность телевизионных передач ограничивается, как правило, преде­ лами прямой видимости. Для увеличения дальности приме­ няют передатчики большой мощности и высокие антенны, а также радиорелейные линии с 15—20 ретрансляциями (даль­ ность до 1000 км).

Основные направления боевого использования телевизион­ ной техники. В зарубежной литературе в настоящее время освещены некоторые полевые телевизионные системы, предна­

значенная для использования в сухопутных войсках с целью наблюдения за полем боя и тактической глубиной рас­ положения противника, обнаружения перегруппировок войск противника и скопления его резервов, выявления объектов для подавления артиллерией и авиацией, а также для наблю­ дения за действиями своих войск и контроля за выполнением распоряжений и приказов, отдаваемых командиром и штабом.

Простейшая полевая телевизионная аппаратура представ­ ляет собой телевизионную камеру, радиопередатчик и телеви­ зионный приемник. Телевизионная камера весом от несколь­ ких килограммов до нескольких сот граммов включает в себя оптическую систему в виде одного или нескольких объективов,

202

передающую трубку, развертывающее и синхронизирующее устройства и видеоусилитель. Радиопередатчик метрового или дециметрового диапазона волн имеет компактную конструк­ цию и вес от нескольких килограммов до 20 кг и более. Теле­ визионная камера и радиопередатчик могут либо выпол­ няться в переносном варианте, либо устанавливаться на раз­ личных подвижных объектах — бронетранспортере, танке, са­ молете, морском корабле и т. п. Телевизионный приемник, как* правило, устанавливается на автомобиле. Один из примеров использования простейшей полевой телевизионной аппара­ туры показан на рис. 109. Телевизионная передача обозревае­ мого с помощью переносной камеры переднего края ведется по радио через передатчик, находящийся за плечами солдата. Прием осуществляется на телевизионный приемник, смонти­ рованный на легковом автомобиле.

Комплексное использование тактической телевизионной системы сухопутных войск представлено на рис. ПО.

От переносных телевизионных цамер изображения пере­ даются с помощью радиопередатчиков метровых волн на рас­ стояние в несколько километров на контрольно-ретрансля­ ционные пункты, каждый из которых состоит из смонтирован­ ного на автомобиле телевизионного приемника и радиопере­ датчика дециметровых или сантиметровых волн, обеспечива­ ющего передачу ретранслируемых сигналов на расстояние до нескольких десятков -километров. Служебная связь между контрольно-ретрансляционным пунктом и оператором с пере­ носными телевизионными камерами осуществляется с по­ мощью отдельных ультракоротковолновых радиостанций ми­ ниатюрной конструкции. С контрольно-ретрансляционных пунктов сигналы передаются далее в тыл (обычно на команд­ ный пункт) на приемную телевизионную машину.

В бронетранспортере может устанавливаться несколько те­ левизионных камер различной чувствительности. Передача изображений от одной из камер ведется по радио (как пра­ вило, на метровых волнах) непосредственно на приемную те­ левизионную машину на расстояние до 15—20 км, что обеспе­ чивается более мощным передатчиком и повышенными разме­ рами антенны.

На самолете устанавливаются, как правило, две телеви­ зионные камеры с передающими трубками повышенной чув­ ствительности (например, «суперартикон»), имеющими более сложное устройство и крупные размеры по сравнению с ми­ ниатюрными трубками типа «видикон». Изображение (пооче­ редно с каждой камеры) передается через радиопередатчик метровых волн непосредственно на приемную машину на рас­ стояние 100—120 км при высоте самолета 2000—3000 м.

В приемной машине установлено несколько телевизионных приемников, работающих каждый от своей антенны, коммута-

204

Uf J U n O i ' ' у

телевизионны м и н а м е -

нами и радиопередат чином

ционная аппаратура и средства служебной связи. Из этой машины осуществляется управление всей телевизионной системой. Она связана коаксиальным кабелем со штабной машиной, в которой производится просмотр и фотогра­ фирование передаваемых с телевизионных камер изобра­ жений.

С помощью указанной телевизионной системы могут ре­ шаться следующие тактические задачи:

—наблюдение за полем боя на переднем крае;

—разведка тактической глубины обороны противника, расположения войск, характера обороны, подхода резервов, мостов, дорог и т. д.;

—выявление объектов, подлежащих подавлению артил­ лерийским огнем или авиацией;

—корректировка артиллерийского огня;

—наблюдение за переправами, ходом десантных опера­ ций и управление ими;

—ведение наблюдения за объектами, находящимися на местности, зараженной радиоактивными веществами.

Дальность наблюдения телевизионной системы опреде­ ляется при прочих равных условиях типом используемой оп­ тической системы. В портативных камерах применяются короткофокусные объективы с дальностью наблюдения до не­ скольких сот метров. Применение длиннофокусных объекти­ вов обеспечивает дальность наблюдения до нескольких кило­ метров, однако с уменьшенным углом зрения. Иногда к ка­ мерам придают несколько сменных объективов.

Кроме рассмотренной телевизионной системы, имеются си­ стемы телемеханического управления беспилотными управ­ ляемыми снарядами или бомбами, для подводного телевиде­ ния и поиска затонувших судов, для воздушной и морской на­ вигации и др.

Применение телевизионной техники открывает широкие возможности по совершенствованию системы управления вой­ сками и боевой техникой.

Телевизионное изображение со звуковым сопровождением может передаваться по радиорелейной линии (с соответст­ вующей шириной канала) на расстояние нескольких сот и даже тысяч километров на командные пункты штабов. В штабе может быть использован проекционный телевизионный экран больших размеров,' обеспечивающий одновременный просмотр принимаемых изображений большим кругом лиц.

Телевидение начинает находить применение для видео­ связи (рис. 111), т. е. телефонной связи с возможностью ви­ деть изображения разговаривающих, а также показа опера­ тивной документации. Использование видеосвязи сущест­ венно повышает оперативность телефонной и документальной

206