Энергетический расчет эоп

Одним из основных этапов расчета ОЭП является определение величины потока излучения, приходящего на приемник от объектива.

Поступающий от объекта монохроматический поток излучения определяется функцией спектральной плотности энергетической яркости , площадью излучающей поверхности и величиной телесного угла . Для АЧТ функция энергетической яркости при известной температуре имеет вид , а функция спектральной плотности силы излучения объекта в направлении прибора равна

.

Учитывая это, величину монохроматического потока излучения на входе приемника можно определить как

,

или, обозначая , запишем , а с учетом влияния ослабления сигнала в среде распространения и оптической среде, поток излучения на фотоприемнике будет

,

где - функции спектрального пропускания потока средой и оптической системой соответственно.

Обозначая , запишем

.

Электронно-оптические ик-приборы ночного видения

Первые электронно-оптические ИК-приборы появились в ряде стран во время второй мировой войны. Они предназначались для ведения боевых операций ночью и являлись приборами ночного видения в ИК-лучах. В послевоенный период приборы приборы ночного видения продолжали развиваться и совершенствоваться. В военной технике эти приборы находят применение для решения следующих задач: обнаружения военных объектов по их излучению, ночной прицельной стрельбы, вождения транспорта ночью, наблюдения за присутствием противника, сигнализации и связи. Электронно-оптические ИК-приборы применяют также в науке, технике и медицине, когда возможности человеческого зрения оказываются ограниченными.

Основной частью большинства электронно-оптических ИК-приборов является ЭОП, преобразующий невидимое изображение создаваемое ИК-лучами, в видимое. Принцип действия и конструкции электронно-оптических преобразователей. Прибор наблюдения в ИК-лучах состоит из ЭОПа с источником питания, объектива, проецирующего ИК-изображение на фотокатод, и окуляра для наблюдения изображения на экране ЭОПа. В тех случаях, когда интенсивность ИК-излучения наблюдаемого объекта недостаточна для создания изображения на экране ЭОПа, применяют прожектор (облучатель) с ИК-фильтром. Конструктивно прибор наблюдения может быть выполнен монокулярным или бинокулярным; в случае необходимости оформление прибора может быть перископическим. Для вождения автомашин, танков и другой боевой техники в темноте применяют обычно бинокулярные приборы ночного видения, укрепляемые на корпусе машины или на шлеме водителя. Для ИК-облучения местности при ночном вождении используют фары машин, закрытые ИК-фильтрами. В том случае, когда в целях маскировки необходимо ограничить распространение излучения фар, применяют ограничивающие козырьки и диафрагмы.

Инфракрасные электронно-оптические приборы с ЭОПом используют так же, как ночные стрелковые прицелы для винтовок, пулемётов и орудий. Прицелы для пулеметов и орудий по конструкции аналогичны винтовочным, однако они имеют большие дальности прицеливания благодаря применению оптических систем большого диаметра с большим коэффициентом оптического усиления, а также более мощных прожекторов.

Основным недостатком рассмотренного выше прибора является необходимость в инфракрасном прожекторе для подсветки местности. Излучение прожектора демаскирует прибор наблюдения, и противник, имеющий ИК приборы, может легко его обнаружить и уничтожить. Чтобы уменьшить вероятность уничтожения, применяют отдельные выносные ИК - прожекторы, располагаемые в стороне от прицела и приборов наблюдения, или импульсную подсветку лазером.

Необходимость в источнике подсветки создает ряд неудобств, поэтому разрабатываются пассивные приборы, позволяющие вести наблюдения, используя облученность местности ночным небом.

Ночью луна и звезды являются основными источниками, создающими определенный уровень облученности земной поверхности. При отсутствии Луны и в облачную ночь освещенность резко падает.

Следует иметь в виду, что освещенность в безлунную ночь непостоянна и может меняться в несколько раз в течение ночи.

Для того чтобы глаз мог различить на фоне какие-либо объекты, они должны быть контрастными по сравнению с фоном. Относительная яркость объекта, или контрастность, определяется по формуле

где L₁ – яркость объекта; L – яркость фона, на котором этот объект проецируется.

Способность глаза обнаруживать минимальный (пороговый) контраст k_пор зависит от яркости фона и угловых размеров объекта. При малых яркостях и малых угловых размерах объекта для обнаружения требуется больший контраст объекта с фоном.

Возможность обнаружения источника зависит также от его яркости, формы, времени наблюдения и вероятности обнаружения.

Рис.2. Схема прибора наблюдения в ИК-лучах:

1 – прожектор; 2 – ИК-фильтр; 3 – окуляр; 4 – ЭОП;

5 – объектив; 6 – блок питания