Новизна работы
Использование новейших сверхвысокочувствительных мегапиксельных ПЗС фотоприемных матриц с внутренним электронным умножением, а также тепловизионных микроболометрических матриц в сочетании с новым поколением мощных микропроцессорных средств реального времени позволяет перевести в практическую плоскость вопрос о создании интеллектуальных панорамных ОЭС кругового обзора нового поколения, способных осуществлять круглосуточную работу при любых уровнях естественной освещенности, включая и условия сверхнизких освещенностей - порядка 10−4 люкса.
Для создания таких панорамных ОЭС кругового обзора будут решены следующие принципиально новые задачи:
разработка сверхвысокочувствительных телевизионных камер на базе ПЗС матриц с регистром внутреннего электронного умножения для панорамных ОЭС;
разработка базового принципа построения многоканального оптического звена с высоким разрешением на базе высокочувствительных (и сверхвысокочувствительных) телевизионных ПЗС приемников излучения и тепловизионных микроболометрических матриц для спектральных диапазонов 0.3 – 1.1 мкм и 7 −14 мкм;
разработка многоканальных видеопроцессорных средств ввода и обработки оптической информации в реальном масштабе времени, построенных на базе новейших программируемых логических матриц;
решение проблем совмещения - «сшивания» элементарных (отдельных) изображений без разрывов и наложений при однозначном отображении реального пространства по всем возможным направлениям;
разработка микропроцессорных средств реального времени, обеспечивающих трансформацию кольцевой (или полусферической) картины реального пространства в адекватное плоское изображение, удобное для восприятия и анализа оператором;
решение проблемы отображения всего наблюдаемого пространства на единственном мониторе высокого пространственного разрешения и представление информации в виде, позволяющем осуществлять эффективную одновременную работу во всех секторах обзора;
определение потенциальных возможностей панорамных ОЭС кругового обзора и предельных значений дальности действия и быстроты реакции при различных уровнях естественной освещенности на местности, включая и экстремально низкие рабочие освещенности – порядка 10−4 люкса;
создание демонстрационных макетных образцов всесуточной многоканальной комплексной спектрозональной оптико-электронной системы кругового обзора для области длин волн 0,4 – 1,1мкм и 8 – 14 мкм. и проведение их испытаний;
выработка рекомендаций и предложений по реализации конкретных задач, решаемых с применением панорамных ОЭС кругового обзора.
Особенностью разрабатываемой многоканальной ОЭС кругового обзора являются сравнительно малые массогабаритные параметры оптического звена.. Так, 12–ти канальная ОЭС, осуществляющая высококачественный кольцевой обзор пространства в видимом и ближнем ИК диапазонах (по азимуту 360, по углу места около 30) будет иметь размеры оптического звена не более 250x250x100 мм. Спектрозональный вариант при тех же значениях углов обзора будет иметь габариты 250х250х250мм при весе не более 3-х кг.
Модульный принцип построения многоканальной ОЭС позволяет использовать отдельные модули для формирования оптического звена ОЭС, предназначенных для решения задач кругового обзора, но и для решения частных задач, таких как, например, обзор с углом зрения по азимуту 190, 120 или 90 градусов при заданном угле места. Такие устройства представляют собой упрощенный (усеченный) вариант системы кругового обзора, что позволяет существенно расширить области применения результатов НИР. Важно отметить, что электронная часть многоканальной ОЭС может быть пространственно удалена от оптического звена. Это позволяет говорить о реальности создания многоканальных выносных ОЭС.
Кроме телевизионных ОЭС, сегодня становится реальностью реализация тепловизионных панорамных ОЭС. Появление на рынке тепловизионных пироэлектрических и микроболометрических модулей, с массогабаритными и весовыми показателями близкими к телевизионным ПЗС камерам позволяет ставить вопрос о создании панорамных тепловизионных ОЭС, а также о возможности комплексирования ОЭС и построения двухзональных панорамных ОЭС кругового обзора высокого пространственного разрешения.
Поскольку микропроцессорные средства реального времени для тепловизионных и телевизионных ОЭС по своей архитектуре весьма схожи и, в известном смысле, идентичны, поэтому их исследования целесообразно проводить в рамках единой НИР.
Многоканальный принцип построения ОЭС ставит на повестку дня решение важной задачи - адекватного отображения окружающего пространства на современных компактных дисплеях высокого разрешения. Кроме того, сегодня имеется возможность использования сенсорного монитора высокого разрешения с изображением осматриваемого пространства и угловой сеткой
Использование спектра собственного теплового излучения цели, как неотъемлемого, характерного и трудно устранимого признака цели, позволяет осуществить новый вид (способ) обнаружения по спектру собственного теплового излучения объекта. Характерные особенности спектра собственного излучения и температура цели выступают как её самостоятельные признаки.