1.4.2. Приборы ночного видения
Рассмотренные выше оптико-механические приборы позволяют вести наблюдение при освещенности, близкой к нормальной (в светлое время суток), и при удовлетворительных погодных условиях (ясно или слабая дымка).
Естественно, что в жизни возникают ситуации, когда условия наблюдения затруднены — это вечернее или ночное время суток, чердаки, подвалы и т. п. В этих условиях неоценимую услугу могут оказать так называемые 
Рис. 1.4.8. Устройство защиты оптической системы от солнечных бликов
приборы ночного видения и тепловизоры, работающие в ближнем инфракрасном (ИК) диапазоне длин волн (X = 0,8. 1 мкм).
Основное отличие между первыми и вторыми заключается в том, что тепловизоры реагируют на температурный контраст и поэтому принципиально не работают без охлаждения оптического приемника. Именно это обстоятельство говорит за то, что применение тепловизоров в интересах промышленного шпионажа маловероятно — преимущества при таком целевом назначении они дают незначительные, а по массогабаритным характеристикам существенно уступают приборам ночного видения. Так, на* пример, переносной тепловизор Д-4 имеет габариты 195х212х260 мм и массу 3,4 кг , аналогичные характеристики и у прибора ТМ-100. Это, примерно, в 4—10 раз больше, чем у приборов ночного видения, а «легкий и компактный» тепловизионный датчик V 3900 ( GEC — Masrconi Ltd — Великобритания), вообще имеет массу около 32 кг . Вследствие этого обстоятельства тепловизионные системы здесь рассматриваться не будут.
Главными достоинствами приборов ночного видения являются:
>- возможность наблюдения объекта в полной темноте или в условиях слабой освещенности;
>- меньшее по сравнению с видимой областью спектра затухание электромагнитных волн ИК-диапазона в осадках.
К недостаткам приборов следует отнести:
>- значительно худшую разрешающую способность, связанную с большой длиной волны (человека, например, можно опознать только по силуэту, так как черты лица не распознаются);
>- нечувствительность человеческого глаза к ИК-излучению.
Для того чтобы объединить достоинства оптико-механических приборов и ИК-приборов и устранить (уменьшить) недостатки последних приборы ночного видения строятся по схеме, изображенной на рис. 1.4.9.
Здесь оптико-механическая система аналогична рассмотренным выше оптико-механическим приборам, и именно она определяет такие характеристики прибора, как мгновенный угол поля зрения и кратность увеличения.
Электрооптический преобразователь преобразует ИК-излучение в видимое, выводя его на небольшой встроенный экран. Эта часть устройства принципиально не работает без источника электрического питания, что можно отнести к еще одному из недостатков приборов ночного видения. В качестве устройства фиксации изображения обычно выступает человеческий глаз или фотоаппарат.
Приборы ночного видения могут работать как в пассивном, так и в активном режиме. Пассивный режим применяется при наличии собственного излучения объекта наблюдения и в условиях слабого рассеянного излучения случайных искусственных или естественных источников, уровень которого превышает 10 -5 лк (см. рис. 1.4.16). Активный режим используется в условиях полного отсутствия освещения. Он сопровождается применением источника подсветки объекта наблюдения. Таким источником может быть лазер, например полупроводниковый или на стекле с неодимом, или специальный ИК-прожектор. Прожекторы с мощностью излучения до 100—120 Вт функционируют, как правило, от автономных источников с напряжением питания 12 В. Диапазон расстояний, подсвечиваемых такими прожекторами, варьируется в диапазоне 10. 110 м , в зависимости от мощности источника и ширины луча, вид последнегоформируется специальными насадками.
Технические характеристики ряда приборов ночного видения и источников подсветки приведены ниже, а внешний вид некоторых из них — на рис. 1.4.10 и 1.4.11 соответственно.
Устройства ночного видения
РКЗОО — прибор ночного видения, предназначенный для получения фотоснимков на стандартную пленку 35 мм . Применяется с объективами, имеющими фокусное расстояние 75 мм (светосила — F 1,4), фокусное расстояние — 135 мм (светосила — F 1,8) или 180 мм (светосила — F 2,8), угол зрения — 13,7°. Габариты: диаметр — 75 мм ,
Рис. 1.4.9. Структурная схема прибора ночного видения
Рис. 1.4.10. Приборы ночного видения:
а — монокуляр DEDAL -0410; б — монокуляр RETRON RN — M 02; в — бинокуляр RETRON RN — B 03; г — активный ночной наблюдательный прибор с импульсной лазерной подсветкой; д — очки ночного видения OR 11
Рис. 1.4.11. Средства подсветки объекта наблюдения ИК-лучамк
а — лазерный источник излучения фирмы Dedal ; б — инфракрасный лазерный осветительный прибор РК765; в — ИК-прожектор РК-325; г — ИК-прожекторы фирмы Dennari
длина — 350 мм ; вес — 1,9 кг . Для фиксации изображения может комплексироваться с фотоаппаратом или видеокамерой.
PK 1260- S — прибор ночного видения, предназначенный для получения фотоснимков объектов, находящихся на расстоянии до 10 км . Использует обычную фотопленку 35 мм .
РК1245 — прибор для наблюдения удаленных объектов в условиях слабой освещенности (до 10 -5 лк), фокусное расстояние объектива — 25 мм , светосила — F 1,4, угол зрения — 40°. Напряжение питания — 6,75 В, время непрерывной работы — 20 часов. Вес — 980 г . Выполнен в виде бинокля; PK 1245- S — в виде шлем-маски.
РК305 — прибор ночного видения активного типа, предназначенный для наблюдения объектов в условиях полного отсутствия освещенности. Имеет объектив с фокусным расстоянием 135 мм и светосилой объектива F 2,8. ИК-прожектор имеет мощность 35 Вт и обеспечивает дальность наблюдения до 350 м . Собственный источник питания с напряжением 8 В обеспечивает время непрерывной работы 1,5 часа. Габариты прибора — 250х280х80 мм, вес — 1,3 кг .
Dedal -220 — монокулярный прибор ночного видения с угловым полем зрения прибора 28° в вертикальной и горизонтальной области. Диаметр объектива — 37 мм , светосила — F 1,0, кратность увеличения — 1,3. Усиление яркости изображения, создаваемое прибором, достигает 30 000. Габаритные размеры — 122х58х58, вес — 8 кг . Время непрерывной работы — 40 часов.
Dedal -040 — прибор ночного видения, выпускаемый как в монокулярном, так и бинокулярном исполнении. Угловое поле зрения прибора в зависимости от конструктивного исполнения лежит в диапазоне 14°. 17°. Диаметр объектива — 85—100 мм, светосила — F 1,5. F 2,0, кратность увеличения — 1,9. 3,2. Усиление яркости изображения, создаваемое прибором, достигает 50 000. Габаритные размеры монокуляра — 210х76х93, бинокуляра — 325х76х103 мм, вес, соответственно, 1,12 и 1,52 кг . Время непрерывной работы — 50 часов.
Spylux — прибор ночного видения индивидуального применения. Заключен в прочный и компактный корпус, дает высококонтрастное изображение с хорошим разрешением при низких уровнях освещенности. Прибор имеет окуляр с регулированием фокусировки, кнопку включения— выключения и держатель объектива типа С с адаптером, дающим возможность менять объектив в соответствии с условиями наблюдения.
Стандартно прибор поставляется с объективом диаметром 75 мм и светосилой F 1,4. Масса прибора — 0,5 кг , напряжение питания — 2,0. 5,0 В, потребляемый ток — 16 мА.
EEV Nite — Watch Plus — самый компактный и легкий из приборов ночного видения фирмы EEV (Великобритания). Его масса (с объективом и батареей) составляет 330 г , габаритные размеры — диаметр 46х120 мм. Его легко спрятать в кармане. Прибор может комплексироваться через адаптеры с различными кино-, фото- и видеокамерами. Усиление яркости в приборе составляет не менее 20 000. Продолжительность непрерывной работы от одной батареи — 3 часа. Источник питания — литиевый элемент типа DL 1/3 N с напряжением 2,5. 3,5 В. Потребляемый ток — 18 мА.
EEV Black Watch — прибор, специально разработанный для таких применений, как скрытое фотографирование и видеонаблюдение. Усиление яркости изображения, создаваемое прибором, достигает 2 000 000, что позволяет получать высококачественные фотографии в самых неблагоприятных условиях.
РК765 — ИК-лазер с длиной волны 0,85 мкм и мощностью излучения в импульсе 180 мВт. Имеет форму цилиндра диаметром 65 мм и длиной 200 мм , напряжение питания — 12 В.
IL -7/ LR — лазерный ИК-прибор подсветки, предназначенный для использования с приборами ночного видения при очень низких уровнях освещенности. Расходимость пучка регулируется от интенсивного карандашного пучка для точечной подсветки до пучка с расходимостью 40°. Масса прибора — 130 г с батареей электропитания, габариты — 63х50х20 мм. Длина волны излучения — 0,83 мкм, минимальная выходная мощность — 15 мВт. Электропитание — батарея литиевых элементов типа АА с напряжением 3,5 В. Продолжительность непрерывной работы — 5—20 часов.
PK 1420- S — ИК-прожектор, предназначенный для подсветки фотографируемого объекта ИК-лучами. Дальность подсветки — 10—100 м. Диаметр прибора — 130 мм , длина — 240 мм , вес — 720 г .
РК325 — ИК-прожектор, работающий в диапазоне длин волн 0,82. 0,98 мкм. Мощность — 110 Вт, дальность подсветки достигает 500 м . Напряжение питания — 220/110/12 В. Габариты: диаметр — 260 мм , длина — 200 мм . Вес — 2 кг .
Minilight 500 — миниатюрный ИК-излучатель на основе галогенной дихроичной лампы. В зависимости от модификации мощность лампы может быть 20 или 50 Вт. Напряжение питания — 12В. ИК-фильтр, предназначенный для задержки видимого света, пропускает излучение с длиной волны 0,84 мкм. Размеры источника излучения — 65х65х115 мм, масса — 350 г .
AVS IR -1/48 V — светодиодный ИК-излучатель с длиной волны излучения 0,88 мкм. Минимальная дальность подсветки — 70 м , расходимость пучка — 30°, потребляемая мощность — 48 Вт. Питание осуществляется от источника постоянного напряжения 10—14 В. Габаритные размеры — 160х160х100 мм.
При ведении наблюдения с использованием приборов ночного видения необходимо учитывать следующие факторы:
>- оптимальная дальность ведения наблюдения составляет несколько десятков метров;
>- в поле зрения прибора не должно быть ярких источников света, так как их излучение может ослепить прибор или даже вывести из строя;
>- работать в активном режиме следует только в том случае, если точно известно, что объект наблюдения не использует приборы ночного видения, иначе вы будете им обнаружены.
Источник
Приборы ночного видения. Рассмотренные выше оптико-механические приборы позволяют вести наблюдение при освещенности, близкой к нормальной (в светлое время суток)
Рассмотренные выше оптико-механические приборы позволяют вести наблюдение при освещенности, близкой к нормальной (в светлое время суток), и при удовлетворительных погодных условиях (ясно или слабая дымка).
Естественно, что в жизни возникают ситуации, когда условия наблюдения затруднены — это вечернее или ночное время суток, чердаки, подвалы и т. п. В этих условиях неоценимую услугу могут оказать так называемые 
Рис. 1.4.8. Устройство защиты оптической системы от солнечных бликов
приборы ночного видения и тепловизоры, работающие в ближнем инфракрасном (ИК) диапазоне длин волн (X = 0,8. 1 мкм).
Основное отличие между первыми и вторыми заключается в том, что тепловизоры реагируют на температурный контраст и поэтому принципиально не работают без охлаждения оптического приемника. Именно это обстоятельство говорит за то, что применение тепловизоров в интересах промышленного шпионажа маловероятно — преимущества при таком целевом назначении они дают незначительные, а по массогабаритным характеристикам существенно уступают приборам ночного видения. Так, на* пример, переносной тепловизорД-4 имеет габариты 195х212х260 мм и массу 3,4 кг, аналогичные характеристики и у прибораТМ-100. Это, примерно, в 4—10 раз больше, чем у приборов ночного видения, а «легкий и компактный» тепловизионный датчикV3900 (GEC-Masrconi Ltd — Великобритания), вообще имеет массу около 32 кг. Вследствие этого обстоятельства тепловизионные системы здесь рассматриваться не будут.
Главными достоинствами приборов ночного видения являются:
>- возможность наблюдения объекта в полной темноте или в условиях слабой освещенности;
>- меньшее по сравнению с видимой областью спектра затухание электромагнитных волн ИК-диапазона в осадках.
К недостаткам приборов следует отнести:
>- значительно худшую разрешающую способность, связанную с большой длиной волны (человека, например, можно опознать только по силуэту, так как черты лица не распознаются);
>- нечувствительность человеческого глаза к ИК-излучению.
Для того чтобы объединить достоинства оптико-механических приборов и ИК-приборов и устранить (уменьшить) недостатки последних приборы ночного видения строятся по схеме, изображенной на рис. 1.4.9.
Здесь оптико-механическая система аналогична рассмотренным выше оптико-механическим приборам, и именно она определяет такие характеристики прибора, как мгновенный угол поля зрения и кратность увеличения.
Электрооптический преобразователь преобразует ИК-излучение в видимое, выводя его на небольшой встроенный экран. Эта часть устройства принципиально не работает без источника электрического питания, что можно отнести к еще одному из недостатков приборов ночного видения. В качестве устройства фиксации изображения обычно выступает человеческий глаз или фотоаппарат.
Приборы ночного видения могут работать как в пассивном, так и в активном режиме. Пассивный режим применяется при наличии собственного излучения объекта наблюдения и в условиях слабого рассеянного излучения случайных искусственных или естественных источников, уровень которого превышает 10 -5 лк (см. рис. 1.4.16). Активный режим используется в условиях полного отсутствия освещения. Он сопровождается применением источника подсветки объекта наблюдения. Таким источником может быть лазер, например полупроводниковый или на стекле с неодимом, или специальный ИК-прожектор. Прожекторы с мощностью излучения до 100—120 Вт функционируют, как правило, от автономных источников с напряжением питания 12 В. Диапазон расстояний, подсвечиваемых такими прожекторами, варьируется в диапазоне 10. 110 м, в зависимости от мощности источника и ширины луча, вид последнего формируется специальными насадками.
Технические характеристики ряда приборов ночного видения и источников подсветки приведены ниже, а внешний вид некоторых из них — на рис. 1.4.10 и 1.4.11 соответственно.
Устройства ночного видения
РКЗОО — прибор ночного видения, предназначенный для получения фотоснимков на стандартную пленку 35 мм. Применяется с объективами, имеющими фокусное расстояние 75 мм (светосила — F 1,4), фокусное расстояние — 135 мм (светосила — F 1,8) или 180 мм (светосила — F 2,8), угол зрения — 13,7°. Габариты: диаметр — 75мм,
Рис. 1.4.9. Структурная схема прибора ночного видения
Рис. 1.4.10. Приборы ночного видения:
а — монокуляр DEDAL-0410; б — монокуляр RETRON RN-M02; в — бинокуляр RETRON RN-B03; г — активный ночной наблюдательный прибор с импульсной лазерной подсветкой; д — очки ночного видения OR 11
Рис. 1.4.11. Средства подсветки объекта наблюдения ИК-лучамк
а — лазерный источник излучения фирмы Dedal; б — инфракрасный лазерный осветительный прибор РК765; в — ИК-прожектор РК-325; г — ИК-прожекторы фирмы Dennari
длина — 350 мм; вес — 1,9 кг. Для фиксации изображения может комплексироваться с фотоаппаратом или видеокамерой.
PK1260-S — прибор ночного видения, предназначенный для получения фотоснимков объектов, находящихся на расстоянии до 10 км. Использует обычную фотопленку 35 мм.
РК1245 — прибор для наблюдения удаленных объектов в условиях слабой освещенности (до 10 -5 лк), фокусное расстояние объектива — 25 мм, светосила — F 1,4, угол зрения — 40°. Напряжение питания — 6,75 В, время непрерывной работы — 20 часов. Вес — 980 г. Выполнен в виде бинокля;PK1245-S — в виде шлем-маски.
РК305 — прибор ночного видения активного типа, предназначенный для наблюдения объектов в условиях полного отсутствия освещенности. Имеет объектив с фокусным расстоянием 135 мм и светосилой объектива F 2,8. ИК-прожектор имеет мощность 35 Вт и обеспечивает дальность наблюдения до 350 м. Собственный источник питания с напряжением 8 В обеспечивает время непрерывной работы 1,5 часа. Габариты прибора — 250х280х80 мм, вес — 1,3 кг.
Dedal-220 — монокулярный прибор ночного видения с угловым полем зрения прибора 28° в вертикальной и горизонтальной области. Диаметр объектива — 37 мм, светосила — F 1,0, кратность увеличения — 1,3. Усиление яркости изображения, создаваемое прибором, достигает 30 000. Габаритные размеры — 122х58х58, вес — 8 кг. Время непрерывной работы — 40 часов.
Dedal-040 — прибор ночного видения, выпускаемый как в монокулярном, так и бинокулярном исполнении. Угловое поле зрения прибора в зависимости от конструктивного исполнения лежит в диапазоне 14°. 17°. Диаметр объектива — 85—100 мм, светосила — F 1,5. F 2,0, кратность увеличения — 1,9. 3,2. Усиление яркости изображения, создаваемое прибором, достигает 50 000. Габаритные размеры монокуляра — 210х76х93, бинокуляра — 325х76х103 мм, вес, соответственно, 1,12 и 1,52 кг. Время непрерывной работы — 50 часов.
Spylux — прибор ночного видения индивидуального применения. Заключен в прочный и компактный корпус, дает высококонтрастное изображение с хорошим разрешением при низких уровнях освещенности. Прибор имеет окуляр с регулированием фокусировки, кнопку включения— выключения и держатель объектива типа С с адаптером, дающим возможность менять объектив в соответствии с условиями наблюдения.
Стандартно прибор поставляется с объективом диаметром 75 мм и светосилой F 1,4. Масса прибора — 0,5 кг, напряжение питания — 2,0. 5,0 В, потребляемый ток — 16 мА.
EEV Nite-Watch Plus — самый компактный и легкий из приборов ночного видения фирмы EEV (Великобритания). Его масса (с объективом и батареей) составляет 330 г, габаритные размеры — диаметр 46х120 мм. Его легко спрятать в кармане. Прибор может комплексироваться через адаптеры с различными кино-, фото- и видеокамерами. Усиление яркости в приборе составляет не менее 20 000. Продолжительность непрерывной работы от одной батареи — 3 часа. Источник питания — литиевый элемент типа DL1/3N с напряжением 2,5. 3,5 В. Потребляемый ток — 18 мА.
EEV Black Watch — прибор, специально разработанный для таких применений, как скрытое фотографирование и видеонаблюдение. Усиление яркости изображения, создаваемое прибором, достигает 2 000 000, что позволяет получать высококачественные фотографии в самых неблагоприятных условиях.
РК765 — ИК-лазер с длиной волны 0,85 мкм и мощностью излучения в импульсе 180 мВт. Имеет форму цилиндра диаметром 65 мм и длиной 200 мм, напряжение питания — 12 В.
IL-7/LR — лазерный ИК-прибор подсветки, предназначенный для использования с приборами ночного видения при очень низких уровнях освещенности. Расходимость пучка регулируется от интенсивного карандашного пучка для точечной подсветки до пучка с расходимостью 40°. Масса прибора — 130 г с батареей электропитания, габариты — 63х50х20 мм. Длина волны излучения — 0,83 мкм, минимальная выходная мощность — 15 мВт. Электропитание — батарея литиевых элементов типа АА с напряжением 3,5 В. Продолжительность непрерывной работы — 5—20 часов.
PK1420-S — ИК-прожектор, предназначенный для подсветки фотографируемого объекта ИК-лучами. Дальность подсветки — 10—100 м. Диаметр прибора — 130 мм, длина — 240 мм, вес — 720 г.
РК325 — ИК-прожектор, работающий в диапазоне длин волн 0,82. 0,98 мкм. Мощность — 110 Вт, дальность подсветки достигает 500 м. Напряжение питания — 220/110/12 В. Габариты: диаметр — 260 мм, длина — 200 мм. Вес — 2 кг.
Minilight 500 — миниатюрный ИК-излучатель на основе галогенной дихроичной лампы. В зависимости от модификации мощность лампы может быть 20 или 50 Вт. Напряжение питания — 12В. ИК-фильтр, предназначенный для задержки видимого света, пропускает излучение с длиной волны 0,84 мкм. Размеры источника излучения — 65х65х115 мм, масса — 350 г.
AVS IR-1/48V — светодиодный ИК-излучатель с длиной волны излучения 0,88 мкм. Минимальная дальность подсветки — 70 м, расходимость пучка — 30°, потребляемая мощность — 48 Вт. Питание осуществляется от источника постоянного напряжения 10—14 В. Габаритные размеры — 160х160х100 мм.
При ведении наблюдения с использованием приборов ночного видения необходимо учитывать следующие факторы:
>- оптимальная дальность ведения наблюдения составляет несколько десятков метров;
>- в поле зрения прибора не должно быть ярких источников света, так как их излучение может ослепить прибор или даже вывести из строя;
>- работать в активном режиме следует только в том случае, если точно известно, что объект наблюдения не использует приборы ночного видения, иначе вы будете им обнаружены.
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.024 сек.)
Источник
