夜视:高级士兵的更高级范围

夜视:高级士兵的更高级范围



一旦限于一级军队,夜视系统现在已成为许多地面部队的常用工具。 与往常一样,西方工业和军方正在努力提高这些系统的能力,以保持优于可能的对手的优势。 在这种情况下,人们必须面对许多问题,当然还有一个主要的重量和尺寸以及能量吸收特性。

非制冷热成像传感器的出现允许将这项技术引入手动系统和步枪瞄准器。小型化过程仍在继续,小型传感器正在开发中,尽管光学器件的尺寸很快将达到其物理极限。 关于增加图像的亮度,在这个领域已经开发出具有增强能力的新管,这使得能够进一步看到黑暗; 同时,质量和热成像设备也得到了改进。 许多制造商目前正在利用这两种技术的优势并将它们组合在组合系统中,为用户提供混合图像,热传感器可让您看到肉眼看不到的隐藏热点,而亮度增强器则为您提供一般图像。 将技术视觉系统中的信息嵌入白天或夜晚,是朝着“增强现实”这一术语所知的又一步。 目前,这对步兵来说确实如此,但有些技术正在积极“迁移”到装甲车辆,一些欧洲公司目前正在考虑为驾驶员的工作场所配备完全虚拟视觉的可能性(让我们不要忘记以色列先进的卡梅尔坦克)。 这样的解决方案可以显着提高夜间驾驶的质量,增强现实的使用将提高安全水平和对情况的了解。 因此,热成像等技术专家不仅仅是改善夜视。 让我们看一下欧洲公司的技术融合领域会发生什么。


贝宁和Photonis联手开发基于白天CMOS彩色摄像头和非制冷微测辐射热计的组合系统


组合视线FUZIR-V公司Pyser-SGI

在DSEI 2015上,Pyser-SGI展示了其FUZIR系统的两个版本:FUZIR-V(可见 - 可见)和FUZIR-I(增强 - 放大)。 两种器件都基于相同的温度敏感元件,这是一种工作在384-288μm范围内的非晶硅7x14型微测辐射热计,但第二个通道是不同的。 Fuzir-v是一个单独的视线,它还有一个基于日间相机的日光通道,用于低光照,来自两个通道的图像显示在852x600像素的单色显示屏上,对角视场为19,2°。 操作者可以在0,5“千分之一”处选择他喜欢的十字准线来划分水平调整和垂直校正的锁存器。 旋钮允许您增加或减少热输入并切换极性; 热通道还具有数码变焦x2。 在具有完全图像对准的FUZIR-i可连接系统中,荧光通道设有可伸缩的光学管,该光学管也具有十字准线; 第二通道由亮度增强管(电光转换器)提供,例如XD-4 Gen 3或XR5。 两个设备的高度和宽度分别相同,108和62,5 mm; 但是FUZIR-i比FUZIR-v中的272 mm和1527克更长更重,209 mm和1225克。 两款设备均由七节AA锂电池供电,可连续运行4小时。 潜水深度为20米时防水一小时。 两个系统都有一个多针连接器,用于传输和记录视频流。


上图:最终版的机箱型号,印在3D打印机上; 下图:由AIM Infrarot-Module开发的SWIR系列安装座的原型


在AIM公司的固定SWIR-sight的照片图像中。 它的独特之处在于高分辨率和透过玻璃的能力(背景中的物体在窗口中)

Qioptiq是首批开发固定式组合瞄准具的欧洲公司之一。 她自己的设备,名为Saker,最后在DSEI 2015展出。 Saker目前正在生产,但该公司不对客户发表评论,尽管整个系统不符合国际贸易规则 武器。 Qioptiq寻求进一步改进其系统;在下一届DSEI 2017展会上,它展示了其新的发展; 许多新产品计划在2018-2020年使用。 具有x1放大率和8°视野的新视野基于具有320μm像素和Photonis Intens 240-mm图像增强器的非制冷17x18格式检测器; 图像显示在彩色OLED显示屏800x600上。 人体检测,识别和识别距离分别是亮度增强模式下的1460,540和260仪表以及热成像模式下的1350,460和210仪表。 但是,Saker很有意思,它允许您使用来自两个通道的图像组合在混合模式下工作。 开发了一种遥控装置,可以再现可以安装在步枪上的所有Saker功能。 由三节AA电池供电,可在混合模式下连续运行6,5小时,在亮度模式下可连续运行40小时。 Saker设备重量为890克,包括Picatinny导轨,电池,镜头盖和轻型迷彩罩。



Qioptiq的Saker示波器安装在突击步枪上并连接到Trijicon日视线。


来自Qioptiq Saker视线的图像; 这种组合安装瞄准具是由一家英国公司在DSEI 2015推出的,目前正在批量生产。

法国公司Bertin是CNIM集团的一部分,去年推出了数字监控设备FusionSight,该设备是根据与光电转换器和低光CMOS传感器领域的欧洲领导者Photonis达成的协议开发的。 选择第二种技术的原因在于,根据两家公司的说法,它在组合之前更适合图像处理。 选定的Kameleon传感器基于1280x1024格式CMOS传感器,能够在小于10毫秒的照明条件下生成彩色图像。 至于热通道,它基于非制冷的640x480格式传感器,17-μm的像素在8-12μm范围内工作。 智能信号融合算法由Bertin与法国国防采购理事会DGA合作开发。 它允许您根据物体优化日/热通道的百分比,从而最大限度地减少对手伪装的遮蔽效果。 组合图像显示在尺寸为1280x1024的彩色OLED显示器上。 夜间宽视场是32°和窄 - 8°,分别是白天通道的宽视场 - 29°和窄 - 7,25°。 对于代表车辆的典型目标大小的2,3x2,3仪表,检测距离分别是白天的2950米和夜晚的1480米,990和490仪表识别距离以及490和245识别仪表。 至于0,5x1,75仪表的尺寸代表人的增长目标,这些数字如下:1600和800米,540和270米,270和135米。


FusionSight系统中的通道组合; 右组合图像

FusionSight系统包括数字罗盘,九轴惯性测量单元和GPS。 电源由锂聚合物电池供电,可让您连续工作至7小时。 使用适配器时,可以使用CR123或AA电池更换电池。 没有电池,该设备重量为990克。 该系统允许您记录快照和视频,它还配备了无线通信系统和HD-video 25 fps输出。 在2016的下半部分,该系统的部队测试是在法国军队的几个单位进行的。 根据他们的结果,制作了几个软件,包括那些旨在改进人机界面的软件。 柏林公司在客户中指出了法国舰队和加拿大国防部已经收到他们的系统。 设备的生产仍在继续,公司表示他们可以在一个月内将其交付给欧盟和北约国家,并在三个月内将其交付给其他客户。


图为FusionSight两个频道; 该系统由贝宁和Photonis在Eurosatory 2016推出。

组合系统领域的最新产品之一是Van Cat仪器,由Aselsan在5月2017的伊斯坦布尔IDEF展出。 它有各种视觉和手动监控摄像头可供选择。 这些设备的视野是不同的,而传感器是相同的:640x480格式的非制冷辐射热测量计,17 + 2代和3代12,9代的亮度增强管(电子光学转换器)。 Van Cat的视线在两个通道上都有一个2°的对角线视野,x2增加,x4和x800电子增加; 图像显示在尺寸为600xXNUMX的彩色OLED显示器上,该显示器还显示BDC十字准线(子弹补偿器 - 补偿子弹轨迹的减小)。 Van Cat具有自动图像优化功能,操作员还可以在白热模式和背面切换热图像的极性,从黑热模式(热图案显示模式,黑色和冷物体显示白色)。


来自Aselsan的新Van Cat综合视线; 手动版也可用于放大X1观察

有一个视频输入连接器格式PAL,以及RS232和以太网接口,还具有捕获图像和视频的功能。 瞄准器可以与头戴式显示器一起使用,设备之间的连接通过无线信道进行。 标准系统采用铝制外壳,重量为1,1 kg,电池可确保连续运行长达3小时。 但是,为了节省100克的顺序,Aselsan可以在复合材料的情况下提供视线。 至于手动版本,其较短的光学系统可提供更宽的视野30,5°,并增加x1。 该系统的标准版本重量为750克,此型号尺寸较小,90x80x180毫米尺寸与视线VanCat中的225x135x100毫米相比。 该系统是Aselsan开发的第一个组合光耦合器,然而,该设备获得了土耳其科学界的奖励。 Aselsan计划在2017结束时完成认证过程并开始批量生产系统。



Aselsan瞄准镜的Van Cat在IDEF 2017展出; 瞄准具有光学变焦x2,可以添加电子变焦x2或x4。

在10月2016布拉格的未来武装部队论坛上,英国Thermoteknix公司推出了其FuseIR夜视单筒望远镜的原型,其最新的非制冷MicroCAM 3热传感器采用了自己设计的384μm像素格式。 它具有288 mm的直径和17克的重量,提供36°视野,并且由专利的Thermoteknix公司使用XTi技术而不使用技术进行区分。 它允许您获得不间断的视图,此外,没有移动部件可提高可靠性并降低能耗。 增益通道基于Photonis图像增强器,直径为30 mm,具有高性能和31°视场。 该器件有四种工作模式:亮度增强,热成像,完全集成和对比度增强。 热成像模式中的检测,识别和识别距离分别是用于诸如罐的目标的16,40和1075米,以及用于增长目标的269,135和470米。 FuseIR设备的尺寸为115x60x72,5 mm,重量为141,5克,配有两节AA电池,可确保连续运行6小时。 不属于国际武器贸易规则的系统有手动或头盔安装配置。 6月,78,5,Thermoteknix宣布FuseIR全面投入运营,预计430结束时将首次交付。 后来,该设备在最近在伦敦举行的DSEI展览会上展出。 值得注意的是,Thermoteknix是最早开发夹式IR模块ClipIR的公司之一,仅重2017克,安装在夜视镜或瞄准镜前。


图为英国Thermoteknix公司开发的FuseIR单眼镜的比较尺寸。 它的重量是430克与电池


Thermoteknix开发了一种FuseIR单筒望远镜,即使在配备夜视镜时也可以利用组合系统。

在2014,法国公司Thales推出了Minie-D / IR组合夜视单筒望远镜。 重量为500克的设备(包括一节AA电池)在“全红外”,“具有预设灵敏度”或“轮廓选择”模式的800x600型彩色SVGA显示屏上显示图像。 图像由两个传感器生成:Gen II或Gen III生成亮度放大器和以336-256μm范围工作的非制冷7,5x13,5热成像传感器。 后者采用模块的形式,可以轻松安装在标准的Minie-D设备上。 决定使用彩色显示器以更准确地解释组合图像。 在提高电池亮度的模式下工作时,40操作时间足够,但在混合模式下,此时间缩短为2,5小时。 可以使用带有五个电池的块,这样可以将这些数字分别增加到150和18小时。 目前,Thales正在开发几年前推出的Bonie-D / IR,它是夜间双筒望远镜的组合版本。 作为FELIN 2.0计划的一部分,该系统可以成为法国军队的标准夜视装置,而FELIN XNUMX计划又是Scorpion武装部队全球转型项目的一部分。


Thales专门为其单眼Minie-D开发了一种红外模块(上图)。 在照片中,您可以看到两个系统的连接位置

AIM Infrarot-Module扩展了其设备。

虽然大多数热成像系统工作在光谱的中间(中波)IR区域(MWIR)和光谱的近(长波长)IR区域(LWIR),分别是3-5和8-14μm,德国公司AIM Infrarot-Module开发一种固定安装座,工作在E-SWIR范围内(扩展 - 短波红外 - 扩展,远(短波)红外区域的光谱)。 SWIR范围从0,9到1,7μm,然而,AIM开发了一种冷却的碲化镉传感器,其灵敏度从0,9增加到2,5μm而不会降低特性。 这使您可以使图像分辨率接近亮度增强管的分辨率,并提高识别的准确性。 除了E-SWIR技术允许获得远远超过标准热成像系统分辨率的分辨率之外,它还提供了另一个巨大的优势 - 能够看到玻璃表面后面发生的事情。 此外,采用该技术的系统可以看到近红外指针,1,06-μm激光指示器和1,55-μm激光测距仪。 该系统的原型在布拉格的论坛上展示,其所有元素都包含在同一公司的Huntir Mk.2瞄准系统的主体中。 最终版本中的案例模型印在XNUMHD打印机上。 AIM计划在将于11月在巴黎举行的Milipol 3展览会上展示一个完整的系统。 带电池的系统的最终重量将小于一公斤。


修复了美国公司Optics 1的COTI热像仪

来自美国的新SWIR系列

光学1是Vectronix的美国分部,是Safran Electronics&Defense(赛峰集团)的一部分,其目录中有三种可与夜视设备配合使用的可连接设备。 原始的COTI设备(Clip-On Thermal Imager是一个固定的热像仪)设计用于连接到PVN,其微显示器位于眼镜光学系统的前面,图像聚焦到无限远。 它使用带有320x240矩阵的非制冷微测辐射热计,工作在8-12μm系列。 使用123小时操作的CR3A电池的重量为150克。 Optics 1目录的最新成员是E-COSI设备(增强型Clip-On SWIR成像仪 - 一种改进的远程固定成像仪),其结构与COTI模型类似,但其传感器已被0,9-1,7μm波段的SWIR传感器取代。 因此,E-COSI可用于在白天和夜晚操作中标记激光指示器和目标指示器。 此外,还开发了E-COSI See-Spot; 它的特点是x2增加,可以检测距离高达2000米的目标。

在网站的材料上:
www.spie.org
www.bertin-instruments.com
www.photonis.com
www.aim-ir.com
www.qioptiq.com
www.aselsan.com.tr
www.thermoteknix.com
www.thalesgroup.com
www.optics1.com
www.pyseroptics.com
www.vashtehnik.ru
www.wikipedia.org
www.laser-portal.ru
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16 评论
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  2. Warnoob 2十月2017 15:56
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    而且国内发展还不单一。 悲伤
    1. Bersaglieri 4十月2017 20:00
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      有了国内的元素基础,这很可悲,所以落后了一代人。 :(
      1. Svateev 5十月2017 10:33
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        Quote:Bersaglieri
        落后一代。

        夜视设备(NVD)毫无滞后,新西伯利亚的“ Cathode”已经在准备下一代EIA的批量生产,这也将在SWIR中看到。 也就是说,NVD不仅会看到月亮或星星,而且还会看到完全黑暗。
        对于其他两个红外子范围,我们在微测辐射热计的热成像阵列方面落后。 技术似乎已经开发了很长时间,Cyclone多年来一直承诺实现批量生产,但是它们不为我们出售机器,而是我们自己开发机器,这就是拖延。
        1. mirag2 7十月2017 06:54
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          很好的答案。
  3. 操作者 2十月2017 18:08
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    中间LWIR(8-14μm)和远SWIR(0,9-1,7μm)红外光谱在性质和技术实现上完全不同。 它们之间的中间MWIR范围 - 既不是鱼也不是鸡。

    LWIR系列中的图像由自然光源发出的反射光线组成,包括无星夜空,由相对便宜和轻便的电子设备支撑,提供接近光学的彩色清晰图像,与标准光学设备完全结合(在可见光范围内工作),让您透视雾。
    使用此范围内的设备可以让您根据可见光辐射的放大完全放弃过时的夜视设备。

    SWIR范围内的图像是由加热体发出的红外辐射形成的,需要昂贵且相对较重的电子元件,由于像素尺寸较大而产生模糊图像,不与标准光学元件结合,但同时允许您从技术通道,加热体中看到热痕迹在较冷的环境(例如,在森林中)的背景上的物体,以固定激光测距仪和目标指示器的辐射源。

    LWIR系列设备配备普通士兵(特别是特种部队),SWIR系列设备 - 班长及以上。
    1. Svateev 4十月2017 13:00
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      Quote:运营商
      LWIR范围内的图像是由自然源发出的反射光线形成的,包括无星的夜空,

      天空辐射着LWIR,但是地球和物体-不?
      1. 操作者 4十月2017 13:42
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        LWIR发射器是太阳,月亮,天空,星星,照明和明火。

        土地,水,物体,人,动物和植物 - 反映了LWIR。
        1. Svateev 4十月2017 16:12
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          Quote:运营商
          LWIR发射器是...天空

          好吧,我为你辩解:辐射的不是天空(大气),而是恒星,LWIR只是穿透云层,因此在无星星的夜晚,这只能与云层有关,地球上的恒星没有可见光谱,但是存在LWIR。
          但在这里 从哪里来 证据表明温血辐射不在LWIR范围内?
          1. 操作者 4十月2017 17:20
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            在物理上,LWIR不是天空本身(空间概念)辐射,而是眼睛看不见的恒星,其中空间比可见恒星更多。 这个规则的一个例外是在与“太阳风”等离子体相互作用时,地球电离层的发射,但在很小程度上。

            在LWIR范围内,加热到500和高于摄氏度的物体(如果硬化失败)会辐射。 冷却器机构仅反映LWIR。
            1. Svateev 5十月2017 10:36
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              Quote:运营商
              在LWIR范围内,加热到摄氏500度以上的物体会发出

              好吧,至少有一些与硬化症相关数据来源的链接问... 同伴
              1. 超时 6十月2017 09:28
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                Quote:运营商
                在LWIR范围内,加热到摄氏500度以上的物体会发出

                像往常一样,操作员会滚动棉绒并携带暴风雪。
                Quote:Svateev
                好吧,至少有一些与硬化症相关数据来源的链接问...


                天体的辐射是VLWIR。
  4. Svateev 4十月2017 11:48
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    操作员可以选择0,5“千分之一”的首选瞄准十字准线来划分水平调整锁定和垂直校正。

    作者,请翻译成俄语!
  5. Svateev 4十月2017 11:53
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    热成像通道也具有数字x2放大倍数。

    视频频道没有吗? 那么如何将通道汇集在一台显示器上?
  6. Svateev 4十月2017 11:55
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    管理员,我不明白为什么删除我的评论,并建议作者翻译(解释)一种难以理解的思想?
  7. Svateev 4十月2017 12:50
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    在频谱(LWIR)的近(长波)红外区域中,

    通常,IR子带是从可见范围算起的,因此SWIR(短波子带)在IR附近,而LWIR在IR附近。
  8. 曳光弹 8十月2017 02:29
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    我记得NSPU ..........那已经过时了。 我们被警告不要使用它们,因为它们会一举亮起。 在国外制造的夜视仪中,我们注意到是两个手指....