Отечественные приборы ночного видения

 

 

Задача эффективно использовать ночное время для решения тактических задач при ведении боевых действий всегда стояла перед военачальниками.

 

 

Текст: Роман Илющенко,
подполковник запаса, ветеран боевых действий

Технология и практика

Разработка приборов ночного видения (ПНВ) учеными и инженерами в нашей стране активно началась в 30-х годах ХХ века. Именно в это время появились первые фотоэлектронные приборы. Как верно отметил один из блогеров, специалист по этому вопросу Кирилл Рябов: «Одна ветвь развития этого направления породила телевидение и современное цифровое видео, а вторая привела к появлению электронно-оптических преобразователей (ЭОП), являющихся основой для приборов ночного видения».

 Принцип действия

Типовой ПНВ состоит из объектива, ЭОП с блоком питания и окуляра. Принцип его работы вкратце таков: отраженный от объекта наблюдения свет проходит через объектив и создает изображение на входе (катоде) ЭОП, которое электронным способом усиливается и, проецируясь в желто-зеленом свечении на выходном экране преобразователя, передается через окуляр на глаз наблюдателя.

Отличительная особенность этих типов приборов в том, что изображение четкое только в центре, с искажением и меньшим разрешением по краю. Кроме того, если в поле зрения попадают яркие источники света, например фонари, светящиеся окна домов и подобные им, то они могут засветить все изображение, препятствуя возможности наблюдения.

По принципу действия все ПНВ делятся на два класса: приборы, использующие отраженный от целей и местных предметов свет Луны, звезд (пассивные) или искусственных источников – инфракрасных осветителей (активные), и приборы, использующие преимущественно собственное тепловое излучение целей и местных предметов, о которых речь ниже.

 ПНВ. Исторический экскурс

Одним из первых ПНВ в Советском Союзе стала система «Квант», в основе которой лежал принцип инфракрасного излучения. Для работы прибора был необходим отраженный от окружающих объектов инфракрасный свет, а сам ЭОП имел фотокатод и люминесцирующий экран. (Подобная система, кстати, используется до сих пор, хотя и вынуждена конкурировать с другими типами ПНВ.)

Сам «Квант» – достаточно крупногабаритный по своим размерам комплекс – сначала планировалось устанавливать на самолетах. Однако позже проект был перенацелен на танки. Разрабатывались подобные системы и для ВМФ. К началу Великой Отечественной войны только Черноморский флот располагал 15 комплектами корабельных систем ночного видения. А к середине осени 1941-го моряки-черноморцы получили еще 18. Осенью 1943 года сотрудники Всероссийского электротехнического института создали ночной прицел для стрелкового оружия. По понятным причинам его не удалось укомплектовать прожектором подсвета. Тем не менее, при использовании внешнего источника ИК-излучения система работала неплохо. Претензии вызывала небольшая дальность действия – даже в 1945 году у лучших прототипов этот показатель не превышал 150–200 метров.

По окончании Великой Отечественной войны наши ученые получили возможность сравнить свои разработки с трофейными. Оказалось, что хваленая немецкая аппаратура по своим показателям практически не отличалась от отечественной.

ПНВ продолжали совершенствоваться, приоритет отдавался то одному, то другому типу подсветки прибора. Так, в 70-х – начале 80-х годов ХХ века резко возрос интерес к приборам активного типа вследствие использования для них в качестве осветителей лазеров, работающих в импульсном режиме. Цель при этом освещается короткими импульсами лазерного излучения. Поскольку прибор включается только тогда, когда объектива достигают лазерные импульсы, отраженные от цели, в ПНВ не попадают паразитные импульсы от местных предметов, находящихся впереди и позади цели, а также отраженные от взвешенных в атмосфере частиц пыли, влаги, дыма. В результате дальность наблюдения значительно возрастает по сравнению с подсветкой обычными ИК прожекторами.

ТВП. Современные разработки

Вскоре появились приборы нового типа, которые вполне можно отнести к ПНВ, но, поскольку они преобразуют тепловое излучение в видимое изображение, чаще их называют тепловизионными приборами (ТВП). Разработка последних началась в 60-е годы ХХ века. Между двумя типами приборов нет принципиальной конкуренции, но следует отметить, что только в 2009–2010 годах объемы продаж «тепловизоров» выросли более чем в два раза! Принципиальная разница между ПНВ и ТПВ состоит в источнике освещения, который нужен первому и без которого обходится второй.

Наиболее перспективным направлением развития этого типа прибора является применение технологии неохлаждаемых болометров, основанной на сверхточном определении изменения сопротивления тонких пластинок под действием теплового излучения всего спектрального диапазона. В силу этого тепловизор – прибор дорогостоящий. Для его создания применяются редкие металлы, например германий, поэтому в настоящее время ведутся поиски более дешевых материалов.

Тепловизор

Важно отметить, что несмотря на санкции, которые введены США и странами ЕС против России и существенно затронули наш оборонно-промышленный комплекс, мы не свернем это перспективное направление вооружения, поскольку в стране налажено собственное производство этих приборов. Их выпускают ОАО ЦНИИ «Циклон» и НПЦ «Спектр АТ».

К основным маркам отечественных тепловизоров, стоящих сегодня на вооружении российской армии и ВВ МВД РФ, можно отнести приборы «Сыч-3ЦУ» и «Катран-3», которые «по своим ТТХ не уступают зарубежным аналогам и удовлетворяют всем требованиям современной экипировки, – как считает эксплуатирующий их полковник И.Козленко. – Основная сфера их применения – разведка, охрана объектов, оценка степени маскировки объектов, поиск раненых и пострадавших, обнаружение мин и тайников, несанкционированных, скрытых захоронений».

Оба прибора предназначены для работы в круглосуточном режиме в любых погодных условиях. Обе камеры позволяют увидеть человека на дистанции около 1 километра, а распознать его – с расстояния 500–600 метров. «Сыч» к тому же способен не только обнаружить цель, но и определить ее координаты с отображением информации на электронной карте местности. При этом прибор не нуждается в специальном и техническом обслуживании в течение 10 лет! Тепловизор «Катран» в свою очередь более практичен, оснащен дисплеем высокого разрешения.

Новейшим прибором тепловидения можно назвать портативную камеру-дальномер «Сыч-4». В ней применены передовые технологии неохлаждаемых микроболометров и безопасных лазерных дальномеров. Удачное сочетание современных технологий позволяет эффективно использовать камеру в любых системах безопасности и охраны, а встроенная система записи изображений позволяет проводить документирование в течение всего рабочего времени камеры. В силу объективных причин ТВП, в отличие от ПНВ, пока не могут устанавливаться на стрелковое оружие, но используются как автономно, так и в любых комбинациях на штатной технике.

Полевой опыт

Данные приборы активно применяются (в основном подразделениями ФСБ, спецназа и разведки) в районах Северного Кавказа, где вводится режим контртеррористической операции. Там они являются одним из основных средств тактической оптико-электронной разведки, используемых во всепогодных условиях. По отзывам военнослужащих, активно пользующихся ТПВ, как один из побочных отрицательных эффектов у них отмечается ухудшение зрения. В некоторых ситуациях (например, при работе в помещении) тепловизоры значительно уступают ПНВ, так как при избытке тепла оператору тяжело определить четкие очертания живой цели.

По мнению военнослужащих спецподразделения МВД, использующих в работе как отечественные ПНВ, так и ТПВ, в идеале им нужен компактный, всепогодный прибор-прицел с двумя ветвями, совмещающий их характеристики. Главный критерий – качественная, неразмытая картинка и возможность идентификации объекта.
Свой опыт есть и у пограничников, которые традиционно в числе первых получают на вооружение новейшие разработки подобных образцов техники. Потребность в тепловизорах у них особенно высока на равнинных пограничных территориях, где такие приборы особенно эффективны. Модификация тепловизионной камеры для них будет носить название «Мути». Эта камера с автофокусировкой внешне не отличается от распространенных систем видеонаблюдения.

В качестве удачного примера использования специальных приборов в поисково-разведывательных мероприятиях на Северном Кавказе можно привести факт, рассказанный корреспонденту «Нового оборонного заказа» сержантами Александром К. и Ибрагимом М.
В одном из районов на севере Дагестана их подразделением была заблокирована банда. Местность равнинная, с плотным пересечением каналов для полива сельхозугодий, вдоль каналов и арыков все заросло камышом. Маневренной группе спецназа поставлена задача: осуществлять осмотр местности с помощью тепловизионных приборов. В одном из мест, в большой заросли камыша, оператору удалось обнаружить контрастную цель, которую уничтожили прицельным огнем из пулемета. После досмотра на этом месте был обнаружен погибший вооруженный боевик.

 

4 ответов

  1. Kat Lu
    У немцев в 1945 году, было 54 оснащенных FG 1250 “Пантер”, а опытная партия MP-43/1 c ПНВ была произведена в количестве 310 шт... в СССР с 1935 года в лаборатории В. И. Архангельского началась разработка приборов ночного видения (ПНВ) на основе электронно-оптических преобразователей (ЭОП) в 1937 году П. В. Тимофеевым и В. И. Архангельским была предложена ,технологичная конструкция ЭОП типов Ц-1 и Ц-2, в организации производства принимали участие В. В. Сорокина, Е. Г. Кормакова, М. М. Бутслов и ряд других сотрудников ВЭИ.... НИБТ на полигоне в 1937 г. на танке БТ-7 были испытаны и рекомендованы к серийному производству прожекторы для ведения стрельбы ночью. в 1939–1940 гг. прошли испытания на танке БТ-7 отечественных ИК приборов "Шип" и "Дудка",в "комплект "Шип"разработанный Государственным оптическим институтом и Московским институтом стекла, входили инфракрасные перископические очки и комплект дополнительного оборудования для вождения машин в ночных условиях....
  2. Kat Lu
    Портативный тепловизор «Сыч-3» предназначен для круглосуточного поиска и наблюдения объектов в простых и сложных метеоусловиях и в условиях искусственных помех при осуществлении контроля заданной территории, проведении поисково-спасательных работ, выявлении очагов возгорания. Электронная угломерно-дальномерная сетка позволяет оценить дальность до объекта и угловые координаты. В тепловизоре «Сыч-3» используется передовая технология неохлаждаемых микроболометров. Камера работает в длинноволновом инфракрасном диапазоне. В инфракрасной области спектра сосредоточена основная доля собственного электромагнитного излучения большинства окружающих нас объектов естественного и искусственного происхождения. Применение высококачественной германиевой оптики обеспечивает максимально эффективное использование возможностей микроболометра. Возможность подключения внешнего источника питания и монитора позволяет использовать «Сыч-3» в стационарном или мобильном варианте. Тепловизор «Сыч-3» — единственная неохлаждаемая портативная тепловизионная камера полностью российской разработки и производства. ОАО "ЦНИИ "Циклон" Основные технические характеристики ФПУ Микроболометр aSi/ VOx Формат, пикселей 384 × 288 Размер пикселя, мкм 25 МРТ, мК < 70 Время выхода на рабочий режим @ 25°С, с < 30 Фокусное расстояние объектива, мм 70 100 Поле зрения 10,97° × 8,24° 7,69° × 5,77° Дальность обнаружения ростовой фигуры, м 1 700 2 400 Дальность распознавания ростовой фигуры, м 550 800 Выходной сигнал/ ОСИД ГОСТ 7845-92 Напряжение питания, В 7,2 Рабочая температура -20°С до +50°С (от штатного аккумулятора) -30°С до +50°С (от внешнего устройства питания) Температура хранения -50°С до +70°С Габаритные размеры, мм 200 × 145 × 90 (при f’=70 мм) 240 × 160 × 120 (при f’=100 мм) 255 × 165 × 137 (при f’=130 мм) противоударный, влагонепроницаемый Масса, кг 1,5 (при f’=70 мм) 1,7 (при f’=100 мм) 1,9 (при f’=130 мм)
  3. Kat Lu
    Портативный неохлаждаемый поисковый тепловизор «КАТРАН-3Б» Разработан и производится в России, патент №73050, ООО НПЦ "СПЕКТР-АТ". «КАТРАН-3Б» - является высокоэффективным средством круглосуточного всепогодного наблюдения (с возможностью документирования результатов, количество регистрируемых кадров не менее 7500) и предназначен для проведения поисково-спасательных операций, охраны границ, периметров и объектов, оценки степени маскировки, разведки, поиска улик, обнаружения скрытых захоронений, ночного патрулирования, скрытого наблюдения и слежения, таможенного контроля, решения криминалистических задач, обнаружения мин и тайников, обеспечения безопасности при проведении массовых мероприятий, охраны окружающей среды и т.п. Корпус тепловизора выполнен из ударопрочной пластмассы, обрезинен и надежно защищен от внешних воздействий. Тепловизор имеет бинокуляр высокого разрешения, не требующий изменения межзрачкового расстояния. Управление тепловизором осуществляется с помощью двух кнопок и оптического энкодера. Штатный объектив защищен металлической блендой, которая легко скручивается, что позволяет крепить на объектив оптический адаптер (экстендер). Экстендер увеличивает в разы фокусное расстояние базового объектива и, соответственно, - расстояние обнаружения. Технические характеристики Характеристики приемника теплового излучения Тип приемника неохлаждаемый микроболометр aSi Формат приемника 320х240 пикс. Минимальная различимая разность температур 0,05°С Рабочий спектральный диапазон 7 – 14 мкм Время выхода на рабочий режим, не более 5 с Объектив Фокусное расстояние 50 мм Угол поля зрения 12°х9° Диапазон фокусировки 1м... ∞ Дальность действия Дистанция обнаружения/распознавания: -человека 1015/400 м Окуляр и встроенный микродисплей Диапазон настройки окуляра ±4 диоптр. Микродисплей: - тип - разрешение AMLCD 0,44" 640х480 пикс. Функциональные возможности - переключение режима отображения тепловизионного изображения: горячее-белое (позитив), горячее-черное (негатив); - изменение цветовой палитры тепловизионного изображения (черно-белая, черно-зеленая); - ручная регулировка яркости подсветки встроенного микродисплея; - цифровое увеличение изображения 1х, 2х, 4х; - сохранение кадров в формате BMP с индикацией свободного объема памяти карты; - индикация состояния аккумулятора или подключенного внешнего источника питания. Интерфейсы Видео PAL, разъем LEMO Автономное питание: Li-ion аккумулятор 14,4 В 6 Вт Сетевое питание: - сетевой адаптер 12 В - потребляемая мощность при заряде аккумулятора 18 Вт - потребляемая мощность при работе прибора и заряде аккумулятора одновременно 24 Вт Время непрерывной работы в нормальных климатических условиях, не менее 6 ч Физические характеристики Масса прибора с элементами питания 1,5 кг Габаритные размеры прибора 225х144х70 мм Класс защиты IP65 Диапазон рабочих температур -20°С…+40°С
  4. Nersmail
    Насколько мне известно, тепловизионные прицелы уже тоже в ходу все-таки

Оставить комментарий

Вы должны войти Авторизованы чтобы оставить комментарий.

Партнеры