Прицел ночной военный – коллиматорный, открытый, стрелковый, снайперский, тепловизионный, точечный, маленький, ночного видения и для охоты, какая кратность, как пристреливать

Содержание

Ночное видение: больше продвинутых прицелов

Когда-то ограниченные армиями первого порядка, системы ночного видения теперь стали распространенным инструментом многих наземных сил. Как всегда, западная промышленность и военные пытаются улучшить возможности этих систем с целью сохранения превосходства над возможными оппонентами. При этом приходится сталкиваться с множеством проблем и одна из основных, конечно же, массогабаритные и энергопоглощающие характеристики.

Появление неохлаждаемых тепловизионных сенсоров позволило внедрить эту технологию в ручные системы и винтовочные прицелы, Процесс миниатюризации продолжается, разрабатываются сенсоры меньших размеров, хотя скоро размеры оптики достигнут своих физических пределов. Что касается увеличения яркости изображения, то в этой сфере были разработаны новые трубки с повышенными возможностями, позволившие взглянуть дальше в темноту; в тоже время повысилось качество и тепловизионных устройств. Многочисленные производители в настоящее время берут сильные стороны этих двух технологий и совмещают их в комбинированных системах, дающих пользователям смешанное изображение, на котором тепловой сенсор позволяет увидеть невидимые невооруженному глазу скрытые горячие пятна, тогда как усилитель яркости дает общее изображение.

Компании Benin и Photonis объединили усилия по разработке комбинированной системы на основе дневной цветной КМОП-камеры и неохлаждаемого микроболометра

Встраивание информации в системы технического зрения, либо днем, либо ночью, является еще одним шагом вперед на пути к тому, что известно под термином «дополненная реальность». На данный момент это справедливо для пешего солдата, но некоторые технологии активно «мигрируют» в бронированные машины, несколько европейских компаний в настоящее время рассматривают возможность оборудования рабочего места водителя полностью виртуальным зрением (не забудем и израильский перспективный танк «Кармель»). Подобные решения могли бы значительно повысить качество вождения в ночное время, а использование дополненной реальности повысило бы уровни безопасности и владения обстановкой. Соответственно, такие технологи, как например, тепловидение, становятся нечто большим, чем просто усовершенствования ночного зрения. Посмотрим, что происходит в сфере слияния технологий на примере европейских компаний.

Комбинированный прицел FUZIR-V компании Pyser-SGI

На выставке DSEI 2015 компания Pyser-SGI представила два варианта своей системы FUZIR: FUZIR-V (visible — видимый) и FUZIR-I (intensification — усиление). Оба прибора базируются на одном термочувствительном элементе, представляющем собой микроболометр формата 384×288 из аморфного кремния, работающий в диапазоне 7-14 мкм, но вторые каналы у них разные. FUZIR-v – это отдельный прицел, он имеет также дневной канал на основе дневной телекамеры для низкой освещенности, изображение с обоих каналов выводится на монохромный дисплей размером 852×600 пикселей с диагональным полем зрения 19,2°. Оператор может выбирать свое предпочтительное визирное перекрестье при 0,5 «тысячной» за деление фиксатора горизонтальной регулировки и вертикальной поправки. Ручки настроек позволяют увеличить или уменьшить тепловой ввод и переключить полярность; тепловизионный канал также имеет цифровое увеличение х2.

В крепимой системе FUZIR-i с полноценным совмещением изображений дневной канал обеспечивается телескопической оптической трубкой, которая также имеет визирное перекрестье; второй канал обеспечивает трубка усиления яркости (электронно-оптический преобразователь), например XD-4 Gen 3 или XR5. Высота и ширина у обоих устройств одинаковые, 108 и 62,5 мм соответственно; но FUZIR-i длиннее и тяжелее, 272 мм и 1527 грамм, против 209 мм и 1225 грамм у FUZIR-v. Оба прибора питаются от семи литиевых аккумуляторов АА, обеспечивающих 4 часа непрерывной работы. Водонепроницаемость обеспечивается в течение часа при погружении на глубину 20 метров. Обе системы имеют многоштырьковый разъем для передачи и записи видеопотока.

Вверху: модель корпуса в окончательном варианте, напечатанная на 3Д принтере; внизу: опытный образец крепимого прицела SWIR-диапазона, разработанный компанией AIM Infrarot-Module

На фото изображение с крепимого SWIR-прицела компании AIM. Его отличительные особенности — высокое разрешение и способность видеть сквозь стекло (объекты на заднем плане находятся в витрине)

Компания Qioptiq была среди первых европейских компаний, разработавших крепимые комбинированные прицелы. Ее собственный прибор, получивший имя Saker, в последней конфигурации был показан на выставке DSEI 2015. Saker в настоящее время находится в производстве, но комментариев по заказчикам компания не дает, хотя вся система не подпадает под Правила международной торговли оружием. Qioptiq стремится и дальше совершенствовать свои системы, на очередной выставке DSEI 2017 она представила свои новые разработки; выпуск ряда новых изделий намечен на 2018-2020 годы. Новый прицел с увеличением х1 и полем зрения 8° базируется на неохлаждаемом детекторе формата 320×240 с пикселем 17 мкм и на 18-мм усилителе яркости изображения Photonis Intens; изображение выводится на цветной OLED-дисплей 800×600. Дистанции обнаружения, распознавания, и идентификации человека составляют соответственно 1460, 540 и 260 метров в режиме усиления яркости и 1350, 460 и 210 метров в тепловизионном режиме.

Впрочем, Saker интересен тем, что он позволяет работать в смешанном режиме с совмещением изображений с обоих каналов. Было разработано устройство дистанционного управления, воспроизводящее всю функциональность Saker, которое может устанавливаться на винтовку. Питание от трех батареек АА обеспечивает непрерывную работу в течение 6,5 часов в смешанном режиме и в течение 40 часов в режиме усиления яркости. Устройство Saker весит 890 грамм, включая планку Пикатинни, батарейки, крышку объектива и легкую маскировочную накидку.


Прицел Saker компании Qioptiq устанавливается на штурмовую винтовку и соединяется с дневным прицелом Trijicon

Изображение с прицела Qioptiq Saker; этот комбинированный крепимый прицел был представлен британской компанией на выставке DSEI 2015 и в настоящее время серийно выпускается

Французская компания Bertin, часть CNIM group, представила в прошлом году свое цифровое устройство для наблюдения FusionSight, которое было разработано в соответствии с соглашением с Photonis, европейским лидером в сфере электронно-оптических преобразователей и КМОП-сенсоров для низкой освещенности. Вторая технология была выбрана в связи с тем, что, по мнению двух компаний, он лучше подходит для обработки изображений перед совмещением. Выбранный сенсор Kameleon базируется на КМОП-матрице формата 1280×1024, способной генерировать цветное изображение в условиях освещенности менее 10 миллилюкс. Что касается тепловизионного канала, то он базируется на неохлаждаемом сенсоре формата 640×480 с пикселем 17 мкм, работающем в диапазоне 8-12 мкм.

Алгоритм интеллектуального слияния сигналов был разработан компанией Bertin в сотрудничестве с французским Управлением оборонных закупок DGA. Он позволяет оптимизировать процентное соотношение дневного/теплового каналов в зависимости от объекта и, тем самым, минимизировать маскирующий эффект камуфляжа оппонента. Объединенное изображение выводится на цветной OLED-дисплей размером 1280×1024. Ночное широкое поле зрения составляет 32° и узкое — 8°, соответственно широкое поле зрения дневного канала — 29° и узкое — 7,25°. Для типичной мишени размером 2,3×2,3 метра, изображающей транспортное средство, дистанции обнаружения составляют 2950 метров днем и 1480 метров ночью, дистанции распознавания 990 и 490 метров и идентификации 490 и 245 метров соответственно. Что касается ростовой мишени размерами 0,5×1,75 метра, представляющей человека, то эти цифры следующие: 1600 и 800 метров, 540 и 270 метров, 270 и 135 метров.

Совмещение каналов в системе FusionSight; справа комбинированное изображение

Система FusionSight включает цифровой компас, девятиосный блок инерциальных измерений и GPS. Питание осуществляется от литий-полимерного аккумулятора, позволяющего непрерывно работать до 7 часов. При использовании адаптера аккумулятор может быть заменен батарейками CR123 или АА. Без аккумулятора прибор весит 990 грамм. Система позволяет записывать снимки и видео, она также оборудована беспроводной системой связи и выходом HD-видео 25 кадров/с.

Во второй половине 2016 года были проведены войсковые испытания системы в нескольких подразделениях французской армии. По их итогам было внесено несколько исправлений в программное обеспечение, в том числе и те, что направлены на улучшение человеко-машинного интерфейса. В компании Berlin назвали среди заказчиков французский флот и канадский департамент обороны, которые уже получили свои системы. Производство приборов продолжается, а в компании заявляют, что могут поставить их странам Евросоюза и НАТО в течение месяца и остальным заказчикам в течение трех месяцев.

На фото прицел FusionSight с двумя каналами; эта система была представлена компаниями Benin и Photonis на выставке Eurosatory 2016

Одним из последних изделий в сфере комбинированных систем является прибор Van Cat, показанный компанией Aselsan на выставке IDEF в Стамбуле в мае 2017 года. Он доступен в вариантах прицела и ручной камеры наблюдения. Поля зрения у этих приборов разные, тогда как сенсоры одинаковые: неохлаждаемый болометр формата 640×480 с пикселем 17 мкм и трубка усиления яркости (электронно-оптический преобразователь) поколения Gen 2+/Gen 3.

Прицел Van Cat имеет на обоих каналах диагональное поле зрения 12,9° с увеличением х2 и электронным увеличением х2 и х4; изображение выводится на цветной OLED-дисплей размером 800×600, на котором также выводится перекрестье BDC (Bullet Drop Compensator — с компенсацией понижения траектории пули). Van Cat имеет функцию автоматической оптимизации изображения, оператор также способен переключать полярность теплового изображения с режима black-hot (режим отображения тепловой картины с индикацией горячих объектов чёрным цветом и холодных объектов белым цветом) в режим white-hot и обратно.

Новый комбинированный прицел Van Cat от компании Aselsan; также доступен ручной вариант для наблюдения с увеличением х1

Имеется входной разъем видео формата PAL, а также интерфейсы RS232 и Ethernet, также имеется функция захвата изображений и видео. Прицел может использоваться с наголовным дисплеем, связь между устройствами осуществляется по беспроводному каналу. Стандартная система имеет алюминиевый корпус и весит 1,1 кг с батареями, которые обеспечивают непрерывную работу до трех часов. Впрочем, чтобы сэкономить порядка 100 грамм, компания Aselsan может предоставить прицел в композитном корпусе. Что касается ручного варианта, то его более короткая оптика дает более широкое поле зрения 30,5° с увеличением х1.

Стандартный вариант системы весит 750 грамм, также эта модель меньше по размерам, 90x80x180 мм против 225x135x100 мм у прицела VanCat. Эта система стала первым комбинированным оптронным устройством, разработанным компанией Aselsan, которая, тем не менее, получила за нее награду турецкого научного сообщества. В компании Aselsan планируют завершить квалификационный процесс и начать серийное производство системы в конце 2017 года.

Вариант прицела Van Cat от Aselsan показанный на выставке IDEF 2017; прицел имеет оптическое увеличение х2, к которому может быть добавлено электронное увеличение х2 или х4

На форуме «Будущих вооруженных сил» в Праге в октябре 2016 года британская компания Thermoteknix представила прототип своего монокуляра ночного видения FuseIR с новейшим неохлаждаемым тепловым сенсором MicroCAM 3 своей же разработки формата 384×288 с пикселем 17 мкм. Имея диаметр 36 мм и вес 30 грамм, он обеспечивает поле зрения 31° и отличается патентованной компанией Thermoteknix беззавторной технологией XTi Technology. Она позволяет получать непрерываемый обзор, кроме того, отсутствие движущихся частей повышает надежность и снижает энергопотребление. Канал усиления базируется на усилителе яркости изображения Photonis диаметром 16 мм с высокими характеристиками, имеющим поле зрения 40°.

Прибор работает в четырех режимах: усиление яркости, тепловизионный, полностью совмещенный и повышение контраста. Дистанции обнаружения, распознавания и идентификации в тепловизионном режиме составляют соответственно 1075, 269 и 135 метров для мишени типа танк и 470, 115 и 60 метров для ростовой мишени. Размеры прибора FuseIR составляют 72,5×141,5×78,5 мм, вес 430 грамм с двумя батарейками АА, которые гарантируют шесть часов непрерывной работы. Система, не подпадающая под Правила международной торговли оружием, выпускается в ручной или нашлемной конфигурациях.

В июне 2017 года Thermoteknix объявила о том, что FuseIR полностью готов к производству и первые поставки ожидаются в конце 2017 года. Позднее прибор был представлен на недавно прошедшей в Лондоне выставке DSEI. Стоит отметить, что компания Thermoteknix одной из первых разработала крепимый ИК-модуль ClipIR, весящий всего 150 грамм, который крепится впереди очков ночного видения или прицелов.

На фото сравнительные размеры монокуляра FuseIR разработки британской компании Thermoteknix; его вес составляет 430 грамм с батареями

Компания Thermoteknix разработала монокуляр FuseIR, позволяющий использовать преимущества комбинированных систем даже в конфигурации очков ночного видения

В 2014 году французская компания Thales представила свой комбинированный монокуляр ночного видения Minie-D/IR. Прибор весом 500 грамм, включая одну батарейку АА, выводит изображение на цветной SVGA-дисплей размером 800×600 в режимах «Полностью инфракрасный», «С заданной чувствительностью» или «Выделение контуров». Изображение генерируется двумя сенсорами: усилителем яркости поколения Gen II или Gen III и неохлаждаемым тепловизионным датчиком 336×256, работающим в диапазоне 7,5-13,5 мкм. Последний идет в виде модуля, который легко можно установить на стандартный прибор Minie-D. Было принято решение использовать цветной дисплей с тем, чтобы более точно интерпретировать комбинированное изображение.

При работе в режиме усиления яркости батарей хватает на 40 часов работы, но в смешанном режиме это время сокращается до 2,5 часов. Доступен блок с пятью батарейками, что позволяет увеличить эти цифры до 150 и 18 часов соответственно. В настоящее время компания Thales разрабатывает Bonie-D/IR — комбинированный вариант своего ночного бинокуляра, представленного пару лет назад. Эта система может стать стандартным прибором ночного видения французской армии в рамках программы FELIN 2.0, которая в свою очередь входит в проект глобальной трансформации вооруженных сил Scorpion.

Компания Thales разработала ИК-модуль (вверху) специально для своего монокуляра Minie-D. На фото видно место подсоединения двух систем

Компания AIM Infrarot-Module расширяет характеристики своих устройств

В то время как большинство тепловизионных систем работают в средней (средневолновой) ИК-области спектра (MWIR) и в ближней (длинноволновой) ИК-области спектра (LWIR), соответственно 3-5 и 8-14 мкм, немецкая компания AIM Infrarot-Module разрабатывает крепимый прицел, работающий в диапазоне E-SWIR (Extended — Short Wave Infrared — расширенная, дальняя (коротковолновая) ИК-область спектра). Диапазон SWIR составляет от 0,9 до 1,7 мкм, однако, AIM разработала охлаждаемый датчик на ртутно-кадмиевом теллуриде, который обладает повышенной чувствительностью от 0,9 до 2,5 мкм без снижения характеристик. Это позволяет получить разрешение изображения близкое к разрешению трубки усиления яркости и повысить достоверность идентификации.

Помимо того, что технология E-SWIR позволяет получить разрешение, существенно превышающее разрешение стандартных тепловизионных систем, она также дает еще одно громадное преимущество — способность видеть, что происходит за стеклянной поверхностью. Кроме того, система с такой технологией может видеть вблизи инфракрасных указателей, 1,06-мкм лазерных целеуказателей и 1,55-мкм лазерных дальномеров. На форуме в Праге был представлен опытный образец этой системы, все ее элементы были заключены в корпус прицельного комплекса Huntir Mk.2 этой же компании. Модель же корпуса в окончательном варианте была напечатана на 3Д принтере. Компания AIM планирует представить полноценную систему на выставке Milipol 2017, которая пройдет в ноябре в Париже. Окончательный вес системы вместе с батареями составит менее одного килограмма.

Крепимый тепловизор COTI американской компании Optics 1

Новый прибор диапазона SWIR из Штатов

Компания Optics 1, американское подразделение Vectronix, являющейся частью Safran Electronics & Defense (Safran group), имеет в своем каталоге три крепимых устройства, которые могут использоваться с приборами ночного видения. Оригинальное устройство COTI (Clip-On Thermal Imager — крепимый тепловизор) предназначено для крепления к ПВН, его микродисплей располагается впереди оптики очков, а изображение фокусируется в бесконечность. В нем используется неохлаждаемый микроболометр с матрицей формата 320×240, работающий в диапазоне 8-12 мкм. Вес с батарейкой CR123A, обеспечивающей 3 часа работы, составляет 150 грамм.

Последним дополнением к каталогу Optics 1 является прибор E-COSI (Enhanced Clip-On SWIR Imager — улучшенный крепимый тепловизор дальней области спектра), который конструктивно схож с моделью COTI но его сенсор заменен датчиком SWIR, работающим в диапазоне 0,9-1,7 мкм. Благодаря этому E-COSI может использоваться для засечки лазерных указателей и целеуказателей во время дневных и ночных операций. Кроме того, был разработан вариант E-COSI See-Spot; он отличается увеличением х2 и может обнаруживать цели на дистанции до 2000 метров.

/Николай Антонов, topwar.ru/

army-news.ru

Приборы ночного видения и тепловизоры, или как найти черную кошку в темной комнате

Зрение – наиболее важный способ восприятия окружающей действительности. Визуально мы получаем большую часть информации о внешнем мире. Наши глаза – удивительно сложный и совершенный механизм, подаренный нам природой. Но, к сожалению, возможности их несколько ограничены.

Человек способен воспринимать только очень узкий оптический диапазон всего спектра электромагнитного излучения (он еще называется видимым участком спектра), кроме того, глаз может воспринимать «картинку» только в условиях достаточной освещенности. Например, если оно падает ниже уровня 0,01 люкса, то мы теряем возможность различать цвета объектов и можем видеть только крупные предметы, находящиеся неподалеку.

Это вдвойне обидно, ведь из-за этой особенности нашего зрения мы становимся практически слепыми в темное время суток. Человек всегда завидовал другим представителям животного царства, для которых ночная мгла не является преградой: кошкам, совам, волкам, летучим мышам.

Особенно не нравилась подобная ограниченность человеческого зрения военным. Но кардинально изменить ситуацию удалось лишь в середине прошлого столетия, когда благодаря достижениям физики появились приборы ночного видения, позволяющие видеть ночью почти так же ясно, как и днем.

В настоящее время приборы ночного видения находятся не только в армейских арсеналах, их с удовольствием используют спасатели, охотники, охранные подразделения, специальные службы. А если говорить о тепловизорах, то перечень их использования еще шире.

Сегодня в свободной продаже находится огромное количество самых разнообразных типов и видов приборов ночного видения (ПНВ), выполненных в виде биноклей, моноклей (монокуляров), прицелов или обычных очков. Однако прежде чем говорить об устройстве прибора ночного видения, следует несколько слов сказать о физических принципах, на которых основана работа подобных приспособлений.

Как он работает

Работа приборов ночного видения и тепловизоров основана на физических явлениях внутреннего и внешнего фотоэффекта.

Суть явления внешнего фотоэффекта (или фотоэлектронной эмиссии) заключается в том, что твердые тела под воздействием света испускают электроны, которые и улавливаются ПНВ. Основой любого прибора ночного видения является ЭОП – электронно-оптический преобразователь, который улавливает слабый отраженный свет, усиливает его и превращает в электронный сигнал. Именно его и видит человек в объективе ПНВ. Следует понимать, что ни один прибор ночного видения не способен «видеть» в абсолютной темноте. Правда, существуют и активные ПНВ, которые используют для освещения объектов собственный источник инфракрасного излучения.

Любой прибор ночного видения состоит из трех основных составляющих: оптической, электронной и еще одной оптической. Свет принимается объективом, который затем фокусирует его на ЭОП, где фотоны превращаются электронный сигнал. Максимально усиленный сигнал передается на люминесцентный экран, где он опять превращается в привычное для человеческого глаза изображение. Вышеописанная конструкция в целом характерна для любого поколения ПНВ, просто современные приборы ночного видения (второе и третье поколение) имеют более продвинутую систему усиления сигнала.

Тепловизоры же улавливают собственное излучение любого тела или предмета, температура которого отлична от абсолютного нуля. Основной частью тепловизоров являются так называемые болометры – сложные фотоприемные устройства, которые улавливают инфракрасные волны. Подобные датчики чувствительны к длинам волн, соответствующих диапазону температур от -50 до +500 градусов Цельсия.

На самом деле, тепловизоры имеют довольно простую конструкцию. Каждый подобный прибор состоит из объектива, тепловизионной матрицы и блока обработки сигнала, а также экрана, на который выводится готовое изображение. Тепловизоры бывают двух видов: с охлаждаемой и неохлаждаемой матрицей. Первые являются наиболее чувствительными, дорогими и массивными. Их матрица охлаждается до температуры -210 до -170o C, обычно для этого используют жидкий азот. Чаще их используют на крупной военной технике (например, любой танковый прибор ночного видения).

Тепловизоры с неохлаждаемой матрицей стоят на порядок дешевле, они меньше по размеру, но и чувствительность их гораздо ниже. Однако большая часть тепловизоров, которые сегодня представлены на рынке (до 97%), относится именно к этой категории.

Одной из главных особенностей тепловизоров, которая во многом и обуславливает их высокую стоимость, являются их объективы. Дело в том, что обычное стекло, используемое в большинстве оптических приборов, абсолютно непрозрачно для инфракрасного излучения. Поэтому для объективов тепловизоров используются такие редкие материалы, как германий, рыночная цена которого составляет примерно 2 тыс. долларов за кг. Средний германиевый объектив для тепловизора стоит около 7 тыс. долларов, а цена хорошего может доходить до 20 тыс. долларов. Сегодня и в России, и за рубежом активно ищут замену германию, что в теории может снизить стоимость тепловизора на 40-50%.

История и классификация ПНВ 

Классификация приборов ночного видения основана на чувствительности фотокатода, степени усиления света, а также разрешении в центре полученного изображения. Как правило, выделяют три поколения ПНВ. Кроме того, к отдельному поколению нередко относят ранние ПНВ с дополнительным источником инфракрасного излучения. На сайтах производителей можно встретить информацию о ПНВ так называемых промежуточных поколений, вроде 1+ или 2+. Однако подобная градация больше преследует маркетинговые цели, чем является отображением реальных отличий.

Совершенствование конструкции ПНВ и появления новых поколений этих приборов шло последовательно, одно за другим. Поэтому классификацию приборов ночного видения удобнее рассматривать вместе с историей их развития.

23 августа 1914 года близ бельгийского города Остенде немцам удалось с помощью теплопеленгаторов обнаружить британскую эскадру, состоящую из броненосных крейсеров и миноносцев. И не просто обнаружить — но и корректировать с помощью этих приборов артиллерийский огонь, не давая кораблям противника приблизиться к важному порту. Считается, что именно с этого момента началась история приборов ночного видения.

В 1934 году произошел настоящий прорыв в этой области: голландец Холст создал первый в мире электронно-оптический преобразователь (ЭОП). Двумя годами позже российский эмигрант Зворыкин разработал ЭОП с электростатической фокусировкой сигнала, который позже стал «сердцем» первого коммерческого ПНВ американской компании Radio Corporation of America.

Периодом бурного развития ПНВ стала Вторая мировая война. Лидером в их разработке и применении стала гитлеровская Германия. Первый прототип прицела ночного видения был создан немецкой компанией Allgemeine Electricitats-Gesellschaft (AEG) в 1936 году, он предназначался для установки на противотанковых пушках Pak 35/36 L/45.

К 1944 году немецкие противотанковые пушки Pak 40 могли вести огонь, используя приборы ночного видения, на дистанции до 700 метров. Примерно в это же время танковые войска вермахта получили ПНВ Sperber FG 1250, с применением которого состоялось последнее крупное немецкое наступление на Восточном фронте неподалеку от венгерского озера Балатон.

Все вышеперечисленные приборы ночного видения относятся к так называемому нулевому поколению. Подобные устройства отличались очень слабой чувствительностью, поэтому для нормальной их работы был необходим дополнительный источник инфракрасного света. Например, каждые пять немецких танков, оснащенных Sperber FG 1250, сопровождал бронетранспортер с мощным инфракрасным локатором Uhu («Филин»). Кроме того, ПНВ нулевого поколения имели ЭОП, чувствительные к ярким вспышкам света. Именно поэтому в конце войны советские войска часто использовали в наступлении обычные прожекторы. Они попросту слепили немецкие ПНВ.

Были у немцев попытки создать и ПНВ, которые бы обеспечивали большую дальность видения (до 4 км), но из-за значительных размеров ИК-прожектора от них отказались. В 1944 году в войска была отправлена опытная партия (300 шт.) ПНВ Vampir, предназначенная для установки на немецкие штурмовые винтовки «Штурмгевер». В его состав, кроме непосредственно прицела, входил ИК-прожектор и аккумуляторная батарея. Общий вес прибора превышал 30 кг, дальность – 100 метров, а время его работы составляла всего лишь 20 минут. Несмотря на эти довольно скромные показатели, немцы активно использовали «Вампир» в ночных боях завершающего этапа войны.

Попытки создания ПНВ нулевого поколения были и в Советском Союзе. Еще до войны для танков семейства БТ был разработан комплекс «Дудка», позже аналогичная система появилась и для Т-34. Можно также вспомнить отечественный прибор ночного видения Ц-3, который разрабатывался для пистолетов-пулеметов ППШ-41. Подобным оружием планировали оснастить штурмовые подразделения. Однако широкого распространения ПНВ в Красной армии так и не получили. В тот период приборы ночного видения все еще были экзотикой, а Советскому Союзу во время Великой Отечественной войны было точно не до нее.

Опыт Второй мировой войны показал, что приборы ночного видения имеют прекрасные перспективы.

Стало ясно, что эта технология может серьезно изменить способ ведения боевых действий не только на суше, но и в воздухе и на море. Однако для этого ПНВ нулевого поколения должны были избавиться от большого количества присущих им недостатков, главным из которых была их низкая чувствительность. Она не только ограничивала дальность действия ПНВ, но и принуждала использовать вместе с прибором громоздкий и весьма энергоемкий ИК-прожектор. Да и в целом конструкция первых ПНВ была слишком сложной и не отличалась достаточной надежностью.

Вскоре на смену примитивным ПНВ военного периода пришли приборы первого поколения, основанные на ЭОП с электростатической фокусировкой. Они были способны усиливать входной сигнал в несколько тысяч раз. Это, в свою очередь, позволило отказаться от дополнительной подсветки. ИК-прожекторы не только излишне утяжеляли систему, но и демаскировали бойца на поле боя. Пика своего совершенства ПНВ первого поколения достигли к 60-м годам прошлого века, американцы активно использовали их во время Вьетнамской войны.

Приборы ночного видения второго поколения появились благодаря появлению революционной микроканальной технологии, это случилось в 70-е годы. Суть ее заключалась в том, что теперь оптические пластины усеивались пустотелыми трубками-каналами диаметром 10 мкм и длиной не более 1 мм. Их количество и определяло разрешение светопроводящей пластины. Фотон света, попадая в каждый из подобных каналов, вызывает выбивание целого каскада электронов, что значительно усиливало чувствительность прибора. Для ПНВ второго поколения усиление может достигать 40 тыс. раз. Их чувствительность составляет 240-400 мА/лм, а разрешение – 32-56 штр/мм.

В Советском Союзе на основе этой технологии были созданы очки ночного видения «Квакер», а в США – AN/PVS-5B.

Позже появились приборы ночного видения, в которых электростатическая линза отсутствует вовсе и происходит прямой перенос электронов к пластине с микроканалами. Такие ПНВ обычно относят к поколению 2+. На основе подобной схемы изготовлены отечественные очки ночного видения «Наглазник» или их американский аналог AN/PVS-7.

Дальнейшие усилия ученых по улучшению приборов ночного видения были направлены на усовершенствование фотокатода. Инженеры компании Philips предложили изготавливать его из нового полупроводникового материала – арсенида галлия.

Так появились приборы ночного видения третьего поколения. По сравнению с традиционными мультищелочными фотокатодоми их чувствительность стала выше на 30%, что позволило проводить наблюдение даже в условиях облачной безлунной ночи. Проблема была лишь в том, что новый материал можно было изготавливать только в условиях глубокого вакуума, и этот процесс оказался весьма трудоемок. Поэтому стоимость такого фотокатода оказалась на порядок выше, чем у его предшественников. при этом ПНВ третьего поколения могут усиливать входящий свет в 100 тыс. раз. Еще можно добавить, что производить арсенид галлия могут в промышленных масштабах только две страны – США и Россия.

Если вы где-нибудь увидите информацию о продаже ПНВ четвертого поколения, то имейте в виду: скорее всего, вас обманывают. Его пока не существует, непонятно даже, какими критериями пользоваться для определения этой группы. Хотя, конечно же, исследования по совершенствованию существующих «ночников» ведутся в десятках стран мира. Для тепловизоров ищут бюджетную замену стекла из германия, основной проблемой ПНВ является поиск более дешевого аналога арсенид-галлиевых фотокатодов. В начале нулевых годов американцы заявили о создании ПНВ нового поколения, но часть экспертов считает, что его, скорее, можно назвать поколением 3+.

Области применения и перспективы

Приборы, которые позволяют человеку видеть ночью, с каждым годом становятся все популярнее и находят себе новые области применения. Современные «гражданские» ПНВ имеют вполне доступную стоимость, поэтому их могут позволить себе и охотники, и охранные структуры, а также другие категории граждан, которым необходимо ночное видение.

Самое интересное, что сегодня на рынке присутствуют все три поколения ПНВ. Многие приборы ночного видения для охоты относятся к первому поколению или даже нулевому и имеют ИК-подсветку, что абсолютно неприемлемо для военных ПНВ. На «гражданке» используются также и устройства третьего поколения (в них видно даже в подвалах). Технологии, которые применяются при их создании, уже давно не являются секретными, просто устройства очень дорого стоят. Прицелы ПНВ также могут быть изготовлены с использованием элементов различных поколений.

Использование тепловизоров также давно уже перестало быть исключительной прерогативой военных. Кроме охоты и наблюдения в темное время суток, подобные приборы все шире применяются в научных исследованиях. С их помощью, например, проверяют космические корабли перед стартом: тепловизор прекрасно показывает различные утечки, которые могут привести к катастрофе. Незаменим тепловизор и в энергетике. Этот прибор может легко показать, где из здания наиболее активно уходит тепло, а также позволит обнаружить места максимальных нагрузок в энергетических сетях. Применяют тепловизоры и медицине: по температурной карте человеческого тела можно даже ставить некоторые диагнозы. С каждым годом подобные приборы становятся все дешевле, поэтому сфера их применения неуклонно расширяется.

militaryarms.ru

Армейский прибор ночного видения - история разработок и модели с характеристиками

Вера

Разбиралась в теме

Армейский прибор ночного видения

«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».
Кирилл Рябов, разработчик

Сокращения:

  • ПНВ — прибор ночного видения.
  • ИК — инфракрасный.
  • ЭОП — электронно — оптический преобразователь.

Принцип работы ПНВ

При помощи катода усиливает ночной свет, преобразуя невидимые человеком ИК-лучи в хорошо видимый спектр. Изображение фотокатод передаёт на люминесцентный экран, и картинка становится видимой. На практике существует большое количество ПНВ старых разработок типа ПНВ-57е, задействованы и новейшие третьего поколения, спаренные с тепловизором.

Функция ПНВПНВ первого
поколения
ПНВ второго поколенияПНВ третьего поколения
Чувствительность фотокатода120-250 мА/люмен,240 мА/лм от 900 до 1600 мА/лм
Усиление света120-900 разот 25 000 до 50 000до 100 000
Ресурс40 часовот 1000 до 3000 час.10 000 часов
Расстояние до крупного объекта200-300 метров400-600 метров10 000 часов
Расстояние до мелкого объекта150-250 метров250-300 метров350-500 метров

soldats.club

больше продвинутых прицелов для продвинутых солдат » Военное обозрение

Когда-то ограниченные армиями первого порядка, системы ночного видения теперь стали распространенным инструментом многих наземных сил. Как всегда, западная промышленность и военные пытаются улучшить возможности этих систем с целью сохранения превосходства над возможными оппонентами. При этом приходится сталкиваться с множеством проблем и одна из основных, конечно же, массогабаритные и энергопоглощающие характеристики.


Появление неохлаждаемых тепловизионных сенсоров позволило внедрить эту технологию в ручные системы и винтовочные прицелы, Процесс миниатюризации продолжается, разрабатываются сенсоры меньших размеров, хотя скоро размеры оптики достигнут своих физических пределов. Что касается увеличения яркости изображения, то в этой сфере были разработаны новые трубки с повышенными возможностями, позволившие взглянуть дальше в темноту; в тоже время повысилось качество и тепловизионных устройств. Многочисленные производители в настоящее время берут сильные стороны этих двух технологий и совмещают их в комбинированных системах, дающих пользователям смешанное изображение, на котором тепловой сенсор позволяет увидеть невидимые невооруженному глазу скрытые горячие пятна, тогда как усилитель яркости дает общее изображение. Встраивание информации в системы технического зрения, либо днем, либо ночью, является еще одним шагом вперед на пути к тому, что известно под термином «дополненная реальность». На данный момент это справедливо для пешего солдата, но некоторые технологии активно «мигрируют» в бронированные машины, несколько европейских компаний в настоящее время рассматривают возможность оборудования рабочего места водителя полностью виртуальным зрением (не забудем и израильский перспективный танк «Кармель»). Подобные решения могли бы значительно повысить качество вождения в ночное время, а использование дополненной реальности повысило бы уровни безопасности и владения обстановкой. Соответственно, такие технологи, как например, тепловидение, становятся нечто большим, чем просто усовершенствования ночного зрения. Посмотрим, что происходит в сфере слияния технологий на примере европейских компаний.
Компании Benin и Photonis объединили усилия по разработке комбинированной системы на основе дневной цветной КМОП-камеры и неохлаждаемого микроболометра
Комбинированный прицел FUZIR-V компании Pyser-SGI

На выставке DSEI 2015 компания Pyser-SGI представила два варианта своей системы FUZIR: FUZIR-V (visible - видимый) и FUZIR-I (intensification - усиление). Оба прибора базируются на одном термочувствительном элементе, представляющем собой микроболометр формата 384x288 из аморфного кремния, работающий в диапазоне 7-14 мкм, но вторые каналы у них разные. FUZIR-v – это отдельный прицел, он имеет также дневной канал на основе дневной телекамеры для низкой освещенности, изображение с обоих каналов выводится на монохромный дисплей размером 852x600 пикселей с диагональным полем зрения 19,2°. Оператор может выбирать свое предпочтительное визирное перекрестье при 0,5 «тысячной» за деление фиксатора горизонтальной регулировки и вертикальной поправки. Ручки настроек позволяют увеличить или уменьшить тепловой ввод и переключить полярность; тепловизионный канал также имеет цифровое увеличение х2. В крепимой системе FUZIR-i с полноценным совмещением изображений дневной канал обеспечивается телескопической оптической трубкой, которая также имеет визирное перекрестье; второй канал обеспечивает трубка усиления яркости (электронно-оптический преобразователь), например XD-4 Gen 3 или XR5. Высота и ширина у обоих устройств одинаковые, 108 и 62,5 мм соответственно; но FUZIR-i длиннее и тяжелее, 272 мм и 1527 грамм, против 209 мм и 1225 грамм у FUZIR-v. Оба прибора питаются от семи литиевых аккумуляторов АА, обеспечивающих 4 часа непрерывной работы. Водонепроницаемость обеспечивается в течение часа при погружении на глубину 20 метров. Обе системы имеют многоштырьковый разъем для передачи и записи видеопотока.


Вверху: модель корпуса в окончательном варианте, напечатанная на 3Д принтере; внизу: опытный образец крепимого прицела SWIR-диапазона, разработанный компанией AIM Infrarot-Module
На фото изображение с крепимого SWIR-прицела компании AIM. Его отличительные особенности - высокое разрешение и способность видеть сквозь стекло (объекты на заднем плане находятся в витрине)

Компания Qioptiq была среди первых европейских компаний, разработавших крепимые комбинированные прицелы. Ее собственный прибор, получивший имя Saker, в последней конфигурации был показан на выставке DSEI 2015. Saker в настоящее время находится в производстве, но комментариев по заказчикам компания не дает, хотя вся система не подпадает под Правила международной торговли оружием. Qioptiq стремится и дальше совершенствовать свои системы, на очередной выставке DSEI 2017 она представила свои новые разработки; выпуск ряда новых изделий намечен на 2018-2020 годы. Новый прицел с увеличением х1 и полем зрения 8° базируется на неохлаждаемом детекторе формата 320x240 с пикселем 17 мкм и на 18-мм усилителе яркости изображения Photonis Intens; изображение выводится на цветной OLED-дисплей 800x600. Дистанции обнаружения, распознавания, и идентификации человека составляют соответственно 1460, 540 и 260 метров в режиме усиления яркости и 1350, 460 и 210 метров в тепловизионном режиме. Впрочем, Saker интересен тем, что он позволяет работать в смешанном режиме с совмещением изображений с обоих каналов. Было разработано устройство дистанционного управления, воспроизводящее всю функциональность Saker, которое может устанавливаться на винтовку. Питание от трех батареек АА обеспечивает непрерывную работу в течение 6,5 часов в смешанном режиме и в течение 40 часов в режиме усиления яркости. Устройство Saker весит 890 грамм, включая планку Пикатинни, батарейки, крышку объектива и легкую маскировочную накидку.



Прицел Saker компании Qioptiq устанавливается на штурмовую винтовку и соединяется с дневным прицелом Trijicon
Изображение с прицела Qioptiq Saker; этот комбинированный крепимый прицел был представлен британской компанией на выставке DSEI 2015 и в настоящее время серийно выпускается

Французская компания Bertin, часть CNIM group, представила в прошлом году свое цифровое устройство для наблюдения FusionSight, которое было разработано в соответствии с соглашением с Photonis, европейским лидером в сфере электронно-оптических преобразователей и КМОП-сенсоров для низкой освещенности. Вторая технология была выбрана в связи с тем, что, по мнению двух компаний, он лучше подходит для обработки изображений перед совмещением. Выбранный сенсор Kameleon базируется на КМОП-матрице формата 1280x1024, способной генерировать цветное изображение в условиях освещенности менее 10 миллилюкс. Что касается тепловизионного канала, то он базируется на неохлаждаемом сенсоре формата 640x480 с пикселем 17 мкм, работающем в диапазоне 8-12 мкм. Алгоритм интеллектуального слияния сигналов был разработан компанией Bertin в сотрудничестве с французским Управлением оборонных закупок DGA. Он позволяет оптимизировать процентное соотношение дневного/теплового каналов в зависимости от объекта и, тем самым, минимизировать маскирующий эффект камуфляжа оппонента. Объединенное изображение выводится на цветной OLED-дисплей размером 1280x1024. Ночное широкое поле зрения составляет 32° и узкое - 8°, соответственно широкое поле зрения дневного канала - 29° и узкое - 7,25°. Для типичной мишени размером 2,3x2,3 метра, изображающей транспортное средство, дистанции обнаружения составляют 2950 метров днем и 1480 метров ночью, дистанции распознавания 990 и 490 метров и идентификации 490 и 245 метров соответственно. Что касается ростовой мишени размерами 0,5x1,75 метра, представляющей человека, то эти цифры следующие: 1600 и 800 метров, 540 и 270 метров, 270 и 135 метров.


Совмещение каналов в системе FusionSight; справа комбинированное изображение

Система FusionSight включает цифровой компас, девятиосный блок инерциальных измерений и GPS. Питание осуществляется от литий-полимерного аккумулятора, позволяющего непрерывно работать до 7 часов. При использовании адаптера аккумулятор может быть заменен батарейками CR123 или АА. Без аккумулятора прибор весит 990 грамм. Система позволяет записывать снимки и видео, она также оборудована беспроводной системой связи и выходом HD-видео 25 кадров/с. Во второй половине 2016 года были проведены войсковые испытания системы в нескольких подразделениях французской армии. По их итогам было внесено несколько исправлений в программное обеспечение, в том числе и те, что направлены на улучшение человеко-машинного интерфейса. В компании Berlin назвали среди заказчиков французский флот и канадский департамент обороны, которые уже получили свои системы. Производство приборов продолжается, а в компании заявляют, что могут поставить их странам Евросоюза и НАТО в течение месяца и остальным заказчикам в течение трех месяцев.


На фото прицел FusionSight с двумя каналами; эта система была представлена компаниями Benin и Photonis на выставке Eurosatory 2016

Одним из последних изделий в сфере комбинированных систем является прибор Van Cat, показанный компанией Aselsan на выставке IDEF в Стамбуле в мае 2017 года. Он доступен в вариантах прицела и ручной камеры наблюдения. Поля зрения у этих приборов разные, тогда как сенсоры одинаковые: неохлаждаемый болометр формата 640x480 с пикселем 17 мкм и трубка усиления яркости (электронно-оптический преобразователь) поколения Gen 2+/Gen 3. Прицел Van Cat имеет на обоих каналах диагональное поле зрения 12,9° с увеличением х2 и электронным увеличением х2 и х4; изображение выводится на цветной OLED-дисплей размером 800x600, на котором также выводится перекрестье BDC (Bullet Drop Compensator - с компенсацией понижения траектории пули). Van Cat имеет функцию автоматической оптимизации изображения, оператор также способен переключать полярность теплового изображения с режима black-hot (режим отображения тепловой картины с индикацией горячих объектов чёрным цветом и холодных объектов белым цветом) в режим white-hot и обратно.


Новый комбинированный прицел Van Cat от компании Aselsan; также доступен ручной вариант для наблюдения с увеличением х1

Имеется входной разъем видео формата PAL, а также интерфейсы RS232 и Ethernet, также имеется функция захвата изображений и видео. Прицел может использоваться с наголовным дисплеем, связь между устройствами осуществляется по беспроводному каналу. Стандартная система имеет алюминиевый корпус и весит 1,1 кг с батареями, которые обеспечивают непрерывную работу до трех часов. Впрочем, чтобы сэкономить порядка 100 грамм, компания Aselsan может предоставить прицел в композитном корпусе. Что касается ручного варианта, то его более короткая оптика дает более широкое поле зрения 30,5° с увеличением х1. Стандартный вариант системы весит 750 грамм, также эта модель меньше по размерам, 90x80x180 мм против 225x135x100 мм у прицела VanCat. Эта система стала первым комбинированным оптронным устройством, разработанным компанией Aselsan, которая, тем не менее, получила за нее награду турецкого научного сообщества. В компании Aselsan планируют завершить квалификационный процесс и начать серийное производство системы в конце 2017 года.



Вариант прицела Van Cat от Aselsan показанный на выставке IDEF 2017; прицел имеет оптическое увеличение х2, к которому может быть добавлено электронное увеличение х2 или х4

На форуме «Будущих вооруженных сил» в Праге в октябре 2016 года британская компания Thermoteknix представила прототип своего монокуляра ночного видения FuseIR с новейшим неохлаждаемым тепловым сенсором MicroCAM 3 своей же разработки формата 384x288 с пикселем 17 мкм. Имея диаметр 36 мм и вес 30 грамм, он обеспечивает поле зрения 31° и отличается патентованной компанией Thermoteknix беззавторной технологией XTi Technology. Она позволяет получать непрерываемый обзор, кроме того, отсутствие движущихся частей повышает надежность и снижает энергопотребление. Канал усиления базируется на усилителе яркости изображения Photonis диаметром 16 мм с высокими характеристиками, имеющим поле зрения 40°. Прибор работает в четырех режимах: усиление яркости, тепловизионный, полностью совмещенный и повышение контраста. Дистанции обнаружения, распознавания и идентификации в тепловизионном режиме составляют соответственно 1075, 269 и 135 метров для мишени типа танк и 470, 115 и 60 метров для ростовой мишени. Размеры прибора FuseIR составляют 72,5x141,5x78,5 мм, вес 430 грамм с двумя батарейками АА, которые гарантируют шесть часов непрерывной работы. Система, не подпадающая под Правила международной торговли оружием, выпускается в ручной или нашлемной конфигурациях. В июне 2017 года Thermoteknix объявила о том, что FuseIR полностью готов к производству и первые поставки ожидаются в конце 2017 года. Позднее прибор был представлен на недавно прошедшей в Лондоне выставке DSEI. Стоит отметить, что компания Thermoteknix одной из первых разработала крепимый ИК-модуль ClipIR, весящий всего 150 грамм, который крепится впереди очков ночного видения или прицелов.


На фото сравнительные размеры монокуляра FuseIR разработки британской компании Thermoteknix; его вес составляет 430 грамм с батареями
Компания Thermoteknix разработала монокуляр FuseIR, позволяющий использовать преимущества комбинированных систем даже в конфигурации очков ночного видения

В 2014 году французская компания Thales представила свой комбинированный монокуляр ночного видения Minie-D/IR. Прибор весом 500 грамм, включая одну батарейку АА, выводит изображение на цветной SVGA-дисплей размером 800x600 в режимах «Полностью инфракрасный», «С заданной чувствительностью» или «Выделение контуров». Изображение генерируется двумя сенсорами: усилителем яркости поколения Gen II или Gen III и неохлаждаемым тепловизионным датчиком 336x256, работающим в диапазоне 7,5-13,5 мкм. Последний идет в виде модуля, который легко можно установить на стандартный прибор Minie-D. Было принято решение использовать цветной дисплей с тем, чтобы более точно интерпретировать комбинированное изображение. При работе в режиме усиления яркости батарей хватает на 40 часов работы, но в смешанном режиме это время сокращается до 2,5 часов. Доступен блок с пятью батарейками, что позволяет увеличить эти цифры до 150 и 18 часов соответственно. В настоящее время компания Thales разрабатывает Bonie-D/IR - комбинированный вариант своего ночного бинокуляра, представленного пару лет назад. Эта система может стать стандартным прибором ночного видения французской армии в рамках программы FELIN 2.0, которая в свою очередь входит в проект глобальной трансформации вооруженных сил Scorpion.


Компания Thales разработала ИК-модуль (вверху) специально для своего монокуляра Minie-D. На фото видно место подсоединения двух систем

Компания AIM Infrarot-Module расширяет характеристики своих устройств

В то время как большинство тепловизионных систем работают в средней (средневолновой) ИК-области спектра (MWIR) и в ближней (длинноволновой) ИК-области спектра (LWIR), соответственно 3-5 и 8-14 мкм, немецкая компания AIM Infrarot-Module разрабатывает крепимый прицел, работающий в диапазоне E-SWIR (Extended - Short Wave Infrared - расширенная, дальняя (коротковолновая) ИК-область спектра). Диапазон SWIR составляет от 0,9 до 1,7 мкм, однако, AIM разработала охлаждаемый датчик на ртутно-кадмиевом теллуриде, который обладает повышенной чувствительностью от 0,9 до 2,5 мкм без снижения характеристик. Это позволяет получить разрешение изображения близкое к разрешению трубки усиления яркости и повысить достоверность идентификации. Помимо того, что технология E-SWIR позволяет получить разрешение, существенно превышающее разрешение стандартных тепловизионных систем, она также дает еще одно громадное преимущество - способность видеть, что происходит за стеклянной поверхностью. Кроме того, система с такой технологией может видеть вблизи инфракрасных указателей, 1,06-мкм лазерных целеуказателей и 1,55-мкм лазерных дальномеров. На форуме в Праге был представлен опытный образец этой системы, все ее элементы были заключены в корпус прицельного комплекса Huntir Mk.2 этой же компании. Модель же корпуса в окончательном варианте была напечатана на 3Д принтере. Компания AIM планирует представить полноценную систему на выставке Milipol 2017, которая пройдет в ноябре в Париже. Окончательный вес системы вместе с батареями составит менее одного килограмма.


Крепимый тепловизор COTI американской компании Optics 1

Новый прибор диапазона SWIR из Штатов

Компания Optics 1, американское подразделение Vectronix, являющейся частью Safran Electronics & Defense (Safran group), имеет в своем каталоге три крепимых устройства, которые могут использоваться с приборами ночного видения. Оригинальное устройство COTI (Clip-On Thermal Imager - крепимый тепловизор) предназначено для крепления к ПВН, его микродисплей располагается впереди оптики очков, а изображение фокусируется в бесконечность. В нем используется неохлаждаемый микроболометр с матрицей формата 320x240, работающий в диапазоне 8-12 мкм. Вес с батарейкой CR123A, обеспечивающей 3 часа работы, составляет 150 грамм. Последним дополнением к каталогу Optics 1 является прибор E-COSI (Enhanced Clip-On SWIR Imager - улучшенный крепимый тепловизор дальней области спектра), который конструктивно схож с моделью COTI но его сенсор заменен датчиком SWIR, работающим в диапазоне 0,9-1,7 мкм. Благодаря этому E-COSI может использоваться для засечки лазерных указателей и целеуказателей во время дневных и ночных операций. Кроме того, был разработан вариант E-COSI See-Spot; он отличается увеличением х2 и может обнаруживать цели на дистанции до 2000 метров.

По материалам сайтов:
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

topwar.ru

ПНВ для бойца: выбор и использование

Американский солдат, оснащенный монокуляром ночного видения AN/PVS-14, ведет огонь из ружья 12-го калибра.

Приборами ночного видения (ПНВ) представлена, без сомнения, наиболее впечатляющая часть современного вспомогательного оснащения для ведения боя в условиях недостаточной освещенности. Место действия, которое прежде оставалось невидимым для невооруженного глаза, сегодня предстает перед человеком словно в свете дня, пусть и в зеленых тонах. Новейшие системы позволяют оператору ясно видеть других людей, оставаясь при этом скрытым под покровом темноты, насколько это позволяют условия местности и освещения.

Наиболее совершенные модели ПНВ относительно дороги, хотя со временем их стоимость несколько снижается. Сегодня на рынке предлагается такое разнообразие типов ПНВ, что сложно определится с выбором того, что нужно именно вам. Первым разумным шагом к оценке приборов этого класса станет выяснение спектра задач, которые призвана решать та или иная система.

 

ТИПЫ   ПНВ

Существует три основных типа ПНВ: приборы для наблюдения, ночные прицелы и очки ночного видения. Кроме светоусиливающих, существуют также тепловизионные ПНВ, но они не являются предметом рассмотрения данной статьи.

Выбор устройства того или иного типа определяется главным образом целевой установкой (намерены ли вы использовать устройство в сочетании с оружием), а также расстоянием, на котором предполагается вступить в контакт с противником.

 

Приборы  ночного наблюдения

Приборы ночного наблюдения аналогичны перископам и биноклям. Эти ПНВ предназначены для наблюдения, ведения разведки и ориентирования на местности, но они плохо приспособлены для ведения прицельного огня. Если вы собираетесь пользоваться одновременно ПНВ и оружием, вам понадобится прибор одного из двух представленных ниже типов.

 

Ночные прицелы

Ночной прицел можно представить как оптический прицел для ведения огня из стрелкового оружия в темное время суток. Такие прицелы могут быть чисто ночными, двойного назначения – для стрельбы как днем, так и ночью, и представлять собой насадки на стандартные телескопические прицелы. Преимуществами двух последних типов является то, что их использование не требует при изменении условий освещенности дополнительной выверки.

Поскольку устройство устанавливается непосредственно на оружие и ориентируется по оси ствола, ночной прицел больше всего подходит для выполнения задач в статичном положении, включая оборонительный бой, охрану периметра, ведение снайперского огня и огонь из засады. Ночной прицел незаменим, если противник вынужден перемещаться по естественным или искусственным проходам, появляться в так называемых «воронках смерти». Если вам самому приходится перемещаться с места на место, ночной прицел может использоваться для разведки местности по ходу движения. Всякий раз пользуйтесь одним и тем же глазом, и тогда за счет другого глаза вы в значительной степени сохраните адаптацию зрения к темноте.

 

Очки  ночного  видения

Очки ночного видения (ОНВ) помещаются на уровне глаз с помощью ремней или путем закрепления на шлеме, а руки оператора остаются в итоге свободными. Одновременное пользование ОНВ и оружием требует наличия прицельного приспособления помимо стандартного открытого прицела оружия, и в качестве такового обычно применяются видимый или инфракрасный лазер. Для прицеливания с использованием ОНВ могут также применяться коллиматорные прицелы типа «Aimpoint».

Поскольку ОНВ автоматически наводятся на направление взгляда человека, ими обеспечивается более полная осведомленность оператора о происходящем вокруг, чем при пользовании ночным прицелом. Кроме того, при достаточной практике с ОНВ вы сможете без задержек передвигаться по участкам со сложным рельефом, а ориентируясь по относительному размеру различных объектов и другим признакам сохранять глубину зрительного восприятия, даже если пользуетесь монокулярной моделью. При вождении транспортного средства или пилотировании летательного аппарата бинокулярные ОНВ, обеспечивающие гораздо большую глубину зрительного восприятия, чем монокулярные, являются единственной альтернативой.

В армии США пользуются только бинокулярными ОНВ, хотя другие вооруженные формирования сегодня все более активно оснащаются монокулярными моделями, преимуществом которых является то, что не задействованный в работе с устройством глаз практически настолько же адаптирован к темноте, что и глаза человека, не пользующегося прибором ночного видения. Человеческий мозг достаточно успешно справляется с интеграцией зрительных образов, поступающих от обоих глаз, тем более когда яркость изображения в ОНВ может быть отрегулирована до минимального полезного уровня. Как следствие заметно более уверенным, чем в случае, когда оба глаза воспринимают электронное изображение, становится перемещение по пересеченной местности, и оператор может пользоваться обычными ружейными прицелами, тем более коллиматорными и открытыми с тритиевыми вставками.

И все же, каким бы типом ПНВ вы ни пользовались, имейте в виду, что ваша способность воспринимать окружающее в значительной мере будет уступать возможностям зрения при свете дня. Кроме того, при пользовании типичным ПНВ зрение утрачивает адаптацию к темноте, что объясняется относительной яркостью электронного изображения.

 

ПОКОЛЕНИЯ СВЕТОУСИЛИВАЮЩИХ ПНВ

В настоящее время во всех странах  в отношении ПНВ действует следующая поколенческая классификация: 1-е, 2-е, 3-е, 4-е поколения (а также промежуточные, обозначаемые знаком «+», например, 2+). У западных производителей для обозначения поколений применяется термин “Gen”.

Поколения ПНВ различаются по типу электронной начинки. Принцип работы всего спектра моделей ПНВ одинаков: имеющееся излучение – видимое, ближней ИК области спектра или инфракрасное – улавливается, усиливается путем электронного преобразования и затем проектируется на миниатюрный дисплей. Технические детали понятны лишь посвященным и для обычного пользователя не важны, так как обслуживание приборов, кроме простейшего, может выполняться только квалифицированными специалистами. Обычному бойцу различия между поколениями ПНВ достаточно понимать на уровне потребительских свойств.

Первыми широкое распространение в армии США получили выпускавшиеся в годы Второй мировой войны и войны в Корее инфракрасные прицелы М-3 “Sniperscope” (известные также как “Snooperscope”), которыми и представлено нулевое поколение ПНВ. Для работы прицелов требовалось наличие дополнительной ИК подсветки от специального фонаря, который обычно крепился к оружию вместе с прицелом. Прицелы чаще всего устанавливались на карабины М-1 30-го калибра, так как это оружие отличалось небольшим весом и слабой отдачей. Громоздкие, уязвимые для механического воздействия, с малой по сравнению с современными системами дальностью действия, прицелы “Sniperscope” 0-го поколения тем не менее обеспечивали преимущество над противником, не имевшим в своем распоряжении подобных ПНВ.

Основной недостаток ранних «активных» ночных прицелов, отсутствующий у более совершенных приборов, которым для работы достаточно рассеянного света звездного неба, состоял в необходимости одновременного использования источников ИК излучения. Противник, располагавший сходным устройством, мог ясно видеть такой источник и пользоваться им как надежным целеуказателем. Кроме того, параллельно с ИК излучением фонарь, пусть слабо, но все же излучал и в видимой области спектра, а потому такой ПНВ с близкого расстояния, будучи направленным прямо на противника, выдавал себя красным свечением. При использовании ИК фильтров проявление эффекта свечения зависело от мощности источника излучения и плотности самого фильтра.

Для последующих поколений ПНВ источниками подсветки стали свет звезд, луны (свечение ночного неба), отраженный свет городских огней и других искусственных объектов. Необходимость в дополнительной ИК подсветке возникает только в полной темноте, например в пещерах, в темных строениях без окон или в особых и достаточно редких случаях вне помещений. В подобных ситуациях оператору приходится пользоваться параллельно с прибором ночного видения ИК фонарем или ИК прожектором, либо обычным источником света с ИК фильтром.

ПНВ 1-го поколения являются «пассивными» и способны электронным способом усиливать рассеянный в окружающем пространстве свет. Наиболее часто встречающимся сегодня американским прибором 1-го поколения является прицел времен Вьетнамской войны AN/PVS-2. В СССР был создан ПНВ-57, представляющий собой очки ночного видения для водителей боевой техники. Главная слабость систем 1-го поколения — она же проблема приборов 0-го поколения — заключается в возможности перегрузки электронной схемы при засветках, вследствие чего все изображение или его часть расплывается — явление, известное как «растекание». Для ранних систем сильная засветка может закончиться полным выведением прибора из строя. Кроме того, ПНВ 1-го, поколения обладают большими размерами и массой, что сказывается на удобстве работы с ними. Также все ПНВ 1-го поколения при работе издают небольшой шум (писк, потрескивание). Наконец, ранние поколения ПНВ страдают искажениями по краям изображения, а срок службы их электронно-оптического преобразователя (ЭОП) невелик. При их хранении в течении длительного времени, даже если приборы не использовались, их эксплуатационные свойства могут существенно ухудшаться.

ЭОП 2-го и 3-го поколений существенно меньше тех, что использовались на ПНВ прежних поколений, а потому соответствующие устройства по общим своим габаритам гораздо более компактны. Почти все более поздние ПНВ оснащены совершенной защитой того или иного типа от засветки. Система защиты обычно включает автоматическую регулировку усиления и(или) датчик уровня освещенности, выключающий прибор при превышении определенного значения яркости. И дело уже не в растекании изображения, а в том, что интенсивное световое воздействие в течение продолжительного времени по-прежнему способно вывести прибор из строя.

В связи с особенностями их фотокатода ЭОП ПНВ 3-го поколения более чувствительны к излучению в ближней ИК области спектра и к свету ночного неба, чем модели 2-го поколения, работающие преимущественно в видимой области спектра. По этой причине многие системы, предназначенные для оснащения правоохранительных подразделений, имеют электронную начинку 2-го поколения, реагирующую преимущественно на слабый видимый свет, интенсивность которого в населенных зонах все же достаточна для надежной работы устройств.

Срок службы ЭОП 3-го поколения почти вдвое превышает срок службы ЭОП 2-го поколения (10 тысяч часов против 6 тысяч) при лучшей разрешающей способности. Учитывая, что средняя продолжительность использования ПНВ составляет менее 100 часов в год, различие в ресурсе в целом не имеет большого значения. Кроме того, существует технология поколения 2+, где характерные для 3-го поколения ПНВ высокая разрешающая способность и большая чувствительность фотокатода распространяются на волновой диапазон, в котором работают приборы 2-го поколения. Как и ПНВ 2-го поколения, устройства поколения 2+ в наилучшей степени проявляют свои возможности при достаточно высоком уровне освещенности, например вблизи населенных зон, а также в ненаселенной местности в лунную ночь, в особенности в песчаной пустыне и на заснеженных пространствах.

Более совершенными фотокатодами оснащены ЭОП поколения 3+, характеристики которых должны соответствовать ряду жестких критериев, в частности, демонстрировать чувствительность фотокатода 1500, отношение сигнал/шум 19,5:1 и разрешение минимум 64 пары линий на дюйм. Данная технология используется в очках ночного видения SPEC AN/PVS-7D. На выходе потребителю предлагается большая чувствительность в ближней ИК области спектра, улучшенные возможности распознавания потенциальной угрозы и гораздо более четкое изображение.

В настоящее время в продаже имеются также ПНВ 4-го поколения. Их ЭОП нечувствительна к засветке в принципе. Данные ПНВ могут функционировать даже при дневном свете.

 

ПНВ В ВООРУЖЕННЫХ СИЛАХ США

Ночной прицел 2-го поколения  AN/PVS-4

Армия США является из всех, пожалуй, наиболее насыщенной приборами ночного видения. Для ее военнослужащих ПНВ, несмотря на свою немалую цену, являются не роскошью, а необходимым инструментом. Оснащенность экипажей боевых машин, летчиков и пехотинцев ПНВ – важный фактор, во многом, определяющий ее стратегию и тактику. Это было, в частности, наглядно продемонстрировано во время операции «Буря в пустыне» в ходе «100-часового наступления», когда бронетанковые и механизированные соединения армии США наступали в одинаково высоком темпе днем и ночью, эффективно поражая противника. Иракские войска в ночное время оказывались в роли слепого, пытающегося воевать со зрячим. Для летчиков армейской авиации США действия в полной темноте тоже являются привычным делом.

В настоящее время к числу индивидуальных светоусиливающих ПНВ, применяемых в вооруженных силах США, относятся хорошо зарекомендовавшие себя прицелы AN/PVS-4 (2-го поколения), AN/TVS-5 (2-го поколения), Kigre SIMRAD (2-го или 3-го поколения) и AN/PVS-10 (3-го поколения) – с перспективой их замены в будущем на тепловизионные системы, а также система ночного видения 3-го поколения с двумя ЭОП для пилотов AN/AVS-6 Aviator's Night Vision Imaging System (ANVJS), OHB с одним ЭОП AN/PVS-7B/D, a также монокуляр AN/PVS-14.

В резервных подразделениях по-прежнему состоит на вооружении некоторое число ранних бинокулярных (с одним ЭОП) ОНВ 2-го поколения AN/PVS-5C, и система эта достаточно эффективна, хотя и уступает по своим возможностям моделям 3-го поколения при использовании только света звезд. По мере выработки ресурса фотокатодов американские военные заменяют многие из перечисленных выше систем 2-го поколения на приборы 3-го поколения.

ПНВ, которые предполагается использовать в ситуациях, когда обнаружение оператора нежелательно, должны быть оснащены средствами, предотвращающими отражение на лице оператора зеленого свечения изображения. Большинство американских моделей военного образца, предназначенных для использования в ходе сухопутных операций, отвечают этому требованию. Так, ОНВ AN/PVS-7B/D плотно прилегают к лицу благодаря наличию эластичных резиновых наглазников, а прицелы AN/PVS-4 и AN/TVS-5 оснащены резиновыми окулярами с диафрагмой, открывающейся, только когда оператор прижимается к окуляру.

 

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ПНВ

На ПНВ существуют только две шкалы цен: «дорого» и «очень дорого», поэтому, планируя покупку дорогостоящего прибора, следует представлять, для чего он вам нужен, что в принципе можно получить от данного прибора, и каким производителям стоит доверять.

Рассмотрим ряд характеристик, которыми определяются эксплуатационные свойства ПНВ.

Важнейшее свойство ПНВ – характеристика «сигнал-шум» (signal-to-noise, S/N), которая составляет от 3,5 до 36 в новейших приборах. В ПНВ с большим значением данной характеристики при очень плохой освещенности практически нет помехи картинки. В качественных современных ПНВ величина S/N должна быть не меньше 20.

Разрешение (измеряется в lp/mm) – количество пар линий на мм. От разрешения зависит чистота и контрастность изображения. Качественное изображение дают приборы с разрешением от 30 lp/mm. Наиболее совершенные ПНВ обладают разрешением 70 lp/mm.

Светочувствительность – одна из важнейших характеристик чувствительного слоя фотокатода, измеряется в чА/lm. В ПНВ 1-го поколения она составляет 230 чА/lm; 2-е поколение – 230-850 чА/lm; 3-е и 4-е поколения – 1000-2600 чA/lm.

В приборах 3-го поколения светочувствительное покрытие защищено ионным барьером (“Film”), что снижает эффективность покрытия. Существует так называемый показатель трансмиссии (измеряется в %), который определяет, насколько ионный барьер снижает светочувствительность ЭОП. Например, в ЭОП 3-го поколения показатель трансмиссии составляет порядка 36%. Это значит, что прибор 3-го поколения со светочувствительностью 1350 чA/lm соответствует второму поколению с примерно 500 чA/lm. Более совершенным является поколение 3 Pinnacle (с редуцированным ионным барьером, “thinfilmed”). В нем трансмиссия увеличена до 80%. Наконец, ПНВ 4-го поколения используют светочувствительность на 100% (“unfilmed”).

EBI (Equivalent Background Illumination) – количество света, излучаемое самим фотокатодом при включенном приборе. Чем он меньше, тем лучше. Объекты, освещенность которых ниже этого показателя, невидимы для данного ПНВ.

В целом, основные показатели, которые определяют работу ПНВ в темноте, это чувствительность фотокатода, величина «сигнал-шум», а также EBI.

Прибор 1-го поколения ПНВ-57е и формируемая им картинка.

Сейчас на рынке предлагают довольно много ПНВ первого поколения. Их преимуществом является низкая стоимость. На территории СНГ можно купить ПНВ-57е из старых запасов (такой прибор стоит около 200 долларов). Качество их исполнения очень добротное, что в сочетании с доступной ценой создает определенный спрос на данные ПНВ, однако надо понимать, что это даже не вчерашний, а позавчерашний день. Все ПНВ 1-го поколения попадают на рынок после длительного складского хранения, вследствие чего их эксплуатационные свойства в значительной мере снижены вплоть до полной утраты работоспособности. Но даже ПНВ 1-го поколения в хорошем состоянии, скорее всего, не годится для серьезной работы.

Например, ПНВ-57е весит порядка 2,5 кг, окуляры выступают вперед примерно на 30 см, и это удовольствие необходимо носить на голове!  По отзывам пользователей, для пехотинца данный ПНВ малопригоден. Во-первых, окуляры небольшого диаметра нужно вплотную подносить к глазам, и четко соблюдать необходимое положение относительно глаз, иначе резкость сильно падает. Впрочем, по краям картинки резкость в любом случае плохая, кроме того, имеется бочкообразная дисторсия (искажение) картинки. Во-вторых, угол обзора ПНВ-57е достаточно узок. В-третьих, приемлемая видимость начинается с 2-3 м – ближе этого расстояния рассмотреть ничего нельзя. В-четвертых, точка обзора выносится вперед примерно на полметра, что вызывает определенный дискомфорт у оператора (своих рук не видно вообще). Если перемещаться в темноте по пересеченной местности с ПНВ-57е еще с горем пополам возможно (хотя и рискованно), то целиться и совершать манипуляции с оружием – нет. Данный ПНВ можно разве что переделать и использовать как ночной бинокль – для разведки и наблюдения. Существует еще ПНВ-57а – он значительно хуже, и его цена всего 50 долларов, хотя некоторые продавцы пытаются просить за него цену ПНВ-57е (но здесь нужно внимательно смотреть маркировку, чтобы не быть обманутым).

2-е и 3-е поколения – это современные приборы, причем в некоторых случаях ПНВ 2-го поколения по качеству может превосходить прибор 3-го поколения. К каждому прибору нужно подходить индивидуально. Иностранный и дорогой – еще не значит хороший, а технические характеристики могут быть сильно завышены производителем.

Вообще, любой ПНВ, который вы собираетесь приобрести, следует предварительно испытать в действии. В частности, необходимо в течение продолжительного времени – минимум в течение часа – смотреть в прибор в условиях, воспроизводящих реальную ситуацию применения, отмечая развитие любых признаков дискомфорта. Особые неудобства способна доставить головная система крепления (для ОНВ) и резиновые окуляры. Одно дело бегло оценить прибор, и совсем другое – пользоваться им в реальной операции.

Каким производителям ПНВ стоит доверять? В США ПНВ для государственных структур производят фирмы ІТТ и “Northrop Grumman” (“Litton”), так что не ошибетесь, остановив выбор на их продукции.

Следует знать, что в США вывоз из страны ПНВ 3-го поколения и выше жестко ограничен. Основным параметром ограничения является характеристика - FOM (Figure of Merit) – это произведение разрешения и показателя «сигнал-шум». В страны НАТО можно вывозить ПНВ с FOM не более 1600, для стран, не входящих в НАТО – 1250. Но даже в этих случае приборы должны сразу поступить конечному потребителю (армии, полиции и т.д.), сведения о котором хранятся в базах данных США в течение 4-х лет. Гражданским лицам данные приборы недоступны. Россия вообще не входит в перечень тех стран, куда возможен вывоз современных ПНВ из США, поэтому все новые американские ПНВ 3-го поколения, которые продаются на территории России, вывезены из США нелегально. Впрочем, для потребителя это самый лучший вариант. Хуже, когда продавцы выдают продвинутые приборы поколения 2+ за 3.

ПНВ поколения 2+ "Дедал-370"

Фирма ITT не производит ПНВ 2-го поколения уже более 12 лет. Сейчас ПНВ 2-го поколения производит “Northrop Grumman”. Поэтому, когда в России предлагают «новые» ПНВ фирмы ITT, в лучшем случае, это старые запасы, списанные со складского хранения. В любом случае, на новый прибор должен присутствовать сертификат производителя с техническими характеристиками. Если его нет, скорее всего, прибор был в эксплуатации.

Известными европейскими производителями ПНВ шведская SIM-RAD, британская “Pilkington”, швейцарская “Siemens Schweiz”, французская “Thompson”, голландская DEP, итальянская  “Marconi”. Некоторые качественные ПНВ европейского производства (например, с ЭОП XR-5) по своим характеристикам приближаются к 3-му поколению, но все равно относятся к поколению 2 или 2+. Следует знать, что ПНВ 3-го поколения и выше производят только в США.

Из российских ПНВ заслуживает внимания продукция компании «Дедал». Под данной маркой производится широкий спектр приборов для наблюдения и ночных прицелов. Это качественная продукция, но и стоит она, как западная. Например, цена ночного прицела Dedal-470 поколения 2+ около 4,5 тыс. долларов США. И это далеко не самый дорогой образец.

«Дедал» позиционирует некоторые свои приборы, как 3-е поколение. Действительно, технические характеристики этих устройств высокие, однако в них все равно применяется ЭОП XR-5,  то есть фактически 2+.

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПНВ

Прежде чем приступать к практическому применению ПНВ, абсолютно необходимо получить полноценный инструктаж и пройти период тренировок. Человек, оснащенный ПНВ, в лучшем случае сохраняет 25% собственной эффективности, демонстрируемой в дневное время. Однако достижение даже этого уровня требует наличия значительного опыта обращения с ПНВ. Так, тем, кто пользуется ОНВ с одним фотокатодом, например моделями AN/PVS-7B/D, понадобится продолжительная практика по приобретению глубины зрительного восприятия за счет оценки относительного размера объектов. Кроме того, практика должна включать отработку адекватных мгновенных действий в случае, если прибор выйдет из строя.

Что касается ухода за ПНВ, то обращайтесь с прибором так же, как обращались бы с дорогим биноклем, следуйте рекомендациям прилагаемой инструкции по мерам предосторожности и профилактическому обслуживанию. Пользуйтесь защитными крышками, которые предохранят оптику от царапин. По возможности не подвергайте приборы воздействию температур свыше 50 градусов по Цельсию, в частности, не оставляйте под прямыми солнечными лучами и в нагретом багажнике автомобиля. По крайней мере раз в месяц включайте прибор, храните элементы питания отдельно от ПНВ (батарейки могут потечь).

ПНВ, эксплуатируемые в условиях повышенной влажности или сырости, необходимо регулярно продувать азотом, что требует наличия специального оборудования и подготовки. Для большинства это означает периодическую отправку прибора в авторизованный сервисный центр. Наконец, со временем может потребоваться замена электронно-оптического преобразователя из-за ухудшения потребительских качеств по причине большого срока и/или тяжелых условий эксплуатации.

 

НУЖЕН ЛИ ПНВ ГРАЖДАНСКОМУ?

Сейчас наблюдается интерес к ПНВ не только среди силовиков, но и среди гражданских лиц. Некоторые интересуются ПНВ с точки зрения хобби: охота или страйкбол. Если не брать во внимание запредельную стоимость, которая делает ПНВ доступными только весьма состоятельным, по российским меркам, людям, интересен вопрос: нужен ли ПНВ обычному гражданину для целей самообороны? Стандартный ответ: не особенно, хотя у всякого правила есть свои исключения. В критичной ситуации, связанной с защитой дома от нежелательного вторжения, обычно просто нет времени, чтобы приладить на голове ОНВ, а пользоваться в пространстве жилища ночным прицелом, установленном на длинноствольном оружии, не слишком удобно и практично.

Да, прибор ночного наблюдения позволяет, оставаясь невидимым, осмотреть двор или подъездную дорожку дома, однако система внешнего освещения, включающаяся от индикатора движения, позволит сделать то же самое за гораздо меньшие деньги, и при этом в большинстве случаев обратит непрошеных гостей в бегство.

В наибольшей степени преимущества ПНВ проявляются в руках военных и при проведении некоторых полицейских операций. Общий же вывод таков: если вы не имеете отношения к армии или к другим вооруженным формированиям, приобретенные за те же деньги другие средства самообороны, скорее всего, будут вам более полезны.

www.modernarmy.ru

Ночное видение, танковые военные приборы, новое поколение ПНВ

string(10) "error stat"

Человек – это исключительно дневное существо. Мы очень плохо приспособлены к ночной жизни. Зрение – наш основной канал получения информации об окружающем мире – после захода солнца становится практически бесполезным. Глаз человека – это удивительно сложный и совершенный механизм, но, к сожалению, функционал его серьезно ограничен.

Возможно, что именно поэтому мы завидуем другим представителям животного царства, которые имеют отличное ночное зрение: волкам, совам, летучим мышам и кошкам.

Такое несовершенство человеческого организма всегда сильно досаждало военным. Не то чтобы ночью совсем уж невозможно воевать, но боевые возможности темнота ограничивает значительно.

Только в середине прошлого столетия данную проблему удалось частично решить. Было создано специальное устройство, которое позволило видеть ночью, почти также ясно, как и днем. Речь идет о приборах ночного видения (ПНВ).

В наши дни эти оптико-электронные устройства получили широкое распространение. Они используются не только военными, но и спасателями, охотниками, работниками охранных структур.

Сегодня в продаже можно найти огромное количество типов и видов ПНВ. Это монокли и очки ночного видения, бинокли, армейские прицелы ночного видения… Однако прежде чем перейти к их детальному описанию, хотелось бы сказать буквально пару слов про устройство прибора ночного видения, а также о физических принципах, на основе которых работает этот удивительный «девайс».

О физических принципах

Человеческий глаз содержит более 125 млн клеток, способных улавливать фотоны света. Несмотря на это, мы можем воспринимать довольно узкий спектр электромагнитного излучения, все, что находится за его пределами, для нас невидимо. Но это еще полбеды. Наш орган зрения может полноценно работать только при достаточно высоком уровне освещения. При его снижении, например, до 0,01 люкса мы теряем способность различать цвета предметов и можем видеть только крупные объекты на сравнительно близком расстоянии.


Приборы ночного видения позволяют решить эту проблему. Эти оптико-электронные устройства способны многократно усилить слабый видимый свет и дать оператору адекватное изображение местности, объекта, цели и т. д. Современные ПНВ могут дать изображение даже при уровне освещенности в 0,0005 люкса. Однако существует и другой принцип устройств ночного видения. Он заключается в фиксации волн инфракрасного диапазона, которые излучают все без исключения нагретые тела. Так работают тепловизоры.

Действие всех приборов ночного видения основано на явлении внешнего и внутреннего фотоэффекта. Основой любого ПНВ является электронно-оптический преобразователь (ЭОП), который улавливает рассеянный слабый свет, усиливает его и превращает в электронный сигнал, отображаемый потом на дисплее. Следует сразу отметить одну важную деталь: ни один, даже самый «навороченный» прибор ночного видения не способен отображать картинку в полной темноте. Правда, и бывает она крайне редко. Мерцание звезд, слабый свет луны, отблески автомобильных фар или открытого огня – подобных очень слабых источников освещения достаточно для работы большинства ПНВ.

Схему прибора ночного видения можно изобразить так: оптическая часть – электронный преобразователь – оптическая часть. Объектив (первая оптическая часть) собирает рассеянный свет и фокусирует его на ЭОП, в котором фотоны преобразуются в электроны, сигнал усиливается и посылается на люминесцентный экран. На нем мы уже можем видеть готовое изображение. Данный принцип работы и конструкция характерна для любого поколения ПНВ, просто современные приборы отличаются от своих предшественников более продвинутыми преобразователями, способными значительно усиливать даже очень слабый сигнал.

Тепловизоры способны улавливать тепловое излучение объекта, которое испускается любым нагретым телом. Их «сердцевиной» являются болометры – весьма сложные устройства, способные реагировать на электромагнитные волны инфракрасной части спектра.


Конструкция любого тепловизора включает в себя объектив, матрицу, улавливающую ИК-излучение и преобразователя, который обрабатывает сигнал. Затем он передается на экран.

Тепловизоры можно разделить на две большие группы: с охлаждаемой и неохлаждаемой матрицей. Последние более бюджетны, но их чувствительность оставляет желать лучшего. Для охлаждения матрицы используется жидкий азот, ее рабочая температура может достигать -210 C.

Однако высокая стоимость тепловизоров обусловлена не столько матрицей, сколько оптической составляющей этих устройств. Дело в том, что обычное стекло практически непрозрачно для инфракрасного излучения. По этой причине для объективов используется весьма редкие и дорогие материалы, такие как, например, германий. Он стоит около 2 тыс. долларов за один килограмм. Сегодня и на Западе, и у нас ведутся активные поиски более дешевого материала, что сможет снизить стоимость тепловизоров на 40-50%.

Из истории ночного видения

Выделяют три поколения приборов ночного видения, которые отличаются чувствительностью фотокатода, разрешением центральной части изображения, а также степенью усиления света. Иногда на сайтах производителей можно найти информацию о ПНВ поколений 1+ или 2+, но подобная классификация весьма сомнительна и больше напоминает хитрый маркетинговый прием.

История приборов ночного видения началась еще во время Первой мировой войны. 23 августа 1914 года немцы, используя теплопеленгаторы, сумели обнаружить британскую эскадру. Более того, с помощью этих приборов они даже смогли корректировать артиллерийский огонь.

Долгое время подобные устройства были скорее любопытной научной диковинкой, практически не находившей себе практического применения. Но в 1934 году в этой области произошел настоящий прорыв: голландский инженер Холст создал первый электронно-оптический преобразователь. А через два года выходец из России Зворыкин придумал преобразователь с электростатической фокусировкой, на основе которого позже был создан первый коммерческий прибор ночного видения.

Настоящий всплеск интереса к подобным устройствам произошел во время Второй мировой войны. Лидером в этой области была гитлеровская Германия. Еще в 1936 году немецкой компанией AEG был разработан прицел ночного видения для противотанковых пушек Pak 35/36 L/45. Уже в ходе войны был создан танковый прибор ночного видения Sperber FG 1250, который был массово использован во время последнего немецкого крупного наступления у озера Балатон.


Все вышеописанные устройства сегодня относят к так называемому нулевому поколению ПНВ. Чувствительность этих устройств оставляла желать лучшего, поэтому их работы была нужна дополнительная подсветка. Для этой цели использовались мощные ИК-прожекторы (например, Uhu). Еще одним недостатком ЭОП приборов ночного видения нулевого поколения была чрезмерная чувствительность к ярким вспышкам света. Советское командование это быстро поняло, поэтому при наступлении наши войска часто использовали обычные прожекторы, которые гарантировано выводили из строя немецкие ПНВ.


Были у немцев попытки создания прицелов на основе ПНВ для стрелкового оружия. Примером подобного устройства может служить прибор ночного видения Vampir, который устанавливался на автоматическую винтовку «Штурмгевер». Кроме самого прицела, в состав этого комплекса также входил ИК-прожектор и аккумулятор. Все это имело вес около 30 кг, а время работы «Вампира» составляло всего 20 минут. Несмотря на весьма скромные характеристики и значительный вес, эти приборы ночного видения активно использовались немцами на завершающем этапе войны.

В СССР также занимались темой ПНВ, причем работы начались задолго до начала войны. В середине 30-х годов для танков БТ был разработан прибор ночного видения «Дудка», позже ее аналог был создан и для «тридцатьчетверки». Был и отечественный прицел Ц-3 для пистолета-пулемета Шпагина, но все вышеперечисленное можно назвать опытными работами, которые практически не доходили до действующей армии.

Вторая мировая война четко показала перспективность новой технологии. Стало понятно, что приборы ночного видения могут серьезно изменить привычный способ ведения боевых действий, как на суше, так и на море, и в воздухе. Но для этого устройства нуждались в значительной доработке и усовершенствовании. Главным недостатком ранних моделей ПНВ была их низкая чувствительность, что не только ухудшало «картинку», но и требовало использовать вместе с прибором источник ИК-излучения, который был тяжел и очень энергоемок.


После войны было разработано первое поколения приборов ночного видения, на которых было установлен ЭОП с электростатической фокусировкой. Подобные преобразователи могли усиливать входящий сигнал в несколько тысяч раз, поэтому устранялась необходимость в дополнительной подсветке. Примерами приборов данного поколения можно назвать американский AN/PVS-2 или советские очки ночного видения ПНВ-57. Конечно, они были куда более совершенными, чем устройства военного периода, но все еще отличались внушительными размерами и были довольно чувствительны к ярким вспышкам света, которые могли вывести ПНВ из строя.

В 70-е годы появилась микроканальная технология, которая привела к настоящей революции в развитии подобных устройств и созданию ПНВ второго поколения. Ее суть заключается в том, что поверхность фотоприёмной пластины усеяна многочисленными микроскопическими полыми трубками. Попадая в один из таких каналов, фотон света выбивает сразу целый каскад электронов, что приводит к значительному усилению сигнала. В ПНВ второго поколения оно может достигать 40 тыс. раз.


Одним из основных направлений дальнейшего развития ПНВ стал поиск возможностей увеличения чувствительности фотоприёмной пластины. И, в конце концов, решение было найдено. Специалисты голландской компании Philips предложили изготавливать ее из специального материала – арсенида галлия. Так появилось третье поколение приборов ночного видения. По сравнению с фотокатодом предыдущего поколения чувствительность пластины из арсенида галлия была значительно больше (примерно на 30%), правда и стоимость ее была выше. Еще одним недостатком подобных катодов является малое время их работы. Хотя, ПНВ третьего поколения способны усиливать входящий свет в 100 тыс. раз. Также можно добавить, что технологией получения арсенида галлия в промышленных масштабах сегодня в мире обладают только две страны: США и Россия.

Если вам будут предлагать прибор ночного видения четвертого поколения, то, скорее всего, вас просто обманывают. Пока их просто не существует. Хотя, конечно, работы в области дальнейшего совершенствования ПНВ активно ведутся во многих странах. Самым любопытным является тот факт, что сегодня в продаже имеются устройства всех трех поколений. Первое поколение ПНВ в основном используется для различных гражданских целей, второе – как для военных, так и для гражданских (например, приборы ночного видения для охоты), а третье применяется исключительно в военных целях, причем довольно ограничено из-за большой стоимости. В последние годы инженерам удалось значительно улучшить чувствительность ЭОП второго поколения с мультищелочным катодом. Именно для этих ПНВ было «придумано» поколение 2+. Они стоят в два-три раза дешевле, чем преобразователи третьего поколения, но при этом вплотную приближаются к ним по характеристикам.

Типы ПНВ


Все устройства подобного типа можно разделить на четыре большие группы:

  • приборы наблюдения;
  • прицелы;
  • очки ночного видения;
  • устройства, которые позволяют записывать изображение.

К приборам наблюдения относятся различные бинокли, перископы, монокли. Они предназначены для ведения разведки, наблюдения, ориентации на местности. При этом абсолютно не подходят для использования во время стрельбы. Для одновременного ведения огня и наблюдения необходимо применение других видов ПНВ.

Прицелы устанавливаются на стрелковое или любое иное оружие и служат для ведения огня в темное время суток. Они могут быть и чисто ночными, и комбинированными, то есть позволяющими вести огонь, как днем, так и ночью. Подобные прицелы больше подходят для выполнения боевых задач в статическом положении, то есть в обороне, дозоре, при ведении снайперского огня. Если же вам приходится самому перемещаться и вести огонь, то использовать ночной прицел довольно затруднительно. Разве что для ориентации на местности по ходу движения. И это можно назвать главным недостатком подобных «девайсов».

Очки ночного видения крепятся на уровне глаз с помощью ремней или на шлеме, при этом руки бойца остаются свободными. То есть человек может одновременно и осматривать местность и вести огонь. Правда, для этого оружие необходимо оснастить дополнительным лазерным прицельным приспособлением. Существуют как бинокулярные, так и монокулярные очки ночного видения. Их можно использовать не только вместе с огнестрельным оружием, но и при вождении транспортных средств и даже пилотировании летательных аппаратов.

В отдельную группу ПНВ обычно выделяют устройства, способные фиксировать изображение (фото или видео) в ночью. Самым простым решением этой задачи, конечно же, является простое присоединение обычной видеокамеры к ПНВ, часть из которых для этой цели комплектуются адаптерами. Однако обычно для фиксации изображения в темное время суток используются специальные устройства, которые не только записывают получаемый видеосигнал, но и транслируют его на один или несколько мониторов. Подобные видеокамеры с ПНВ чаще всего применяют при охране различных объектов.

warways.ru

Солдатские системы ночного видения и ночные прицелы для стрелкового оружия Часть 4


Тепловидение

Современные неохлаждаемые сенсоры имеют шаг матрицы 17 микрон, хотя чтобы сохранять низкую стоимость во многих тепловизионных системах до сих пор используются матрицы фотоприемника с шагом 25 микрон. Очевидно, что чем меньше шаг, тем большее количество пикселей может быть встроено в сенсор данного размера и тем выше будет итоговое разрешение.

По данным многих компаний, работающих в сфере тепловизионных систем, дальнейшее значительное уменьшение шага в неохлаждаемых системах должно произойти в течение следующие пять лет, когда предполагается достичь шага 12 микрон. Это означает, что число пикселей на нынешнем сенсоре распространенного размера 640x480 почти удвоится. Наоборот меньший шаг может быть использован для производства сенсоров меньшего размера, у которых число пикселей останется прежним; начинается битва разрешения с размерами, массой и энергопотреблением. Как правило, когда новые сенсоры выходят на рынок, их стоимость первоначально довольно высока и поэтому они используются в нишевых системах, предназначенных для специальных подразделений.

Хотя не связанный напрямую с системами, описанными в цикле статей topwar.ru topwar.ru topwar.ru, мир охлаждаемых сенсоров также развивается и одна из целей состоит в уменьшении шага с 15 до 10 микрон. Это позволит более чем в два раза увеличить число пикселей для сенсора данного размера или наоборот более чем вдвое уменьшить площадь сенсора с целью значительного снижения требуемой мощности охлаждения, когда выигрыш по массе будет даже больше чем у неохлаждаемых сенсоров.


Вариант легкого тепловизора AN/PAS-13 Light Thermal Weapon Sight производства компании DRS Technologies. Он состоит на вооружении американских военных; две другие компании BAE Systems и Raytheon также изготавливают это устройство
Семейство прицелов AN/PAS-13

Тепловизионные прицелы

Среди тепловизионных прицелов для стрелкового оружия самым массовым является устройство AN/PAS-13 WTS (Weapon Thermal Sight – оружейный тепловизионный прицел), их было изготовлено свыше 33 000 штук в трех вариантах: легкий, средний и тяжелый. Прицел WTS состоит на вооружении американской армии с 1998 года и все эти годы последовательно развивался, сохраняя свое обозначение. Легкий вариант из этой троицы, AN/PAS-13 LWTS, первоначально базировался на неохлаждаемом сенсоре размером 320x240 пикселей с шагом 25 микрон, работающим на длине волны 8-12 микрон. Развитие технологии матриц привело к усовершенствованным вариантам, к созданию сенсора размером 640x480 с шагом 17 микрон.

Новый прицел LWTS имеет уменьшенные размеры (170x97x66 мм против 290x120x90 мм) и массу (816 грамм с аккумуляторами и направляющей против 907 грамм прежнего варианта). Изменения также затронули увеличение, которое благодаря электронному увеличению x2 было первоначально x1.55 в режиме широкого поля зрения и x3.1 в режиме узкого поля зрения и настоящее время стало соответственно x1 (поле зрения 14,2°) и x2. Устройство LWTS гарантирует вероятность обнаружения человека на 1100 метров в ясную погоду 70% (уменьшается до 360 метров в плохую погоду, но при этом вероятность 90%). Четыре кнопки наверху прицела позволяют солдату работать с ним через меню управления и переключать полярность с «white hot» (режим отображения тепловой картины с индикацией горячих объектов белым цветом и холодных объектов черным цветом) на «black hot» (соответственно наоборот) и обратно. Имеется функция захвата изображения в видеорежиме (RS-170) для обучения, передачи изображений или удаленного просмотра. Время включения сокращено с 20 до 5 секунд, питание осуществляется от четырех литиевых аккумуляторов AA L91; прежние модели имели продолжительность работы 10 часов между заменами аккумуляторов, тогда как в последующих моделях она была увеличена до 20 часов при 25°C (14 часов при -37°). Прицел LWTS AN/PAS-13(V1) предназначен для карабина M4, штурмовой винтовки M16, подствольного гранатомета M203 и установки противотанковых ракет M136 (Saab Dynamics AT-4). В 2015 году планируется завершение поставок (по графику в июне) и достижение полной эксплуатационной готовности. Что касается моделей MWTS и HWTS, то в них установлены сенсоры 640x480 и они предназначены в основном для вооружения, обслуживаемого расчетами. Для поставок семейства прицелов AN/PAS-13 были отобраны три производителя: BAE Systems, DRS Technologies и Raytheon.

Работая на перспективу, американская армия недавно начала новую программу по разработке семейства прицелов вооружения Family of Weapon Sights (FWS), которое будет включать прицелы для индивидуального оружия, вооружения обслуживаемого расчетами и снайперских винтовок. Прицелы будут базироваться на неохлаждаемых тепловизионных датчиках; крепимый тепловизионный прицел будет иметь беспроводной канал связи, который позволит солдату видеть в своих улучшенных очках ночного видения AN/PSQ-20 ENVG (Enhanced Night Vision Goggle) III изображение с прицела и визирное перекрестье. Это позволит солдату вести огонь без риска быть обнаруженным. Функция Rapid Target Acquisition позволит значительно уменьшить время захвата целей, по имеющимся данным на 50%. FWS-I (индивидуальный) будет весить менее 907 грамм, иметь поле зрения 18°, дальность обнаружения 960 метров и семь часов работы с одной заменой батарей, правда еще не решено на скольких батареях АА будет работать новая система. В мае 2014 года контрактное управление армии объявило о том, что 800 миллионов долларов было выдано компаниям BAE Systems Electronic Systems и DRS Technologies Imaging and Targeting Solutions (ITS) на разработку систем FWS-I и ENVG III. В следующие пять лет эти две компании будут конкурировать за отдельные армейские контракты. Обе компании внедрят технологию ультраширокополосной радиосвязи для соединения прицела и очков посредством высокоскоростного, трудноопределимого канала связи от компании Alereon. Беспроводной канал уменьшит вес и позволит избавиться от провода между прицелом и очками, который частенько цепляется за сучки и ветки.

NIVISYS

В области тепловизионных прицелов американская компания Nivisys предлагает различные семейства систем, в каждое из которых включены несколько моделей, отличающихся сенсорами и объективами. Серия прицелов Taws (Thermal Acquisition Weapon Sight – тепловизионный оружейный прицел захвата целей) может оснащаться тремя разными микроболометрами на оксиде ванадия от компании Flir Systems. Это микроболометры размером 160x120 с шагом 25 микрон, 320x240 с шагом 25 микрон или опционально с шагом 17 микрон и 640x480 с шагом 17 микрон, у всех рабочий диапазон 7-14 микрон. Соответственно, чем больше матрица и меньше шаг, тем выше стоимость прицела.

На нижнем, дешевом конце семейства находится прицел Taws-16, число указывает на первые две цифры количества горизонтальных пикселей матрицы. Он идет только с объективом 35 мм F/1.4, дающим увеличение x2.3, поле зрения 7°x5° и дальность обнаружения человека и транспортного средства соответственно 695 и 1328 метров. Тепловизоры серии Taws также могут оснащаться ЖК- или цветным OLED-дисплеем (дисплей на органических светодиодах), соответственно к обозначению добавляется буква «c» или «i».

Все прицелы Taws оснащены объективами 35 мм (добавляется буква М к обозначению), весят 590 грамм с батареями, их размеры составляют 152x68x68 мм. Модели -16cM и -16iM отличаются выбираемыми визирными перекрестьями, цифровой установкой поправок на ветер и вертикальной корректуры, контролем полярности, яркости дисплея и цифрового увеличения, а также несколькими различными режимами работы дисплея. К ним относятся режим предупреждения (белый цвет меняется на красный), монохромный и четыре различных цветных режима, которые позволяют оптимизировать представление картинки в зависимости от ситуации. Имеется дистанционный переключатель для регулировки прицела, позволяющий сохранять позицию для стрельбы; так же как и в самом прицеле настройка производится одной кнопкой. Питается прицел от двух литиевых батареек CR123, гарантирующих четыре часа работы. Все эти особенности являются общими для всего семейства Taws, включая систему захвата изображений для хранения фото и видео во внутренней памяти, которые затем могут быть с помощью опционального комплекта переброшены на карту формата SD.

Модель Taws-32 имеет сенсор с матрицей 320x240 и три разных объектива, 35 мм F/1.4 (M), 60 мм F/1.25 (L) и 100 мм F/1.4 (E), которые при использовании с матрицей с шагом 25 микрон обеспечивают соответственно увеличение x1.8, x3.1 и x5.4. По сравнению с вышеупомянутыми показателями у объектива 60 мм масса увеличивается до 724 грамм и размеры до 180x67x74 мм, прицел с объективом 100 мм весит 1167 грамм и имеет размеры 249x86x86 мм. Здесь мы остановимся на прицепах с меньшим увеличением, поскольку они более широко распространены в войсках . Taws-32cM и -32iM имеют поле зрения 13°x10°, их дальности идентификации составляют 719 и 1368 метров в зависимости от цели; физические характеристики подобны характеристикам модели Taws-16. Вариант с сенсором с шагом 17 микрон имеет более узкое поле зрения 9°x7°, но соответственно увеличенные дальности 883 и 1679 метров.

Самой продвинутой системой среди 35-мм систем является модель Taws-64 с матрицей большего размера, она имеет увеличение x1.4 и дальности 719 и 1368 метров, но поле зрения 18°x13° и лучшее разрешение.


В тепловизионный прицел TVS-13M от Newcon Optik можно устанавливать различные типы термочувствительных матриц, что позволяет гибко реагировать на потребности рынка
Модель Dragon SR от компании QioptiQ имеет оптическое увеличение x3, которое благодаря цифровому увеличению можно удвоить
Прицел QioptiQ Dragon Compact состоит на вооружении немецкой армии

NEWCON-OPTIK

Компания Newcon-Optik в сфере тепловизионных прицелов предлагает устройство TVS 13M, которое может оснащаться двумя разными типами неохлаждаемых микроболометров, работающих в диапазоне 7-14 микрон: 384x288 пикселей с шагом 25 микрон или 640x480 пикселей с шагом 17 микрон; соответственно цены на эти прицелы значительно отличаются. Объектив с фокусным расстоянием 54 мм обеспечивает увеличение x2 и в зависимости от матрицы дает поле зрения 10°x8° или 12°x9°; имеется электронное увеличение x2 и x4, а увеличение x8 идет опционально. Дальности обнаружения, распознавания и идентификации человека составляют соответственно 1800, 450 и 225 метров. В прицел TVS 13M встроены восемь заранее запрограммированных визирных перекрестий и четыре баллистических профиля, что позволяет быстро адаптировать его под конкретное оружие. Автоматическая инверсия цвета визирного перекрестья гарантирует максимальную видимость визирных нитей в зависимости от полярности или выбранного цвета, прицел позволяет установить сепию, радугу или другие варианты. Каждое устройство может хранить в памяти три предварительно настроенных установки на нуль, что позволяет быстро перестраивать нулевую линию сборки оружие-прицел несколькими подтверждающими выстрелами в том случае, когда прицел устанавливался на другую винтовку и теперь возвращается обратно на оригинальное оружие. Может быть разработано большое количество конфигураций визирных перекрестий и канадская компания готова предоставить их заказчикам для установки в уже стоящие на вооружении прицелы; все работы выполняются программным способом (прошивкой). Видеовыход PAL или NTSC также имеется. Прицел питается от шести батареек AA, обеспечивающих восемь часов работы; масса без батареек составляет 950 грамм, размеры 280x68x78 мм. Прицел TVS 13M, выпущенный в 2012 году, добился значительных успехов на внешнем рынке.

QIOPTIQ

Портфолио тепловизионных прицелов для стрелкового оружия компании QioptiQ включает семейство Dragon, в которое входят модели Compact и Short Range, предназначенные для пехотинца. Системы с большим радиусом действия скорее предназначены для пулеметчиков и снайперов.

Самый легкий член семейства Dragon-C весит меньше 390 грамм без батарей и крепления, имеет длину всего 135 мм, высоту 83 мм и ширину 70 мм. Неохлаждаемая микроболометрическая матрица размером 320x240 имеет шаг 25 микрон; система работает в диапазоне 8-12 микрон. Прицел с увеличением x1 имеет горизонтальное поле зрения 16° и позволяет определить человека с 910 метров или с 1070 метров с электронным увеличением x2. Его алюминиевый корпус не только гарантирует «защиту от неосторожного или неправильного обращения», но также улучшает его электромагнитную совместимость. Прицел работает на двух литиевых аккумуляторах AA на 1,5 вольта, которые обеспечивают свыше 5 часов бесперебойной работы, впрочем, может быть подключен внешний источник питания. Нажимные кнопки, расположенные наверху прицела, позволяют контролировать полярность, увеличение, яркость и выполнять настройку системы; имеется разъем RS232, позволяющий записывать и передавать изображения на другие дисплеи или устройства записи. Dragon-C, по сути, являясь прицелом, имеет несколько визирных линий, которые могут быть выбраны через системное меню, впрочем, их можно отключить и тогда эта тепловизионная система можно использовать либо в качестве ручной системы наблюдения или в качестве крепимого устройства, которое устанавливается впереди оптических прицелов с увеличением до x4. Из-за своей компактности и небольшой массы Dragon-C был выбран Германией в качестве стандартного тепловизионного прицела ближнего действия для работы в комбинации с дневным прицелом Zeiss Optics 4x30 для программы Infanterist der Zukunft - Erweiterte System (IdZ-ES).

Модель Dragon-SR имеет такой же сенсор как у Dragon-C, но она при этом значительно тяжелее при 730 граммах без батарей и крепления и крупнее (длина 245 мм, высота 121 мм и ширина 94 мм), но ее оптика обеспечивает увеличение x3 и поле зрения 8°. Плюс имеется также электронное увеличение x2. Дальность обнаружения человека составляет 2,3 км в стандартном режиме и отличается незначительно при использовании электронного увеличения. Четыре литиевых аккумулятора AA установлены с левой стороны прицела и гарантируют свыше восьми часов непрерывной работы при 23°C. Для ведения ближнего боя над тепловизором может быть установлен опциональный голографический прицел. Для британской программы Fist (Future Integrated Soldier Technology – перспективная интегрированная технология для военнослужащего) прицел Dragon-SR был доработан до конфигурации FTS2, в то время как первоначально британские солдаты получили прибор FTS1, ведущий свое начало от устаревшего прицела Vipir.

PYSER SGI

Британская компания Pyser SGI заявляет, что разработала самый маленький и легкий тепловизионный прицел вооружения PNP-MTHDS, предназначенный для стрелкового оружия калибром до 7,62x51 мм. Прицел готов к поставкам с конца 2013 года; он доступен с тремя разными объективами с фокусным расстоянием 17, 25 и 35 мм и соответствующим увеличением x1, x1.5 и x2 и полем зрения 36°x29°, 25°x19° и 18°x14.5°. Изображение формируется неохлаждаемым микроболометром высокого разрешения размером 640x480 пикселей на аморфном кремнии с шагом 17 микрон и частотой обновления 25 Гц. Изображение выводится на монохромный SVGA-дисплей размером 852x600 пикселей, который представляет кажущееся поле зрения 35° в горизонтальной плоскости, что исключает туннельный эффект; при необходимости доступны режимы электронного увеличения x2 и x4. Доступны пять визирных перекрестий плюс режим без перекрестья для ведения наблюдения, поправка на ветер и вертикальный угол в зависимости от объектива – один мил за щелчок для более короткого объектива и 0,7 и 0,5 мил за щелчок для остальных объективов.



Универсальный монокуляр MTHD от Pyser в значительной степени базируется на тепловизионном прицеле MTHDS, от которого он взял большую часть оптических характеристик
PNP-MTHD (на фото в варианте ручного устройства) производства компанией Psyer-SGI в облегченной конфигурации весит менее 300 грамм без батарей

Солдат может выбрать полярность и установить яркость экрана благодаря нажимным кнопкам на правой стороне устройства, где устанавливаются также два литиевых аккумулятора CR123A, которые обеспечивают семь часов работы. Масса и длина зависит от оптики, 17-мм вариант весит 347 мм без аккумуляторов, имеет длину 96 мм, высоту 74 мм и ширину 77 мм; масса повышается до 377 грамм и 392 грамм с объективами большей длины, а длина увеличивается до 110 мм и 122 мм. Вариант с коротким объективом гарантирует обнаружение человека на 625 метров, распознавание на 315 метров и идентификацию на 160 метров без использования цифрового увеличения; эти цифры повышаются линейно благодаря увеличению более длинных объективов.

PNP-MTHDS имеет видеовыход PAL; вариант MTHDES со встроенной функцией цифровой записи видео на 155 грамм тяжелее и выше на 19 мм. Он имеет память 32 гигабайта, которая позволяет записать от 40 до 120 часов записи видео в зависимости от разрешения. Прицел может погружаться на один метр на полчаса. О заказчиках этого прицела нет никакой информации, хотя в компании подчеркивают, что PNP-MTHDS свободен от ограничений правил торговли оружием.


Тепловизионный вариант Sword T/D от компании Sagem для программы французской армии Felin. Вариант с усилением яркости изображений также предлагается этой компанией

SAGEM

Компания Sagem также разработала тепловизионный ночной/дневной прицел под обозначением Sword T/D, который очень похож на уже упомянутый дневной прицел усиления яркости изображения, входящий в программу Fеlin. Он по параметрам очень похож на предыдущую модель, но трубка усиления яркости заменена тепловизором, под которым размещается дневной канал. Последний базируется на неохлаждаемой микроболометрической матрице размером 384x288 пикселей, которая обеспечивает широкое поле зрения 9.4°, сокращающееся до 4.7° при электронном увеличении. Это позволяет получить дальность обнаружения человека/машины 2/3,4 км и дальность распознавания 700/1200 метров. Источник питания и масса этого прицела (1,5 кг) остались такими же как у варианта с усилением яркости изображения. Что касается усилителя яркости, то он также предлагается в качестве основы за исключением французской для других программ модернизации.

Имея в своем послужном списке устройства для программы Fеlin, компания Sagem стремится выйти на экспортный рынок и потому разработала более легкую и дешевую систему (хотя и только тепловизионную) для удовлетворения потребностей тех стран, которым не нужен интегрированный дневной/ночной прицел. В результате появился прицел Sword Light, в котором стоит такой же сенсор, как и в Sword T/D. Он доступен в двух вариантах Sword Light-25 и Sword Light-35, где числа означают фокусное расстояние в миллиметрах (оба имеют цифровое увеличение x2 и x3). Sword Light-25 имеет увеличение x1.1 и обеспечивает поле зрения 22°, увеличение x3 сужает его до 7.3°; модель 35 мм имеет увеличение x1.6 и поле зрения 15.7° и при увеличении x3 сокращающееся до 5.2°. Очевидно, что разница в фокусном расстоянии меняет дистанции обнаружения распознавания и идентификации, которые для прицела Sword Light-25 составляют 930/310/160 метров для человека и 1600/550/280 метров для машины, для 35-мм варианта эти цифры увеличиваются соответственно до 1200/400/200 и 2070/720/370 метров. Выход аналогового видео позволяет экспортировать видео в формате PAL. Цифровые порты MP4 и USB 2.0 идут опционально, поскольку имеется внутренняя память на 4 или 8 гигабайт. Sword Light питается от четырех батареек AA, гарантирующих восемь часов работы в стандартных условиях. Тепловизионный прицел Sagem весит 730 грамм с объективом 25 мм, у 35-мм объектива добавляется еще 20 грамм.

Sword Light имеет высокой уровень унифицированности с Tips (Thermal Imager Pocket Scope – карманный тепловизионный прибор для наблюдения), который по сравнению с прицелом имеет такие же выходные разъемы и объем памяти (до 1000 фотографий или три часа видео) в качестве стандартной опции; масса его при этом увеличилась незначительно на 100 грамм.


Французский солдат, вооруженный винтовкой Famas с установленным дневным /ночным прицелом Sword TD. Адаптированные варианты этих прицелов предлагаются компанией Sagem для других программ модернизации солдата

WILCO

Тепловизионный прицел Wilco WS937 доступен с двумя уровнями разрешений: стандартное 384x288 пикселей с шагом 25 микрон и высокое с сенсором 640x480 с шагом 17 микрон. В прибор могут устанавливаться объективы с увеличением x2, x3 и x4. Вариант с увеличением x2 идет с 50-мм объективом F/1.0, обеспечивающим поле зрения 12°x9°. Цифровое увеличение позволяет получить общее увеличение x4 и x8. Масса составляет 700 грамм и размеры 210x90x65 мм, а два литиевых аккумулятора AA гарантируют восемь часов работы. Изображение выводится на oled-дисплей размером 800x600 пикселей, стандартно доступны функция инверсии полярности, а также видеовыход. Порт USB2 с программным обеспечением для записи и редактирования изображений, литий-ионные аккумуляторы и беспроводная передача видео доступны по запросу.

SELEX

Еще одна разработка, нацеленная на итальянскую программу Soldato Futuro и получившая название Aspis, на самом деле представляет собой больше чем просто ночной прицел, поскольку имеет дневные и ночные возможности и канал связи Bluetooth для соединения с системой солдата. Прибор базируется на неохлаждаемом сенсоре 320x240, работающем в диапазоне 8-12 микрон, имеет увеличение x1 и обеспечивает поле зрения 17.9°x13.5°. Цветная телекамера также имеет увеличение x1 и поле зрения 8.8°x6.6°; изображения выводятся на цветной дисплей размером 800x600 пикселей. Прицел Aspis имеет длину 293 мм, ширину 71 мм и высоту 133 мм; весит он 1166 грамм, включая батареи AA. Было изготовлено небольшое количество этих систем, в основном для испытаний.

В армии посчитали его слишком тяжелым и громоздким и ушли от полностью интегрированной системы к промежуточному модульному устройству. В результате компания Selex начала разработку только тепловизионного прицела, базирующегося на неохлаждаемой микроболометрической матрице размером 640x480 пикселей с шагом 17 микрон. Прибор с оптическим увеличением x1 имеет цифровое увеличение х4, он может устанавливаться на оружие или использоваться как ручное устройство; питается он от двух аккумуляторов CR123, гарантирующих автономность более четырех часов при стандартных условиях.

В настоящее время прибор получил обозначение Mini Sight AC 640, изображения с него выводятся на oled-дисплей (экран на органических светодиодах) с разрешением 800x600 с датчиками приближения, позволяющие отключать экран, когда солдат не смотрит на него, что делает устройство менее заметным. Прибор весит 350 грамм, в него встроена функция записи изображений и беспроводной канал стандарта bluetooth для передачи изображений на другие дисплеи или в вышестоящие пункты управления. Компания Selex ES изготовила первые образцы в конце 2014 года и планирует поставить их в итальянскую армию для испытаний в 2015 году.


Оригинальное требование итальянской программы Soldato Futuro предусматривает постановку на вооружение прицела с дневными и ночными каналами, полностью интегрированного в систему будущего солдата. В итоге компания Selex Galileo разработала систему, получившую обозначение Aspis
Проверенный в боях в Афганистане польскими вооруженными силами, комплект тепловизионного прицела SCT Rubin включает также нашлемный дисплей для ведения наблюдения/стрельбы из-за угла

PCO

В портфолио польской компании PCO тепловизионный прицел SCT Rubin предназначен для пехотинца. Первые поставки в польскую армию прошли в 2013 году, прицел был отправлен в Афганистан для повышения возможностей солдат в ночных условиях. Прибор базируется на неохлаждаемой микроболометрической матрице размером 288x384 пикселей, работающей в диапазоне 8-12 микрон. Прицел имеет увеличение x1 и поле зрения 7.5°x5.5°, а также электронное увеличение x2 (дистанция идентификации человека составляет 1,2 км).

Изображение выводится на дисплей размером 800x600 пикселей, у прицела имеются видеовыход PAL 768x576 и разъем для передачи данных RS 485. Rubin может оснащаться нашлемным дисплеем, который обеспечивает солдата возможностями наблюдения и стрельбы из-за угла, а также может использоваться для показа других данных (питается дисплей от прицела и поэтому весит менее 300 грамм). Сам прицел имеет длину 300 мм, ширину 85 мм и высоту 110 мм, весит менее 1,3 кг с шестью аккумуляторами. Это могут либо никель-кадмиевые аккумуляторы AA на 1,2 вольта или стандартные одноразовые батарейки AA, обеспечивающие 12 часов непрерывной работы. Несколько меньшая модификация прицела SCT Rubin, работающая на новом программном обеспечении, была взята польской армией для своей программы модернизации солдата Tytan.

THERMAL VISION TECHNOLOGIES

Украинская компания Thermal Vision Technologies имеет обширный каталог тепловизионных систем визуализации и все базируются на сенсорах компании Flir. Киевская компания предлагает свои изделия в различном исполнении с целью удовлетворения потребностей заказчиков с разным размером кошелька. Модель Archer TSA-9 – это преемник прицела TSA-5, она доступна с разной оптикой. Более легкий вариант TSA-9/55 оснащен объективом с фокусным расстоянием 55 мм и апертурой 1.0, его масса с батареями составляет 950 грамм. Поле зрения зависит от сенсора: 6.0°x4.8° при установке неохлаждаемого микроболометра 336х256 на оксиде ванадия или оно увеличивается до 11°x9.0° с матрицей размером 640х512 пикселей. В обоих случаях сенсоры имеют шаг 17 микрон и работают в диапазоне 7,5-13,5 микрон. Прицелы серии TSA-9 все имеют увеличение x1, цифровое увеличение x2 и x4, и, кроме того, несколько цветовых палитр для повышения качества изображения, которое выводится на цветной oled-дисплей размером 800x600. Прицел позволяет обнаруживать цель размером с человека на дистанции 1700 метров, распознавать на 400 метров и идентифицировать на 200 метров. В памяти записаны до 20 разных визирных нитей с возможностью редактирования и загрузки новых (например, визирное перекрестье с автоматическим инверсированием контраста с целью оптимизации его цвета на фоне ландшафта). Встроенный модуль записи позволяет сохранять фотографии и видео в стандартах PAL или NTSC, которые затем передаются либо по кабелю через порт USB, либо по беспроводному каналу WiFi. Прицел Archer TSA-9/55 имеет длину 270 мм, ширину 68 мм и высоту 78 мм, его корпус водонепроницаем в соответствии со стандартами IP67. Он питается от шести батареек AA, которые с целью быстрой замены укомплектованы в один блок; они гарантируют время непрерывной работы 8-10 часов при стандартных условиях.


Украинский прицел Archer TSA-9/75
Среди последних изделий болгарской компании Opticoelectron мы можем видеть тепловизор Terecon TS 50, базирующийся на неохлаждаемом сенсоре размером 336x256 пикселей

OPTICOELECTRON

Болгарская компания Opticoelectron разработала тепловизионную систему Terecon TS 50, предназначенную для установки на оружие, варьирующееся от штурмовых винтовок и до крупнокалиберных пулеметов. Устройство базируется на неохлаждаемом микроболометре на оксиде ванадия размером 336х256 и шагом 17 микрон, работающем в диапазоне 7,5-13,5 микрон. В комбинации с объективом 50 мм F/1.2 прицел с увеличением x1 дает поле зрения 6.5°x5°, также доступно цифровое увеличение x2. Изображение выводится на цветной SVGA дисплей размером 800x600 пикселей; обработка изображений включает оптимизацию и цифровое подчеркивание деталей; оператор может переключить полярность, включить режим «black-hot» (режим отображения тепловой картины с индикацией горячих объектов чёрным цветом и холодных объектов белым цветом) или «white-hot» (наоборот, горячие объекты белым цветом и холодные объекты черным), а также выбирать цветную или монохромную палитру. По данным компании Opticoelectron дальности обнаружения, распознавания и идентификации составляют 1500/380/190 метров для человека размерами 1,8x0,5 метра и 3900/1060/540 метров для транспортного средства размерами 2,3x2,3 метра. Прицел Terecon TS 50 весит 860 грамм без четырех батарей AA, которые гарантируют шесть часов непрерывной работы.


Меньший член семейства Noa Nyxв каталоге компании Meprolight тепловизионный прицел Nyx 2 предлагается для обычного солдата, его масса составляет менее одного килограмма

MEPROLIGHT

Израильская компания Meprolight предлагает для типичного пехотинца тепловизионный прицел Noa Nyx 2x, меньшее изделие из семейства Noa Nyx. В нем стоит неохлаждаемый микроболометр размером 384x288 и шагом 25 микрон, работающий в диапазоне 8-12 микрон. Прицелы Noa Nyx 2x и Noa Nyx 3x имеют разную оптику, меньший из них имеет увеличение x1.6 и поле зрения 15.6°x11.7°. Доступны цифровое увеличение x2 или x4, изображение выводится на OLED-дисплей SuperVGA 768x576 с выносом зрачка 45 мм. Компания Meprolight заявляет о максимальной дальности 900 метров, на которой Noa Nyx 2x может обнаружить активность человека. Видеовыход CCIR доступен для записи изображений или передачи их на вспомогательный дисплей, например наголовный. Стандартное питание обеспечивается от четырех батареек AA, либо литиевых, либо одноразовых, но внешние источники питания от 9 до 31 вольта также могут использоваться. Литиевые аккумуляторы обеспечивают до семи часов работы при температуре 20°C. Без аккумуляторов Noa Nyx 2x весит менее килограмма, длина составляет 258 мм, ширина 76 мм и высота 98 мм.

Если модель 2x лучше подходит для среднего солдата, то вариант Noa Nyx 3x для специальных задач. Он имеет матрицу 384x288 с шагом 25 микрон, работающую в диапазоне 8-12 микрон. Прицел имеет увеличение x2.7, которое может улучшить прицеливание на средних дистанциях, но уменьшенное поле зрения 9.14°x6.86°. Длина увеличилась до 275 мм, а масса до 1,2 кг без батарей.


Прицел Noa Nyx 3x от Meprolight, установленный на винтовку IWI Tavor. Поскольку обе компании входят в одну группу, разработки оружия и прицела были скоординированными

Использованы материалы:
en.wikipedia.org
www.newcon-optik.com
www.photonis.com
www.pyser-sgi.com
www.meopta.cz
www.pcosa.com.pl
www.shvabe.com
www.sagem.com
www.flir.com
www.qioptiq.com
www.airbusdefenceandspace.com
www.wilco-international.com
www.meprolight.com
www.opticoel.com
www.tvt-thermal.com

topwar.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о