Журнал "Системы Безопасности" № 3‘2023

В И Д Е О Н А Б Л Ю Д Е Н И Е И В И Д Е О А Н А Л И Т И К А 53 У словно тепловизионные приборы в зависи- мости от их дальности действия можно раз- делить на три группы: 1) тепловизионые приборы малой дальности действия: до 0,7–1 км по ростовой фигуре человека и до 1,5–2 км по автомашине; 2) тепловизионые приборы средней дальности действия: соответственно, 1,2–1,5 км по росто- вой фигуре человека, 2–4 км по автомашине, а также до 8 км по самолету; 3) тепловизионые приборы повышенной даль- ности действия, превышающей значения, ука- занные для второй группы. К тепловизионым приборам первой группы относятся приборы для легкого стрелкового оружия, наголовные и удерживаемые в руках тепловизионые приборы наблюдения. Тепловизионые приборы второй группы вклю- чают в себя тепловизионые прицелы для пере- носных ракетных комплексов, удерживаемые в руках, и переносные тепловизионые приборы наблюдения. К тепловизионым приборам третьей группы относятся стационарные и автомобильные, а также корабельные и авиационные приборы наблюдения и прицеливания. данный обзор посвящен тенденциям развития систем наблюдения во второй и третьей груп- пах. Тепловизионные системы c охлаждаемыми датчиками Тепловизионные приборы по типу используе- мых в них детекторов можно разделить на два класса: 1) более эффективные – на фотонных (как пра- вило, охлаждаемых) детекторах; 2) менее чувствительные – на тепловых (неохлаждаемых) детекторах (микроболомет- рах). Поэтому неудивительно, что для достижения наилучших параметров для дальнего наблюде- ния используются тепловизионные системы c охлаждаемыми датчиками и массой дополни- тельного оборудования. Типичная система тако- го класса, используемая для охраны границ, мониторинга движения судов и других задач, имеет каналы видимого и иК-диапазонов, лазерную подсветку и т.д. (рис. 2). Примером систем такого класса может служить система видеонаблюдения Infiniti Electro Optics Viper PTZ Camera (компания FLIR), которая имеет возможность наблюдения за обширными районами благодаря применению следующих компонентов: l вариообъектив HD Telephoto 128x с фокусным расстоянием 16–2050 мм и углом зрения 19,3–0,15 град.; l возможность работы при минимальной осве- щенности 0,02 лк при относительном отвер- стии f/1,2 в дневном режиме; l КмОП-датчик формата 1920x1080 пк (или дневные камеры с разрешением от 2–12 мпк); l иК-датчик из теллурида кадмия-ртути с фор- матом 1280x720 пк, диапазон – MWIR раз- мером пикселя 10 мкм; l угол зрения иК-датчика – 0,61 град.; l лазерный дальномер Lazer Range Finder (LRF) дальностью до 25 км. При всех несомненных достоинствах подобного рода систем их весомым недостатком является высокая стоимость. Цена матричных фотопри- емных устройств (мФПУ) на HgCdTe, InSb на два порядка больше, чем стоимость неохлаж- даемых микроболометров, при этом типичные значения NETD (noise equivalent temperature dif- ference – температурная чувствительность, рав- ная минимальной эквивалентной шуму разно- сти температур) для мФПУ на основе HgCdTe составляет порядка 10 мК, а для микроболо- метров – 50–100 мК. Существенный недостаток иК-фотонных детек- торов – необходимость криогенного охлажде- ния. Это необходимо для предотвращения теп- ловой генерации носителей заряда, являющей- ся источником шумов, которые ограничивают параметры приемников излучения. Охлаждение мФПУ обеспечивается микрокриогенной систе- www.secuteck.ru июнь – июль 2023 СПЕЦПРОЕКТ ТЕПлОвизОРы для ПРОизвОдСТв и ОхРанных СиСТЕм Владимир Попов Генеральный директор АО "ОКБ "АСТРОН" Виталий Серов Главный конструктор АО "ОКБ "Астрон" Рис. 1. Охлаждаемые (а) фотонные матричные фотоприемные устройства (МФПУ) более чувствительны, чем неохлаждаемые (б) Рис. 2. Типичная компоновка тепловизионной системы дальнего наблюдения Тепловизионные системы дальнего наблюдения: обзор решений и тенденции развития Тепловизионные системы наблюдения давно и прочно зарекомендовали себя в каче- стве почти безальтернативной технологии для всепогодного наблюдения, разведки, целеуказания, борьбы c пожарами и др. В этой статье рассмотрим параметры и некоторые тенденции развития тепловизоров на конкретных примерах а) б)