Журнал "Системы Безопасности" № 3‘2024

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 40 наблюдения Св иК-диапазона позволяют рас- познать объекты на расстоянии до 10–15 км. Отдельно стоит отметить, что системы наблю- дения средневолнового иК-диапазона счи- таются идеальными в ночных условиях летом, поскольку в это время высокие тепловые конт- расты, а солнце не создает дополнительной подсветки. Так как Св иК-волны проходят сквозь стекло, объективы и другие оптические компоненты (оптические фильтры и окна), предназначаемые для Св иК-съемки, могут изготавливаться по тем же технологиям, кото- рые используются для компонентов видимого диапазона, что снижает издержки производ- ства и делает возможным использование фильтров и окон в рамках одной системы. водяной пар и туман прозрачны для Св иК- волн. Кроме того, цвета, которые являются практически идентичными в видимом диапа- зоне, легко различаются в диапазоне Св иК. наиболее затруднено применение этих систем в условиях, где надо смотреть против солнца, например в морских, когда на воде "солнечная дорожка". Сравнение изображений в диапазо- не 3–5 и 8–10 мкм, получаемое днем в сол- нечную летнюю погоду (для задач обнаруже- ния самолетов), приведено на рис. 4. Сравнение изображений в диапазоне 3–5 и 8–10 мкм от пламени (пламя дает сильные линии люминесценции в диапазоне 3–5 мкм) на рис. 5. все перечисленные эффекты наблюдаются на рис. 6. в диапазоне 3–5 мкм хорошо виден "выхлоп" самолета за счет люминесценции, при этом холодный корпус самолета практиче- ски неразличим на фоне неба. в диапазоне 8–12 мкм виден как "выхлоп", так и холодный корпус самолета на фоне неба. из-за высоких входных перепадов яркости наблюдаемой сцены системам средневолново- го иК-диапазона часто необходимы специали- зированные алгоритмы, к примеру локальное контрастирование. на рис. 7 приведено сравне- ние изображений в диапазоне 3–5 мкм без локального контрастирования и с локальным контрастированием. за рубежом малогабаритными оптико-элек- тронными системами средневолнового иК- диапазона на основе матриц формата 640х512 оснащаются БПла (дальность рас- познавания до 6 км), такие как Jim LR (Sagem, Франция), Sophie XF (Tales, Франция), Nestor (Airbus DS Optronics, ЮаР), Coral-CR (Elbit Systems, СШа-израиль), Recon B2 и Recon V (FLIR, СШа), а также аналогичные системы входят в состав индивидуальных переносных приборов разведки. Как и в коротковолновом иК-диапазоне, основной тенденцией разви- тия систем наблюдения средневолнового диа- пазона является увеличение формата матриц до 1280х1024 и уменьшение шага до 10 мкм. Передовой матрицей в данном направлении является SCD Crane, которая имеет шаг 5 мкм, формат 2560х2048, что позволяет отказаться от оптического зума в пользу электронного. Еще одной сферой применения камер сред- неволнового иК-диапазона является обнару- жение и визуализация утечек газов. Системы обнаружения утечек газов средневолнового иК-диапазона имеют в своем составе узкопо- лосные фильтры, настроенные на спектраль- ные линии поглощения газов. линии погло- щения газов приведены в табл. 1. Системы обнаружения утечек газов требуют высокой чувствительности, поэтому построены на основе охлаждаемых ФПУ (причем активно используются ФПУ формата 320х256 с шагом 30 мкм). Оптико-электронные системы длинноволнового ИК-диапазона диапазон длин волн от 8 до 14 мкм называется длинноволновым иК-диапазоном. При этом оптико-электронные системы дв иК-диапазона на основе охлаждаемых ФПУ, как правило, чув- ствительны в диапазоне 8–10 мкм. Основными июнь – июль 2024 www.secuteck.ru СПЕЦПРОЕКТ ТЕПлОвизОРы для ПРОизвОдСТв и ОхРанных СиСТЕм № Спектральный диапазон, мкм Перечень газов 1. 3,2–3,4 Углеводороды CxHy: метан, метанол, пропан, бензол, этан, пропилен, этанол, пентан, пентен-1, изопрен бутан этилбензол, метилэтилкетон, метилизобутилкетон, толуол, октан 2. 4,2–4,4 Углекислый газ 3. 4,52–4,67 Угарный газ (окись углерода), ацетонитрил, цианистый ацетил, арсин, бром- изоцианат, бутил-изоцианид, хлор-изоцианат, хлордиметилсилан, бромциан, дихлорметилсилан, кетен, роданистый этил, германоводород, гексил- изоцианид, метилтиоцианат, оксид азота, силан Таблица 1. Линии поглощения газов в спектральном диапазоне 3–5 мкм Рис. 4. Сравнение изображений в диапазоне 3–5 (а) и 8–10 мкм (б), получаемое днем в солнечную летнюю погоду (для задач обнаружения самолетов) Рис. 5. Сравнение изображений в диапазоне 3–5 (а) и 8–10 мкм (б) от пламени Рис. 6. Сравнение изображения самолета в диапазоне 3–5 (а) и 8–10 мкм (б)