Тепловизоры военного назначения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Новосибирский государственный технический университет

Кафедра "Автономные информационные и управляющие системы"

Реферат

по дисциплине: "Введение в специальность"

на тему: "Тепловизоры военного назначения"

Выполнил: студент группы МР-31

Лущаев Дмитрий Вадимович

Проверил: старший преподаватель

Санков О.В.

Новосибирск - 2013

Содержание

Введение

1. Что такое тепловизор?

2. Общий принцип устройства всех тепловизоров

3. Особенности тепловизоров

4. Сферы применения тепловизоров

5. Модели тепловизионных приборов военного назначения

Заключение

Список литературы

Введение

Успехи, достигнутые за последнюю четверть века в освоении инфракрасного диапазона электромагнитного спектра, привели к созданию разнообразной информационной аппаратуры, и в частности, тепловизоров - устройств, предназначенных для наблюдения объектов по их собственному инфракрасному излучению. Предшественники тепловизоров - теплогенераторы были способны только обнаруживать теплоизлучающие объекты и определять на них направление.

По мере развития теплопеленгенераторов появилась возможность использовать их не только для указанных целей, но и для визуального наблюдения распределения температуры теплоизлучающих объектов и их опознания. Так совершился логический переход от теплогенераторов к тепловизорам. Возможность тепловизоров дистанционно оценивать температурные поля в реальном масштабе времени и без каких-либо нарушений тепловой среды, неизбежных при использовании контактных датчиков температуры, вызвала широкое применение тепловизоров в различных областях промышленного производства, научных исследованиях и в медицинской практике.

1. Что такое тепловизор?

Тепловизор - это пассивный прибор, регистрирующий тепловое излучение и преобразующий его в формат, доступный человеческому глазу. Прибор оснащен дисплеем, на который выводится картинка с силуэтами объектов, различных по температуре.

Благодаря тому, что тепловизор использует для построения изображения собственное излучение объектов, работа прибора не зависит от освещенности, что отличает его от приборов ночного видения, основанных на электронно-оптических преобразователях. Другими словами, тепловизор способен "видеть" и распознавать объекты в абсолютной темноте без дополнительных подсветок и в неблагоприятных погодных условиях. Прибор улавливает исходящие тепловые волны сквозь дым, туман, дождь и пыль. В силу того, что тепловизоры работают в невидимой области излучения, они нечувствительны к засветкам и могут использоваться в любых условиях освещенности. При этом тепловизор не фиксируется средствами обнаружения оптических и оптико-электронных приборов ("антиснайпер").

Современные тепловизоры обладают повышенной чувствительностью и определяют разницу температур в диапазоне 100-50 мК (0,1-0,05 градуса). Это далеко не предел, так как некоторые модели еще более чувствительны, что позволяет фиксировать малейшие перепады температур и выявлять "холодные" и "горячие" зоны. Благодаря этому тепловизоры получили распространение в металлургической, химической, нефтяной и энергетической областях. Тепловизоры находят самое широкое применение в строительстве и контроле эксплуатации зданий, так как позволяют обнаруживать места утечки тепла или газа. Тепловизоры незаменимы для диагностики электрооборудования и для наблюдения за работой механизмов: при обнаружении аномально нагретых узлов и деталей можно своевременно предпринять необходимые меры и предотвратить их поломку. Тепловизоры используются для проведения спасательных мероприятий и спецопераций, а также для обнаружения нарушителей в темное время суток при охране ответственных объектов. Эти приборы помогают ориентироваться в условиях плохой освещенности при вождении транспортных средств, яхт, катеров и буксиров. На рынке тепловизионных приборов присутствуют тепловизоры для охоты, предназначенные для поиска и обнаружения добычи во время ночной охоты. Использование тепловизоров открывает широкие возможности и для дистанционной (бесконтактной) диагностики людей в местах их массового скопления. В частности, тепловизор легко выделит человека из толпы, если у него повышенная температура тела, что дает возможность проводить профилактические мероприятия во время эпидемий гриппа. Тепловизоры имеют огромный потенциал и продолжают активно внедряться в самые различные сферы.

2. Общий принцип устройства всех тепловизоров

Тепловизор является дорогостоящим прибором. Его основные элементы - матрица и объектив составляют около 90 % общей стоимости. Матрицы весьма сложны в производстве, но со временем, по заверениям экспертов, их цена может снизиться. С объективами ситуация сложнее: их нельзя сделать из стекла, потому что этот материал не пропускает ИК-излучение. По этой причине для создания объективов применяются редкие и дорогие материалы (например, германий). В наши дни активно ведутся поиски более дешёвых материалов.

Инфракрасное излучение концентрируется системой специальных линз и попадает на фотоприемник, который избирательно чувствителен к определенной длине волны инфракрасного спектра. Попадаемое на него излучение приводит к изменению электрических свойств фотоприемника, что регистрируется и усиливается электронной схемой. Полученный сигнал подвергается цифровой обработке и это значение передается на блок отображения информации. тепловизор устройство военное ночное

Блок отображения информации имеет цветовую палитру, в которой каждому значению сигнала присваивается определенный цвет. После этого на экране монитора появляется точка, цвет которой соответствует численному значению инфракрасного излучения, которое попало на фотоприемник. Сканирующая система (зеркала или полупроводниковая матрица) проводит последовательный обход всех точек в пределах поля видимости прибора и в результате мы получаем видимую картину инфракрасного излучения объекта. Чувствительность детектора к тепловому излучению тем выше, чем ниже его собственная температура, поэтому его помещают в специальное устройство - "холодильник". Наиболее примитивный, неудобный и самый распространённый вид охлаждения с помощью жидкого азота. Это, конечно, позволяет охладить детектор до низких температур, но носить с собой сосуды дюара очень неудобно. Другой вид - посредством элементов Пельтье (полупроводники, дающие перепад температур (тепловой насос) при пропускании через них тока). Есть еще один вид "неохлаждаемых тепловизоров", работающих по другому принципу, но характеристики их пока заметно хуже, зато они намного мобильнее.

Таким образом, на экране тепловизора мы видим значения мощности инфракрасного излучения в каждой точке поля зрения тепловизора, отображенные согласно заданной цветовой палитре (черно-белой или цветной).

3. Особенности тепловизоров

Тепловизор не обнаруживается сторонними наблюдателями и средствами "антиснайпер".

Тепловизор одинаково эффективно работает при ЛЮБЫХ условиях освещенности. Точечные засветки (к примеру, фонари и фары машин) не ухудшают видимость.

Тепловизор способен "видеть" сквозь дым, туман, дождь и пыль.

Тепловое излучение может проникать сквозь незначительные преграды (высокую траву или кустарник).

4. Сферы применения тепловизоров

Основные сферы применения тепловизоров:

§ охота, обнаружение дичи и поиск подранков;

§ охрана и контроль территории, выявление и регистрация нарушений;

§ использование в военной индустрии;

§ поисковые и спасательные операции с возможностью обнаружения людей и техники на большом расстоянии (до 5 км);

§ дистанционное измерение температуры;

§ ориентирование и вождение транспортных средств в условиях плохой видимости.

5. Модели тепловизионных приборов военного назначения

Тепловизионный прицел FORTUNA S100. Качественный надежный прибор с гарантией от российского производителя. Прицел выполнен в легком герметичном водо- и пыленепроницаемом корпусе.

Цифровой тепловизионный прицел Fortuna - это профессиональный оптический прицел, который может устанавливаться на любые типы оружия и использоваться как универсальный наблюдательный прибор с возможностью записи изображения.

* повышенная ударостойкость прибора на крупных калибрах;

* матрица с высоким разрешением 384х 288;

* визуальное увеличение до 10 крат;

* герметичное водо- и пыленепроницаемое исполнение;

* пять различных прицельных марок с собственной памятью выверок.

Тепловизионный монокуляр FLIR SCOUT TS 24/24 Pro. Тепловизионный монокуляр супербюджетного класса от компании Flir Systems - мирового лидера в производстве тепловизионных приборов. Сочетая в себе все достоинства портативного поискового тепловизора, монокуляр комплектуется матрицей 240х 180 пикселей и дополнительным функционалом - возможностью записи изображения и выделения живых объектов цветом. Низкая цена по сравнению с аналогичными приборами ночного видения.

Инженерные тепловизоры FLIR. Отдельное место в модельном ряду компании Flir Systems занимают инженерные тепловизоры, специально разрабатываемые для выполнения работ по контролю зданий, систем, механизмов и электрооборудования. Эти приборы позволяют вести съемку объектов, обрабатывать полученные изображения, создавать на их базе отчеты и анализировать данные. Промышленные тепловизоры Flir могут использоваться для проведения диагностики оборудования без его остановки и выявлять даже небольшую разницу температур, что упрощает проведение работ по утеплению зданий.

Тепловизионный прицел FORTUNA F1.0. Рабочее название нового тепловизионного прицела марки FORTUNA - модель F1.0. Основным отличием прицела от его предыдущей версии является сниженное энергопотребление, за счет чего прибор переходит на питание от легко доступных элементов CR123. К особенностям прибора относятся также новый усовершенствованный объектив, более мощный детектор и интуитивно понятный интерфейс. Для использования тепловизионного прицела FORTUNA F1.0 предусмотрен широкий выбор креплений на оружие. Продается прибор по привлекательной цене.

Тепловизионный бинокль FORTUNA E16. Тепловизионный бинокль FORTUNA E16 - очень мощный поисковый тепловизор в герметичном пыленепроницаемом корпусе. Наличие объектива F/0,8 в совокупности с разрешением матрицы 384х 288 пикселей позволяет вести поиск людей, животных и техники в радиусе 5 км, а благодаря встроенной системе записи сигнала можно сохранять фото- и видеоизображения на встроенную карту памяти.

Комбинированный тепловизионно-ночной комплекс ТНК-5. Наблюдательный тепловизионно-ночной комплекс ТНК-5 является уникальным прибором, не имеющим аналогов в России. Модель ТНК-5 позволяет вести наблюдение в режиме ночного канала, тепловизионного канала и в комбинированном режиме, когда картинка тепловизионного канала совмещена с картинкой канала ночного видения. Таким образом, тепловизионно-ночной комплекс объединяет все преимущества ночных наблюдательных систем и тепловизоров в одной картинке, исключив их недостатки. Тепловизионный канал легко обнаруживает людей, технику, животных и другие объекты, а за счет высокой разрешающей способности ЭОП наблюдение за местностью ведется с высокой степенью детализации.

Заключение

Тепловизоры имеют огромное значение в настоящее время, и имеют большой спектр применения. Их применяют для снятия тепловых карт местности, тепловые карты позволяют судить о геологическом строении и полях активности кратеров, способствуют поискам и регистрации тепловых источников, гейзеров, мест подземных утечек в энергосистемах, позволяет своевременно обнаруживать очаги зарождающихся пожаров и определять границы крупных пожаров и т. д. А также их применяют в медицине. Разработаны многочисленные методические рекомендации по применению тепловидения, например, при травмах опорно-двигательного аппарата, в диагностике повреждений нервных стволов верхних конечностей, урологии, органов дыхания и т. д. А также тепловизоры используют для предупреждения столкновений кораблей на их движении на встречных курсах, при испытании автопокрышек, для контроля облицовочных плавильных печей и т. д. Так же используются в военном деле.

Список литературы

1. http://leg.co.ua/knigi/ucheba/teplovidenie-2.html.

2. http://www.hunter.ru/access/teplovizor.htm.

Размещено на Allbest.ru