Las gafas de visión nocturna tienen luces. ¿Puedes verlos claramente?
Hay dos tipos de gafas de visión nocturna, unas son las gafas de visión nocturna con poca luz y las otras son las gafas de visión nocturna por infrarrojos.
Los dispositivos de visión nocturna con poca luz amplifican la luz débil y los dispositivos de visión nocturna por infrarrojos convierten la luz infrarroja en luz visible.
Existen dos tipos de gafas de visión nocturna por infrarrojos, una es activa y la otra es pasiva. Activo es que las gafas de visión nocturna emiten un haz de rayos infrarrojos, que brillan sobre el objeto y luego se reflejan, lo que equivale a una linterna; pasivo es que los rayos infrarrojos emitidos por el propio objeto se amplifican hasta convertirse en luz visible;
Entonces, en ausencia de luz, las gafas de visión nocturna con poca luz no pueden ver nada. Sin una fuente de infrarrojos (la mayoría de las cosas que pueden generar calor pueden convertirse en fuentes de infrarrojos, como criaturas, vehículos, llamas, etc.), las gafas de visión nocturna por infrarrojos pasivos no pueden ver nada.
Las gafas de visión nocturna con infrarrojos activos permiten ver en cualquier situación. Las diferentes gafas de visión nocturna tienen diferentes aplicaciones. Las gafas de visión nocturna con poca luz son adecuadas para su uso en la naturaleza con la luz de las estrellas o la luna.
Debido a que las gafas de visión nocturna solo muestran un solo color, su pantalla es verde (puedes notar que las pantallas de muchos instrumentos son verdes), por lo que lo que ves es verde.
La tecnología de visión nocturna es una tecnología optoelectrónica que utiliza dispositivos de imágenes optoelectrónicos para lograr la observación nocturna. La tecnología de visión nocturna incluye visión nocturna con poca luz y visión nocturna por infrarrojos. La tecnología de visión nocturna con poca luz, también conocida como tecnología de intensificación de imágenes, es una tecnología de imágenes fotoeléctricas que utiliza un tubo intensificador de imágenes para mejorar las imágenes de objetivos débiles iluminadas por la claraboya nocturna y las observa a través de gafas de visión nocturna. Los equipos de visión nocturna con poca luz son actualmente los equipos de visión nocturna más producidos y utilizados en países extranjeros. Se pueden dividir en observación directa (como equipos de visión nocturna, miras para armas, pilotos nocturnos y gafas de visión nocturna) y observación indirecta (. como la televisión microóptica). La tecnología de visión nocturna por infrarrojos se divide en tecnología de visión nocturna por infrarrojos activa y tecnología de visión nocturna por infrarrojos pasiva. La tecnología de visión nocturna por infrarrojos activos es una tecnología de visión nocturna que utiliza irradiación activa y utiliza la luz infrarroja reflejada por el objetivo en la fuente de luz infrarroja para la observación. El equipo correspondiente es un dispositivo de visión nocturna por infrarrojos activos. La tecnología de visión nocturna por infrarrojos pasivos es una tecnología de infrarrojos que utiliza la radiación infrarroja emitida por el propio objetivo para lograr la observación. Encuentra el objetivo basándose en la diferencia de temperatura o la diferencia de radiación térmica entre el objetivo y el fondo o la parte del objetivo. Está equipado con una cámara termográfica. Las cámaras termográficas tienen ventajas únicas que las diferencian de otros equipos de visión nocturna, como la capacidad de trabajar en niebla, lluvia y nieve, larga distancia de trabajo, capacidad de identificar camuflaje y antiinterferencias, etc. Se ha convertido en el foco del desarrollo de equipos de visión nocturna extranjeros y, hasta cierto punto, reemplazará los equipos de visión nocturna con poca luz.
1. Tecnología de visión nocturna con poca luz
En la actualidad, los equipos de visión nocturna con poca luz están ampliamente equipados en el extranjero. Se puede dividir en dos tipos: tecnología mejorada de visión nocturna con poca luz (observación directa) y televisión con poca luz (observación indirecta).
(1) Tecnología de mejora de imagen
La tecnología de visión nocturna con poca luz para mejorar la imagen es una tecnología de imágenes fotoeléctricas que utiliza gafas de visión nocturna con tubos intensificadores para iluminar la débil luz del cielo nocturno. La imagen de destino se mejora para facilitar la observación. Su principio de funcionamiento es: primero realizará una conversión fotoeléctrica, luego amplificará la señal eléctrica a través de MCP y finalmente realizará una conversión fotoeléctrica.
En las décadas de 1950 y 1960, esta tecnología se desarrolló rápidamente debido al nacimiento del fotocátodo multiálcali, el panel de fibra óptica, la placa de microcanales (MCP) y el fotocátodo de afinidad electrónica negativa (NEA). Dado que supera la fatal debilidad de la visión nocturna infrarroja activa, se ha convertido en el foco de desarrollo en el campo de la visión nocturna tan pronto como apareció. Reemplazando gradualmente la anterior tecnología de visión nocturna por infrarrojos activos, tomó una posición dominante. Hasta ahora; hasta ahora, se ha desarrollado hasta la tercera generación. El desarrollo de los productos de primera generación comenzó a principios de los años 60. Utiliza intensificadores de imágenes en cascada acoplados con fotocátodos y paneles de fibra óptica. Fue utilizado por el ejército estadounidense en el campo de batalla de invasión en 1966 y fue producido en masa en 1970. El desarrollo del producto de segunda generación comenzó a principios de la década de 1970, utilizando un fotocátodo multialcalino y un tubo intensificador de imagen con una placa de microcanal (MCP). En la actualidad, países avanzados como Estados Unidos, Gran Bretaña, Francia, Alemania, Países Bajos e Israel pueden producir productos de segunda generación. Desde la década de 1980, estos países básicamente han reemplazado los productos de primera generación por productos de segunda generación. La investigación sobre el producto de tercera generación comenzó a principios de los años 1970, y el ejército estadounidense comenzó a equiparlo a finales de los años 1980. Actualmente, los productos de tercera generación desarrollados en Estados Unidos sólo se venden a la OTAN, Corea del Sur, Japón, Israel y Australia.
El principal equipo de visión nocturna con poca luz equipado actualmente y que será equipado por el ejército de EE. UU. es el siguiente:
Aplicación de aviación
AN/AVS-6 visión nocturna para pilotos El espejo fue desarrollado por Bell Harwell Company y tiene un campo de visión de 40o. El Ejército de los EE. UU. aprobó sucesivamente el plan de adquisiciones de "Omnibus I, Omnibus II, Omnibus III y Omnibus IV" y llevó a cabo cuatro adquisiciones, cada vez con un rendimiento mejorado. Actualmente, un gran número de unidades de aviación del Ejército están equipadas con aviones o helicópteros. Entre ellos, ITT firmó un contrato con Omnibus IV para proporcionar AN/AVS-6 mejorado. El componente principal del AN/AVS-6 mejorado es el intensificador de imágenes MX-10160 desarrollado por ITT Company. Este intensificador de imágenes de tercera generación utiliza la última tecnología de arseniuro de galio y opera en la región del infrarrojo cercano, reemplazando a los intensificadores de imágenes anteriores.
ITT también desarrolla y produce las gafas de visión nocturna AN/AVS-9 (anteriormente F4949), que se montan en los cascos de los pilotos de aviones de ala fija.
El sistema de imágenes de vuelo con visión nocturna/pantalla frontal (ANVIS/HUD) AN/AVS-7 proporcionado conjuntamente por Estados Unidos e Israel es una versión mejorada del AN/AVS-6. El sistema está instalado en ambos lados de las gafas del piloto y se utiliza para obtener información crítica de vuelo y transmitirla a las gafas. Cuando se superponen con las imágenes de las gafas, los pilotos pueden ver una escena nocturna completa y una simbología de información clave de vuelo. Con este dispositivo, el piloto pasa menos tiempo mirando los instrumentos hacia abajo y más tiempo mirando hacia el parabrisas. El ejército estadounidense planeó originalmente desplegar 1.904 de estos sistemas, pero hasta ahora ha adquirido aproximadamente 1.800 de ellos. Actualmente, el sistema se está mejorando aún más para que sea compatible con el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) mejorado utilizado en las plataformas UH-60A/L y CH-47D. Está previsto que 65.438.0200 de estos sistemas se actualicen a "pantallas frontales avanzadas" en septiembre de este año para ganar programabilidad en el campo, capacidades de grabación de vídeo y tiempos de respuesta más rápidos. Este sistema también lo utiliza el Cuerpo de Marines de EE. UU.
Aplicación de las Fuerzas Terrestres
La nueva generación de equipos de visión nocturna activa utilizados por las Fuerzas Terrestres del Ejército de EE. UU. son principalmente gafas monoculares, como las AN/PVS-7D proporcionadas por ITT y la El AN/PVS-14 más avanzado actualmente. AN/PVS-14 combina las ventajas del intensificador de imagen pasivo "súper" MX-10160 de tercera generación y las gafas de visión nocturna de aviación AN/AVS-6, lo que ayuda a mejorar las capacidades de observación, comando y control. Mejor que AN/PVS-6. 1,15 para AN/PVS-7D) y más ligero (0,4 kg en comparación con 0,68 kg para AN/PVS-7D). Por lo tanto, el comandante del equipo de combate de infantería puede usarlo de manera más flexible en la cabeza y la distancia de observación aumenta considerablemente. En 1996, ITT y Litton firmaron un contrato Omnibus (Omni) ⅴ * * con la Dirección de Sensores Electrónicos y Visión Nocturna (NVESD) del Centro de Investigación, Desarrollo e Ingeniería del Comando Electrónico y Comunicaciones del Ejército de EE. UU. para producir la unidad AN/PVS-14. Hasta la fecha, se han desplegado aproximadamente 3.000 dispositivos AN/PVS-14. Se espera que para el año 2000, ITT entregue 30.000 dispositivos de este tipo al ejército estadounidense. Omnibus IV también continúa produciendo las avanzadas gafas de visión nocturna de un solo tubo AN/PVS-7D y las avanzadas gafas piloto AN/AVS-6 modificadas I2 recomendadas por Litton Corporation para aplicaciones de combate terrestre. Se espera que estas obras concluyan el 31 de marzo. Según el director ejecutivo de Litton, el proyecto ha ampliado la vida útil de miles de sistemas de campo mediante modificaciones apropiadas y ha mejorado enormemente el rendimiento de los sistemas de visión nocturna.
El intensificador de imagen de tercera generación también es un componente esencial de la visión nocturna de francotirador AN/PVS-10 y de los dispositivos mejorados de observación y control de incendios diurnos y nocturnos. La adquisición de los cañones adicionales está a cargo del Comando de Operaciones Especiales del Ejército para proporcionar a las Fuerzas Especiales una imagen de arma adicional (I2) inmediatamente visible que pueda usarse para apuntar a rifles de francotirador medianos y pesados y para reconocimiento estratégico.
También se utilizan tubos intensificadores de imagen (I2) de tercera generación para mejorar el sistema actual de Chai H. Por ejemplo, la mira del arma AN/PVS-4 utilizada en la década de 1970 se mejoró hasta convertirse en la actual AN/PVS-4A. Hasta la fecha, se han mejorado más de 65.438.000 miras de armas, y hay planes para mejorar eventualmente más de 5.000 miras de armas.
Algunas fuerzas de combate estadounidenses que realizan misiones de combate globales pronto equiparán sus rifles de la serie M-16 con "Sistemas de observación y localización de objetivos (TLOS)". El sistema está equipado con un intensificador de imágenes controlado de tercera generación, dos objetivos de campo de visión y un iluminador láser. El sistema utiliza un láser de baja energía del infrarrojo cercano para obtener directamente la información fotoeléctrica del objetivo. El dispositivo no tiene capacidades de contramedidas láser, pero puede obtener información pasiva sobre el objetivo, proporcionar iluminación encubierta por la noche y disparar directamente al objetivo.
La visión nocturna del nuevo rifle de francotirador G22 proporcionado por la British Precision Instrument Company a la Bundeswehr alemana utiliza un tubo intensificador de media imagen de segunda generación (modelo NSV80II), que se puede detectar claramente en la oscuridad. Objetivo nocturno. El visor está montado en un riel Weaver especial delante del visor óptico estándar. El tirador puede determinar a voluntad la distancia entre el ojo y la mira, ajustar las divisiones a voluntad y volver a disparar después de unos segundos sin cambiar la posición del punto de mira.
Dificultades y métodos técnicos
En la actualidad, los dispositivos de visión nocturna extranjeros tienen dos limitaciones técnicas: (1) Cuando una luz intensa brilla sobre este dispositivo de visión nocturna, se perderán imágenes distantes o distantes. Imágenes cercanas con poca luz (2) El tubo intensificador utiliza un plano de imagen plano (es decir, una placa de microcanal plana ubicada en el plano focal), lo que provocará distorsión de la luz, de modo que el campo de visión de los dispositivos de visión nocturna actualmente. utilizado por el ejército es como máximo 400 × 400. Es difícil para el ojo humano adaptarse.
El Laboratorio de Los Álamos en Estados Unidos está utilizando los siguientes métodos para resolver los problemas anteriores: (1) Dividir la placa de microcanal (MCP) en diferentes áreas electrónicas (5 de MCP), y cada área electrónica utiliza su propio circuito de control automático de ganancia (AGC). La luz intensa sólo pasa a través de una parte del área electrónica y su AGC, de modo que cuando el dispositivo de visión nocturna es iluminado por una luz intensa, todavía puede ver objetos en el fondo borroso detrás de la luz intensa. La segmentación de microcanales se puede lograr mediante fresado láser o deposición de "área seleccionada" (como la fotolitografía). (2) Utilice placas de microcanales en forma de arco en lugar de placas de microcanales planas. Estas placas de microcanales curvas se utilizan actualmente en el telescopio de rayos X de la nave espacial Alexis, por lo que un dispositivo de visión nocturna desarrollado de esta manera proporcionaría al menos 600×600 a cada ojo. Cuando se utiliza en cascada, puede proporcionar un campo de visión de 900×600 (horizontal), que es más de tres veces el nivel actual. Al mismo tiempo,
(2) TV con poca luz
La TV con poca luz es un sistema de visión nocturna con poca luz compuesto por un tubo amplificador y un tubo de cámara de televisión. Nació en la década de 1940 y se desarrolló rápidamente en la década de 1970. Tiene las ventajas de una gran área de imágenes, observación multipunto intuitiva, continua y de larga distancia por parte de varias personas. Se utiliza ampliamente para vigilancia, reconocimiento, detección, orientación y seguimiento, y se han equipado más de 30 tipos en el extranjero. Los productos típicos incluyen el sistema de televisión de poca luz francés "Canaster" para tanques, el sistema de seguimiento de televisión de día y noche para aviones directos estadounidense UVR-700, el sistema de televisión de poca luz británico V0084 para la marina y el sistema de larga distancia suizo 2704 ( distancia de observación) durante 10 km) cámara de televisión con poca luz.
Actualmente, los dispositivos de visión nocturna con poca luz solo pueden proporcionar imágenes monocromáticas. El uso de imágenes en color ayudará al reconocimiento de objetivos, la velocidad de reconocimiento aumentará en un 30% y el error de reconocimiento se reducirá en un 60%. Por lo tanto, la tecnología de visión nocturna en color con poca luz ha atraído mucha atención.
Delft Sensor Systems de Estados Unidos utiliza dos tubos intensificadores de imagen con diferentes respuestas espectrales para observar la misma escena, y utiliza las diferencias entre ellos para producir imágenes en color mediante filtrado y tecnología especial de procesamiento electrónico.
El Laboratorio Lincoln del MIT combina imágenes con poca luz con imágenes térmicas infrarrojas para producir imágenes en color. El pequeño sistema de visión nocturna en color diseñado por el Laboratorio Lincoln utiliza un dispositivo de carga acoplada (CCD) junto con un intensificador de imágenes de tercera generación para obtener imágenes con poca luz, utiliza una matriz de imágenes no refrigerada para obtener imágenes térmicas infrarrojas y luego utiliza un dicroico. Divisor de haz para igualar una imagen. El procesador realiza el procesamiento y muestra imágenes en color realistas en el monitor LCD.
American Timber Surveillance Technology ha desarrollado una cámara de visión nocturna a todo color. La cámara tiene un chip CCD aditivo para cada color primario y utiliza tecnología de adición de video para obtener imágenes en color similares a las de las cámaras de transmisión.
El sistema de visión nocturna en color desarrollado por la fábrica rusa de maquinaria óptica de Kazán puede convertir imágenes en color recibidas en diferentes frecuencias infrarrojas y se espera que se comercialice dentro de unos años.
2. Tecnología de imágenes de visión nocturna infrarroja
La tecnología de imágenes de visión nocturna infrarroja ha experimentado la tecnología de imágenes de visión nocturna infrarroja activa temprana y la tecnología infrarroja pasiva (imagen térmica) actual. Los detectores de infrarrojos se utilizaron por primera vez como detectores unitarios. Posteriormente, para mejorar la sensibilidad y la resolución, se desarrollaron como detectores de matriz de elementos múltiples y ahora se desarrollan como detectores de infrarrojos de matriz de área de múltiples elementos. El sistema correspondiente permite pasar de la detección de puntos a la termografía de objetivos.
(1) Tecnología de conversión de imágenes infrarrojas activas (región del infrarrojo cercano).
Esta tecnología utiliza el principio de conversión de imágenes fotoeléctricas para lograr la observación nocturna. Este instrumento incluye una fuente de luz infrarroja y gafas de visión nocturna con conversores de imágenes. La fuente de luz infrarroja ilumina el objetivo y las gafas de visión nocturna convierten la imagen infrarroja invisible en una imagen visible. Esta tecnología comenzó a estudiarse a finales de los años 1930 y fue desarrollada y aplicada durante la Segunda Guerra Mundial. En el Teatro del Pacífico se utilizaron ampliamente miras telescópicas equipadas con dispositivos de visión nocturna por infrarrojos activos. Alrededor de la década de 1960, esta tecnología maduró y la distancia de observación podía alcanzar los 3.000 metros. Posteriormente, fue ampliamente equipado con tropas. Sin embargo, debido a sus debilidades fatales, como baja sensibilidad, alta generación de calor, alto consumo de energía, gran tamaño, distancia de observación limitada y fácil exposición, fue reemplazada gradualmente por tecnología de visión nocturna que se desarrolló más tarde. una pequeña cantidad de equipo.
(2) Tecnología de visión nocturna infrarroja pasiva (región infrarroja media y lejana)
La cámara termográfica infrarroja es uno de los detectores infrarrojos más prometedores y representa la dirección de desarrollo de los equipos de visión nocturna. . Utiliza dispositivos semiconductores con efectos fotoeléctricos internos como detectores para convertir la imagen de radiación de la escena en una imagen de carga, que el dispositivo de visualización convierte en una imagen de luz visible después del procesamiento de la información. Algunos modelos típicos incluyen:
La mira térmica para armas (TWS) ANS/PAS-13 desarrollada por Raytheon Systems para el ejército de EE. UU. es el equipo de visión nocturna infrarroja pasiva más avanzado y utiliza una imagen térmica frontal de segunda generación. Sistema de observación mediante tecnología infrarroja. Las tecnologías utilizadas en el sistema incluyen: tecnología de plano focal de telururo de cadmio de alta sensibilidad para la adquisición de objetivos a larga distancia con telescopios pequeños; componentes ópticos binarios livianos de alta transmisión con carcasas de plástico avanzadas, componentes electrónicos VLSI de bajo consumo y tamaño pequeño: silencioso; funcionamiento, alta confiabilidad, refrigerador termoeléctrico del tamaño de un pulgar; pantalla LED de bajo brillo; Adecuado
1. Gana tiempo de batalla efectivo.
Las noches y el mal tiempo suponen una gran parte del año. El equipo de visión nocturna hace que la noche sea transparente, ampliando en gran medida el tiempo de combate efectivo. El equipo de visión nocturna por infrarrojos tiene alta resolución y tiene la ventaja de detectar objetivos voladores que rozan el mar. Las cámaras de imágenes térmicas infrarrojas de seguimiento a bordo de barcos no sólo pueden proporcionar datos de objetivos para el lanzamiento de misiles, sino también detectar misiles enemigos que rozan el mar. El sistema optoelectrónico de control de fuego equipado con equipos de imágenes térmicas facilita la identificación del objetivo y acorta el tiempo de reacción del sistema de armas.
2. Estableció el estatus militar de los combates nocturnos.
Con la gran cantidad de equipos de visión nocturna en las fuerzas armadas, los países desarrollados occidentales han adoptado el predominio de las operaciones nocturnas como una estrategia ganadora.
3. Multiplicar la efectividad de las armas
La combinación de tecnología de visión nocturna y armas y equipos mejorará enormemente la capacidad de las armas y equipos para obtener información, realizar ataques y comandar tropas. , y maniobras nocturnas y con mal tiempo, efectividad de las fuerzas y operaciones coordinadas.
4. Reducir los accidentes aéreos
El uso de hangares de navegación equipados con cámaras infrarrojas orientadas hacia adelante y permitir a los pilotos usar gafas equipadas con gafas de visión nocturna puede reducir en gran medida los accidentes aéreos.