Visione notturna con tecnologia a infrarossi per la visione notturna a infrarossi
La luce visibile di notte è molto debole, ma i raggi infrarossi invisibili all'occhio umano sono abbondanti. La visione a infrarossi utilizza la tecnologia di conversione fotoelettrica per aiutare le persone a osservare, cercare, mirare e guidare i veicoli di notte. Sebbene le persone abbiano scoperto i raggi infrarossi molto presto, a causa della limitazione dei componenti a infrarossi, lo sviluppo della tecnologia di telerilevamento a infrarossi è molto lento. Fu solo nel 1940 che la Germania sviluppò solfuro di piombo e diversi materiali di trasmissione a infrarossi che divenne possibile la nascita di strumenti di telerilevamento a infrarossi. Da allora, la Germania ha sviluppato per la prima volta diversi strumenti di rilevamento a infrarossi come dispositivi per la visione notturna a infrarossi attivi, ma nessuno di essi è stato effettivamente utilizzato durante la seconda guerra mondiale. Esistono due tipi di strumenti di visione a infrarossi: attivi e passivi: il primo utilizza proiettori a infrarossi per irradiare il bersaglio e riceve la radiazione infrarossa riflessa per formare un'immagine; quest'ultimo non emette raggi infrarossi, ma si affida alla radiazione infrarossa propria del bersaglio per formare una "immagine termica", per questo è chiamata anche "immagine termica". Imager".
Principio del dispositivo di visione notturna a infrarossi
Non ci sono solo così tante lunghezze d'onda della luce che i nostri occhi possono vedere. Oltre a queste, ci sono molte altre onde che ci circondano. È solo che non riusciamo a trovarlo con i nostri sensi. La luce infrarossa è la luce emessa dagli oggetti che supera la lunghezza d'onda dello spettro del colore rosso. Quasi tutti gli oggetti avranno luce infrarossa, cioè radiazione termica, anche il vasto spazio. Le radiazioni esistono. Dal momento che tutto nel mondo ha radiazioni termiche. Quindi possiamo usare questa comunanza per osservare gli oggetti in base alle diverse temperature dell'oggetto. Gli occhi delle persone comuni non possono percepire i raggi infrarossi, quindi le persone non possono vedere le cose senza luce riflessa nell'oscurità e qualsiasi temperatura è superiore allo zero assoluto. Tutti gli oggetti irradiano luce infrarossa, incluso il tuo corpo. Pertanto, viene utilizzato un dispositivo in grado di rilevare i raggi infrarossi per rilevare i raggi infrarossi, quindi il segnale analogico viene sottoposto a metodi di elaborazione delle immagini come la rimozione del rumore di fondo, l'amplificazione e il filtraggio per ripristinare il contorno dell'oggetto rilevato. Ma il colore è difficile da riprodurre, quindi le immagini viste dagli infrarossi sono raramente a colori.
Tecnologia di imaging per la visione notturna a infrarossi
La tecnologia di visione notturna a infrarossi ha sperimentato la prima tecnologia di imaging per la visione notturna a infrarossi attivi e l'attuale tecnologia a infrarossi passivi (imaging termico). Il rilevatore a infrarossi era originariamente un rilevatore di unità, successivamente sviluppato in un rilevatore di array lineare multielemento per migliorare la sensibilità e la risoluzione, e ora si è sviluppato in un rilevatore di array ad area multi-elemento a infrarossi. I sistemi corrispondenti hanno fatto il salto dal rilevamento puntuale all'imaging termico dei bersagli.
(1) Tecnologia di conversione delle immagini a infrarossi attivi (regione del vicino infrarosso).
Questa tecnologia utilizza il principio della conversione fotoelettrica delle immagini per realizzare l'osservazione notturna. Questo tipo di strumento comprende due parti: una sorgente di luce a infrarossi e un visore notturno contenente un tubo a immagine variabile. La sorgente di luce a infrarossi illumina il bersaglio e gli occhiali per la visione notturna convertono l'immagine a infrarossi invisibile in un'immagine visibile. Questo tipo di tecnologia iniziò a essere studiata alla fine degli anni '30 e fu sviluppata e applicata durante la seconda guerra mondiale. I cannocchiali da puntamento dotati di occhiali per la visione notturna a infrarossi attivi sono ampiamente utilizzati nel teatro del Pacifico. Intorno agli anni '60, la tecnologia divenne matura e la distanza di osservazione poteva raggiungere i 3000 metri. Successivamente, fu ampiamente equipaggiato con truppe, ma a causa della sua bassa sensibilità, grande emissione di calore, elevato consumo energetico, corpo grande, peso elevato, distanza di osservazione limitata e facile esposizione Il tallone d'Achille, quindi, fu gradualmente sostituito dalla visione notturna la tecnologia si è sviluppata in seguito e ora solo pochi paesi dispongono di un numero limitato di apparecchiature.
(2) Tecnologia di visione notturna a infrarossi passivi (regioni del medio e lontano infrarosso)
La termocamera a infrarossi è uno dei rilevatori a infrarossi più promettenti, che rappresenta la direzione di sviluppo delle apparecchiature per la visione notturna. Utilizza un dispositivo semiconduttore ad effetto fotoelettrico interno come rilevatore per convertire l'immagine di radiazione della scena in un'immagine di carica e, dopo l'elaborazione delle informazioni, viene convertita in un'immagine visibile dal dispositivo di visualizzazione. Alcuni modelli tipici includono:
L'ANS/pAS-13 "Thermal Weapon Sight (TWS)" sviluppato da Raythe Systems degli Stati Uniti per l'esercito degli Stati Uniti è il dispositivo per la visione notturna a infrarossi passivi più avanzato finora. È una tecnologia a infrarossi lungimirante di seconda generazione. Sistema di avvistamento di immagini termiche. Le tecnologie utilizzate in questo sistema includono: tecnologia del piano focale al tellururo di cadmio ad alta sensibilità per l'acquisizione di bersagli a lunga distanza in piccoli telescopi; ottica binaria leggera e ad alta trasmissione in custodie in plastica avanzate; dimensioni ridotte, basso consumo energetico Componenti elettronici VLSI (Very Large Scale Integration); funzionamento silenzioso, alta affidabilità, dispositivo di raffreddamento termoelettrico delle dimensioni di un pollice; basso consumo energetico, display LED ad alta emissione di luce.
