Dispozitivul de vedere pe timp de noapte (NVD) este o clasă de dispozitive optoelectronice care oferă operatorului o imagine a terenului (obiect, țintă etc.) în condiții de lumină scăzută. Dispozitivele de acest tip sunt utilizate pe scară largă în operațiunile de luptă de noapte , pentru efectuarea supravegherii sub acoperire (recunoaștere) pe timp de noapte și în camere întunecate, conducerea mașinilor fără a folosi farurile de demascare etc. [1] . În ciuda o serie de avantaje pe care le oferă proprietarului lor, se observă că marea majoritate a modelelor disponibile nu sunt capabile să ofere posibilitatea vederii periferice, ceea ce necesită o pregătire specială pentru utilizarea lor eficientă [2] .
Există mai multe abordări pentru construirea NVG:
Din punct de vedere tehnic, există mai multe moduri populare de a construi dispozitive de vedere pe timp de noapte:
Observational NVD constă din următoarele părți principale:
În multe dispozitive moderne de vedere pe timp de noapte, rolul unui receptor de radiații, un amplificator pentru afișarea unei imagini intensificate, este îndeplinit de un tub intensificator de imagine. Operatorul examinează imaginea de pe tubul intensificatorului de imagine prin ocular . O matrice CCD poate fi folosită ca receptor . În acest caz, operatorul observă imaginea de pe ecranul monitorului .
Dispozitivele moderne de vedere pe timp de noapte vin în mai mulți factori de formă de bază .
Cel mai simplu este monocularul de noapte - o lunetă ținută în mâna operatorului, de obicei cu mărire redusă.
Binoclul cu vedere nocturnă are două tuburi intensificatoare de imagine și afișează o imagine stereoscopică mărită.
Ochelarii de vedere pe timp de noapte – montați pe cap, au un câmp vizual larg și nu măresc imaginea (sau au o mărire variabilă de la 1x la o valoare mai mare, ceea ce le permite folosirea ca un binoclu). Ochelarii pot avea două tuburi intensificatoare de imagine sau pot fi pseudobinoculari, atunci când imaginea dintr-un tub intensificator de imagine pătrunde în ambele oculare. Un monocular 1× montat pe bandă poate fi folosit ca alternativă ieftină la ochelari.
Lunetele de vedere pe timp de noapte sunt fixate pe armă, de regulă, măresc imaginea și au o grilă de țintire. Există, de asemenea, atașamente de vedere pe timp de noapte pentru obiectivele optice de zi. Aceste dispozitive trebuie să reziste la recul armelor, nu toate obiectivele pot fi folosite pe armele mici de mare putere.
O opțiune alternativă pentru țintirea prin dispozitive de vedere pe timp de noapte este utilizarea unui indicator cu laser infraroșu atașat la armă, al cărui fascicul este invizibil pentru ochi și este observat prin ochelari de vedere pe timp de noapte.
Dispozitivele de vedere pe timp de noapte sunt instalate și pe echipamentele militare, unde sunt integrate în sistemele de ochire.
Dezvoltarea primelor mostre de dispozitive germane de vedere nocturnă a fost începută de compania de producție Allgemeine Electricitats-Gesellschaft ( AEG ), în 1936, iar în 1939 a fost prezentat primul prototip de succes pentru utilizare pe antitanc Pak 35/36 L/45 . pistoale [4] .
În Armata Roșie , echipamentele de viziune nocturnă ale așa-numitei „generații zero” au apărut și înainte de începerea celui de-al Doilea Război Mondial [5] : de exemplu, complexul Dudka a fost instalat pe tancuri din familia BT și Institutul Optical de Stat. iar Institutul Electrotehnic All-Union a dezvoltat un set de dispozitive de iluminat cu semnal luminos care au fost montate pe tancuri T-34 [6] . În Wehrmacht , echipamentele în infraroșu fabricate de AEG au fost primele care au primit artilerie antitanc germană , iar din 1944, echipajele de tunuri Pak 40 au putut lupta cu vehicule blindate grele în întuneric la distanțe de până la 400 de metri [6] . Următorul pas a fost dispozitivele de viziune în infraroșu Sperber FG 1250 , care au contribuit la ultima ofensivă de succes a forțelor de tancuri germane în zona Lacului Balaton (Ungaria, 1945). Deoarece sensibilitatea acestor dispozitive lăsa mult de dorit, pentru a oferi iluminare IR, unităților de tancuri au primit forțe suplimentare sub formă de proiectoare IR puternice de șase kilowați Uhu ("Filin") pe vehiculele blindate de transport de trupe SdKfz 250 / 20 ( unul pentru cinci tancuri). Utilizarea filtrelor IR a făcut posibilă iluminarea zonei de noapte cu radiații infraroșii și distingerea echipamentelor sovietice la o distanță de până la 700 de metri, dar funcționarea lor a fost foarte îngreunată de sensibilitatea fosforului optic la blițuri strălucitoare, ceea ce a dus la o putere puternică. iluminarea echipamentului sau chiar defectarea acestuia. Apariția acestor dispozitive a fost unul dintre motivele pentru utilizarea masivă a proiectoarelor antiaeriene de către trupele sovietice în timpul traversării nocturne a Oderului și în timpul atacului asupra Berlinului . Pe lângă echipamentul de vizionare pentru conducerea nocturnă, pe cupola comandantului German Panthers a fost instalat un proiector IR de două sute de wați, care a permis șoferului tancului să controleze vehiculul conform instrucțiunilor comandantului echipajului. [6]
Compania Zeiss -Jena a încercat să creeze un dispozitiv și mai puternic care să-i permită să „vadă” la o distanță de 4 km, dar din cauza dimensiunii mari a iluminatorului - un diametru de 600 mm - nu a găsit aplicație pe Pantere..
În 1944, industria germană a produs un lot experimental de 300 de obiective cu infraroșu „Vampir” Zielgerät 1229 (ZG.1229) , care au fost instalate pe puștile de asalt MP-44 / 1. Setul a constat din vizorul în sine cântărind 2,25 kg, o baterie într-o carcasă de lemn (13,5 kg) care alimenta iluminatorul IR și o baterie mică pentru alimentarea vederii, plasată într-o pungă de mască de gaz. Bateriile erau atârnate la spatele unui soldat în timpul descărcarii. Greutatea vederii, împreună cu bateriile, a ajuns la 35 kg, raza de acțiune nu a depășit o sută de metri, iar timpul de funcționare a fost de douăzeci de minute. Cu toate acestea, germanii au folosit în mod activ aceste dispozitive în timpul bătăliilor de noapte. .
În același timp, o serie de dispozitive individuale de viziune pe timp de noapte au intrat în serviciu cu brigăzile de asalt ale trupelor de inginerie ale Armatei Roșii, de exemplu, vizorul Ts-3 pentru pistolul- mitralieră PPSh-41 și, din 1943, găsitorii de direcție " Omega-VEI" și binoclul "Gamma-VEI" [6] .
Odată cu dezvoltarea tehnologiei, dispozitivele de generație zero, care se bazau pe principiul sticlei Holst , au fost înlocuite cu sisteme cu focalizare electrostatică , care foloseau convertoare electron-optice care amplifică semnalul de intrare de câteva sute de ori [6] . O astfel de abordare nu a putut scăpa de rezoluția inacceptabilă la periferia zonei de observare pentru o lungă perioadă de timp, cu toate acestea, până în anii 60 ai secolului XX, a permis abandonarea treptată a echipamentelor auxiliare de iluminare IR, care a demascat foarte mult orice proprietar. a unui dispozitiv de vedere pe timp de noapte de generație zero în domeniul IR [6] .
În Statele Unite , prima generație de dispozitive de vedere pe timp de noapte a fost folosită activ în Vietnam , iar problema lor cu vederea periferică a fost rezolvată cu ajutorul plăcilor de fibră optică [6] .
În URSS , până în 1973, Institutul de Fizică Aplicată a finalizat o serie de lucrări de dezvoltare privind crearea convertoarelor electron-optice, iar producția acestora a fost lansată la Fabrica de lămpi electrice din Moscova [7] . Primele dispozitive pasive sovietice aveau convertoare electro-optice în mai multe etape, care au fost ulterior recunoscute ca o ramură evolutivă fără margini a sistemelor de vedere pe timp de noapte datorită fragilității și voluminității lor [6] . Totuși, se observă că tocmai în obiectivele militare sovietice (de exemplu NSP-3 ) au fost aduse la perfecțiune toate avantajele acestei abordări [6] .
Tehnologia microcanalului a făcut posibilă obținerea unor rezultate revoluționare în anii 70 ai secolului XX, atinsă compactitatea mult dorită cu un câștig de aproximativ 20.000 [6] . Un avantaj suplimentar al unei astfel de scheme a fost imunitatea elementelor optice la blițuri strălucitoare [6] . Primul intensificator de imagine sovietic din a doua generație a fost creat de Institutul de Fizică Aplicată în 1976 [8] . În Uniunea Sovietică, pe baza acestei tehnologii, au fost creați ochelari de vedere pe timp de noapte NPO-1 „Quaker” , iar în SUA - AN / PVS-5B fabricați de Litton [6] .
Primele produse de acest tip au continuat să se bazeze pe focalizarea electrostatică a fluxului de electroni, cu toate acestea, în viitor, lentilele electrostatice au fost abandonate, înlocuindu-le cu transfer direct de electroni pe o placă cu microcanal . Ca urmare, au apărut o serie de sisteme pseudobinoculare, de exemplu, dispozitivul casnic 1PN74 Eyecup sau americanul AN / PVS-7 . [6]
Apariția fotocatozilor cu arseniură de galiu ( AsGa ) a făcut posibilă aducerea sensibilității dispozitivelor de vedere pe timp de noapte la un nou nivel calitativ.[ când? ] și asigurați observarea la o iluminare de aproximativ 10 μlx, adică într-o noapte adâncă fără lună în prezența norilor denși [6] .
Cu toate acestea, distribuția largă a unor astfel de dispozitive este împiedicată de complexitatea lor excepțională de producție, care necesită mai mult de 400 de ore-om de lucru în condiții de vid ultraînalt și costul ridicat , depășind costul predecesorilor lor cu mai mult de un ordin de mărime [6] ] . Doar două țări din lume, Statele Unite și Federația Rusă , au putut organiza producția independentă de astfel de dispozitive [6] .
O cameră termică este un dispozitiv pentru monitorizarea distribuției temperaturii suprafeței investigate. Toate corpurile a căror temperatură depășește temperatura de zero absolut emit radiații termice electromagnetice în conformitate cu legea lui Planck . Densitatea de putere spectrală a radiației (funcția lui Planck) are un maxim, a cărui lungime de undă pe scara lungimii de undă depinde de temperatură. Poziția maximului în spectrul de emisie se schimbă odată cu creșterea temperaturii către lungimi de undă mai scurte ( legea deplasării lui Wien ). De regulă, camerele termice sunt construite pe baza unor senzori speciali de temperatură cu matrice - bolometre . Bolometrele pentru dispozitivele de vedere pe timp de noapte sunt sensibile în intervalul de lungimi de undă de 3..14 microni (gama de infraroșu mediu), ceea ce corespunde autoradierii corpurilor încălzite de la 500 la -50 de grade Celsius. Astfel, camerele termice nu necesită iluminare externă, înregistrându-și propria radiație de la obiectele în sine și creând o imagine a diferenței de temperatură.
Puteți distinge o termocamera de un dispozitiv de amplificare de vedere pe timp de noapte bazat pe un tub intensificator de imagine sau o cameră video tradițională prin lentila optică: termocamera folosește lentile nu din sticlă tradițională (care este opaca în spectrul IR termic), ci din materiale precum, de exemplu, germaniu sau sticla calcogenurată .
Pușcă de asalt AKML cu vizor de noapte NSP-2
Vedere de noapte 1PN93-2
lunetă cu vedere pe timp de noapte DS 19
Vedere de noapte PN23-5
Vedere de noapte "Vicar"
Duza de noapte InfraTech IT-320D
Ochelari de vedere pe timp de noapte "Oilman"
lunetă cu vedere pe timp de noapte InfraTech IT- 204C
lunetă cu vedere pe timp de noapte InfraTech IT-404D
lunetă cu vedere pe timp de noapte InfraTech IT-406H
Vedere de noapte PN23-3