DE3831765A1 - Ziel mit differentieller infrarotaufloesung, verfahren und vorrichtung zum messen und kalibrieren der temperaturempfindlichkeit und raeumlichen aufloesung von waermesichtsystemen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen und Kalibrieren der Temperaturempfindlichkeit und der räumlichen Auflösung von Wärmesichtsystemen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Ziel, welches zum Prüfen von Nachtsichtgeräten oder anderen Wärmekameras in der freien Umgebung dient, wo Laborgeräte zum genauen Prüfen und Kalibrieren nicht verwendet werden können. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Ziel, welches für das Marketing oder für Aufnahme- und Schießübungen mit einer Zielbeobachtungs-Wärmekamera dient.

Die Wärmebilderzeugung besteht im wesentlichen darin, daß eine Abbildung oder ein Bild aller Bereiche unterschiedlicher Temperaturen eines vorgegebenen Gegenstandes erzeugt wird, der in einer der Bilderzeugungsvorrichtung gegenüberliegenden Ebene betrachtet wird. Die Vorrichtung stellt im wesentlichen eine Kamera dar, deren Linsensystem das Bild des betrachteten Gegenstands auf einen für Infrarotstrahlung hochempfindlichen Detektor abbildet, der das Wärmebild auf einen Schirm oder einen lichtempfindlichen Film übertragen kann, wo es mit unterschiedlichen Schattierungen oder unterschiedlichen Farben in Abhängigkeit von der Art der Übertragung und der Art der Betrachtung und/oder der zur Verfügung stehenden Aufzeichnungsvorrichtung sichtbar wird.

Wärmebilderzeugung oder Wärmebildbetrachtung werden heutzutage in der Medizin, auf wissenschaftlichen und technischen Gebieten sowie auf militärischem Gebiet verwendet. Ihre häufigste Anwendung auf militärischem Gebiet ist insbesondere die Nachtbeobachtung aber auch das Entdecken von getarnten Zielen und Untergrundzielen, die beim Tageslicht und um so mehr während der Nacht unsichtbar sind, die jedoch Wärmestrahlen aussenden, die mittels Infrarotfotografie erfaßbar sind. Eine bedeutende Anwendung stellt die Verwendung von Wärmekameras bei Zielbeobachtungssystemen wie in Panzern oder bei anderen Kriegswaffen dar.

Um die Genauigkeit verschiedener benutzter Bilderzeugungssysteme zu überprüfen, ist es erforderlich, diese von Zeit zu Zeit zu prüfen, sowohl in bezug auf die genaue Wiedergabe der unterschiedlichen Temperaturbereiche des betrachteten Gegenstandes, als auch der räumlichen Auflösung der Vorrichtung, d.h. der kleinste Abstand zwischen Punkten oder Bereichen unterschiedlicher Temperatur, bei dem ein Temperaturgradient erfaßt werden kann. Infrarotstrahlen aussendende Ziele werden zur Überprüfung und Auflösung und auch im Falle von Schießübungen und als Täuschreflektoren für die feindlichen Wärmesysteme verwendet.

Ein herkömmliches, Infrarotstrahlung aussendendes Ziel zum Prüfen und Kalibrieren von Abbildungssystemen besteht im wesentlichen aus zwei parallelen Platten, die hintereinander oder nebeneinander und der zu überprüfenden Wärmekamera gegenüberliegend angebracht sind. Die weiter entfernte Platte wird gleichförmig auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt oder abgekühlt; die in Übereinstimmung mit dem Temperaturunterschied, bei dem die Wärmekamera überprüft werden soll, verändert werden kann, während die zwischen der erwärmten Platte und dem Kameraobjektiv angeordnete Platte, die im allgemeinen Maskierungsplatte genannt wird, mit Schlitzen unterschiedlicher Breite und mit unterschiedlichen Abständen oder mit Öffnungen mit unterschiedlichen Durchmessern durchbrochen ist und auf einer konstanten, von derjenigen der ersten Platte unterschiedlichen Temperatur gehalten wird. Die Temperatursteuerung beider Platten erfolgt meistens durch elektrische Widerstandsheizungen, jedoch kann irgendein anderes geeignetes Vorgehen verwendet werden. Der Unterschied zwischen der Strahlungsemission der Maskierungsplatte und der erwärmten Platte, wenn sie durch die Durchbrechungen ersterer betrachtet wird, liefert den erforderlichen Kontrast zum Überprüfen der Temperaturempfindlichkeit, und das Durchbrechungsmuster wird verwendet, um die räumliche Auflösung der Ausrüstung zu überprüfen. Es gibt erwärmte Ziele, die aus einem oder mehreren erwärmten Elementen hergestellt sind, die unter Verwendung unterschiedlicher Arten von Energiequellen, wie Batterien oder Transformatoren, betrieben werden.

Die mittels dieser Zielplatten durchgeführten Messungen sind sehr genau, da die jeweiligen Temperaturen der zwei Platten innerhalb sehr enger Grenzen gehalten werden können. Sie leiden jedoch an dem ihnen zu eigenen Nachteil, daß eine Energiequelle zum Erwärmen oder Kühlen der Platten oder Elemente erforderlich ist, was deren Verwendung häufig unpraktisch macht, insbesondere wenn militärische Ausrüstung in der freien Umgebung überprüft werden muß.

Die Zielsetzung der Erfindung besteht darin, die aufgezeigten Nachteile zu überwinden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Überprüfen benötigt keine besondere eigene Energiequelle und ist daher passiv, so daß Ausrüstungen weit entfernt von irgendeinem Labor überprüft werden können.

Eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, ein passives Ziel zur Nachbildung verschiedener Wärmeziele in Schlachtfeldumgebung zu schaffen, insbesondere für Trainingsübungen für Bedienungspersonen von Infrarotsystemen und Erkennungs-, Ziel- und Schießübungen.

Das passive Wärmeziel weist ein geringes Gewicht auf, kann leicht zum Einsatz zusammengesetzt und aufgestellt werden und kann zusammengepackt, gefaltet und von Hand transportiert werden. Aufgrund seiner geringen Kosten kann es auch nur zum einmaligen Einsatz verwendet werden.

Nach der Erfindung wird als Energiequelle für die Strahlungsemission die Infrarotstrahlung des äußeren Raumes verwendet, die einen ausreichend konstanten Wert bei allen Wellenlängen zwischen 3 bis 14 µm aufweist. Die tatsächliche Temperatur dieser Strahlung ist niedriger als die Umgebungstemperatur, und dieser Unterschied wird verwendet, um den Unterschied bei der Infrarotstrahlung zu schaffen, der zum Prüfen der Wärmebildgerätausrüstung erforderlich ist.

Das Ziel nach der Erfindung umfaßt:

A. Einen Schirm oder eine Maskierungsplatte mit hoher Wärmeleitfähigkeit und hohem Wärmeemissionsvermögen, wobei der Schirm bzw. die Maskierungsplatte von einer Vielzahl von Durchbrechungen unterschiedlicher Form und Größe durchbrochen ist.

B. Einen metallischen Spiegel mit hoher Wärmeleitfähigkeit, der derart angeordnet ist, daß Wärmestrahlung aus dem Umraum durch die Durchbrechungen in dem Schirm bzw. der Maskierungsplatte in das Objektiv der zu prüfenden Wärmekamera projiziert wird, wobei der Winkel des Spiegels entsprechend des für die Überprüfung erforderlichen Temperaturunterschieds einstellbar ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schirm bzw. die Maskierungsplatte aus Aluminiumblech hergestellt und von einer Reihe paralleler Schlitze mit abnehmender Breite durchbrochen. Sie ist mit schwarzer Farbe überdeckt, die einen Emissionsgrad von nahe bei 100% ergibt. Eine bevorzugte Farbe wird von der 3-M Company unter dem Handelsnamen 101-C10 Black vertrieben. Die Abschirmung bzw. Maskierungsplatte ist in geeigneter Weise vor der Wärmekamera in einer vertikalen Stellung mit einem Abstand aufgebaut, der zur Überdeckung des gesamten empfindlichen Kameraschirms geeignet ist. Aufgrund der hohen Leitfähigkeit und des hohen Emissionsgrades des Schirmes bzw. der Maskierungsplatte liegt deren Temperatur nahe bei der Umgebungstemperatur.

Der metallische Spiegel besteht vorzugsweise aus hochpoliertem Aluminiumblech, welches einen hohen Reflexionsgrad im Wellenlängenbereich von 3 bis 14 µm aufweist. Er besitzt die ähnlichen Abmessungen wie der Schirm, kann aber größer als dieser sein. Er ist hinter dem Schirm bzw. der Maskierungsplatte aufgestellt, wodurch diese somit zwischen den Spiegel und die Kamera eingefügt ist, und er ist unter einem Winkel zu dem Himmel geneigt, der geeignet ist, Infrarotstrahlung durch die Schlitze in dem Schirm hindurch in das Objektiv der Kamera zu projizieren. Wenn die Kameraachse horizontal positioniert und die Spiegeloberfläche unter einem Winkel von 45° zu der Horizontalen geneigt ist, wird Strahlung von dem Zenit des Himmels in das Objektiv gelenkt, d.h. Strahlung bei der vom Außenraum erhaltbaren, niedrigsten Temperatur, wodurch ein maximaler Temperaturgradient zwischen der Raumstrahlung und der Schirmtemperatur erhalten wird. Jeder andere Winkel ergibt eine Strahlung höherer Temperatur, d.h. es wird ein kleinerer Temperaturunterschied zur Kalibrierung bzw. Überprüfung des Systems erhalten.

Die Sensoren in der Wärmekamera zeichnen ein Bild des Schirmes auf, welches die Schlitze mit unterschiedlicher Schattierung oder Farbe als die nicht durchbrochenen Bereiche zeigt. Das Auflösungsvermögen des Abbildungssystems wird durch den Schlitz geringster Breite bestimmt, der auf dem bei einem gegebenen Temperaturunterschied erzeugten Bild unterscheidbar ist. Zu dem Zweck, einen unterschiedlichen Temperaturgradienten zu erhalten, wird der Spiegel des Winkels schrittweise von einem Winkel von 45° bis zu einem dem Horizont näheren Winkel verändert, wodurch der Temperaturunterschied nach und nach abnimmt. Um eine geeignete Wellenlänge auszuwählen, wird ein Filter vor dem Detektor angeordnet, welches ermöglicht, daß nur Strahlung mit der geforderten Wellenlänge hindurchgeht.

Fig. 1 zeigt die spektrale, spezifische Lichtstrahlung, die als äquivalente Temperatur in °C angegeben ist für unterschiedliche Höhenwinkel von 0°, 30°, 60° und 90°. Die Lichtstrahlungswerte für jede Wellenlänge bei jeder Spiegelneigung sind bekannt und aufgezeichnet, und durch Blick auf die geeignete Tabelle kann der Temperaturunterschied ohne weiteres von einem unbedeckten Himmel berechnet werden. Es wird darauf hingewiesen, daß leichte Wolken oder Dunst die Tabellenwerte nicht beträchtlich ändern. Jedoch ergeben niedrige Wolken, die durch Reflexion von der Erde erwärmt werden, höhere Temperaturen als ein wolkenloser Himmel.

Zur Transporterleichterung können der Schirm bzw. die Abschirmungsplatte und der Spiegel mit den Stangen und Stützen, die zur Anordnung des Spiegels unter der erwünschten Neigung dienen, zu einem kompakten Paket gefaltet bzw. verpackt werden. Wie bereits erwähnt wurde, können die Durchbrechungen in der Abschirmung die Form von Kreisöffnungen oder eine andere geometrische Form von irgendeinem abnehmenden Durchmesser oder Weite aufweisen, die ähnliche Ergebnisse, wie bei dem mit parallelen Schlitzen hergestellten Bild ergeben.

Das passive Ziel kann im Rahmen der Erfindung auch die folgende Ausgestaltung aufweisen, die aus einer Matte bzw. Decke mit den folgenden Schichten besteht:
A. wärmedurchlässige Farbe, Folie oder Beschichtung
B. in Vakuum aufgebrachtes Aluminium
C. Polyesterfolie
D. Textil- oder Nylonnetz
E. im Vakuum aufgebrachtes Aluminium
F. wärmedurchlässige Farbe, Folie oder Beschichtung.

Das passive Ziel kann im Rahmen der Erfindung nur einige der erwähnten Schichten und/oder eine unterschiedliche Reihenfolge der Schichten aufweisen.

Bezüglich der Schichten B. und E. stellt das auf die Polyesterfolie im Vakuum aufgebrachte Aluminium sicher, daß das Material des Ziels ein sehr hohes Reflexionsvermögen im thermischen Infrarotbereich aufweist, nämlich oberhalb von 85% im Bereich von 1 bis 15 µm.

Bezüglich der Schichten A. und F. gilt, daß die wärmedurchlässige Farbe, Folie oder Beschichtung irgendeine Farbe im Sichtbaren aufweisen kann, jedoch im thermischen Infrarotbereich durchlässig ist, so daß das Ziel im sichtbaren Bereich getarnt ist. Die Farben Grau, Grün, Braun und Wüstensand können das Ziel im Sichtbaren tarnen.

Im Hinblick auf die Schicht C. ist die Polyesterfolie das Material, welches die Aluminiumbeschichtung oder irgendein anderes Metall, welches in den thermischen Bereichen hohe Reflexionskennwerte besitzt, hält.

Die Schicht D. aus einem Textilmaterial oder irgendeinem ähnlichen Material, durchgehend oder netzförmig, gibt der Wärmematte oder Wärmedecke, d.h. dem Ziel, die mechanische Festigkeit in der Feldumgebung.

Im Rahmen der Erfindung kann das passive Infrarotziel auch folgende Ausgestaltung aufweisen:

Eine spiegelnde bzw. blanke Aluminiumfolie mit einer typischen Dicke von 0,05 bis 0,5 mm wird mit einem eingefärbten Polyethylen beschichtet. In einem weiteren Arbeitsgang wird die Rückseite der nun einseitig beschichteten Aluminiumfolie mit einem Gittergewebe aus Glasfaser und/oder Kunststoffaser oder auch Textilfaser versehen und wiederum mit eingefärbtem Polyethylen beschichtet.

Die Einfärbung des Polyethylens kann in jeder beliebigen Farbe erfolgen, wobei dabei von Bedeutung ist, daß es sich um eine im Infrarotbereich transparente Farbe handelt, d.h., daß die Farbkörper bei dieser Farbe in kolloidaler Form vorliegen oder daß es sich um eine gelöste Farbe handelt.

Gute Ergebnisse wurden mit 0,5 bis 5% Beigabe Remafin AE30 und Remafin AE, einer hochkonzentrierten Pigmentpräparation in Granulatform zu einem üblichen Polyethylengranulat erreicht. Der Reflexionsgrad im Bereich von 8 bis 14 µm eines grün eingefärbten, passiven Infrarotziels lag bei 75%. Die Schichtdicke des eingefärbten Polyethylens betrug bei diesem Versuchsmuster 25 µm.

Das passive Ziel oder der Täuschreflektor nach der Erfindung kann auf einer Seite oder beiden Seiten in Abhängigkeit von der Reihenfolge seiner Schichten wirkungsvoll sein. Es kann auch zu beliebigen Größen und Formen geschnitten werden, um irgendeinem Gegenstand zu ähneln und auch jeden beliebigen Gegenstand zu überdecken. Es kann an einem Rahmen, auf Holzbrettern oder irgendeinem in der freien Umgebung gefundenen Gegenstand unter einem zu dem Horizont geneigten Winkel angebracht werden. Der Winkel kann gemäß der Verwendung bzw. Anwendung geändert werden.

Das Bild des Ziels erscheint in der Wärmekamera aufgrund des hohen Wärmekontrasts zu dem Hintergrund. Das Ziel reflektiert die Wärmesignatur des Außenraums, während die Kamera auch die Wärmesignatur des Hintergrundes erfaßt, die zu der Erscheinung des Ziels in dem Kameraokular in Kontrast steht. Das Bild des Ziels und des Täuschreflektors erscheinen negativ im Wärmebereich und simulieren das Bild eines wirklichen Ziels für den die Wärmekamera handhabenden Betrachter.

Die Erfindung kann für Auflösungsmessungen verwendet werden, wobei der Reflexionsgrad des Ziels bei der besonderen Wellenlänge im Vergleich mit dem Wert irgendeines gemalten Musters auf dem Ziel selbst verwendet wird.

Das Material, aus dem das Ziel hergestellt ist, ist derart, daß man auf der obersten Schicht Muster malen kann, wobei Farbe mit niedriger oder hoher Emission oder normale Farbe verwendet wird, z.B. das als erster Typ bereits beschriebene Schlitzmuster oder irgendein anderes Muster.

Das bemalte Ziel kann als Täuschreflektor verwendet werden, indem Farbe verwendet wird, um einen erwünschten Gegenstand nachzubilden oder eine ein- oder zweidimensionale Struktur zu überdecken. Das bemalte Ziel kann als ein Feldsignal für die Benutzer der Wärmekamera oder irgendwelche andere verwendet werden, die eine Infraroterfassungsvorrichtung benutzen. Das Signal kann ein Befehlssignal oder ein als Warnung verwendetes, kodiertes Signal sein.

Auf das passive Wärmeziel kann geschossen werden, so daß es infolgedessen als ein Schießziel verwendet werden kann. Ein Vorteil des Erfindungsgegenstands besteht darin, daß es keine äußere zusätzliche Energiequelle benötigt und daß darauf mehrere Male geschossen werden kann, ohne seine Gesamtwärmecharakteristik zu ändern.

Im Rahmen der Erfindung kann eine solche Ausgestaltung vorliegen, daß unterschiedliche Prozente der Wärmesignatur des Außenraums reflektiert werden, indem unterschiedliche Neigungswinkel und unterschiedliche Schichtreihen folgen und Breiten der Beschichtung und der Folie gewählt werden.

Das passive Ziel kann mit unterschiedlicher Materialfestigkeit hergestellt werden, indem eine Schicht hinzugefügt wird oder ein festeres Netz- oder Textilmaterial gewählt wird. Wie beim ersten Typ kann es ebenfalls leicht verpackt und transportiert werden.

Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die spektrale, spezifische Lichtausstrahlung des klaren Himmels, die im Zenit (mit 90° bezeichnete Kurve), nahe beim Horizont (mit 0° bezeichnete Kurve) und bei zwei dazwischenliegenden Neigungen (mit 30° bzw. 60° bezeichnete Kurven) erhalten wird,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Anordnung einer Wärmekamera, eines Schirms und eines Spie­ gels, wobei der Weg der Wärmestrahlen vom Himmel in das Objektiv der Kamera gezeigt ist;

Fig. 3 eine Vorderansicht eines typischen Schirmes, der mit parallelen Schlitzen durchbrochen ist,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des in Fig. 2 gezeigten Schirms und Spiegels,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines Teils einer Ausfüh­ rungsform eines passiven Wärmeziels nach der Er­ findung,

Fig. 6 eine Schnittdarstellung eines Teils einer anderen Ausführungsform eines Wärmeziels nach der Erfin­ dung,

Fig. 7 die geneigte Anordnung eines Wärmeziels nach der Erfindung, und

Fig. 8 Reflexionskoeffizienten in Abhängigkeit von der Wellenlänge bei einem passiven Wärmeziel nach der Erfindung.

Es wird auf die Fig. 1 Bezug genommen, in der verschiedene Kurven der spektralen, spezifischen Lichtstrahlung bei klarem Himmel unter unterschiedlichen Höhenwinkeln dargestellt ist, nämlich bei Höhenwinkeln von 0°, 30°, 60° und 90°. Die unterschiedliche Strahlungsintensität ergibt sich aufgrund der Absorption durch die Atmosphäre. Es gibt für jeden Bedeckungszustand des Himmels und geografische Höhe Tabellen, die ohne weiteres erhältlich sind.

Es wird auf die Fig. 2 Bezug genommen. Ein Wärmebilderzeugungssystem besteht schematisch aus einem Objektiv 1, einem infrarotempfindlichen Detektor 2 und einem Bilderzeugungsschirm 3, z.B. ein Fernsehschirm. Der Detektor 2 und der Bilderzeugungsschirm 3 können auch in der Form eines Wärmebildwandlers bekannter Herstellungsart vereint werden. Ein geschlitzter, quadratischer oder rechteckförmiger Schirm 4 ist vor dem Objektiv 1 mit einem Abstand angeordnet, der zur Projektion des gesamten Schirms auf die Detektoroberfläche geeignet ist. Ein Spiegel 5 in der Form einer hochpolierten, rechteckförmigen Aluminiumplatte ist hinter dem Schirm 4 angeordnet und so geneigt, daß die spektrale Lichtstrahlung durch den Schirm 4 und das Objektiv 1 hindurch auf die Detektoroberfläche gelenkt wird. Bei der in Fig. 2 dargestellten Spiegelneigung wird Strahlung von einem Punkt am Himmel ungefähr 30° von dem Zenit entfernt gesammelt. Damit senkrechte Strahlung gesammelt wird, sollte die Neigung des Spiegels einen Winkel von 45° mit der Horizontalen einschließen.

Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht des Schirms, der mehrere vertikale Schlitze 40 gleicher Länge aber mit in Stufen abnehmender Breite von dem linken Schlitz zu dem rechten Schlitz aufweist, der sehr schmal ist.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des gesamten Ziels. Hier sind der vertikal angeordnete Schirm 4 und der geneigte Spiegel 5 an ihren unteren Ecken durch zwei Stangen 6 miteinander verbunden, die eine winkelmäßige Anordnung erlauben. Ein zweites Paar geschlitzter Hebel 7 verbindet die oberen Abschnitte des Schirms 4 und des Spiegels 5 und ermöglicht die winkelmäßige Ausrichtung zu ändern, indem zwei Flügelschrauben 8 längs der Schlitze 9 der Hebel 7 verschoben werden, wodurch der Spiegel unter irgendeinem Winkel zwischen der Vertikalen und 45° zu der Horizontalen angeordnet werden kann.

Eine bevorzugte Größe des Schirms beträgt 1500×1500 mm. Die Breite des linken Schlitzes ist ungefähr 75 mm und diejenige des rechten Schlitzes ungefähr 20 mm. Diese Größen sind mehr oder weniger beliebig und können geändert werden, um verschiedenen Bedingungen im Feld zu genügen.

Es wird darauf hingewiesen, daß statt der Schlitze andere geometrische Formen als Durchbrechungen verwendet werden können. Da jedoch Schlitze am häufigsten bei Infrarotauflösungszielen verwendet werden, wird vorgeschlagen, den Schirm im Rahmen der Erfindung gemäß der Darstellung in den Zeichnungen herzustellen.

Es ist anzumerken, daß das Material sowohl für den Schirm als auch für den Spiegel nicht notwendigerweise Aluminiumblech oder Aluminiumfolie sein muß und daß irgendein anderes Material stattdessen verwendet werden kann, solange es sich für eine Hochpolierung eignet und die Erfordernisse bezüglich geringen Gewichts und niederer Kosten erfüllt.

Andere Abwandlungen und Abänderungen können im Hinblick auf die Form der Vorrichtung bzw. Ausrüstung vom Durchschnittsfachmann ausgeführt werden, solange sie im Bereich der beigefügten Ansprüche liegen.

Zusätzlich zu der Verwendung der Vorrichtung zum Überprüfen und Testen von Wärmebilderzeugungssystemen kann das Verfahren, spektrale Strahlung als Vergleichstemperatur zu verwenden, bei irgendeinem anderen Zweck eingesetzt werden, der gut definierte Temperaturgradienten verlangt.

Fig. 5 zeigt die im Rahmen der Erfindung vorgesehenen Schichten und Schichtanordnung bei einer Ausführungsform eines passiven Wärmeziels. Der Schichtaufbau umfaßt eine für infrarote Strahlung transparente Farbe 10, eine aufgedampfte Aluminiumschicht 11, eine Polyesterfolie 12 sowie ein Netz 13 aus einem Textilmaterial oder Kunststoffmaterial, wie z.B. Nylon. Es wird darauf hingewiesen, daß die Schichten und ihre Reihenfolge abgeändert werden können.

Fig. 6 zeigt den Aufbau bei einer anderen Ausführungsform eines Wärmeziels nach der Erfindung, wobei die beiden Außenschichten 14 aus Polyethylen bestehen. Die zwischen ihnen angeordneten Schichten sind eine Aluminiumfolie 11 und ein Netz 13 aus einem Textil- oder Kunststoffmaterial, wie Nylon. Die Schicht 14 besteht aus eingefärbtem Polyethylen und weist eine Dicke im Bereich von 0,01 bis 0,5 mm auf.

Die geneigte Anordnung des Ziels, wie sie im Rahmen der Erfindung vorgesehen ist, ist in Fig. 7 dargestellt. Diese Neigung kann, wie erwünscht, oder wie es die Erfordernisse im Feld verlangen, geändert werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung der Figuren ergibt sich, daß das passive einen Schichtaufbau aufweisende Wärmeziel in der freien Umgebung bzw. dem Feld verwendet werden kann. Die Oberfläche kann mit Farbe niederen oder hohen Emissionsvermögens bemalt werden, um Zeichen oder Signale wie ein X und 0 oder irgend andere von dem Benutzer erwünschte aufzubringen oder zu markieren. Der Unterschied des Infrarotreflexionsvermögens liefert einen Wärmekontrast und ein Wärmemuster.

Für die Ziele sind keine zusätzlichen Energiequellen erforderlich und sie nutzen Wärmewerte aus, die im äußeren Raum vorliegen, um einen Wärmekontrast zu dem Hintergrund oder bei dem Ziel selbst zu erzeugen.

Fig. 8 zeigt den spektralen Reflexionsgrad einer Probe in der Farbe sandbeige, die nur aus den Schichten 10, 11 und 12 nach Fig. 5 besteht. Die zugehörige Wellenlänge ist auf der X-Achse aufgetragen. Ein Muster der Probe ist beigefügt.

Claims (14)

1. Ziel mit differenzieller Infrarotauflösung zum Überprüfen von Wärmebildsystemen oder anderen Systemen, bei dem als Vergleichstemperaturquellen einerseits die spektrale Strahlung und andererseits die Wärmestrahlung der Umgebung verwendet werden, gekennzeichnet durch einen Spiegel (5) mit hohem Reflexionsvermögen, der unter einem zu dem Himmel gerichteten Winkel anzuordnen ist, der zur Projektion von Infrarotstrahlung in das Wärmebildsystem (1, 2, 3) geeignet ist, und durch einen Schirm oder eine Maskierungsplatte (4) mit hohem Emissionsvermögen, welche in dem Weg zwischen dem Spiegel (5) und dem Wärmebildsystem (1, 2, 3) angeordnet ist, wobei der Schirm oder die Maskierungsplatte eine Reihe von Durchbrechungen (40) unterschiedliche Abmessungen aufweist, wodurch ein Bild des Schirms (4) oder der Maskierungsplatte in dem Wärmebildsystem erzeugbar ist, dessen Auflösungsvermögen durch die kleinste, erkennbare Durchbrechung anzeigbar ist.

2. Ziel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (5) eine hochpolierte, ebene Oberfläche aufweist, und Mittel (6 bis 9) vorgesehen sind, durch die die Neigung des Spiegels (5) zwischen einem Winkel von 45° bis 90° in bezug auf die Horizontale veränderbar ist.

3. Ziel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (5) ein hohes Wärmeleitvermögen aufweist.

4. Ziel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (5) Aluminium umfaßt.

5. Ziel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm (4) oder die Maskierungsplatte ein Material hoher Wärmeleitfähigkeit und eine schwarze Oberfläche mit einem nahe bei 100% liegenden Emissionsvermögen umfaßt.

6. Ziel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm (4) bzw. die Maskierungsplatte Aluminium umfaßt, welches mit von der 3M-Company und unter dem Handelsnamen 101-C10 Black vertriebenen Farbe bedeckt ist.

7. Ziel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (4) oder die Maskierungsplatte eben ist und eine Reihe von parallelen, gleichlangen Schlitzen (40) aufweist, wobei die Breite der Schlitze (40) von dem ersten mit größter Breite zu dem letzten mit geringster Breite abnimmt.

8. Ziel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (4) oder die Maskierungsplatte eben und mit einer Reihe von kreisförmigen Öffnungen durchbrochen ist, deren Durchmesser von einer größten Öffnung zu einer kleinsten Öffnung abnimmt.

9. Ziel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel und eine durchbrochene Abschirmung (4) oder Maskierungsplatte mittels Stangen derart miteinander verbunden sind, daß die Neigung des Spiegels (5) veränderbar ist, während die Abschirmung (4) oder die Maskierungsplatte die vertikale Position beibehält.

10. Ziel mit differenzieller Infrarotauflösung zur Prüfung von Wärmebildsystemen oder anderen Systemen für Schießübungen, zur Verwendung als Signale und Befehlszeichen, wobei als Vergleichstemperaturquellen die spektrale Strahlung einerseits und die Strahlung der Umgebung andererseits verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziel einen Mehrschichtaufbau aufweist, bei dem eine der Schichten im Vakuum aufgebrachtes Aluminium oder irgendein anderes Metall hohen Reflexionsvermögens ist und die Mehrschichtanordnung zumindest teilweise unter einem Winkel zu dem Himmel anzuordnen ist, unter dem Infrarotstrahlung in das Wärmebildsystem projizierbar ist.

11. Ziel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtaufbau eine wärmedurchlässige Farbe, in Vakuum aufgebrachtes, hochreflektierendes Metall, wie Aluminium, eine Schicht aus Polyester, eine maschenförmige oder durchgehende Textilschicht und/oder ggf. eine Verstärkungsschicht aus irgendeinem anderen Material umfaßt, wobei die Reihenfolge beliebig ist, solange die im Vakuum aufgebrachte, reflektierende Schicht zu dem Himmel gewandt ist und sich auf ihr außer einer wärmedurchlässigen Farbe oder wärmedurchlässigen Beschichtung keine andere Schicht befindet.

12. Ziel nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß es ein aufgemaltes oder befestigtes Muster irgendeiner geometrischen Form aufweist, welches zur Erzeugung eines Kontrasts im Sichtbaren und Infrarotbereich ein geringes oder hohes Emissionsvermögen aufweist.

13. Ziel nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Nachbildung eines Gegenstands eine diesem entsprechende Form aufweist.

14. Ziel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es eine wärmedurchlässige Farbe oder wärmedurchlässige Beschichtung mit beliebiger Farbgebung aufweist.