RU189860U1

RU189860U1 - Active-pulse television night vision device

Info

Publication number: RU189860U1
Application number: RU2019105197U
Authority: RU
Inventors: Виктор Генрихович Волков; Яков Владимирович Гицилевич; Павел Дмитриевич Гиндин; Владимир Владимирович Карпов
Original assignee: Акционерное общество "Московский завод "САПФИР"
Priority date: 2019-02-25
Filing date: 2019-02-25
Publication date: 2019-06-06

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к технике оптико-электронных приборов-наблюдения, в частности к приборам ночного видения.Задачей предлагаемой полезной модели является сокращение времени поиска объекта наблюдения с возможностью обеспечения поиска объекта наблюдения на повышенной дальности видения, соответствующей предельной дальности видения АИ ТВ ПНВ при его работе в АИ режиме.Благодаря введению инфракрасного объектива, оптически сопряженного с тепловизионным модулем, обеспечивается поиск и обнаружение объекта наблюдения в широком угле поля зрения, причем как при нормальной, так и при пониженной прозрачности атмосферы, при любом уровне естественной ночной освещенности, а также при воздействии световых помех, что позволяет сократить время поиска объекта по фронту. Благодаря введению дополнительных электронных блоков, предварительному измерению габаритных размеров объекта, вычислению дальности до него, соответствующей корректировки времени задержки и ее ввода в блок регулируемой задержки резко сокращается время поиска объекта по глубине просматриваемого пространства и обеспечивается поиск объекта наблюдения на повышенной дальности видения, соответствующей предельной дальности видения АИ ТВ ПНВ при его работе в АИ режиме.The proposed utility model relates to a technique of optoelectronic monitoring devices, in particular, night vision devices. The objective of the proposed utility model is to reduce the search time for an observation object with the ability to search for an observation object at an increased vision range corresponding to the maximum vision range of the AI TV NVD. work in AI mode. Thanks to the introduction of an infrared lens optically coupled to a thermal imaging module, the object of observation is detected and detected in a wide angle of field of view, both with normal and low atmospheric transparency, with any level of natural night illumination, as well as under the influence of light interference, which reduces the search time of the object along the front. Due to the introduction of additional electronic units, preliminary measurement of the overall dimensions of the object, calculation of the distance to it, appropriate adjustment of the delay time and its insertion into the adjustable delay unit, the object search time in the depth of the viewing space is drastically reduced and the observation object is searched for at an increased vision range corresponding to the maximum range Vision AI TV PNV when it works in AI mode.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к технике оптико-электронных приборов наблюдения, в частности, к приборам ночного видения.The proposed utility model relates to the technique of optoelectronic observation devices, in particular, to night vision devices.

Известен активно-импульсный (АИ) ночной бинокль (см. Волков В.Г., Гиндин П.Д. Техническое зрение. Инновации. М., Техносфера, 2014 г., 840.c, с. 407, рис. 4.4.1.). Он включает импульсный лазерный осветитель, состоящий из блока накачки, импульсного лазерного полупроводникового излучателя (ИЛПИ) и объектива формирования излучения, сфокусированного на ИЛПИ. К ИЛПИ подключен выход блока накачки. АИ ночной бинокль содержит также блок стробирования (электронный блок), содержащий задающий генератор импульсов (ЗГИ), 1-й выход которого подключен ко входу блока накачки, а 2-й выход через блок регулируемой задержки (БРЗ) подключен к формирователю стробирующих импульсов (ФСИ). АИ ночной бинокль включает блок наблюдения, состоящий из последовательно установленных на оптической оси объектива, узкополосного фильтра, электронно-оптического преобразователя (ЭОП) с микроканальной пластиной (МКП), к которой подключен выход ФСИ, и окулярной системы, сфокусированной на экран ЭОП. Недостатками устройства является быстрая утомляемость оператора из-за необходимости наблюдения через окулярную систему, невозможность цифровой обработки изображении в реальном масштабе времени, дублирования изображения для двух или нескольких операторов, дистанционной передачи изображения, поиска объекта наблюдения на повышенной дальности видения, соответствующей предельным возможностям устройства при его работе в АИ режиме. Поиск в АИ режиме невозможен из-за малого угла подсвета импульсного лазерного осветителя и соответственно малого угла поля зрения АИ ночного бинокля при его работе в АИ режиме, а также из-за необходимости одновременного поиска не только узким лучом подсвета по фронту, но и поиска по глубине узким стробом при изменении величины временной задержки между моментом посылки импульса подсвечивающего излучения и моментом его приема в блоке наблюдения. Это связано с неприемлемыми потерями времени на поиск объекта. Можно осуществлять поиск и обнаружение объекта при работе АИ ночного бинокля в широкопольном пассивном режиме, но он обладает ограниченными возможностями по дальности действия, которая существенно ниже, чем дальность действия при работе прибора в АИ режиме. Кроме того, дальность действия в пассивном режиме зависит от уровня естественной ночной освещенности (ЕНО) и при ее падении также уменьшается. Это все также усложняет поиск и приводит к недопустимым потерям времени на него. Пассивный режим неработоспособен при пониженной прозрачности атмосферы (дымка, туман, дождь, снегопад и др.), а также при воздействии световых помех.Known active-pulse (AI) night-time binoculars (see Volkov VG, Gindin PD. Technical vision. Innovations. M., Tekhnosfera, 2014, 840.c., P. 407, fig. 4.4.1 .). It includes a pulsed laser illuminator consisting of a pumping unit, a pulsed laser semiconductor emitter (ILPI) and a radiation shaping lens focused on an ILPI. The output of the pumping unit is connected to the ILPI. The AI night binoculars also contain a gating unit (electronic unit) containing a master pulse generator (PSI), the 1st output of which is connected to the input of the pumping unit, and the 2nd output is connected via an adjustable delay unit (RHL) to the gate driver (FSI). ). AI night binoculars include an observation unit consisting of a series-mounted optical axis of the lens, a narrow-band filter, an electron-optical converter (EOC) with a microchannel plate (MCP) to which the VIF output is connected, and an ocular system focused on the EOP screen. The drawbacks of the device are operator fatigue due to the need for observation through the eyepiece system, the impossibility of digital image processing in real time, image duplication for two or more operators, remote image transmission, searching for an object of observation at an increased range of vision corresponding to the limiting capabilities of the device during its work in AI mode. Search in AI mode is impossible because of the small illumination angle of the pulsed laser illuminator and, accordingly, the small angle of view of the AI of the night binoculars when it is working in the AI mode, and also because of the need to search simultaneously not only with a narrow illumination beam along the front, but also the depth of the narrow strobe when changing the magnitude of the time delay between the moment of sending a pulse of illuminating radiation and the moment of its reception in the observation unit. This is due to unacceptable loss of time to search for the object. It is possible to search for and detect an object when operating the AI of night binoculars in the wide-field passive mode, but it has limited capabilities in range, which is significantly lower than the range when the device is operating in AI mode. In addition, the range in the passive mode depends on the level of natural night illumination (ENO) and when it falls also decreases. It also complicates the search and leads to unacceptable loss of time on it. The passive mode is inoperable with reduced transparency of the atmosphere (haze, fog, rain, snowfall, etc.), as well as under the influence of light interference.

Известен принятый за прототип АИ телевизионный прибор ночного видения (АИ ТВ ПНВ) (см. Волков В.Г., Гиндин П.Д. Техническое зрение. Инновации. М., Техносфера, 2014 г., 840.с, с. 19, рис. 1.1.6.). Он включает импульсный лазерный осветитель, состоящий из блока накачки, ИЛПИ и объектива формирования излучения, сфокусированного на ИЛПИ. К ИЛПИ подключен выход блока накачки. АИ ТВ ПНВ содержит также блок стробирования, содержащий ЗГИ, 1-й выход которого подключен к входу блока накачки, а 2-й выход через БРЗ подключен к ФСИ. АИ ТВ ПНВ включает также блок наблюдения, состоящий из последовательно установленных на оптической оси объектива, узкополосного фильтра, ЭОП с МКП, к которой подключен выход ФСИ, оптики переноса, 1-й линзовый компонент которой сфокусирован на экран ЭОП, а 2-й ее линзовый компонент - на матрицу прибора с зарядовой связью (ПЗС) ТВ камеры, подключенной к ТВ монитору. Данное устройство за счет вывода изображения на экран ТВ монитора позволило снизить утомляемость оператора, а также обеспечить возможность цифровой обработки изображении в реальном масштабе времени, дублирования изображения для двух или нескольких операторов, дистанционной передачи изображения. Недостатком устройства по-прежнему являются недопустимые потери времени на поиск объекта наблюдения и фактическая невозможность поиска объекта на повышенной дальности видения, соответствующей предельной дальности видения АИ ТВ ПНВ при его работе в АИ режиме.Known adopted for the prototype AI television night vision device (AI TV PNV) (see Volkov VG, Gindin PD Technical vision. Innovations. M., Tekhnosfera, 2014, 840.s, p. 19, Fig. 1.1.6.). It includes a pulsed laser illuminator consisting of a pumping unit, an ILPI and a radiation shaping lens focused on the ILPI. The output of the pumping unit is connected to the ILPI. The AI TV PNV also contains a gating unit containing an OIG, the 1st output of which is connected to the input of the pumping unit, and the 2nd output through the BRZ is connected to the VIF. The AI TV PNV also includes a surveillance unit consisting of a series-mounted optical axis of the lens, a narrow-band filter, an image intensifier with an MKP, to which the output of the VLF is connected, transfer optics, the 1st lens component of which is focused on the EOP screen, and the 2nd lens component - on the matrix of the charge-coupled device (CCD) of the TV camera connected to the TV monitor. This device due to the output of the image on the TV monitor screen made it possible to reduce operator fatigue, as well as to provide the possibility of digital image processing in real time, image duplication for two or more operators, remote image transmission. The disadvantage of the device is still unacceptable loss of time to search for the object of observation and the actual impossibility of searching for an object at an increased range of vision, corresponding to the maximum range of vision of the AI TV PNV during its operation in AI mode.

Целью предлагаемой полезной модели является сокращение времени поиска объекта наблюдения с возможностью обеспечения поиска объекта наблюдения на повышенной дальности видения, соответствующей предельной дальности видения АИ ТВ ПНВ при его работе в АИ режиме.The purpose of the proposed utility model is to reduce the search time of the object of observation with the ability to search for the object of observation at an increased range of vision, corresponding to the maximum range of vision of AI TV PNV during its operation in AI mode.

Указанная цель достигается тем, что активно-импульсный телевизионный прибор ночного видения, включающий импульсный лазерный осветитель, состоящий из блока накачки, импульсного лазерного полупроводникового излучателя и объектива формирования излучения, сфокусированного на ИЛПИ, причем к ИЛПИ подключен выход блока накачки, в состав устройства входит блок стробирования, содержащий ЗГИ, первый выход которого подключен ко входу блока накачки, а второй выход через БРЗ к ФСИ, в состав устройства входит блок наблюдения, состоящий из последовательно установленных на оптической оси объектива, узкополосного фильтра, ЭОП с МКП, к которой подключен выход ФСИ, оптики переноса, содержащей первый и второй линзовые компоненты, причем первый линзовый компонент сфокусирован на экран ЭОП, а второй линзовый компонент сфокусирован на матрицу прибора с зарядовой связью телевизионной камеры, подключенной к телевизионному монитору, устройство дополнительно содержит инфракрасный объектив, оптически сопряженный с тепловизионным модулем, состоящим из электрически последовательно соединенных микроболометрической матрицы фотодетекторов и электронного блока, подключенного к входу телевизионного монитора, дополнительно содержит блок формирования неподвижной марки, к входу которого подключен дополнительно введенный блок установки положения неподвижной марки, первый выход блока формирования неподвижной марки подключен к первому входу дополнительно введенного блока вычисления угловых размеров объекта, а второй выход подключен к первому входу дополнительно введенного блока преобразования, дополнительно введен блок формирования подвижной марки, к входу которого подключен выход дополнительно введенного блока установки положения подвижной марки, первый выход блока формирования подвижной марки подключен ко второму входу блока вычисления угловых размеров объекта, а второй выход - ко второму входу блока преобразования, выход блока вычисления угловых размеров объекта подключен к первому входу дополнительно введенного блока вычисления задержки, ко второму входу которого подключен выход дополнительно введенного датчика габаритных размеров объекта, а выход блока вычисления задержки подключен ко второму входу блока регулируемой задержки.This goal is achieved by the fact that an active-impulse television night-vision device, including a pulsed laser illuminator consisting of a pumping unit, a pulsed laser semiconductor emitter and a radiation generating objective focused on an ILPI, the output of the pumping unit connected to the ILPI, the unit includes gating containing the OIG, the first output of which is connected to the input of the pumping unit, and the second output through the RHL to the VIF, the device includes a monitoring unit consisting of mounted on the optical axis of the lens, narrowband filter, EOC with MCP, to which the output of the VLF is connected, transfer optics containing the first and second lens components, the first lens component focused on the EOP screen, and the second lens component focused on the charge coupled device matrix a television camera connected to a television monitor, the device further comprises an infrared lens optically coupled to a thermal imaging module consisting of an electrically connected in series The microbolometric matrix of photodetectors and an electronic unit connected to the input of a television monitor additionally contains a stationary brand formation unit, to the input of which an additionally inserted stationary position setting unit is connected, the first output of the stationary brand formation unit is connected to the first input of an additionally entered unit for calculating the angular dimensions of an object , and the second output is connected to the first input of the additionally introduced conversion unit, the form input is additionally entered The first output of the mobile brand formation unit is connected to the second input of the unit for calculating the angular dimensions of an object, and the second output is connected to the second input of the conversion unit, the output of the unit for calculating the angular dimensions of the object is connected to the first input of the additionally introduced delay calculation unit, to the second input of which the output of the additionally inputted sensor of the object dimensions is connected, and the output The d delay calculation unit is connected to the second input of the adjustable delay unit.

Благодаря введению инфракрасного объектива, оптически сопряженного с тепловизионным модулем, обеспечивается поиск и обнаружение объекта наблюдения в широком угле поля зрения, причем как при нормальной, так и при пониженной прозрачности атмосферы, при любом уровне естественной ночной освещенности, а также при воздействии световых помех, что позволяет сократить время поиска объекта по фронту. Благодаря введению дополнительных электронных блоков, предварительному измерению габаритных размеров объекта, вычислению дальности до него, соответствующей корректировки времени задержки и ее ввода в блок регулируемой задержки резко сокращается время поиска объекта по глубине просматриваемого пространства и обеспечивается поиск объекта наблюдения на повышенной дальности видения, соответствующей предельной дальности видения АИ ТВ ПНВ при его работе в АИ режиме.Thanks to the introduction of an infrared lens optically coupled to a thermal imaging module, it is possible to search for and detect an object of observation in a wide angle of view, both with normal and low atmospheric transparency, at any level of natural night illumination, as well as under the influence of light interference, which allows you to reduce the search time of the object on the front. Due to the introduction of additional electronic units, preliminary measurement of the overall dimensions of the object, calculation of the distance to it, appropriate adjustment of the delay time and its insertion into the adjustable delay unit, the object search time in the depth of the viewing space is drastically reduced and the observation object is searched for at an increased vision range corresponding to the maximum range Vision AI TV PNV when it works in AI mode.

Блок-схема предлагаемой полезной модели представлена на фиг. 1. АИ ТВ ПНВ содержит импульсный лазерный осветитель 1, блок стробированиия 2 блок наблюдения 3. Импульсный лазерный осветитель 1 содержит блок накачки 4, подключенный ко входу ИЛПИ 5. На него сфокусирован объектив формирования излучения (ОФИ) 6. Блок стробирования 2 содержит ЗГИ 7. Его первый выход подключен ко входу блока накачки 4, а второй выход через БРЗ 8 подключен ко входу ФСИ 9. Блок наблюдения 3 состоит из последовательно установленных на оптической оси объектива 10, узкополосного фильтра 11, ЭОП 12 с МКП 13, оптики переноса 14, первый линзовый компонент 15 которой сфокусирован на экран ЭОП 12, а второй ее линзовый компонент 16 сфокусирован на матрицу ПЗС ТВ камеры 17, подключенной ко входу ТВ монитора 18. Блок наблюдения 3 содержит также инфракрасный (ИК) объектив 19, оптически сопряженный с тепловизионным модулем 20. Он состоит из электрически последовательно соединенных микроболометрической матрицы (МБМ) фотодетекторов 21 и электронного блока 22. Его выход подключен к входу ТВ монитора 18. Блок наблюдения 3 содержит блок преобразования 23, выход которого подключен к входу ТВ монитора 18, а также блок формирования неподвижной марки 24, к входу которого подключен выход блока установки положения неподвижной марки 25. Первый выход блока формирования неподвижной марки 24 подключен к первому входу блока вычисления угловых размеров объекта 26, а второй выход блока 24 подключен к первому входу блока преобразования 23. Блок наблюдения 3 содержит блок формирования подвижной марки 27. К его входу подключен блок установки положения подвижной марки 28. Первый выход блока формирования подвижной марки 27 подключен ко второму входу блока вычисления угловых размеров объекта 26, а второй выход блока 27 подключен ко второму входу блока преобразования 23. Выход блока вычисления угловых размеров 26 подключен к первому входу блока вычисления задержки 29, ко второму входу которого подключен датчик габаритных размеров объекта 30. Выход блока вычисления задержки 29 подключен ко второму входу БРЗ 8.The block diagram of the proposed utility model is presented in FIG. 1. AI TV PNV contains a pulsed laser illuminator 1, gating unit 2 observation unit 3. Pulsed laser illuminator 1 contains a pumping unit 4 connected to the input of the LPSI 5. It has focused radiation forming lens (OFI) 6. Gating unit 2 contains OIG 7 Its first output is connected to the input of the pumping unit 4, and the second output through the RHD 8 is connected to the input of the VLI 9. The observation unit 3 consists of a lens 10 installed on the optical axis, a narrow-band filter 11, an image intensifier 12 with an MKP 13, a transfer optics 14, first lens com which pillar 15 is focused on the screen of the image intensifier 12, and its second lens component 16 is focused on the CCD of the TV camera 17 connected to the input of the TV monitor 18. The observation unit 3 also contains an infrared (IR) lens 19 optically coupled to the thermal imaging module 20. It consists of electrically connected microbolometric matrix (MBM) of photodetectors 21 and electronic unit 22. Its output is connected to the input of the TV monitor 18. The observation unit 3 contains a conversion unit 23, the output of which is connected to the input of the TV monitor 18, as well as e a block of forming a fixed mark 24, the input of which is connected to the output of a block for positioning a fixed mark 25. The first output of a block of forming a fixed mark 24 is connected to the first input of the block for calculating the angular dimensions of the object 26, and the second output of block 24 is connected to the first input of the conversion unit 23. The observation unit 3 contains a mobile brand formation unit 27. A movable brand position setting unit 28 is connected to its input. The first output of the mobile brand generation unit 27 is connected to the second input of the calculation unit y the second object of the block 27 is connected to the second input of the conversion unit 23. The output of the block for calculating the angular dimensions 26 is connected to the first input of the delay calculator 29, to the second input of which the sensor of the overall dimensions of the object 30 is connected. The output of the block for calculating the delay 29 to the second entrance of the BRZ 8.

Устройство работает следующим образом. При нормальной прозрачности атмосферы и при уровне естественной ночной освещенности ЕНО≥3×10^-3 лк АИ ТВ ПНВ работает в пассивном режиме при включенном ЭОП 12, ТВ камере 17 и ТВ мониторе 18.The device works as follows. Under normal atmospheric transparency and with the natural night-time illumination level of EHPO ≥3 × 10 ^-3 lx AI AI TV, the NVD works in the passive mode with the EOC 12 turned on, the TV camera 17 and the TV monitor 18.

Импульсный лазерный осветитель 1, блок стробирования 2 и тепловизионный модуль 20 отключены. Излучение, определяемое уровнем ЕНО, отражается от объекта наблюдения, окружающего его фона и приходит в объектив 10. При этом узкополосный фильтр 11 выведен из хода лучей. Объектив 10 создает изображение объекта и фона на фотокатоде ЭОП 12. Он преобразует изображение в видимое и с помощью МКП 13 усиливает его по яркости. Оптика переноса 14 с помощью 1-го 15 и 2-го 16 своих линзовых компонентов передает изображение с экрана ЭОП 12 на матрицу ПЗС ТВ камеры 17. Она преобразует изображение в видеосигнал, который поступает на вход ТВ монитора 18. С его экрана оператор наблюдает изображение, осуществляет поиск и обнаружение объекта наблюдения в широком угле поля зрения (например, 8×6°). Для распознавания объекта АИ ТВ ПНВ должен быть переключен в АИ режим работы. Но перед этим время задержки в БРЗ 8 должно быть изменено так, чтобы при переходе в АИ режим изображение объекта оказалось сразу же в пределах строба (глубины просматриваемого пространства) без необходимости поиска объекта наблюдения по глубине, для чего пришлось бы случайным образом изменять задержку. Для реализации указанной предварительной установки задержки оператор, наблюдая изображение объекта при работе АИ ТВ ПНВ в пассивном режиме, с помощью блока установки неподвижной марки 25, создаваемой в блоке формирования неподвижной марки 24, совмещает ее изображение на экране ТВ монитора 18 с нижней границей изображения объекта. Затем оператор с помощью блока установки положения подвижной марки 28, создаваемой с помощью блока формирования изображения подвижной марки 27, подводит ее к верхней границе изображения объекта. После этого сигналы с блоков 24 и 27 будут переданы в блок вычисления угловых размеров объекта 26. Он определяет на основании полученных данных угловой размер объекта. Значение этого размера с выхода блока 26 передается на первый вход блока вычисления задержки 29, на второй вход которого поступают данные о вертикальном размере от датчика габаритных размеров объекта 30. На основании этих данных блок 29 вычисляет дальность до объекта, преобразует ее в значение задержки, которое передается на второй вход БРЗ 8. Так осуществляется предварительный ввод в БРЗ 8 значения задержки соответствующей дальности до объекта. При таком значении задержки изображение объекта окажется в пределах строба при переводе АИ ТВ ПНВ в АИ режим работы. Блок преобразования 23 служит для преобразования неподвижной и подвижной марки в вид, необходимый для их выведения на экран ТВ монитора 18.Pulse laser illuminator 1, gating unit 2 and thermal imaging module 20 are disabled. The radiation, determined by the EHE level, is reflected from the object of observation, the surrounding background, and comes into the lens 10. In this case, the narrow-band filter 11 is removed from the path of the rays. Lens 10 creates an image of the object and background on the photocathode of the image intensifier 12. It converts the image into a visible one and using the MCP 13 enhances it in brightness. The transfer optics 14 using the 1st 15th and 2nd 16th of their lens components transfer the image from the screen of the image intensifier 12 to the CCD sensor of the TV camera 17. It converts the image into a video signal that is fed to the input of the TV monitor 18. From its screen, the operator observes the image , searches and detects the object of observation in a wide angle of view (for example, 8 × 6 °). In order to recognize an object, AI AI TV NVD must be switched to AI mode of operation. But before that, the delay time in the RHL 8 should be changed so that when switching to AI mode, the image of the object immediately appeared within the strobe (depth of the viewed space) without having to search for the object of observation in depth, which would have to randomly change the delay. To implement this preset delay, the operator, observing the image of the object when the AI TV PNV is working in the passive mode, uses the stationary brand 25 setting block created in the stationary brand 24 forming unit and combines its image on the TV monitor 18 with the lower boundary of the object image. Then the operator using the unit for setting the position of the movable mark 28, created by the imaging unit of the movable mark 27, brings it to the upper boundary of the image of the object. After that, the signals from blocks 24 and 27 will be transmitted to the block calculating the angular dimensions of the object 26. It determines the angular size of the object on the basis of the data obtained. The value of this size from the output of block 26 is transmitted to the first input of the delay calculator 29, the second input of which receives data on the vertical size from the sensor of the overall dimensions of the object 30. On the basis of these data, block 29 calculates the distance to the object, converts it into a delay value is transmitted to the second entrance of the RHL 8. This is how the delayed value of the corresponding distance to the object is pre-entered into the RHL 8. With such a delay value, the image of the object will be within the strobe when the AI TV of the NVD is transferred to the AI mode of operation. The conversion unit 23 is used to convert a fixed and movable mark in the form necessary for their display on the screen of the TV monitor 18.

При пониженной прозрачности атмосферы (дымка, туман, дождь, снегопад и др.) и неприемлемо низком уровне ЕНО ЭОП 12 отключается, а включается тепловизионный модуль 20. ИК объектив 19 создает тепловое изображение объекта и фона на МБМ 21. Она преобразует излучение в сигнал, который поступает в электронный блок 22. Он усиливает сигнал и обрабатывает его. После этого сигнал передается в ТВ монитор 18, с экрана которого оператор наблюдает изображение, осуществляя поиск и обнаружение объекта в указанных условиях. При этом осуществляется предварительное введение задержки в БРЗ 8 так, как это было описано выше.With a reduced atmospheric transparency (haze, fog, rain, snowfall, etc.) and an unacceptably low level of EHE EOP 12 is turned off and the thermal imaging module 20 is turned on. The IR lens 19 creates a thermal image of the object and background on the MBM 21. It converts radiation into a signal which enters the electronic unit 22. It amplifies the signal and processes it. After that, the signal is transmitted to the TV monitor 18, from the screen of which the operator observes the image, carrying out the search and detection of the object in the specified conditions. In this case, the preliminary introduction of the delay in the RHL 8 is carried out as described above.

После обнаружения объекта для его распознавания АИ ТВ ПНВ переводится в АИ режим работы. При этом тепловизионный модуль 20 отключен, а включается импульсный лазерный осветитель 1, блок стробирования 2 и ЭОП 12 при включенных ТВ камере 17 и ТВ мониторе 18. С 1-го выхода ЗГИ 7 на вход блока накачки 4 подаются синхроимпульсы. Блок накачки 4 формирует импульсы тока, которые передаются в ИЛПИ 5. Он генерирует соответствующие импульсы излучения на длине волны 0,85 мкм. ОФИ 6 коллимирует это излучение и направляет его на объект наблюдения. Импульсы излучения, отраженные от объекта, возвращаются в АИ ТВ ПНВ и приходят в объектив 10. При этом узкополосный фильтр 11 введен в ход лучей. Его рабочая длина волны и полоса пропускания равны соответственно длине волны и спектральной полосе излучения ИЛПИ 5. Фильтр 11 обеспечивает спектральную селекцию объекта наблюдения на фоне световых помех. Объектив 10 создает изображение от импульсного излучения подсвета на фотокатоде ЭОП 12. Одновременно с подачей синхроимпульса с 1-го выхода ЗГИ 7 на вход блока накачки 4 со 2-го выхода ЗГИ 7 подаются синхроимпульсы на вход БРЗ 8. В нем создается плавно регулируемая задержка между моментом формирования импульса излучения подсвета в импульсном лазерном осветителе 1 и синхроимпульсами со 2-го выхода ЗГИ 7. С выхода БРЗ 8 задержанный импульсный сигнал подается на вход ФСИ 9. При этом в нем формируются импульсы напряжения, отпирающие МКП 13, которая была до момента прихода этих импульсов заперта напряжением постоянного смещения с выхода ФСИ 9. В момент прихода импульса излучения подсвета на фотокатод ЭОП 12 его МКП 13 отпирается на время, равное или несколько превышающее длительность импульсов подсвета. Это время называется длительностью строба. ЭОП 12 осуществляет преобразование изображение объекта в видимое и усиливает его по яркости с помощью МКП 13. Оптика переноса 14 с помощью первого 15 и второго 16 своих линзовых компонентов передает изображение с экрана ЭОП 12 на матрицу ПЗС ТВ камеры 17. Она преобразует изображение в видеосигнал, который поступает на вход ТВ монитора 18. Когда время задержки равно времени прохождение импульсом излучения подсвета расстояния от АИ ТВ ПНВ до объекта и обратно, на экране ТВ монитора 18 появится изображение объекта. С экрана ТВ монитора 18 оператор осуществляет распознавание объекта наблюдения в узком угле поля зрения, равном углу подсвета импульсного лазерного осветителя 1 (например, 1×0,5°).After detecting an object for its recognition, the AI TV of the NVD is transferred to the AI mode of operation. In this case, the thermal imaging module 20 is turned off, and a pulsed laser illuminator 1, a gating unit 2 and an image intensifier 12 are turned on when the TV camera 17 and the TV monitor 18 are turned on. From the 1st output of the OIG 7 to the input of the pumping unit 4, clock pulses are applied. The pumping unit 4 generates current pulses, which are transmitted to ILPI 5. It generates the corresponding radiation pulses at a wavelength of 0.85 μm. OFI 6 collimates this radiation and directs it to the object of observation. The radiation pulses reflected from the object, return to the AI TV NVD and come to the lens 10. In this case, the narrow-band filter 11 is introduced into the course of the rays. Its working wavelength and transmission band are equal respectively to the wavelength and spectral emission band of ILPI 5. Filter 11 provides spectral selection of the object of observation against the background of light interference. Lens 10 creates an image from the pulsed illumination of the photocathode of the image converter tube 12. Simultaneously with the supply of the sync pulse from the 1st output of the OGI 7 to the input of the pump 4, from the 2nd output of the OIG 7, synchro pulses are delivered to the BRZ 8 input. the moment of formation of the illumination radiation pulse in a pulsed laser illuminator 1 and sync pulses from the 2nd output of the OIG 7. From the output of the RHG 8, a delayed pulse signal is fed to the input of the VLN 9. At the same time, voltage pulses are generated in it that enable the MCP 13, which was until the moment of arrival of these pulses, it is locked with a constant bias voltage from the output of the FSI 9. At the moment of arrival of the illumination radiation pulse to the photocathode of the image intensifier 12 its MCP 13 is unlocked for a time equal to or slightly longer than the duration of the illumination pulses. This time is called the strobe duration. The image intensifier 12 transforms an image of an object into a visible one and enhances it in brightness using MCP 13. Transfer optic 14 using the first 15 and second 16 of its lens components transfers the image from the screen of the image intensifier 12 to the CCD of a TV camera 17. It converts the image into a video signal which is fed to the input of the TV monitor 18. When the delay time is equal to the time when the radiation pulse illuminates the distance from the AI TV NVB to the object and back, an image of the object appears on the screen of the TV monitor 18. From the screen of the TV monitor 18, the operator recognizes the object of observation in a narrow angle of view, equal to the angle of illumination of the pulsed laser illuminator 1 (for example, 1 × 0.5 °).

В настоящее время разработана принципиальная схема устройства и осуществлено его макетирование.Currently, a schematic diagram of the device has been developed and prototyped.

Таким образом, благодаря введению ИК объектива, оптически сопряженного с тепловизионным модулем, обеспечивается поиск и обнаружение объекта наблюдения в широком угле поля зрения, причем как при нормальной, так и при пониженной прозрачности атмосферы, при любом уровне естественной ночной освещенности, а также при воздействии световых помех, что позволяет сократить время поиска объекта по фронту. Благодаря введению дополнительных электронных блоков, предварительному измерению габаритных размеров объекта, вычислению дальности до него, соответствующей корректировки времени задержки и ее ввода в блок регулируемой задержки резко сокращается время поиска объекта по глубине просматриваемого пространства и обеспечивается поиск объекта наблюдения на повышенной дальности видения, соответствующей предельной дальности видения АИ ТВ ПНВ при его работе в АИ режиме.Thus, thanks to the introduction of an IR lens optically coupled to a thermal imaging module, the object of observation is searched for and detected in a wide angle of view, both at normal and at low atmospheric transparency, at any level of natural night illumination, and also when exposed to light. interference, which reduces the search time of the object on the front. Due to the introduction of additional electronic units, preliminary measurement of the overall dimensions of the object, calculation of the distance to it, appropriate adjustment of the delay time and its insertion into the adjustable delay unit, the object search time in the depth of the viewing space is drastically reduced and the observation object is searched for at an increased vision range corresponding to the maximum range Vision AI TV PNV when it works in AI mode.

Claims

Active-pulse television night vision device, including a pulsed laser illuminator consisting of a pumping unit, a pulsed laser semiconductor emitter and a radiation shaping lens focused on a pulsed laser semiconductor emitter, and the output of the pumping unit is connected to the pulsed laser semiconductor emitter gating containing the master pulse generator, the first output of which is connected to the input of the pump unit, and the second you Through the adjustable delay unit it is connected to the gate pulse shaper, the device includes a surveillance unit consisting of a microchannel plate mounted on the optical axis of the lens, a narrowband filter, an electro-optical transducer with a microchannel plate connected to the gate pulse driver, and the transfer optics containing the first and second lens components, with the first lens component focused on the screen of the electron-optical converter, and the second lens The component focuses on the matrix of the charge-coupled device of a television camera connected to a television monitor, characterized in that the device further comprises an infrared lens optically coupled to a thermal imaging module consisting of electrically connected microbolometric matrix of photodetectors and an electronic unit connected to the input of a television monitor, additionally contains a block of formation of a fixed mark, to the input of which an additionally inserted block is connected to set the position of the fixed mark, the first output of the block of formation of the fixed mark is connected to the first input of the additionally entered block for calculating the angular dimensions of the object, and the second output is connected to the first input of the additionally entered conversion block, the additional block of forming the movable mark is added to the input of which the output of the additionally entered is connected the unit for setting the position of the movable mark, the first output of the block for forming the movable mark is connected to the second input of the block for calculating the angle of the object, and the second output - to the second input of the conversion unit; the output of the unit for calculating the angular dimensions of the object is connected to the first input of the additionally inputted delay calculator; to the second input of which is connected the output of the additionally inputted sensor of the object dimensions, and the output of the delay calculator is connected to the second input block adjustable delay.