RU212723U1 - Активно-импульсный телевизионный прибор ночного видения для наземного и подводного наблюдения - Google Patents

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к технике оптико-электронных приборов наблюдения, в частности, к активно-импульсным приборам ночного видения (АИ ПНВ). Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение наземного и подводного наблюдения с возможностью обеспечения поиска объекта наблюдения на повышенных дальностях в широком диапазоне изменения внешних условий. Решение данной задачи достигается за счет введения дополнительных тепловизионных первого и второго телевизионных каналов, дополнительных импульсных лазерных полупроводниковых излучателей с их блоками накачки, двух- и трехпозиционных дихроичных плоских зеркал и переключателей.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к технике оптико-электронных приборов наблюдения, в частности, к активно-импульсным приборам ночного видения (АИ ПНВ).

Известен принятый за аналог АИ ПНВ - ночной бинокль «Импульс-1» (см. Волков В.Г., Гиндин П.Д. Техническое зрение. Инновации. М.: Техносфера, 2014, 840 с., с. 407, рис. 1.3.2). Он содержит блок наблюдения, состоящий из последовательно установленных на оптической оси объектива, электронно-оптического преобразователя (ЭОП) с микроканальной пластиной (МКП) и окулярной системы. Устройство содержит импульсный лазерный осветитель (ИЛО), состоящий из блока накачки, импульсного лазерного полупроводникового излучателя (ИЛПИ) и объектива формирования излучения (ОФИ). Выход блока накачки подключен к ИЛПИ, а на его излучающую поверхность сфокусирован ОФИ. Устройство содержит блок стробирования, состоящий из последовательно соединенных задающего генератора импульсов (ЗГИ), блока регулируемой задержки (БРЗ) и формирователя стробирующих импульсов (ФСИ), выход которого подключен к МКП. При этом первый выход ЗГИ подключен ко входу блока накачки, а второй выход - ко входу БРЗ.

Недостатками устройства являются отсутствие возможности обработки изображения в реальном масштабе времени, утомляемость оператора из-за необходимости наблюдать через окулярную систему, невозможность работать как в наземных условиях, так и под водой из-за невозможности использования ИЛПИ и ОФИ, которые одновременно удовлетворяют таким условиям. Недостатком устройства также является сложность поиска и обнаружения объекта наблюдения. Поиск и обнаружение объекта может осуществляться только при работе устройства в пассивном режиме. В активно-импульсном (АИ) режиме поиск осуществить невозможно из-за узости луча подсвета от ИЛО и необходимости еще и дополнительного поиска узким стробом по глубине просматриваемого пространства. Но пассивный режим не обеспечивает дальность обнаружения, которая была бы не меньше, чем дальность распознавания объекта при работе устройства в АИ режиме. Кроме того, пассивный режим не работоспособен при пониженном уровне естественной ночной освещенности (ЕНО), при пониженной прозрачности атмосферы (дымка, туман, дождь, снегопад и др.) и при воздействии световых помех. Таким образом, устройство не решает в полной мере проблемы поиска и обнаружения объекта.

Известен принятый за прототип АИ телевизионный (ТВ) ПНВ (см. Волков В.Г., Гиндин П.Д. Достижения в технике видения. М: Техносфера, 2019, 434 с. книга 2, с. 48, рис. 1.3.2). АИ ТВ ПНВ содержит блок наблюдения, состоящий из последовательно установленных на оптической оси объектива, узкополосного фильтра с возможностью его замены на компенсирующую плоскопараллельную пластину, ЭОП с МКП и оптики переноса, первый линзовый компонент которой сфокусирован на экран ЭОП, а второй ее линзовый компонент сфокусирован на матрицу ПЗС ТВ камеры, подключенной к ТВ монитору. Устройство содержит ИЛО, состоящий из блока накачки, ИЛПИ и ОФИ. Выход блока накачки подключен к ИЛПИ, а на его излучающую поверхность сфокусирован ОФИ. Устройство содержит блок стробирования, состоящий из последовательно соединенных ЗГИ, БРЗ и ФСИ, выход которого подключен к МКП. При этом первый выход ЗГИ подключен ко входу блока накачки, а второй выход - ко входу БРЗ. За счет наличия ТВ канала, состоящего из ТВ камеры и ТВ монитора, достигается возможность обработки изображения в реальном масштабе времени. Кроме того, снижается утомляемость оператора за счет наблюдения с экрана ТВ монитора вместо того, чтобы наблюдать в окулярную систему.

Однако по-прежнему не решается проблема видения как в наземных условиях, так и под водой, а также проблема поиска объектов.

Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение наземного и подводного наблюдения с возможностью обеспечения поиска объекта наблюдения на повышенных дальностях в широком диапазоне изменения внешних условий.

Указанная задача решается тем, что активно-импульсный телевизионный прибор ночного видения, содержащий блок наблюдения, выполненный в виде телевизионного канала и состоящий из последовательно установленных на оптической оси объектива, узкополосного фильтра с возможностью его замены на компенсирующую плоскопараллельную пластину, электронно-оптический преобразователь с микроканальной пластиной, оптики переноса, первый линзовый компонент которой сфокусирован на экран электронно-оптического преобразователя, а второй ее линзовый компонент сфокусирован на матрицу ПЗС телевизионной камеры, подключенной к телевизионному монитору, импульсный лазерный осветитель, состоящий из блока накачки, импульсного лазерного полупроводникового излучателя и объектива формирования излучения, причем выход блока накачки подключен к импульсному лазерному полупроводниковому излучателю, на излучающую поверхность которого сфокусирован объектив формирования излучения, блок стробирования, состоящий из последовательно соединенных задающего генератора импульсов, блока регулируемой задержки и формирователя стробирующих импульсов, выход которого подключен к микроканальной пластине электронно-оптического преобразователя, первый выход задающего генератора импульсов подключен к подвижному контакту первого двухпозиционного переключателя, а второй его выход подключен ко входу блока регулируемой задержки, отличающийся тем, что в блоке наблюдения между объективом и первым узкополосным фильтром установлено трехпозиционное дихроичное плоское зеркало, в нейтральном своем положении перпендикулярное оптической оси первого телевизионного канала, в первом своем наклонном положении оптически сопрягающее с объективом дополнительно введенный тепловизионный канал, состоящий из последовательно установленных на оптической оси объектива, трехпозиционного дихроичного плоского зеркала, инфракрасного объектива, первого плоского зеркала и тепловизионного модуля, содержащего последовательно соединенные микроболометрическую матрицу фотодетекторов и электронный блок, во втором своем наклонном положении трехпозиционное дихроичное плоское зеркало оптически сопрягает объектив с дополнительно введенным вторым телевизионным каналом, состоящим из последовательно установленных на оптической оси объектива, трехпозиционного дихроичного плоского зеркала, проекционного объектива, второго плоского зеркала, второго узкополосного фильтра с возможностью его замены на вторую компенсирующую плоскопараллельную пластину, второго электронно-оптического преобразователя со второй микроканальной пластиной и второй оптики переноса, первый линзовый элемент которой сфокусирован на экран второго электронно-оптического преобразователя, а второй ее линзовый элемент сфокусирован на матрицу ПЗС второй телевизионной камеры, в блок стробирования дополнительно введен второй формирователь стробирующих импульсов, выход которого подключен ко второй микроканальной пластине второго электронно-оптического преобразователя, в импульсном лазерном осветителе дополнительно установлено двухпозиционное дихроичное плоское зеркало, в одном своем наклонном положении оптически сопрягающее объектив формирования излучения с дополнительно введенным вторым импульсным лазерным полупроводниковым излучателем, подключенным к выходу дополнительно введенного второго блока накачки, а в другом своем наклонном положении оптически сопрягающее объектив формирования излучения с третьим импульсным лазерным полупроводниковым излучателем, подключенным к выходу дополнительно введенного третьего блока накачки, дополнительно введен трехпозиционный переключатель, первый, второй и третий неподвижные контакты которого подключены соответственно к выходам первой телевизионной камеры, второй телевизионной камеры и электронного блока, а подвижный контакт подключен ко входу телевизионного монитора, дополнительно введен первый двухпозиционный переключатель, первый неподвижный контакт которого подключен ко входам первого и второго блоков накачки, второй неподвижный контакт - ко входу третьего блока накачки, а подвижный контакт к первому выходу задающего генератора импульсов, дополнительно введен второй двухпозиционный переключатель, первый и второй неподвижные контакты которого подключены соответственно ко входам первого и второго формирователя стробирующих импульсов, а подвижный контакт подключен к выходу блока регулируемой задержки.

Решение данной задачи достигается за счет введения дополнительных тепловизионных первого и второго телевизионных каналов, дополнительных импульсных лазерных полупроводниковых излучателей с их блоками накачки, двух- и трехпозиционного дихроичных плоских зеркал и переключателей.

Блок-схема предлагаемой полезной модели представлена на чертеже фиг. 1.

АИ ТВ ПНВ содержит блок наблюдения 1, ИЛО 2 и блок стробирования 3. Блок наблюдения 1 содержит первый телевизионный канал 4, состоящий из последовательно установленных на оптической оси объектива 5, трехпозиционного дихроичного плоского зеркала 6, первого узкополосного фильтра 7 с возможностью его замены на первую компенсирующую плоскопараллельную пластину 8, первый ЭОП 9 с первой МКП 10, первой оптики переноса 11, первый линзовый компонент 12 которой сфокусирован ан экран первого ЭОП 9, а второй ее линзовый компонент 13 сфокусирован на матрицу ПЗС первой телевизионной (ТВ) камеры 14. В состав блока наблюдения 1 входит также трехпозиционный переключатель 15. К его первому неподвижному контакту 16 подключен выход первой ТВ камеры 14. Подвижный контакт 17 переключателя 15 подключен к ТВ монитору 18. При этом трехпозиционное дихроичное плоское зеркало 6 установлено перпендикулярно оптической оси первого телевизионного канала 4. Блок наблюдения 1 содержит также второй ТВ канал 19. Он содержит последовательно установленные на оптической оси объектив 5, трехпозиционное дихроичное плоское зеркало 6 в его первом наклонном положении, показанном на чертеже фиг. 1 сплошной линией, проекционный объектив 20, промежуточное плоское зеркало 21, второй узкополосный фильтр 22 с возможностью его замены на вторую компенсирующую плоскопараллельную пластину 23, второй ЭОП 24 со второй МКП 25, вторую оптику переноса 26, первый линзовый элемент 27 которой сфокусирован на экран второго ЭОП 24, а второй ее линзовый элемент 28 сфокусирован на матрицу ПЗС второй ТВ камеры 29. Ее выход подключен ко второму неподвижному контакту 30 трехпозиционного переключателя 15. Устройство содержит также тепловизионный канал 31, состоящий из последовательно установленных на оптической оси объектива 5, трехпозиционного дихроичного плоского зеркала 6 во втором его положении, показанного на фиг. 1 пунктиром, инфракрасного (ИК) объектива 32, дополнительного плоского зеркала 33, и тепловизионного модуля 34, содержащего последовательно соединенные микроболометрическую матрицу фото детекторов 35 и электронный блок 36, выход которого подключен к третьему неподвижному контакту 37 трехпозиционного переключателя 15. ИЛО 2 содержит первый двухпозиционный переключатель 38. Его первый неподвижный контакт 39 подключен к объединенным входам первого 40 и второго 41 блоков накачки. Первый блок накачки 40 подключен к первому ИЛПИ 42, который через первое наклонное положение двухпозиционного дихроичного плоского зеркала 43, показанное на чертеже фиг. 1 сплошной линией, или через второе наклонное положение двухпозиционного дихроичного плоского зеркала 43, показанное на чертеже фиг. 1 пунктирной линией, оптически сопряжен с ОФИ 44. Второй блок накачки 41 подключен ко второму ИЛПИ 45, который через первое наклонное положение двухпозиционного дихроичного плоского зеркала 43 оптически сопряжен с ОФИ 44. Ко второму неподвижному контакту 46 второго двухпозиционного переключателя 38 подключен вход третьего блока накачки 47, выход которого подключен ко входу третьего ИЛПИ 48, оптически сопряженному через второе наклонное положение двухпозиционного дихроичного плоского зеркала 43, показанное на чертеже фиг. 1 пунктирной линией, с ОФИ 44. Блок стробирования 3 содержит ЗГИ 49. Его первый выход подключен к подвижному контакту 50 первого двухпозиционного переключателя 38, а второй выход подключен к БРЗ 51. Выход БРЗ 51 соединен со вторым двухпозиционным переключателем 52 и подключен к его подвижному контакту 53. Первый неподвижный контакт 54 переключателя 52 подключен ко входу первого ФСИ 55. Его выход подключен к первой МКП 10 первого ЭОП 9. Второй неподвижный контакт 56 второго переключателя 52 подключен ко входу второго ФСИ 57. Его выход подключен ко второй МКП 25 второго ЭОП 24.

Трехпозиционное дихроичное плоское зеркало 6 пропускает в области спектра 0,82-1,7 мкм, отражает в области спектра 0,4-0,8 мкм и в области спектра 8-12 мкм. Двухпозиционное дихроичное плоское зеркало 43 пропускает на длине волны 1,55 мкм, отражает на длинах волн 0,53 мкм и 0,85 мкм. Первый узкополосный фильтр 7 пропускает на длинах волн 0,85 мкм и 1,55 мкм, а второй узкополосный фильтр 22 пропускает на длине волны 0,53 мкм. Две рабочие полосы пропускания первого узкополосного фильтра 7 равны спектральной полосе излучения первого ИЛПИ 42 и соответственно второго ИЛПИ 45, а рабочая полоса пропускания второго узкополосного фильтра 22 равна спектральной полосе излучения третьего ИЛПИ 48. Первый ИЛПИ 42 излучает на длине волны 1,55 мкм, второй ИЛПИ 45 излучает на длине волны 0,85 мкм, третий ИЛПИ 48 излучает на длине волны 0,53 мкм. Фотокатод первого ЭОП 9 работает в области спектра 0,82-1,7 мкм, фотокатод второго ЭОП 24 работает в области спектра 0,4-0,8 мкм. Экран первого ЭОП 9 и второго ЭОП 24 излучает в области спектра 0,53-0,56 мкм. Матрица ПЗС первой 14 и второй 29 ТВ камер работает в области спектра 0,4-1,1 мкм. Микроболометрическая матрица фото детекторов 35 работает в области спектра 8-12 мкм.

Устройство работает следующим образом. При его функционировании в наземных условиях поиск и обнаружение объекта наблюдения осуществляется в пассивном режиме. При работе на малых дальностях при нормальной прозрачности атмосферы и нормированном уровне ЕНО≥3×10^-3 лк работает второй ЭОП 24. При этом перед его фотокатодом установлена вторая компенсирующая плоскопараллельная пластина 23, а подвижный контакт 17 трехпозиционного переключателя 15 подключен к неподвижному контакту 30. Излучение звезд и Луны, определяющее уровень ЕНО, отражается от объекта наблюдения, окружающего его фона и приходит в объектив 5. Излучение отражается от трехпозиционного дихроичного плоского зеркала 6, установленного в его первом наклонном положении, проходит через проекционный объектив 20, отражается от промежуточного плоского зеркала 21, проходит через вторую компенсирующую плоскопараллельную пластину 23 и создает изображение объекта и фона на фотокатоде второго ЭОП 24. Он преобразует изображение в видимое и усиливает его по яркости с помощью второй МКП 25. Изображение с экрана второго ЭОП 24 с помощью второй оптики переноса 26 (ее первого 27 и второго 28 линзовых элементов) переносится на матрицу ПЗС второй ТВ камеры 29. Она преобразует изображение в видеосигнал, который поступает в ТВ монитор 18. С его экрана оператор наблюдает изображение, осуществляя поиск и обнаружение объекта наблюдения.

При работе в наземных условиях в пассивном режиме, но при пониженном уровне ЕНО≤3×10^-3 лк и при нормальной прозрачности атмосферы работает первый ЭОП 9. При этом перед его фотокатодом устанавливается первая компенсирующая плоскопараллельная пластина 8, трехпозиционное дихроичное плоское зеркало 6 устанавливается в нейтральное положение перпендикулярно оптической оси первого ТВ канала 4, а подвижный контакт 17 трехпозиционного переключателя 15 подключен к неподвижному контакту 16. Излучение звезд и Луны, определяющее уровень ЕНО, отражается от объекта наблюдения, окружающего его фона и приходит в объектив 5, проходит через трехпозиционное дихроичное плоское зеркало 6, первую компенсирующую плоскопараллельную пластину 8 и создает изображение объекта и фона на фотокатоде первого ЭОП 9. Он преобразует изображение в видимое и усиливает его по яркости с помощью первой МКП 10. Изображение с экрана первого ЭОП 9 с помощью первой оптики переноса 11 (ее первого 12 и второго 13 линзовых компонентов) переносится на матрицу ПЗС первой ТВ камеры 14. Она преобразует изображение в видеосигнал, который поступает в ТВ монитор 18. С его экрана оператор наблюдает изображение, осуществляя поиск и обнаружение объекта наблюдения.

При работе в наземных условиях в пассивном режиме при пониженном уровне ЕНО≤3×10^-3 лк и при пониженной прозрачности атмосферы работает тепловизионный канал 31. При этом собственное тепловое излучение объекта и фона приходит в объектив 5. Трехпозиционное дихроиное плоское зеркало 6 находится во втором наклонном положении, а подвижный контакт 17 трехпозиционного переключателя 15 подключен к неподвижному контакту 37. Излучение отражается от трехпозиционного дихроичного плоского зеркала 6, приходит в ИК объектив 32, отражается от промежуточного плоского зеркала 33, и ИК объектив 32 создает тепловое изображение объекта и фона на микроболометрической матрице фотодетекторов 35 тепловизионного модуля 34. Матрица 35 преобразует изображение в видеосигнал, который усиливается и обрабатывается в реальном масштабе времени в электронном блоке 36. Видеосигнал с его выхода передается в ТВ монитор 18. С его экрана оператор наблюдает изображение, осуществляя поиск и обнаружение объекта наблюдения.

При работе под водой в режиме поиска и обнаружения устройство работает в активно-непрерывном (АН) режиме (с включенным ИЛО без стробирования, т.е. импульсного управления ЭОП). При этом трехпозиционное дихроичное плоское зеркало 6 установлено в первом наклонном положении. Перед фотокатодом второго ЭОП 24 установлен второй узкополосный фильтр 22. Подвижный контакт 50 первого двухпозиционного переключателя 38 подключен к неподвижному контакту 46. Подвижный контакт 17 трехпозиционного переключателя 15 подключен к неподвижному контакту 30. Включен третий блок накачки 47, ЗГИ 49 и БРЗ 51. Подвижный контакт 53 второго двухпозиционного переключателя 52 не подключен ни к одному из неподвижных контактов 54 и 56 этого переключателя. ЗГИ 49 со своего первого выхода подает запускающие синхроимпульсы на третий блок накачки 47. Он преобразует их в импульсы тока, которыми накачивается третий ИЛПИ 48, генерирующий соответствующие импульсы излучения на длине волны 0,53 мкм. Излучение отражается от двухпозиционного дихроичного плоского зеркала 43 и приходит в ОФИ 44, который коллимирует излучение и направляет его на объект и фон, создавая на них пятно подсвета.

Импульсы излучения, отраженные от объекта, приходят в объектив 5, отражаются от трехпозиционного дихроичного плоского зеркала 6, проходят через проекционный объектив 20, отражаются от промежуточного зеркала 21, проходят через второй узкополосный фильтр 22 и создает изображение на фотокатоде второго ЭОП 24. Далее устройство работает так, как это было описано выше.

После обнаружения объекта наблюдения устройство переводится в АИ режим работы. Трехпозиционное дихроичное плоское зеркало 6 установлено в нейтральном положении перпендикулярно оптической оси первого ТВ канала 4. При функционировании в наземных условиях работает второй ЭОП 24. При этом перед фотокатодом первого ЭОП 9 установлен первый узкополосный фильтр 7. Подвижный контакт 17 трехпозиционного переключателя 15 подключен к неподвижному контакту 16. Подвижный контакт 53 второго двухпозиционного переключателя 52 подключен к неподвижному контакту 54. При этом работают ЗГИ 49, БРЗ 51, первый ФСИ 55. Первая МКП 10 заперта напряжением постоянного смещения, подаваемого на МКП 10 с выхода первого ФСИ 55. Подвижный контакт 50 первого двухпозиционного переключателя 38 подключен к неподвижному контакту 39. Двухпозиционное дихроичное плоское зеркало 43 переведено в первое наклонное положение. С первого выхода ЗГИ 49 подаются синхроимпульсы на вход первого блока накачки 40 и на вход второго блока накачки 41. Блок накачки 40 преобразует синхроимпульсы в импульсы тока, которыми накачивается первый ИЛПИ 42. Он генерирует соответствующие импульсы излучения, которые передаются через двухпозиционное дихроичное плоское зеркало 43 в ОФИ 44. Одновременно второй блок накачки 41 при подаче на него синхроимпульсов с первого выхода ЗГИ 49 создает импульсы тока, которыми накачивается второй ИЛПИ 45. Он генерирует соответствующие импульсы излучения, которые отражаются от двухпозиционного дихроичного плоского зеркала 43 и приходят в ОФИ 44. Таким образом, суммируется излучение первого ИЛПИ 42 и второго ИЛПИ 45. Это излучение коллимируется ОФИ 44 и направляется на объект, создавая на нем пятно подсвета. Импульсы излучения, отраженные от объекта, приходят в объектив 5, проходят через трехпозиционное дихроичное плоское зеркало 6, первый узкополосный фильтр 7 и создают изображение на фотокатоде первого ЭОП 9. Одновременно с подачей синхроимпульсов с первого выхода ЗГИ 49 со второго его выхода подаются синхроимпульсы на вход БРЗ 51, в котором осуществляется задержка этих синхроимпульсов по отношению к синхроимпульсам с первого выхода ЗГИ 49. Задержанные импульсы с выхода БРЗ 51 подаются на вход первого ФСИ 55. Он преобразует задержанные в БРЗ 51 синхроимпульсы в импульсы напряжения с амплитудой, равной, но противоположной по знаку амплитуде напряжения постоянного смещения. При этом первая МКП 10 открывается на время, равное длительности импульса напряжения (длительности импульса строба). Отпирание первой МКП 10 происходит в момент прихода на фотокатод первого ЭОП 9 импульсов излучения, отраженных от объекта наблюдения. Происходит это при условии, что значение задержки, установленное в БРЗ 51, равно времени прохождения импульсом излучения расстояния от устройства до объекта и обратно. При этом условии первый ЭОП 9 преобразует изображение в видимое и с помощью первого МКП 10 усиливает изображение по яркости. Изображение с экрана первого ЭОП 9 с помощью первой оптики переноса 11 (ее первого 12 и второго 13 линзовых компонентов) переносится на матрицу ПЗС первой ТВ камеры 14. Она преобразует изображение в видеосигнал, который поступает в ТВ монитор 18. С его экрана оператор наблюдает изображение объекта, осуществляя его распознавание.

При работе под водой в АИ режиме распознавания трехпозиционное дихроичное плоское зеркало 6 устанавливается во второе положение. Перед фотокатодом второго ЭОП 24 устанавливается второй узкополосный фильтр 22. Подвижный контакт 17 трехпозиционного переключателя 15 подключен к неподвижному контакту 30. Подвижный контакт 50 первого двухпозиционного переключателя 38 подключен к неподвижному контакту 46. Подвижный контакт 53 второго двухпозиционного переключателя 52 подключен к неподвижному контакту 56. Двухпозиционное дихроичное плоское зеркало 43 устанавливается во второе наклонное положение. С первого выхода ЗГИ 49 подаются синхроимпульсы на вход третьего блока накачки 47, который преобразует их в импульсы тока. Они поступают в третий ИЛПИ 48. Он генерирует соответствующие импульсы излучения, которые отражаются от двухпозиционного дихроичного плоского зеркала 43 и передаются в ОФИ 44. Он коллимирует излучение и направляет его на объект, создавая на нем пятно подсвета. Импульсы излучения, отраженные от объекта, приходят в объектив 5, отражаются от трехпозиционного дихроичного плоского зеркала 6, проходят через проекционный объектив 20, отражаются от дополнительного плоского зеркала 21, проходят через второй узкополосный фильтр 22 и создают изображение на фотокатоде второго ЭОП 24. До прихода этих импульсов на фотокатод второго ЭОП 24 вторая МКП 25 заперта напряжением постоянного смещения, подаваемого на вторую МКП 25 с выхода второго ФСИ 57. Одновременно с выдачей синхроимпульсов с первого выхода ЗГИ 49 со второго его выхода подаются синхроимпульсы на БРЗ 51, в котором осуществляется их задержка по отношению к синхроимпульсам с первого выхода ЗГИ 49. Задержанные синхроимпульсы с выхода БРЗ 51 подаются на вход второго ФСИ 57. Он преобразует их в импульсы напряжения (импульсы строба) с амплитудой, равной, но противоположной по знаку амплитуде напряжения постоянного смещения. При этом вторая МКП 25 открывается на время, равное длительности импульса строба. Отпирание второй МКП 25 происходит в момент прихода на фотокатод второго ЭОП 24 импульсов излучения, отраженных от объекта наблюдения. Происходит это при условии, что значение задержки, установленное в БРЗ 51, равно времени прохождения импульсом излучения расстояния от устройства до объекта и обратно. При этом условии второй ЭОП 24 преобразует изображение в видимое и с помощью второго МКП 25 усиливает изображение по яркости. Далее устройство работает так, как это было описано выше. С экрана ТВ монитора 18 оператор наблюдает изображение объекта, осуществляя его распознавание.

Длительность импульса строба первого ФСИ 55 для наземной работы составляет 500 нс, а второго ФСИ 57 для подводной работы - 30 нс.

В настоящее время разработана принципиальная схема устройства и выполнено его макетирование.

Таким образом, за счет введения дополнительных тепловизионных первого и второго телевизионных каналов, дополнительных импульсных лазерных полупроводниковых излучателей с их блоками накачки, двух- и трехпозиционных дихроичных плоских зеркал и переключателей решается задача обеспечения наземного и подводного наблюдения с возможностью поиска объекта наблюдения на повышенных дальностях в широком диапазоне изменения внешних условий.

Claims (1)

1. Активно-импульсный телевизионный прибор ночного видения, содержащий блок наблюдения, выполненный в виде телевизионного канала и состоящий из последовательно установленных на оптической оси объектива, узкополосного фильтра с возможностью его замены на компенсирующую плоскопараллельную пластину, электронно-оптический преобразователь с микроканальной пластиной, оптики переноса, первый линзовый компонент которой сфокусирован на экран электронно-оптического преобразователя, а второй ее линзовый компонент сфокусирован на матрицу ПЗС телевизионной камеры, подключенной к телевизионному монитору, импульсный лазерный осветитель, состоящий из блока накачки, импульсного лазерного полупроводникового излучателя и объектива формирования излучения, причем выход блока накачки подключен к импульсному лазерному полупроводниковому излучателю, на излучающую поверхность которого сфокусирован объектив формирования излучения, блок стробирования, состоящий из последовательно соединенных задающего генератора импульсов, блока регулируемой задержки и формирователя стробирующих импульсов, выход которого подключен к микроканальной пластине электронно-оптического преобразователя, первый выход задающего генератора импульсов подключен к подвижному контакту первого двухпозиционного переключателя, а второй его выход подключен ко входу блока регулируемой задержки, отличающийся тем, что в блоке наблюдения между объективом и первым узкополосным фильтром установлено трехпозиционное дихроичное плоское зеркало, в нейтральном своем положении перпендикулярное оптической оси первого телевизионного канала, в первом своем наклонном положении оптически сопрягающее с объективом дополнительно введенный тепловизионный канал, состоящий из последовательно установленных на оптической оси объектива, трехпозиционного дихроичного плоского зеркала, инфракрасного объектива, первого плоского зеркала и тепловизионного модуля, содержащего последовательно соединенные микроболометрическую матрицу фотодетекторов и электронный блок, во втором своем наклонном положении трехпозиционное дихроичное плоское зеркало оптически сопрягает объектив с дополнительно введенным вторым телевизионным каналом, состоящим из последовательно установленных на оптической оси объектива, трехпозиционного дихроичного плоского зеркала, проекционного объектива, второго плоского зеркала, второго узкополосного фильтра с возможностью его замены на вторую компенсирующую плоскопараллельную пластину, второго электронно-оптического преобразователя со второй микроканальной пластиной и второй оптики переноса, первый линзовый элемент которой сфокусирован на экран второго электронно-оптического преобразователя, а второй ее линзовый элемент сфокусирован на матрицу ПЗС второй телевизионной камеры, в блок стробирования дополнительно введен второй формирователь стробирующих импульсов, выход которого подключен ко второй микроканальной пластине второго электронно-оптического преобразователя, в импульсном лазерном осветителе дополнительно установлено двухпозиционное дихроичное плоское зеркало, в одном своем наклонном положении оптически сопрягающее объектив формирования излучения с дополнительно введенным вторым импульсным лазерным полупроводниковым излучателем, подключенным к выходу дополнительно введенного второго блока накачки, а в другом своем наклонном положении оптически сопрягающее объектив формирования излучения с третьим импульсным лазерным полупроводниковым излучателем, подключенным к выходу дополнительно введенного третьего блока накачки, дополнительно введен трехпозиционный переключатель, первый, второй и третий неподвижные контакты которого подключены соответственно к выходам первой телевизионной камеры, второй телевизионной камеры и электронного блока, а подвижный контакт подключен ко входу телевизионного монитора, дополнительно введен первый двухпозиционный переключатель, первый неподвижный контакт которого подключен ко входам первого и второго блоков накачки, второй неподвижный контакт - ко входу третьего блока накачки, а подвижный контакт к первому выходу задающего генератора импульсов, дополнительно введен второй двухпозиционный переключатель, первый и второй неподвижные контакты которого подключены соответственно ко входам первого и второго формирователя стробирующих импульсов, а подвижный контакт подключен к выходу блока регулируемой задержки.

Images