RU2693052C1 - Object masking device - Google Patents

Object masking device Download PDF

Info

Publication number
RU2693052C1
RU2693052C1 RU2018112820A RU2018112820A RU2693052C1 RU 2693052 C1 RU2693052 C1 RU 2693052C1 RU 2018112820 A RU2018112820 A RU 2018112820A RU 2018112820 A RU2018112820 A RU 2018112820A RU 2693052 C1 RU2693052 C1 RU 2693052C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
temperature sensor
output
plates
coating
Prior art date
Application number
RU2018112820A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Леонтьевич Козирацкий
Владимир Николаевич Санин
Елена Михайловна Афанасьева
Алексей Владимирович Иванцов
Тимерхан Мусагитович Хакимов
Владимир Михайлович Шацких
Николай Николаевич Шамшин
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2018112820A priority Critical patent/RU2693052C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2693052C1 publication Critical patent/RU2693052C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H3/00—Camouflage, i.e. means or methods for concealment or disguise

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

FIELD: weapons.
SUBSTANCE: invention relates to means of reducing visibility of weapons and military equipment and can be used to mask and conceal moving or located in points of permanent deployment and reserve areas of dispersal of ground weapons and military equipment from thermal imaging optoelectronic means of aerospace exploration, as well as failure of guidance of high-precision weapons with infrared homing heads. Object masking device comprises control unit (5) and associated camouflage plates (6) made with N-layer, separated dielectric spacers. Camouflaging plates (6) are placed on the surface of the flexible heat-insulating coating (4), the dimensions of which correspond to linear dimensions of the object. Along the perimeter of the flexible heat-insulating coating (4) there are attachment points to the external surface of the object. Additionally, there is a background temperature sensor (1), M temperature sensors (3) and M subtraction circuits (2), where M is the number of thermal zones on the surface of coating (4), each of which corresponds to the characteristic surface area of the object having the same temperature. Output of m-th temperature sensor (3) is connected to first input of corresponding subtracting circuit (2), and second inputs of subtraction circuits (2) are combined and connected to output of background temperature sensor (1), output of m-th subtraction circuit is connected to corresponding input of control unit (5), where
Figure 00000006
.
EFFECT: enabling increase in the object temperature equalization probability to the actual background temperature due to expansion of the masking plates reproduced temperatures range, as well as the device application technological effectiveness.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам снижения заметности вооружения и военной техники (ВВТ) и может быть использовано для маскировки и скрытия движущегося или расположенного в пунктах постоянной дислокации и запасных районах рассредоточения наземного вооружения и военной техники от тепловизионных оптикоэлектронных средств (ОЭС) воздушно-космической разведки, а также срыва наведения высокоточного оружия с ИК головками самонаведения.The invention relates to reducing the visibility of weapons and military equipment (IWT) and can be used to disguise and hide moving or located at the points of permanent deployment and spare areas dispersal of ground weapons and military equipment from thermal optical-electronic means (AES) aerospace reconnaissance, and also disrupting the guidance of precision weapons with IR homing heads.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство маскировки, содержащее тепловизионную камеру кругового обзора, блок управления и маскировочные пластины, закрепленные на корпусе объекта (см. http://lomonosov-fund.ru/enc/ru/magazine:0129519 (дата обращения 10.01.2018 г)). Значения температур фона регистрируются тепловизионной камерой и обрабатываются блоком управления. По результатам обработки и управлением температурой маскировочных пластин тепловая картина объекта устанавливается подобной тепловой картине фона.The closest to the technical nature of the claimed invention is a masking device that contains a circular viewing thermal imaging camera, a control unit and masking plates mounted on the object's body (see http://lomonosov-fund.ru/enc/ru/magazine:0129519 (date applications 10.01.2018 g)). The background temperature values are recorded by the thermal imaging camera and processed by the control unit. According to the results of processing and temperature control of the masking plates, the thermal pattern of the object is established similar to the thermal pattern of the background.

Недостатком устройства является низкая вероятность выравнивания температуры объекта с температурой фона, что обусловлено наличием на поверхности объекта характерных участков, имеющих как положительный, так и отрицательный тепловой контраст. В (см. Смирнов В.П. Маскировка подвижных наземных объектов в современных условиях / В.П. Смирнов, Н.М. Калашников, С.И. Смолин. - М.: ИП Радиософт, 2015, С. 46-57) показано, что при наблюдении танка при температуре окружающего воздуха - 8°C отдельные зоны его поверхности наблюдаются как с отрицательными значениями температуры: зоны гусениц и бортов -4,5…-3°С, так и с положительными: зоны расположения опорных валов катков +6…+13°С, при этом регистрируются и области интенсивного теплового излучения с высокой температурой - зона в районе выхлопного отверстия танка - 100°С и более.The disadvantage of this device is the low probability of equalizing the temperature of the object with the background temperature, which is caused by the presence on the surface of the object of characteristic areas that have both positive and negative thermal contrast. In (see. Smirnov, V.P. Masking mobile ground objects in modern conditions / V.P. Smirnov, N.M. Kalashnikov, S.I. Smolin. - M .: IP Radiosoft, 2015, p. 46-57) It is shown that when a tank is observed at an ambient air temperature of 8 ° C, separate areas of its surface are observed both with negative temperatures: the tracks and sides of the tracks are -4.5 ... -3 ° С, and with the positive ones: areas of the support rollers of the rollers + 6 ... + 13 ° С, and areas of intense heat radiation with high temperature are recorded - zone in the area of the exhaust port, t Anka - 100 ° С and more.

При узком диапазоне температур, воспроизводимых пластинами, возможно формирование только положительного теплового контраста за счет нагрева пластин (см. http://lomonosov-fund.ru/enc/ru/magazine:0129519 (дата обращения 10.01.2018 г)). При этом температурная картина объекта остается такой же, что обеспечивает распознавание объекта на окружающем фоне разведывательными ОЭС ИК диапазона.With a narrow range of temperatures reproduced by the plates, only positive thermal contrast is possible due to the heating of the plates (see http://lomonosov-fund.ru/enc/ru/magazine:012959519 (circulation date 10.01.2018)). At the same time, the temperature picture of the object remains the same, which ensures the recognition of the object on the surrounding background by the reconnaissance power system of the IR range.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, является повышение вероятности выравнивания температуры объекта под реальную температуру фона за счет расширения диапазона воспроизводимых температур маскирующих пластин, а так же технологичности применения устройства.The technical result, the achievement of which the invention is directed, is to increase the probability of equalizing the temperature of the object under the actual background temperature by expanding the range of reproducible temperatures of the masking plates, as well as the manufacturability of the device.

Указанный результат достигается тем, что в известном устройстве маскировки объектов, содержащем блок управления и связанные с ним маскировочные пластины, маскировочные пластины выполнены N-слойными, разделенными между собой диэлектрическими прокладками, которые размещены на поверхности гибкого теплоизолирующего покрытия, размеры которого соответствуют линейным размерам объекта, по периметру гибкого теплоизолирующего покрытия установлены узлы крепления к наружной поверхности объекта, дополнительно введены датчик температуры фона, М датчиков температур и М схем вычитания, где М - количество тепловых зон на поверхности покрытия, каждая из которых соответствует характерной зоне поверхности объекта, имеющей одинаковую температуру, при этом выход m-го датчика температуры соединен с первым входом соответствующей схемы вычитания, а вторые входы схем вычитания объединены и соединены с выходом датчика температуры фона, выход m-й схемы вычитания соединен с соответствующим входом блока управления, где

Figure 00000001
.This result is achieved by the fact that in the known device for masking objects containing a control unit and associated masking plates, the masking plates are made N-layer, separated by dielectric pads, which are placed on the surface of a flexible thermal insulation coating, the dimensions of which correspond to the linear dimensions of the object, along the perimeter of the flexible heat insulating coating, the attachment points to the outer surface of the object are installed, a background temperature sensor is additionally introduced, M temperature sensors and M subtraction schemes, where M is the number of thermal zones on the surface of the coating, each of which corresponds to the characteristic surface area of the object having the same temperature, while the output of the m-th temperature sensor is connected to the first input of the corresponding subtraction circuit, and the second inputs the subtraction circuits are combined and connected to the output of the background temperature sensor, the output of the m-th subtraction circuit is connected to the corresponding input of the control unit, where
Figure 00000001
.

Сущность изобретения заключается в том, что маскировочные пластины выполнены N-слойными, разделенными между собой диэлектрическими прокладками и размещены на поверхности гибкого теплоизолирующего покрытия, размеры которого соответствуют линейным размерам объекта, по периметру гибкого теплоизолирующего покрытия установлены узлы крепления к наружной поверхности объекта, дополнительно введены датчик температуры фона, М датчиков температур и М схем вычитания, где М - количество тепловых зон на поверхности покрытия, каждая из которых соответствует характерной зоне поверхности объекта, имеющей одинаковую температуру, при этом выход m-го датчика температуры соединен с первым входом соответствующей схемы вычитания, а вторые входы схем вычитания объединены и соединены с выходом датчика температуры фона, выход m-й схемы вычитания соединен с соответствующим входом блока управления, где

Figure 00000001
.The essence of the invention lies in the fact that the masking plates are made N-layer, separated by dielectric pads and placed on the surface of a flexible heat insulating coating, the dimensions of which correspond to the linear dimensions of the object, the attachment points to the outer surface of the object are installed along the perimeter of the flexible surface background temperature, M temperature sensors and M subtraction schemes, where M is the number of thermal zones on the surface of the coating, each of which corresponds to the characteristic area of the object surface having the same temperature, the output of the m-th temperature sensor is connected to the first input of the corresponding subtraction circuit, and the second inputs of the subtraction circuit are combined and connected to the output of the background temperature sensor, the output of the m-th subtraction circuit is connected to the corresponding input control unit where
Figure 00000001
.

Существо изобретения состоит в следующем.The essence of the invention is as follows.

Известно, (см., например, в Дж. Ллойд, Системы тепловидения, М., издательство «Мир», 1978, С. 396-406, Смирнов В.П. Маскировка подвижных наземных объектов в современных условиях / В.П. Смирнов, Н.М. Калашников, С.И. Смолин. - М.: ИП Радиософт, 2015, С. 46-57), что на тепловых изображениях наземных образцов ВВТ можно выделить характерные зоны поверхности, соответствующие нагреву основных узлов (агрегатов), в пределах которых температура одинакова. Например, у танка после длительного пробега наиболее сильно прогревается моторно-трансмиссионное отделение и область выпуска отработанных газов, менее сильно - гусеницы и борта. Разность температур при наблюдении танка, как указано в (см. Смирнов В.П. Маскировка подвижных наземных объектов в современных условиях / В.П. Смирнов, Н.М. Калашников, С.И. Смолин. - М.: ИП Радиософт, 2015. С 46-57.) при отрицательной температуре окружающего воздуха может достигать 20°С и более. При этом маскировочные пластины, указанные в прототипе, не обеспечивают формирование теплового контраста объекта соответствующего холодному фону. Так в (см. http://lomonosov-fond.ru/enc/ru/magazine:0129519 (дата обращения 10.01.2018 г)) указано, что данные пластины не могут компенсировать заметные изменения теплового излучения, связанные с более холодным фоном, а так же охлаждать прогретые участки, размещенные над зонами интенсивного теплового излучения объекта. Поэтому по прототипу не удастся установить температуру объекта равной температуре фона и добиться полного выравнивания температуры объекта под фон. Это приводит к возможности распознавания объекта по его тепловой картине.It is known (see, for example, in J. Lloyd, Thermal imaging systems, M., Mir publishing house, 1978, p. 396-406, Smirnov, VP Masking mobile ground objects in modern conditions / VP Smirnov , NM Kalashnikov, SI Smolin. - M .: IP Radiosoft, 2015, P. 46-57), that on thermal images of ground-based weapons and military equipment samples, it is possible to distinguish characteristic surface areas corresponding to the heating of the main units (aggregates), within which the temperature is the same. For example, in a tank after a long run, the engine compartment and exhaust areas are the most strongly heated, the tracks and the sides are less strongly heated. The temperature difference in the observation of the tank, as indicated in (see Smirnov, VP Masking mobile ground objects in modern conditions / VP Smirnov, NM Kalashnikov, SI Smolin. - M .: IP Radiosoft, 2015. C 46-57.) With a negative ambient temperature can reach 20 ° C or more. At the same time, the masking plates indicated in the prototype do not ensure the formation of a thermal contrast of the object corresponding to the cold background. So in (see http://lomonosov-fond.ru/enc/ru/magazine:0129519 (the date of circulation 01.01.2018 g)) it is indicated that these plates cannot compensate for noticeable changes in thermal radiation associated with a colder background, as well as cool the heated areas, located above the zones of intense thermal radiation of the object. Therefore, the prototype will not be able to set the temperature of the object equal to the background temperature and to achieve full equalization of the temperature of the object under the background. This leads to the possibility of recognition of the object by its thermal pattern.

В связи с чем, согласно изобретению, используется теплоизолирующее покрытие с низким коэффициентом теплопроводности материала, которое снижает интенсивность теплового излучения высокотемпературных зон объекта, при толщине материала в 1 мм примерно на 40К за время порядка 30 минут (см. Белоусова И.М., Киселев В.М., Алешин И.Н., Андрющенко М.С. Применение перспективных видов покрытий для снижения заметности объектов бронетанковой техники в видимом и инфракрасном диапазонах // Вопросы оборонной техники. 2016. №1-2. С. 87-91), благодаря чему тепловая картина всего объекта «выравнивается», а разница между температурой объекта и фоном уменьшается. Этим обеспечивается сужение диапазона регулирования температуры пластинами.In this connection, according to the invention, a heat-insulating coating with a low thermal conductivity of the material is used, which reduces the intensity of thermal radiation of the high-temperature areas of the object, with a material thickness of 1 mm by about 40K in about 30 minutes (see Belousova IM, Kiselev V.M., Aleshin I.N., Andrushchenko M.S. Application of promising types of coatings to reduce the visibility of objects of armored vehicles in the visible and infrared ranges // Questions of defense technology. 2016. №1-2. P. 87-91) , thanks to which the heat sink Tina of the whole object is “leveled”, and the difference between the temperature of the object and the background decreases. This ensures the narrowing of the range of temperature control plates.

В качестве такого покрытия может быть использован, например, материал на основе, оксидных полимерных микросфер в различных полимерных матрицах с использованием сульфида свинца (см. Белоусова И.М., Киселев В.М., Алешин И.Н., Андрющенко М.С. Применение перспективных видов покрытий для снижения заметности объектов бронетанковой техники в видимом и инфракрасном диапазонах // Вопросы оборонной техники. 2016. №1-2. С.87-91) с коэффициентом теплопроводности, составляющим величину порядка 0,02-0,1 Вт/мК.As such a coating can be used, for example, a material based on oxide polymer microspheres in various polymer matrices using lead sulfide (see Belousova IM, Kiselev VM, Aleshin I.N., Andryushchenko M.S. Application of promising types of coatings to reduce the visibility of objects of armored vehicles in the visible and infrared ranges // Questions of defense technology. 2016. №1-2. P.87-91) with a thermal conductivity coefficient of about 0.02-0.1 W / mk

Как известно из (см. Анатычук Л.И. Термоэлектрические преобразователи энергии Т. II Киев.: Институт термоэлектричества. 2003. С. 135-137) выполнение термоэлементов из нескольких слоев, разделенных диэлектрическими прокладками обеспечивает более эффективный режим питания и съема тепла с их тепловыделяющих поверхностей, за счет чего повышается КПД тепловой цепи и расширяется диапазон температур, формируемых на их поверхности от положительных до отрицательных значений (см. Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре М.: Высш. шк. 1984. С. 142).As is known from (see Anatychuk LI Thermoelectric Energy Converters T. II Kiev .: Institute of Thermoelectricity. 2003. p. 135-137) the performance of thermoelements from several layers separated by dielectric spacers provides a more efficient power supply and heat removal from their fuel surfaces, thereby increasing the efficiency of the thermal circuit and expanding the range of temperatures formed on their surface from positive to negative values (see Dulnev, GN. Heat and mass transfer in electronic equipment M .: Higher. shk. 1 984. p. 142).

Поэтому, предложено маскировочные пластины выполнять N-слойными, разделенными между собой диэлектрическими прокладками, что обеспечивает компенсацию теплового излучения прогретых зон поверхности покрытия за короткий промежуток времени (см. П. Шостаковский Современные решения термоэлектрического охлаждения для радиоэлектронной, медицинской, промышленной и бытовой техники // Компоненты и технологии №1 2010 С.130-137, http://www.kryothermtec.com/3-stage thermoelectric coolers (дата обращения 10.01.2018 г.)), а также компенсировать возможный отрицательный тепловой контраст объекта с фоном (например, при наблюдении объекта в тени местных предметов), нагревом пластин, расположенных над соответствующими зонами покрытия до температуры фона.Therefore, masking plates are proposed to perform N-layer dielectric pads separated by each other, which ensures the compensation of thermal radiation from the heated surface areas of the coating for a short period of time (see P. Shostakovsky Modern thermoelectric cooling solutions for radio electronic, medical, industrial and home appliances // Components and technologies №1 2010 С.130-137, http://www.kryothermtec.com/3-stage thermoelectric coolers (circulation date 10.01.2018)), and also compensate for possible negative thermal contrast about ekta with the background (e.g., when viewed in the shadow of the object include objects), heating plates arranged above the respective coverage areas and background temperature.

Таким образом, приводится в соответствие тепловой контраст покрытия с тепловым контрастом окружающего фона.Thus, the thermal contrast of the coating is correlated with the thermal contrast of the surrounding background.

Теплоизолирующее покрытие, благодаря своей гибкости и наличия узлов крепления, повышает технологичность устройства за счет возможности его крепления на любой объект.Thermal insulation coating, due to its flexibility and the presence of attachment points, improves the manufacturability of the device due to the possibility of its attachment to any object.

Узлы крепления могут быть выполнены, например, в виде специальных подпружиненных захватов (см. Евдокимов В.И., Гуменюк Г.А., Андрющенко М.С Неконтактная защита боевой техники. - СПб.: РЕНОМЕ, 2009. С. 66).The attachment points can be made, for example, in the form of special spring-loaded grippers (see Evdokimov V.I., Gumenyuk G.A., Andryushchenko M.S. Non-contact protection of military equipment. - SPb .: RENOME, 2009. P. 66).

Датчики температур, измеряют температуры зон покрытия с учетом теплообмена с объектом. Они размещаются на покрытии в центре зоны, соответствующей характерной зоне поверхности маскируемого объекта, в пределах которой температура одинакова. Например, для танка это зона моторно-трансмиссионного отделения, зона выпуска отработанных газов, гусеницы и борта.Temperature sensors measure the temperature of the coating areas, taking into account heat exchange with the object. They are placed on the coating in the center of the zone corresponding to the characteristic surface area of the masked object, within which the temperature is the same. For example, for a tank, this is the engine / transmission compartment zone, the exhaust zone, the track and the side.

Датчик температуры фона регистрирует температуру окружающего объект фона.The background temperature sensor registers the temperature of the surrounding background object.

В схеме вычитания, каждая из которых соответствует М-й тепловой зоне на поверхности покрытия, определяется разность температур соответствующей зоны и фона. Если температура характерной зоны покрытия больше температуры фона, то формируются управляющие сигналы для охлаждения N-слойных маскировочных пластин, расположенных в данной зоне, до величины соответствующей температуре фона. В противном случае - пластины нагревают.In the subtraction scheme, each of which corresponds to the M-th thermal zone on the surface of the coating, the temperature difference between the corresponding zone and the background is determined. If the temperature of the characteristic coverage area is higher than the background temperature, then control signals are formed to cool the N-layer masking plates located in this area to the value of the corresponding background temperature. Otherwise - the plates are heated.

Этим достигается указанный в изобретении технический результат.This achieves the technical result indicated in the invention.

Структурная схема устройства маскировки приведена на фигуре, где обозначены: 1 - датчик температуры фона, 2.1…2.М - схемы вычитания, 3.1…3.М - датчики температур, 4 - теплоизолирующее покрытие, оснащенное узлами крепления, 5 - блок управления, 6.1…6.N - N-слойные маскировочные пластины.The block diagram of the masking device is shown in the figure where: 1 - background temperature sensor, 2.1 ... 2.M - subtraction schemes, 3.1 ... 3.M - temperature sensors, 4 - heat insulating coating, equipped with attachment points, 5 - control unit, 6.1 ... 6.N - N-ply masking plates.

В качестве датчика температуры фона 1 может быть использован, например радиометр (пирометр) типа 1ПН88 «Искра» (Тарасов В.В., Якушенков Ю.Г. Инфракрасные системы «смотрящего» типа. М.: Логос. 2004. С. 301, 302).As the background temperature sensor 1 can be used, for example, a radiometer (pyrometer) of the type 1P88 "Spark" (Tarasov, VV, Yakushenkov, Yu.G. Infrared systems of the "looking" type. M .: Logos. 2004. P. 301, 302).

Схемы вычитания 2.1…2.М предназначены для определения разности температур соответствующей тепловой зоны поверхности теплоизолирующего покрытия 4 и температуры фона и выдачи полученных значений на блок управления 5. Эти температуры регистрируются датчиком температуры фона 1 и 3.1…3.М-ми датчиками температур, расположенными в центре этих зон соответственно. Они могут быть реализованы, например, на основе операционного усилителя, изготовленного на кремниевой подложке, например, ОУ К140ОУД1 (см. Петров К.С. Радиоматериалы, радиокомпоненты и электроника: Учебное пособие - СПб.: Питер. 2004. С. 380, 381).The subtraction schemes 2.1 ... 2.M are designed to determine the temperature difference between the corresponding thermal zone of the surface of the heat insulating coating 4 and the background temperature and output the values obtained to the control unit 5. These temperatures are recorded by the background temperature sensor 1 and 3.1 ... 3.M-m temperature sensors located in the center of these zones respectively. They can be implemented, for example, on the basis of an operational amplifier manufactured on a silicon substrate, for example, OU K140OUD1 (see Petrov KS Radio materials, radio components and electronics: Tutorial - St. Petersburg: Peter. 2004. P. 380, 381 ).

Датчики температур 3.1…3М могут представлять собой, например, термопары из сплава хромеля и алюминия, регистрирующие значения температур характерных зон поверхности покрытия в больших интервалах (см. asutpp.ru/…termopary.html дата обращения 10.01 2018 г.).Temperature sensors 3.1 ... 3M can be, for example, thermocouples made from an alloy of chromel and aluminum, which record the temperature values of characteristic surface areas of the coating in large intervals (see asutpp.ru/..termopary.html the date of circulation was 10.01 2018).

Теплоизоляционное покрытие 4 представляет собой гибкое полотнище с низким коэффициентом теплопроводности материала, например, (см. Белоусова И.М., Киселев В.М., Алешин И.Н., Андрющенко М.С.Применение перспективных видов покрытий для снижения заметности объектов бронетанковой техники в видимом и инфракрасном диапазонах // Вопросы оборонной техники. 2016. №1-2. С. 87-91.).Thermal insulation coating 4 is a flexible panel with a low thermal conductivity of the material, for example, (see Belousova IM, Kiselev VM, Aleshin I.N., Andryushchenko MS. Application of promising types of coatings to reduce the visibility of armored objects technology in the visible and infrared ranges // Questions of defense technology. 2016. №1-2. P. 87-91.).

N-слойные пластины 6.1…6.N служат для компенсации теплового излучения характерных тепловых зон покрытия и воспроизведения на ее поверхности теплового контраста соответствующего тепловому контрасту фона. Они могут быть выполнены, например, в виде термоэлектрических модулей типа ТВ-3-(59-17-4)-1,5 (см. URL: http://www.kryothermtec.com/3-stage thermoelectric coolers (дата обращения 10.01.2018 г.)), защищенными керамическим влагонепроницаемым покрытием, от воздействия внешней среды.N-layer plates 6.1 ... 6.N are used to compensate for thermal radiation of characteristic thermal areas of the coating and to reproduce on its surface a thermal contrast corresponding to the thermal contrast of the background. They can be performed, for example, in the form of thermoelectric modules of the type TV-3- (59-17-4) -1.5 (see URL: http://www.kryothermtec.com/3-stage thermoelectric coolers (date of 10.01.2018)), protected by a moisture-resistant ceramic coating, from exposure to the external environment.

Узлы крепления, размещенные на покрытии, предназначены для его фиксации к наружным поверхностям и внешнему оборудованию скрываемого объекта и обеспечения зазора между поверхностью объекта и покрытием. В качестве узлов креплений могут быть использованы, например, специальные подпружиненные захваты (см. Евдокимов В.И., Гуменюк Г.А., Андрющенко М.С Неконтактная защита боевой техники. СПб.: РЕНОМЕ, 2009. С. 66.).The attachment points placed on the coating are designed to fix it to the external surfaces and external equipment of the hidden object and provide a gap between the surface of the object and the coating. For example, special spring-loaded grippers can be used as attachment points (see Evdokimov V.I., Gumenyuk G.A., Andryushchenko M.S. Non-contact protection of military equipment. SPb .: RENOME, 2009. P. 66.).

Устройство маскировки функционирует следующим образом. Температура фона и участков поверхности покрытия регистрируются датчиком температуры фона 1 и датчиками температур 3.1…3.М соответственно. Зарегистрированное значение температуры М-й тепловой зоны поверхности покрытия 4 поступают на первый вход m-й схемы вычитания 2, соответствующей данной зоне. На второй ее вход поступают значения температуры фона. В m-й схеме вычитания 2 проводится сравнение температур M-й тепловой зоны поверхности теплоизолирующего покрытия 4 и фона. Рассчитанные значения температуры с выхода m-й схемы вычитания 2 поступают на соответствующий вход блока управления 5. В том случае, когда в результате сравнения температур оказалось, что температура М-й зоны поверхности покрытия выше температуры фона, то для компенсации теплового излучения данной зоны в блоке управления 5 вырабатываются управляющие сигналы 5.1…5.n для охлаждения 6.1…6.N N-слойных пластин, размещенных в данной тепловой зоне теплоизолирующего покрытия 4. В противном случае - выравнивание температур характерных зон поверхности покрытия 4 до соответствия их значениям температур фона добиваются нагревом соответствующих пластин 6.1…6.N, размещенных в этих зонах.The disguise device operates as follows. The background temperature and surface areas of the coating are recorded by the background temperature sensor 1 and temperature sensors 3.1 ... 3.M, respectively. The recorded temperature value of the M-th thermal zone of the surface of the coating 4 is fed to the first input of the m-th subtraction scheme 2, corresponding to this zone. At its second input, the background temperature values are received. In the m-th scheme of subtraction 2, the temperature of the M-th thermal zone of the surface of the heat insulating coating 4 and the background is compared. The calculated temperature values from the output of the m-th subtraction circuit 2 are fed to the corresponding input of the control unit 5. In the case when, as a result of temperature comparison, it turned out that the temperature of the M-th surface area of the coating is higher than the background temperature, then to compensate for the thermal radiation of this zone the control unit 5 produces control signals 5.1 ... 5.n for cooling 6.1 ... 6.N N-layer plates placed in this thermal zone of the heat insulating coating 4. Otherwise, temperature equalization of the characteristic surface areas 4 PTFE coating to match their background values of the respective heating temperatures achieve plate 6.1 ... 6.N, placed in these zones.

Таким образом, в предлагаемом устройстве, благодаря использованию теплоизолирующего покрытия, обеспечивающего сужение диапазона регулирования температуры пластинами, что особенно важно при наличии на объекте высокотемпературных зон, и сравниванию зарегистрированных реально формирующихся, с учетом теплообмена с объектом, температур зон покрытия и температуры фона, существующие различия в их значениях, устраняются подбором температур N-слойных маскировочных пластин до значений, обеспечивающих их равенство с фоном. Этим обеспечивается повышение вероятности выравнивания температуры объекта под температуру фона.Thus, in the proposed device, due to the use of a heat-insulating coating, which narrows the range of temperature control by the plates, which is especially important when there are high-temperature zones on the object, and comparing the recorded actually forming, taking into account heat exchange with the object, the temperatures of the coating areas and the background temperature, in their values, they are eliminated by selecting the temperatures of the N-layer masking plates to values that ensure their equality with the background. This provides an increase in the probability of equalizing the temperature of the object under the background temperature.

Возможность применения N-слойных маскировочных пластин в режиме нагрева или охлаждения при формировании положительного (порядка 100°C) и отрицательного (глубокое термоэлектрическое охлаждение) теплового контраста позволяет скрывать объект на широком спектре тепловых фонов в т.ч. регистрируемых с отрицательной температурой.The possibility of using N-layer masking plates in heating or cooling mode when forming a positive (about 100 ° C) and negative (deep thermoelectric cooling) thermal contrast allows you to hide an object on a wide range of thermal backgrounds including recorded with a negative temperature.

Благодаря гибкости теплоизолирующего покрытия, наличия узлов крепления, и возможности за счет этого его использования на любом объекте повышает технологичность устройства.Due to the flexibility of the heat insulating coating, the presence of attachment points, and the possibility due to this, its use on any object improves the manufacturability of the device.

Claims (1)

Устройство маскировки объектов, содержащее блок управления и связанные с ним маскировочные пластины, выполненные N-слойными, разделенными между собой диэлектрическими прокладками, отличающееся тем, что маскировочные пластины размещены на поверхности гибкого теплоизолирующего покрытия, размеры которого соответствуют линейным размерам объекта, по периметру гибкого теплоизолирующего покрытия установлены узлы крепления к наружной поверхности объекта, дополнительно введены датчик температуры фона, М датчиков температур и М схем вычитания, где М - количество тепловых зон на поверхности покрытия, каждая из которых соответствует характерной зоне поверхности объекта, имеющей одинаковую температуру, при этом выход m-го датчика температуры соединен с первым входом соответствующей схемы вычитания, а вторые входы схем вычитания объединены и соединены с выходом датчика температуры фона, выход m-й схемы вычитания соединен с соответствующим входом блока управления, где
Figure 00000002
.A device for masking objects that contains a control unit and associated masking plates made of N-layer, separated with each other dielectric spacers, characterized in that the masking plates are placed on the surface of a flexible heat-insulating coating, the dimensions of which correspond to the linear dimensions of the object, along the perimeter of the flexible heat-insulating coating attachment points to the outer surface of the object are installed, a background temperature sensor, M temperature sensors and M subtraction schemes are additionally introduced where M is the number of thermal zones on the surface of the coating, each of which corresponds to a characteristic area of the object surface having the same temperature, the output of the m-th temperature sensor is connected to the first input of the corresponding subtraction circuit, and the second inputs of the subtraction circuit are combined and connected to the output of the background temperature sensor, the output of the m-th subtraction circuit is connected to the corresponding input of the control unit, where
Figure 00000002
.
RU2018112820A 2018-04-09 2018-04-09 Object masking device RU2693052C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018112820A RU2693052C1 (en) 2018-04-09 2018-04-09 Object masking device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018112820A RU2693052C1 (en) 2018-04-09 2018-04-09 Object masking device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2693052C1 true RU2693052C1 (en) 2019-07-01

Family

ID=67251761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018112820A RU2693052C1 (en) 2018-04-09 2018-04-09 Object masking device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2693052C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100288116A1 (en) * 2008-05-06 2010-11-18 Military Wraps Research And Development, Inc. Assemblies and systems for simultaneous multispectral adaptive camouflage, concealment, and deception
RU2582560C1 (en) * 2014-12-08 2016-04-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method of object thermal contrast simulating
RU2589206C2 (en) * 2011-06-07 2016-07-10 Бае Системз Хегглундс Актиеболаг Device for adaptation of signature and object equipped with such device
WO2016160588A1 (en) * 2015-03-27 2016-10-06 Ganor Jacob A Active camouflage system and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100288116A1 (en) * 2008-05-06 2010-11-18 Military Wraps Research And Development, Inc. Assemblies and systems for simultaneous multispectral adaptive camouflage, concealment, and deception
RU2589206C2 (en) * 2011-06-07 2016-07-10 Бае Системз Хегглундс Актиеболаг Device for adaptation of signature and object equipped with such device
RU2582560C1 (en) * 2014-12-08 2016-04-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method of object thermal contrast simulating
WO2016160588A1 (en) * 2015-03-27 2016-10-06 Ganor Jacob A Active camouflage system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6338292B1 (en) Thermal and visual camouflage system
KR101675969B1 (en) Device for thermal adaption
US8080792B2 (en) Active adaptive thermal stealth system
Patel et al. Improvement in the COP of Thermoelectric Cooler
CN110567321B (en) Dynamic infrared stealth device and method
RU2693052C1 (en) Object masking device
KR101897734B1 (en) Camouflage system
Oh et al. Numerical study on the thermal design of on-board blackbody
US9179079B2 (en) Active adaptive thermal stealth system
US10620053B2 (en) Thermal imaging system
RU2582560C1 (en) Method of object thermal contrast simulating
Ata et al. IR signature estimation of an object or a target by taking into account atmospheric effects
Semena The features of application of thermoelectric converters in spacecraft systems of temperature control
GB2381377A (en) Thermoelectric power generation device
RU2682355C1 (en) Thermal simulator
Kim et al. Infrared (IR) image synthesis method of IR real background and modeled IR target
Michaelchuck et al. Experimental Proof of Concept for Heat Sink-Controlled Temperature Fields within Multi-Layered Materials
Franck Thermal design, build, and test of the JWST aft optics subsystem
Lee et al. The space cooling capability of Janus emitter with different enclosure temperature
CN110727991A (en) Design method for unified thermal management in high-speed aircraft cabin
Ren et al. Simulation of the infrared radiation characteristics of a vehicle model under sunny weather
Blackwell et al. Recent technology advancements and applications of advanced uncooled imagers
Anatychuk et al. Large-sized thermoelectric cooling module with heat pipes
Wen et al. Thermal design of focal plane assembly of wavefront camera for exoplanet imaging corona module
Jain et al. Calibration and characterization of a COTS thermal camera for space

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210410