Тепловидение

корни всех важных вещей так или иначе уходят в Древнюю Грецию – тепловидение в данной ситуации совсем не исключение. Тит Лукреций Кар первый высказал предположение, что существуют некие «тепловые» лучи, невидимые человеческому глазу, но дальше умозрительных заключений дело не дошло. Вспомнили о тепловом излучении в эпоху развития паровой техники и одними из первых стали шведский химик Карл Шееле и немецкий физик Иоганн Ламберт. Первый в своем труде «Химический трактат о воздухе и огне» удостоил теплу целую главу – случилось сие событие в 1777 году и стала предшественником книги «Пирометрия», написанной Ламбертом два года спустя. Ученые выяснили прямолинейность распространения тепловых лучей и определили, наверное, самое главное – их интенсивность убывает обратно пропорционально квадрату расстояния. Но наиболее поразительный опыт с теплом проделал Марк Огюст Пикте в 1790 году, когда установил друг против друга два вогнутых зеркала, а в фокусе одного поместил нагретый шар. Измерив температуры зеркал, Пикте выяснил удивительную для той эпохи вещь - теплее оказалось зеркало, в фокусе которого находился горячий шар. Ученый пошел дальше и поменял нагретое тело на снежный комок – ситуация развернулась ровно наоборот. Так было открыто явление отражение теплового излучения и навсегда ушло в прошлое понятие о «лучах холода».

Под Тепло-Визионной Разведкой понимается добывание информации с помощью аппаратуры, осуществляющей прием сигналов в видимом и ближнем ИК диапазонах, отраженных объектами и предметами окружающей среды, с последующим преобразованием и обработкой принятых сигналов с целью формирования изображения объектов и местности. Электрические сигналы, соответствующие изображению местности, передаются по радиоканалу в центр сбора и обработки данных, где формируется изображение объектов и местности, над которыми пролетает носитель.
Основными характеристиками аппаратуры ТВР, определяющими качество получаемого изображения, являются спектральная чувствительность передающих телевизионных камер, масштаб изображения и его контрастность, разрешающая способность телевизионной системы, полоса пропускания радиоканала.
Спектральная чувствительность фотокатодов передающих телевизионных камер или других используемых фотоприемников характеризует оптическую область спектра, в которой работают средства ТВР. В качестве пере­дающих камер в системах ТВР используются суперортиконы, видиконы, эйбиконы и секоны.
Фотокатоды суперортиконов действуют как фотоэлементы с внешним фотоэффектом: сурмяно-цезиевые, висмуто-цезиевые, кислородно-цезиевые. Указанные фотокатоды предназначены для работы в видимой и ближней ИК области спектра в пределах от 0,4 до 1,3 мкм.
Фотокатоды видиконов, использующие внутренний фотоэффект, наибо­лее пригодны для разведки в ИК области, т.к. они наиболее чувствительны к излучениям до 2 - 3 мкм.
Таким образом, ТВР может вестись как в видимой, так и в инфракрасной части спектра в более широком диапазоне, чем ФР.

Пассивные средства тепловой разведки - тепловизоры - предназначены для получения визуального изображения земной поверхности и наземных объектов, имеющих различную температуру или излучательную способность.
Теплопеленгаторы позволяют определить направление на источник ИК излучения и определить его температурный контраст по отношению к окружающему фону.
Радиометры используются для измерения распределения температур по исследуемым участкам поверхности земли или объектов.
Тепловая разведка может проводиться в любое время суток, но она более эффективна ночью, когда наземные объекты не отражают солнечного света.
В качестве фотоприемников в средствах тепловой разведки используются преимущественно фотосопротивления, т.е. устройства, которые при воздействии на них лучистой энергии меняют свое электрическое сопротивление. Изменения сопротивления преобразуются далее в изменения электрического тока, которые соответствуют тепловому изображению объекта.
В зависимости от типа применяемых фотоприемников длинноволновая граница чувствительности средств тепловой разведки составляет до 3 - 8 мкм при использовании фотосопротивлений из сернистого или селенистого свин­ца и селенида индия или до 12 мкм при использовании германиевых фотосопротивлений и тройных соединений типа Сd Fе Нg.

Суть этих устройств, если говорить в общем, такая же, как и у видеокамер, то есть прибор обрабатывает излучение и преобразует его в электросигнал для дальнейшей обработки процессором. Однако тепловизор и видеокамера работают с разными диапазонами электромагнитного спектра. Видеокамера принимает и обрабатывает свет, то есть видимую часть спектра, а тепловизор – тепловое (инфракрасное), то есть невидимое излучение объекта. Главная особенность тепловизора – он может работать в абсолютной темноте, то есть свет ему совсем не нужен.

Тепловизоры – приборы, позволяющие получать температурно-контрастное изображение наблюдаемой сцены и видеть объекты в темноте. Одним из крупнейших российских разработчиков и производителей этих устройств является Центральный научно-исследовательский институт «Циклон» холдинга «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех.

---