Назначение и применение тепловизоров

Игра в «холодно-горячо» по-взрослому

Тепловизоры позволяют заглянуть внутрь предметов без непосредственного физического контакта, находить отклонения от нормальной температуры. И эта способность оказалась очень востребованной для проведения так называемого неразрушающего контроля, когда объект изучается без его разделения на элементы, а чаще всего и без приостановки рабочих процессов, в которых объект участвует.

Видеть сквозь предметы, наблюдать за изменением температуры, находить утечки тепла полезно в самых разных областях промышленности и науки. В энергетике, на производстве, в строительстве тепловизоры помогают в работе и предотвращают техногенные катастрофы, а спасатели с их помощью ищут людей в завалах. Свое применение они нашли даже в медицине, где по динамике температуры отдельных органов можно обнаруживать злокачественные новообразования. Незаменимы тепловизоры и для охотников, причем не только ночью, но и днем.

И все же главным заказчиком тепловизионной техники по-прежнему остаются силовые ведомства. Тепловизоры устанавливаются на личное оружие, бронетехнику, самолеты, корабли, включаются в системы наблюдения, входят в комплекты «умной» экипировки. Все это позволяет обнаруживать злоумышленников и следы их деятельности независимо от времени суток и погодных условий.  

Основные критерии выбора производителя тепловизоров

При покупке такого дорогостоящего прибора, как тепловизор, стоит обратить внимание на все его характеристики. Немаловажным фактором является производитель прибора, так как каждый изготовитель вносит свои коррективы как в функциональное, так и в эргономическое исполнение камеры

Различная ценовая политика производителей позволяет нам с Вами сделать оптимальный выбор прибора. Рассмотрим иерархию изменения цены на тепловизионные камеры. Список отсортирован от максимальной цены к минимальной, то есть тепловизоры Fluke являются самыми дорогими при прочих равных характеристиках.

  1. Fluke — американская фирма, славящаяся качеством приборов.
  2. Flir — расположена в Европе, качество также на высоте.
  3. Testo — немецкая компания. Ведет ценовую политику, которая позволяет обеспечить максимальное качество при минимальной цене.
  4. Российские компании — цены приближены к российским реалиям, качество зачастую не ниже, чем у зарубежных конкурентов. Функционал бывает не таким широким.
  5. Китайские компании — их целью является массовость. В большинстве случаев берут количеством, а не качеством. При этом фирменные китайские приборы также показывают неплохие результаты. При этом цены все таки ниже, чем у западных аналогов.

В каждом конкретном случае стоит выбирать тепловизор по Вашим запросам, ориентируясь на то, что все ведущие производители тепловизионных камер сейчас выпускают продукцию высокого уровня.

ПНВ типа ЭОП

Прибор ночного видения на основе электронно-оптического преобразователя был разработан в годы Второй мировой войны. Первые прицелы такого типа создали в Соединённых Штатах Америки и Германии. Тогда они имели значительные габариты, из-за чего их использовали только на тяжёлой боевой технике — танках.

Однако, уже ближе к окончанию войны в Германии создали первый портативный ПНВ, предназначенный под стрелковое оружие — 1229 Vampir. Выпустила его компания CG Haenel. Такой прицел можно было установить на пулемёты MG 42, а также автоматические винтовки Sturmgewehr 44. Вариант был неплохой, но масса прицела составляла 2 250 граммов при том, что аккумулятор к нему весил 15,5 килограммов и работать он мог не более двадцати минут.

Именно прицелы на ЭОПах стали основным видом ночных приспособлений в армии. Постепенно они начали развиваться и эволюционировать.

Устройство ЭОП

ЭОП — это специализированный аналог электронно-лучевой трубки, вмонтированной в прицел. Картинка отображается на люминесцентном экране, который бомбардируется электронным потоком с фотокатода. Фотокатод преобразует слабые световые потоки в потоки электронов. Дополнительно ЭОП оснащён и электронным усилителем. Можно выделить несколько поколений прицелов с ЭОП — от нулевого до третьего. Отдельно стоит упомянуть и так называемые промежуточные поколения, имеющие отметку «плюс».

Прибор с ЭОП не способен работать в полной темноте, ему обязательно необходим свет — свет луны, звёзд, инфракрасный осветитель и др.

Преимущества

К существенным преимуществам прицелов ночного видения с ЭОП, по-крайней мере, если речь идёт о приборах 2+ поколения или выше, относятся следующие:

  • максимально высокая чёткость изображения;

  • отсутствие пикселизации;

  • такие прицелы работают значительно дольше, чем их цифровые аналоги и тепловизоры — пары батареек ААА хватит на несколько охот. У лучших образцов других ПНВ запаса элементов питания хватит максимум на 7 часов, средний показатель обычно составляет 3-4 часа. Впрочем, эту особенность производителям удалось нивелировать за счёт сменных аккумуляторов и возможности внешнего питания.

  • Поскольку ПНВ нужен только свет, то они не чувствительны к прозрачным преградам вроде стекла, поликарбоната, полиэтилена. Эта одна из особенностей, из-за которой ЭОПы до сих пор остаются в военном использовании. Так при работе в городе военный или полицейский снайпер, использующий тепловизор, становится практически «слепым», поскольку его цели чаще всего скрыты за стёклами окон и автомобилей. Для приборов на ЭОП стекла вообще не являются проблемой, главное — наличие хоть какого-нибудь, часто не видимого глазом, света.

На этом все преимущества ПНВ на ЭОПах заканчиваются.

Недостатки

Среди минусов, в первую очередь, выделяют чрезмерную хрупкость. ЭОП является вакуумным сосудом, выполненным из стекла. Конечно, он дополнительно заключён в компаунд, но высокий уровень безопасности таким образом организовать довольно сложно. Поэтому прицелы чувствительны к нагрузкам, отдаче и мощности используемых патронов.

Фотокатод подвержен эффекту старения, и спустя какое-то время прибор начинает «уставать» — ЭОП перестаёт выдавать заданные характеристики.

При засветке очень ярким источником света не исключено, что прибор может выйти из строя. Конечно, на дорогих ПНВ есть защита, но далеко не каждый готов выложить большую сумму за такой прицел.

Надо отметить, что и тепловизоры могут быть выведены из строя, но не ярким светом, а источником высокой температуры. Например, не рекомендуется направлять рабочий прибор на горящий огонь, особенно вблизи. Также опасным для прибора может быть попытка посмотреть на солнце или ведущиеся сварочные работы.

Прицелы на ЭОПах могут использоваться при свете, при закрытой крышке, для этого в неё может быть вмонтирован фильтр или просто сделано небольшое отверстие. Включение же прибора днём с открытой крышкой может привести к выходу его из строя.

В приборы с ЭОП почти нереально добавить большинство современных функций, в том числе прицельные марки, палитру или дальномер. Также на ЭОПах трудно организовать фотографирование и ведение видеосъёмки, что для других ПНВ стало практически нормой.

В наши дни прицелы на основе электронно-оптического преобразователя постепенно начали уходить с рынка. Остаются лишь самые дорогие модели (более двухсот тысяч рублей), которые любят использовать охотники за трофеями и профессиональные снайперы.

Тепловизор — руководство по покупке, рейтинг и тестирование

Тепловизоры — это современные устройства, используемые для обнаружения горячих точек в тестируемом пространстве. Тепловизор Hikvision Lynx С06 похож на небольшую камеру, которая помещается в одной руке. Обычно он используется для выполнения основных задач на охоте, спасании и деятельности, направленной на защиту. 

Также, большой популярностью у покупателей пользуется и тепловизор Agm Global Vision Asp-Micro TM-160. Это универсальное устройство, его можно использовать в самых разных условиях. Он снабжен прочным корпусом, отличающимся высокой степенью устойчивости к неблагоприятным погодным условиям (возможна работа при температуре от минус 20 до 55 градусов Цельсия). 

Устройство тепловизора

Тепловизор состоит из нескольких компонентов от качества исполнения которых зависит функциональные возможности прибора:

  • Объектив
  • Матрица
  • Блок электронной обработки сигнала
  • Дисплей
  • Корпус

Объектив

Объектив является важной частью тепловизора. Через линзы объектива инфракрасное тепловое излучение попадает на матрицу тепловизора

Линзы объектива тепловизора покрыты германиевым напылением, которое хорошо пропускает через себя ИК излучение. Оптика тепловизора имеет черный цвет и характерный блеск.

Важным параметром объектива тепловизора является его диаметр, от которого зависит угол обзора прибора. Чем больше диаметр объектива, тем больше угол обзора тепловизора, а чем больше угол обзора, тем удобнее им пользоваться на охоте.

Современные компактные тепловизоры имеют диаметр объектива от 20 мм, более дорогие и качественные приборы имеют диаметр объектива 50 мм и более.

Матрица тепловизора

Объектив тепловизора фокусирует тепловизоре излучение на болометрической матрице. Болометрическая матрица самая важная часть тепловизора и самая дорогая. Матрица состоит из терморезисторов, напыленных на кристаллическую решетку. Под воздействием ИК излучения терморезисторы матрицы меняют сопротивление, в результате на выходе матрицы образуется электрически сигнал, который передается на блок электронной обработки.

Болометрические матрицы, пригодные для использования в тепловизорах в России не производятся, только три страны в промышленном масштабе могут их производить: США, Франция и Китай. Более того, так как матрицы для тепловизоров являются продукцией двойного назначения, которая может применяться как в гражданских, так и военных целях, в этих странах существуют жесткие ограничения на экспорт таких матриц в другие страны.

Важнейшей характеристикой матрицы является ее разрешение. Чем больше разрешение матрицы, тем лучше. Матрица с высоким разрешением дает более высокое качество картинки и лучшую детализацию, а также позволяет различить животное на более далеком расстоянии.

В тепловизорах начального уровня разрешение матрицы обычно составляет 160х120 точек, что позволяет различит животное на расстоянии до 200 метров. Матрицы с разрешением 240х180 точек, позволяют различить животное на расстоянии до 800 метров. Более качественные тепловизоры имеют матрицу с разрешением 384х288 точек, с их помощью можно различить цель на дистанции до 1500 метров.

Блок электронной обработки сигнала

Блок получает электрический сигнал с болометрической матрицы, обрабатывает его и передает на дисплей для отображения. От характеристик блока зависит частота обновления картинки, чем выше частота обновления картинки, тем лучше.

Дисплей и окуляр из оптического стекла

Изображение от электронного блока обработки сигнала поступает на дисплей для отображения. Дисплей представляет собой жидкокристаллическую или светодиодную матрицу небольшого размера. В некоторых тепловизорах для удобства наблюдения имеется окуляр с резиновым наглазником.

В тепловизорах используются дисплеи двух типов: OLED-дисплеи и LCD–дисплеи. LCD-дисплеи имеют серьезный недостаток, они замерзают при температуре ниже -10С. OLED-дисплеи лишены этого недостатка, они дают картинку хорошего качества с высоким показателем яркости, что позволяет использовать их в любое время суток и при любой температуре окружающего воздуха.

Дисплеи тепловизоров различаются своим разрешением, чем разрешение больше, тем лучше.

Корпус

Корпус защищает внутренние компоненты тепловизора от внешних воздействий. Тепловизоры для охоты эксплуатируются в условиях далеких от идеальных, поэтому большинство из них изготавливается с защитой от ударов, пыли и влаги.

Надежная защита корпуса тепловизора защищает его во время охоты. Тепловизор для охоты должен обладать степенью защиты не ниже IP54, в противном случает такой прибор не заслуживает серьезного внимания.

Принцип действия и устройство

Прибор ночного видения улавливает свет, отраженный от объекта наблюдения. В отличие от него, тепловизор улавливает температуру фона и собственно объекта наблюдения, и выделяет их разными цветами (чем теплее, тем ярче). В отличие от ПНВ, его невозможно ослепить. Он будет одинаково хорошо работать в полной темноте и при ярком солнечном свете.

Его конструкция состоит из:

  • объектива;
  • приемника ИК излучения или матрицы;
  • дисплея;
  • электроники управления;
  • хранилища данных.

С помощью объектива излучение фокусируется на матрице, обрабатывается электроникой и в виде изображения выдается на дисплей, позволяя оператору заниматься идентификацией объектов по видимым контурам и интенсивности свечения.

Каждый элемент выполняет определенные функции, определяющее его тип, технические возможности и, в конечном счете, область его применения. Поэтому стоит познакомиться с каждым устройством в отдельности.

Матрица

Ее называют сенсором, детектором, ИК– приемником. Матрица является основной частью изделия. Ее задача – прием теплового излучения с последующим преобразованием его в электрические сигналы. Как и цифровая матрица, состоит из точек, именуемых пикселями. В начале нашего повествования мы познакомились с изобретением Сэмюэля Пирпонта Лэнгли, под названием болометр.

В зависимости от назначения, матрицы имеют различные чувствительность, дальность наблюдения и разрешение.

Матрицы стационарных аппаратов с повышенной чувствительностью и дальностью наблюдения порядка 10 км способны перегреваться. Во избежание преждевременного выхода из строя их делают охлаждаемыми. Детекторы переносных и миниатюрных аппаратов в охлаждении не нуждаются. Однако по чувствительности, дальности действия. и прочим параметрам они значительно уступают стационарным.

Характеристики объектива

Поскольку кварцевое стекло не пропускает солнечных лучей, объективы оборудуют германиевыми линзами. Основным характеристиками этого элемента являются его диаметр, относительное отверстие (F), светопропускная способность в диапазоне инфракрасного излучения. От этого напрямую зависят величина термочувствительности и четкость изображения. Переносные изделия чаще всего оборудуются объективами диаметров 30,40 и 50 мм и далее – 75 и 100 мм. Что касается числа F, то наиболее четкие картинки выдают объективы с F в пределах от 1.0 до 1.2 единиц.

Особенности дисплея

Небольшой экран для наблюдения контура и температуры объекта и фона. Четкость картинки растет с увеличением разрешения экрана. Изображение демонстрируется в цвете или в черно-белом формате, с 256-ю оттенками серого. Предусмотрено несколько режимов работы дисплея:

  • полноэкранный;
  • увеличение;
  • картин;
  • кадр в кадре.

Недостатки тепловизионной камеры

Тепловизор военный имеет один серьезный недостаток – стоимость. Самыми важными факторами, которые определяют ценовую политику, являются объектив (прицел) и матрица. Конечно же, проводятся огромные работы для удешевления производства. Эксперты заверяют, что уже были найдены способы упростить производство матрицы. Однако с прицелом все намного сложнее. Для его изготовления используются очень дорогие материалы, при этом еще и достаточно редкие. Попытки найти альтернативную замену пока не увенчались успехом, но активные поиски не прекращаются. А это дает надежду на то, что в скором времени тепловизоры станут намного доступнее.

Тепловизор военный: ознакомление

Что же представляет собой стандартный тепловизор? Это устройство, основной функцией которого является обнаружение и распознавание цели в автоматическом режиме. В поле его зрения могут оказаться обычные люди, автомобили и другая военная техника, а также важные объекты. Чтобы охватить как можно большую площадь территории и правильно находить цели, широко используются автоматические радарно-оптические комплексы, радиолокационные станции которых выполняют функции указания и распознавания. Тепловизор, прицел которого позволяет военным вести точный огонь даже ночью, без проблем обнаруживает противника в полной темноте, прячущегося за препятствиями.

Классификация

Военные тепловизионные камеры подразделяются на два вида:

  1. Стационарные модели. Они достаточно объемных размеров, улавливают колебания температур в диапазоне от -20 до +20000 градусов. Такие аппараты относятся к разработкам третьего поколения. Для того чтобы обеспечить бесперебойную работу тепловизора, используют азотное охлаждение.
  2. Переносные аппараты. Тепловизор военный данного образца считается самой удачной разработкой. Они удобны, мобильны и функциональны, совершенно ничем не уступают своим предшественникам. Получаемая информация может мгновенно расшифровываться на компьютерах.

Тепловизоры

Тепловизоры или приборы ночного видения с болометрической матрицей на сегодня считаются наиболее эффективными для охоты. Болометрическая матрица необходима для преобразования теплового излучения в видимый для человека спектр. Это излучение исходит от всех нагретых предметов или теплокровных живых существ.

Многие модели позволяют увеличить изображение с помощью электронной системы. Но для качественного увеличения нужны объективы большого размера и матрица с высоким разрешением, это приводит к увеличению цены прибора. Стёкла в тепловизорах германиевые или халькогенидные. Обычное (кварцевое) стекло не пропускает тепловое излучение.

По всем остальным показателям тепловизоры мало чем отличаются от цифровых прицелов. При необходимости охотник с лёгкостью может получить чёткую картинку, учитывая все особенности местности.

Многие модели оснащены функцией смены цветовой палитры. Также они могут делать фотографии и вести видеосъёмку, чтобы запечатлеть самые интересные моменты. Всё это можно с лёгкостью передавать на смартфон или планшет в беспроводном режиме. В тепловизорах можно применять лазерный дальномер и массу других, не менее полезных функций.

Одним из главных достоинств считается невероятно чёткая и очень плавная картинка. Кроме того, дальность обнаружения достаточно крупных объектов на самых продвинутых моделях нередко превышает тысячу метров, за счёт чего шансы на удачную охоту существенно повышаются.

Стоит отметить, что обнаружение объекта и его идентификация — это далеко не одно и тоже. Объект может быть виден как светлое пятно, но по нему невозможно понять, что это. А необходимость идентификации является критической, как в условиях охоты, так и для военных. Также существует порог чувствительности у прибора, ниже которого он контрастно не «видит» объекты.

Недостатки у тепловизоров тоже есть, хотя их значительно меньше, чем у прицелов с ЭОП.

Прежде всего, это цена. Она высока, поэтому тепловизор доступен далеко не всем. Достаточно качественные модели с оптимальными показателями будут стоить от двухсот пятидесяти тысяч рублей и выше. Такие траты на прицел далеко не все стрелки себе могут позволить. Нередко возникают определённые трудности при наблюдении за целью в лесу, если прямая видимость перекрыта листвой или ветками. Тепловизор, в этом случае, предпочтительнее, хоть он не способен видеть сквозь листву или кусты, но благодаря большому тепловому контрасту между листвой и животным, даже в просветы цель достаточно хорошо выделяется и идентифицируется.

В природе все живое излучает тепло, поэтому животных всегда видно в подобный тепловизионный прицел. Именно эта особенность делает тепловизоры крайне востребованными.

Будущее тепловизионных ПНВ

Эксперты уверены, что по мере появления новых моделей, насыщения рынка и увеличения объёмов производства, цена на тепловизионные прицелы постепенно будет снижаться. Не исключено, что в ближайшем будущем появятся двухканальные прицелы ночного видения, которые будут гармонично сочетать в себе тепловизор и цифровой прицел.

Возможно, именно сочетание тепловизора и электронного прицела является будущим ночной оптики. По мере того, как у цифровых аналогов будет наращиваться качество изображения, ПНВ с ЭОП постепенно выйдут из обихода.

Уже появились электронные прицелы, имеющие функцию день-ночь. Спустя время они вполне смогут «подвинуть» и стандартные оптические прицелы.

Принцип работы

Полученный сигнал об обнаружении цели сразу же автоматически передается на тепловизоры, интегрированные вместе с видеокамерами в единую модульную систему. Благодаря этому можно получить наиболее информативное и четкое изображение объекта с последующим отображением его на мониторе оператора в режиме реального времени. Именно это является основной задачей такого прибора, как тепловизор военный. Принцип работы этой системы дает возможность заранее фиксировать движение подозрительных объектов до возможного нарушения ими охраняемой территории. Это значит, что военные располагают достаточным количеством времени для оперативного разрешения возникшей ситуации в случае ее усложнения.

Лучшие тепловизионные прицелы

Охотники, предпочитающие глядеть не на экран с тепловым изображением, а в прицел – могут приобрести оптику для ружья с функцией тепловизора. Это может быть бюджетное устройство или функциональный прицел, выдерживающий отдачу. Передовое техническое оснащение позволяет использовать приборы в сложных климатических условиях. Мы в ВыборЭксперта.ру выбирали тепловизионный прицел из 8 моделей. Дешевые устройства плохо справились с отдачей, не отличались стабильной картинкой в динамике. В наш ТОП отобрали только 3 прицела, которые отличались функциональностью и точностью передачи изображения.

Legat-6F75 Smart

Безупречное техническое оснащение делает прицел мечтой охотника. Корпус флагманского устройства белорусского производителя изготовлен из алюминиевого сплава, используемого в авиационной промышленности. Класс защиты IP66 позволяет ронять прицел с высоты человеческого роста, не терять функциональности во время сильного дождя и при температуре -40 градусов.

Устройство приводится в рабочее состояние всего за 4 секунды, высокую чувствительность и четкость изображения обеспечивает матрица на основе оксида титана. Частота кадра 50 Гц гарантирует четкую, стабильную в динамике картинку.

Цветной дисплей имеет разрешение 1024х768, встроенный рекордер записывает изображение с четкостью 640х480. Богатый функционал включает в себя лазерный дальномер, электронный компас, датчик приближения. Информативное меню предлагается на нескольких языках.

Достоинства:

  • 7 профилей настроек;
  • 4 режима работы;
  • Цифровое увеличение 4х;
  • Дальность обнаружения 2400 м;
  • Встроенный модель Wi-Fi;
  • Питание от батареек АА.

Недостатки:

Высокая цена.

Iray XSight SH-50

Производитель использует германиевые объективы, отличающиеся высокой чувствительностью к инфракрасным лучам. Объектив работает в паре с матрицей 640х512рх, которая обеспечивает четкую картинку даже в условиях тумана. Изображение выводится на энергоемкий дисплей OLED 1024х768, безупречно работающий при минусовых температурах. Используя прицел тепловизор для охоты, можно разглядеть мельчайшие детали на больших расстояниях.

Дальность обнаружения ростовой цели – 1500 метров, автомобиль прицел поможет найти в темноте на расстоянии 3200 м, а кабана – 1100 метров. При разработке прибора учли возможность применения на ружьях крупного калибра. Конструкция безупречно сопротивляется отдаче в 6000 Дж. От внешних негативных факторов защищает корпус класса IP66, внутренние компоненты имеют дополнительную защиту класса IP67.

Достоинства:

  • Автономная работа в течение 7 часов;
  • Антиаллергенный наглазник с перфорированием;
  • Ручной фокус для максимальной детализации;
  • Цифровой зум 8х;
  • Внешнее питание через порт mini-USB;
  • 7 сменных прицельных меток.

Недостатки:

Не обнаружено.

Atni Mars-HD640 5-50×100

Гордостью производителя является ядро Obsidian, на основе которого создан этот прицел. Высокоспециализированный микрокомпьютер делаете изображение тепловизора максимально четким. Высокая скорость вычислений, сенсор с высоким разрешением позволяют обнаружить человека на расстоянии 2500 м и распознать его на расстоянии 1100 м. Система умной стрельбы учитывает скорость ветра, проводит корректировку и делает каждый выстрел идеальным. Запись выстрела выполняется в автоматическом режиме.

Микро HD дисплей с разрешением 1280х960 показывает картинку с безупречной четкостью при любых погодных условиях. Частота кадров более 30 изображений в минуту делает динамическое изображение стабильным. На одной зарядке прибор работает более 8 часов, а наличие порта microUSB позволяет выполнить подзарядку от повербанка. Расширить функционал устройства помогает встроенный электронный барометр, гироскоп и компас.

Достоинства:

  • Плавное обнаружение кратности обнаружения;
  • Широкий выбор разъемов;
  • Параметры стрельбы сохраняются в профиле настроек;
  • Наличие модуля Wi-Fi;
  • Программный дальномер.

Недостатки:

Не обнаружено.

Список источников

  • rostec.ru
  • post1.su
  • huntland.ru
  • guns.club
  • top-raitingi.ru
  • recombats.ru
Оцените статью
Охотничий портал
Добавить комментарий