Nakts redzamības tehnoloģija militārajā aprīkojumā.

Decembris 7, 2021

 

Nakts redzamības tehnoloģija ir veikusi īstu izrāvienu militāro lietu mākslā, sniedzot neapšaubāmas priekšrocības salīdzinājumā ar ienaidnieku. Ilgu laiku uzvara piederēja tiem, kuriem bija šīs tehnoloģijas monopols. Taču izcilas idejas nevar ilgstoši palikt izolācijā. Tie prasa uzlabojumus un jaunas pielietojuma jomas. Mūsdienu pasaulē tehnoloģijas ir pietuvojušās fantastiskām robežām, par kurām pagātnes zinātnieki varēja tikai sapņot. Šajā rakstā tiks aplūkota militārā aprīkojuma nakts redzamības tehnoloģiju rašanās, attīstības un izredzes vēsture.

Tehnoloģiju izmantošanas vēsture militārajos transportlīdzekļos.

Tālajā 1929. gadā ungāru fiziķis Kalmans Tihani Lielbritānijā izgudroja infrasarkano staru jutīgu elektronisko televīzijas kameru gaisa aizsardzībai. Pirmie nakts redzamības ierīces izmantoja vācieši 1939. gadā. Viņi tās uzstādīja uz tankiem, un līdz 1945. gadam to skaits bija sasniedzis 50. Paralēli tika izstrādāta kompaktāka iekārta uzstādīšanai uz triecienšautenēm. Līdz kara beigām bija 44 ieroči ar nakts redzamības ierīcēm. 2. gadā tika pārbaudīta pieredzējusi krievu ierīce ar nosaukumu PAU-1942. Un 1960. gados parādījās tās vairākas modifikācijas. Pirmās amerikāņu nakts redzamības ierīces, tā sauktās 1. paaudzes, tika izmantotas Vjetnamas kara laikā. Tie bija progresīvāki par Gen 0, taču tiem bija vajadzīgas spilgtas mēness naktis, un tie bija ļoti apgrūtinoši. Gen 2 paaudze parādījās 1970. gados. Tas varētu darboties vājā zvaigžņu apgaismojumā un uzlaboja perifēro attēlu, novēršot zivs acs efektu. Nakts redzamības sistēmas Gen3, kas izstrādātas 1980. gadu beigās, saglabāja II paaudzes MCP, bet izmantoja fotokatodu, kas izgatavots no gallija arsenīda, vēl vairāk uzlabojot attēla izšķirtspēju. Tās būtisks trūkums bija jutība pret mākslīgiem gaismas avotiem. 3+ paaudze tika izstrādāta 2000. gadā, un tai bija tūlītēja pielāgošanās gaismas līmeņa izmaiņām un ļoti augsta jutība, kas ļauj strādāt vājā apgaismojumā. Neraugoties uz attēla kvalitātes uzlabošanos, ierīce kļuva vairāk enerģijas patērējoša, un darbības laiks bez uzlādēšanas samazinājās.

Nakts redzamības tehnoloģiju īss apraksts.

Nakts redzamības tehnoloģija balstās uz jutīgu lēcu sakausējumu spēju absorbēt no objektu virsmām atstarotās gaismas vājos atstarojumus un pārraidīt tos uz fotokatodu. Fotokatods atbrīvo elektronus, kas ir vērsti pret mikrokanālu plāksni. Katrs elektrons provocē papildu elektronu izdalīšanos no mikrokanālu plāksnes. Augstāka sprieguma fosfora ekrāns tos piesaista. Kad elektroni saskaras ar fosfora virsmu, tie sāk gaismas fotonu izdalīšanos, ko mēs varam novērot nakts redzamības ierīces ekrānā.

Mūsdienu tehnoloģiju pielietojums.

Mūsdienu pasaulē visi centieni ir vērsti uz pikseļu attēla lieluma samazināšanu. Samazinot ekrānu, mēs varam samazināt pašas ierīces svaru un izmērus un samazināt enerģijas patēriņu. Turklāt tas palielina sensora izšķirtspēju un noteikšanas diapazonu. Pateicoties šai tehnoloģijai, ir kļuvis iespējams uzstādīt nakts redzamības ierīces bezapkalpes lidaparātos un dronos. Nakts redzamības tehnoloģiju izmanto ne tikai militārpersonas, bet tā ir labi pierādījusi sevi navigācijā un astronomijā. Tas ir atradis plašu pielietojumu, izstrādājot sistēmas drošai transportlīdzekļu kustībai, tostarp bezapkalpes robotizētām automašīnām. Nakts redzamība ir visuresoša lidmašīnu, helikopteru un kuģu navigācijas sistēmā. Lai nodrošinātu drošību, nakts redzamības ierīces izmanto gan drošības iestādes, gan sabiedrība. Ierīču izmēri ir tādi, lai tos varētu uzstādīt novērošanas kamerās un mobilajos tālruņos. Tehnoloģiju izmanto medicīnā, lai apstrādātu informāciju cilvēka miega laikā. Nakts redzamības optiku mīl savvaļas dabas entuziasti, fotogrāfi, mežsargi, mednieki un airsoft spēlētāji. Taču vislielākais lietotāju skaits joprojām ir no glābšanas dienestiem, policijas un armijas.

Tehnoloģiju pielietošanas perspektīvas.

Uzlabojumu izredzes ir vērstas uz nakts redzamības ierīču simbiozi ar termiskās attēlveidošanas sistēmām. Šī jaunā iekārta tiks apvienota ar autentiskiem attēliem un papildināta ar datiem no interneta. Papildinātā realitāte tiks uzlikta uz termovizora, nakts redzamības ierīces datiem un netiks piesaistīta tieši pētāmajam objektam. Piemēram, ņemsim situāciju, kad kamera ir uzstādīta uz ieroča tēmēkli. Datus var ievadīt ķiverē ar cīnītāja masku un projicēt uz iekšējā ekrāna acu priekšā. Tas ļaus jums šaut no aiz stūra bez tiešas tēmēšanas. Ekrānā tiek parādīti dati no termovizora, nakts redzamības ierīces un dati no komandpunkta, kā arī dati no interneta. Cīnītāja priekšā var izvietot kaujas attēlu, apmainoties ar datiem starp droniem, komandu un izlūkošanas grupām. Ņemiet vērā, ka pēdējo gadu uzlabojumu laikā nakts redzamības ierīces ir zaudējušas pusi no sava tilpuma un masas. Bet izmēru samazināšana nav iespējama bezgalīgi. Zinātnieki uzstāj uz 10 pikseļu robežlīniju, pēc kuras tehnoloģija kļūst bezjēdzīga. Tehnoloģiju izmaiņas ir tepat aiz stūra, un pētījumi rit pilnā sparā. Mičiganas Universitāte strādā pie kontaktlēcām, kas satur pret gaismu jutīgu grafēna slāni. Nākotnē tām vajadzētu aizstāt lielgabarīta nakts redzamības brilles. Kamēr prototips absorbē 2.3 procentus no rīta, militārpersonas izrāda lielu interesi par projektu. Grafēna tehnoloģijai ir ļoti spoža nākotne, un tā varētu izplatīties arī parastajiem iedzīvotājiem, piemēram, automašīnu vējstiklu pārklājuma veidā drošai kustībai.

Nav šaubu, ka mums būs aizraujošas perspektīvas nakts redzamības tehnoloģiju attīstībā. Progress ir tik straujš, ka nākotnes tehnoloģijas, kuras lasījām bērnībā, rīt kļūs par mūsu ikdienu. Šķiet, ka drīzumā mēs redzēsim vēl dažus lieliskus jaunumus.