Cele mai recente evoluții în domeniul îmbunătățirii performanțelor, reducerii dimensiunii și consumului de energie ale aparatelor de fotografiat termice oferă oportunități fără precedent nu numai pentru unitățile de luptă, ci și pentru aplicarea legii și structurile comerciale, lucru demonstrat perfect de imaginile realizate de dispozitivul fabricat de FLIR Systems.
Pentru a îndeplini cerințele stricte de luptă privind detectarea, recunoașterea și identificarea țintelor în orice lumină și în orice vreme, capacitățile dispozitivelor cu infraroșu cu unde medii și cu unde lungi sunt în continuă creștere, îmbunătățindu-și caracteristicile și reducându-le greutatea, dimensiunea și parametrii consumului de energie.
Sensibilitatea, rezoluția și raportul semnal-zgomot sunt parametrii cheie în sistemele răcite extrem de eficiente și cele mai mici, răcite. Se așteaptă ca evoluțiile în domeniul imagisticii cu undă scurtă în infraroșu (SWIR) ale intervalului electromagnetic (0,9 până la 1,7 microni) să fie solicitate într-o gamă largă de aplicații militare de imagistică și detectare. Colectarea și sintetizarea imaginilor din echipamentele de detecție a devenit o nevoie dominantă în operațiunile de luptă, ducând la dispozitive cu senzor dual pentru operațiuni demontate. Ochelarii de vedere nocturnă i-Aware TM NVT (Tactical Mobility Night Vision Goggles) de la ITT Exelis, care combină un intensificator de imagine cu un aparat termic neîncălzit, precum și numeroase sisteme optoelectronice / cu infraroșu pentru aplicații sol și aer sunt un bun exemplu în acest caz. În cazul dronelor mici, aceste evoluții au făcut posibilă trecerea de la configurația senzorului unic la configurația senzorului dublu a echipamentelor de la bord, în timp ce dezvoltarea electronicii pentru generalizarea senzorilor de la bord a făcut posibilă creșterea gradului de conștientizare a situației soldatului prin reducerea timpului necesar identificării țintelor.
A treia și ultima generație de sisteme cu infraroșu oferă capabilități îmbunătățite, cum ar fi un număr mare de pixeli, rate de cadre ridicate, rezoluție termică mai bună și funcționalitate multi-culoare și procesare a semnalului încorporată pentru matricile convertorului video color și non-color. În sistemele de a treia generație, în prezent sunt dezvoltate trei tehnologii de detecție:
• telurură de cadmiu și mercur (MCT - mercur-cadmiu-telurură) cunoscută și sub numele de HgCdTe;
• fotodetector cu infraroșu pe puțurile cuantice - Fotodetector cu infraroșu cu puț cuantic (QWIP);
• superrețele (SLS) cu straturi stresate de tip II bazate pe antimonide.
În prezent, telurura de cadmiu-mercur este cel mai răspândit material semiconductor pentru fotodetectoarele în infraroșu și se așteaptă ca datorită proprietăților acestui material, posibilitățile și câmpul său de aplicare să se extindă.
Fotodetectorul QWIP foarte compact (matrice 384x288, pas de 25 µm, infraroșu cu unde lungi) de la Sofradir este potrivit pentru sistemele montate pe vehicul, cum ar fi Catherine-XP TI de la Thales. Imaginea arată într-o versiune staționară
Întrucât tehnologia fotodetectorului QWIP se află într-un stadiu incipient de dezvoltare, o structură relativ superioară de tip II, bazată pe InAS / Galnsb (Indium Antimonide / Gallium Indium Antimonide), poate deveni o alternativă la tehnologia MCT în lungimi de undă lungi. Matricea microbolometrică VOx (oxid de vanadiu) este în prezent cea mai comună tehnologie în detectoarele neîncălzite. Se produc mai multe dintre ele decât toate celelalte tablouri cu infraroșu combinate și se așteaptă ca această tendință să se intensifice în viitorul apropiat. Între timp, dezvoltarea camerelor cu imagini termice continuă, de exemplu, DRS lucrează la miniaturizarea camerelor cu undă lungă (LWIR) în cadrul programului Aware (Advanced Wide-field-of-view-Architecture for Reconstruction and Exploitation - o arhitectură modernă cu un câmp vizual larg pentru recuperarea și utilizarea imaginii), emis de Agenția de Cercetare Avansată a Departamentului Apărării al Statelor Unite (Darpa). Acest program a fost lansat cu scopul de a crește câmpul vizual, rezoluția și capacitățile de zi / noapte ale aparatelor termice cu caracteristici și costuri reduse de greutate, dimensiune și consum de energie. Dezvoltarea și dezvoltarea în continuare a imaginilor termice care funcționează în regiunea infraroșie cu unde scurte a spectrului contribuie la sprijin suplimentar pentru operațiunile de luptă. Imaginatoarele termice de acest tip oferă mai multe avantaje, inclusiv: funcționarea sub lumina stelelor (pot primi o cantitate adecvată de lumină din fenomenele naturale subtile cunoscute sub numele de strălucire atmosferică de noapte), imagistica în apropierea spectrului vizibil, detectarea țintelor ascunse în întuneric, permeabilitatea camuflajului și, în cele din urmă, capacitatea de a afișa balize și lasere utilizate în ochelarii de vedere nocturnă.
Furnizori americani
Flir Systems
Flir Systems produce o varietate de module și matrice de camere video pentru integrare în sisteme mai mari. Portofoliul Flir de senzori cu lungime de undă lungă s-a extins recent cu senzorii Quark și Tau 2. Nemăcitați Microbolometrul Quark necooled cu oxid de vanadiu este disponibil în rezoluții de 640x512 sau 336x256 traductoare video cu rezoluție de 17 microni pixeli. Se spune că este cea mai mică din lume și, ca rezultat, opțiunea „de neegalat” pentru dronele mici. Măsoară 17 x 22 x 22 mm, cântărește între 18,3 și 28,8 grame (în funcție de lentile) și are un consum de energie mai mic de un watt. Dimensiunile foarte compacte au permis companiei daneze Sky-Watch să înlocuiască un senzor cu două în drona sa Huginn Xl cu o greutate de 1,5 kg. Acum este capabil să folosească atât un Quark 640 termic, cât și o cameră convențională. Aerovironmentul continuă să actualizeze sute de UAV-uri Raven Mantis, bazate pe Quark. Noua firmă Trillium a lansat o îmbinare universală pe bază de Quark în 6, 35 cm și o greutate de 227 grame.
Microbolometrul Quark al sistemului Flir Systems este considerat cel mai mic din lume. Este disponibil în rezoluția matricei convertorului video 640 x 512 sau 336 x 256 și în pasul de 17 microni
Noua generație de imagini termice Tau 2 de generație nefrigorifică vine cu sisteme electronice îmbunătățite în trei formate (Tau 640x512, 336x256 și 324x256) cu pas de doi pixeli (17 microni pentru 640/336 și 25 microni pentru 324) pentru o varietate de aplicații, inclusiv telecomandă mașini controlate, de exemplu heliportul canadian Draganfly X6, UAV-urile Desert Hawk III de la Lockheed Martin și Puma de la Aerovironment. Matricea Tau a fost utilizată în sute de senzori de conștientizare situațională nesupravegheați la sol, fabricați de NGC Xetron, L-3 Nova Engineering și Digital Force Technologies.
Prezentarea aparatului de fotografiat cu vedere termică tactică FLIR din seria H cu subtitrările mele
Flir introduce Photon HRC cu unul dintre cei mai mici senzori de 640x512 dintre camerele răcite cu undă medie. O matrice antimonidă de indiu cu un pas de 15 microni cântărește mai puțin de 454 grame și este utilizată într-o mare varietate de aplicații. În aceeași gamă, Flir oferă încă câteva dintre produsele sale. Este cea mai mică și mai ușoară cameră Neutrino de pe un antimonid indium 640x512, 15 microni și o familie de detectoare MCT 640x512 foarte compacte bazate pe senzori µCore-275Z și Min-Core HRC cu zoom optic continuu, eliminând necesitatea mai multor lentile, avansat procesarea imaginilor și optica cu mai multe câmpuri vizuale. Se raportează că modelul de bază µCore-275Z are o gamă de detectare, recunoaștere și identificare a oamenilor și a mașinilor, respectiv, 9, 2, 2, 9, 1, 2 și 15, 5, 6 și 3, 3 km. În cele din urmă, Flir oferă camera Tau cu un senzor de arsenură de 25 microni galiu de 640x512 sau 320x240. Ambele opțiuni cântăresc doar 130 de grame cu un obiectiv M24, ceea ce le face ideale pentru mașini mici și dispozitive de supraveghere alimentate cu baterii.
Noua generație de imagini termice LWIR fără răcire a familiei Tau 2 Flir Systems oferă electronice îmbunătățite și este disponibilă pentru o varietate de aplicații, inclusiv drone mici, cum ar fi Draganfly X6 din Canada și Desert Hawk III de la Lockheed Martin (în imagine)
RAYTHEON
Raytheon, de asemenea un lider global în imagini termice răcite și răcite, oferă cea mai largă gamă de produse pentru spațiu, mare, aer, uscat și aplicații demontate. Raytheon oferă o gamă extinsă de kituri multisenzoriale aeriene prin integrarea camerelor termice de răcire cu undă medie și lungă în platforme controlate și controlate de la distanță.
Pe de altă parte, tehnologia sa de detectare răcită este destinată în principal aplicațiilor terestre; Binoclul robust și extrem de ușor PhantomIRxr și scopurile de imagistică termică surprind ținte zi și noapte, în fum și ceață. Vehiculele cu șenile și roțile, echipate cu amplificatorul de viziune al șoferului Raytheon DVE, nu pierd manevrabilitatea zi sau noapte, inclusiv mobilitatea deplină în ceață și ceață. Raytheon oferă un senzor Vox cu lungime de undă lungă, răcit în 320x240 și 640x480 în pas de 25 microni, în timp ce oferă un senzor neîncălzit în 640x512, 1280x1024 și 1920x512 în pas de 20 microni.
L3
La spectacolul de sisteme fără pilot AUVSI, L3 Cincinnati Electronics a prezentat noul său sistem Night Warrior µCam 640 cu unde medii, despre care compania susține că este unul dintre cele mai mici aparate termice răcite. Acest aparat de fotografiat termic se bazează pe o matrice de 640x512 cu pas de 15 microni și tehnologii HOT (Temperatură de operare ridicată). Funcționează la temperaturi mai ridicate decât produsele antimonide de indiu, producând imagini de cea mai înaltă calitate comparabile cu sistemele de imagistică termică neîncălzite. Cântărind mai puțin de 500 de grame și consumând 6 wați, NightWarrior 640 este dimensionat pentru o baterie C (desemnată și R14, 343, Baby), permițându-i să fie adăugată la sisteme care anterior puteau fi folosite doar de dispozitive neîncălzite. Inginerii L-3 CE au proiectat NightWarrior 640 pentru o integrare ușoară într-o varietate de aplicații, de la dispozitive portabile până la stații de arme controlate de la distanță. L3 CE ia în considerare o varietate de opțiuni optice, inclusiv obiective de 250 mm.
BAE
În același spectacol, BAE Systems a arătat ceea ce numește cea mai mică cameră (cu o greutate de doar 144 de grame) multispectrală concepută pentru instalarea pe drone mici. Compania a introdus, de asemenea, un sistem cu prelucrarea proprie a datelor senzoriale și integrarea acestora pentru a îmbunătăți conștientizarea situației soldatului prin reducerea timpului pentru identificarea țintelor. Datorită noului sistem de senzori cu fuziune digitală (DFSS), senzorul inovator combină imaginea de la o cameră de vizionare nocturnă cu sensibilitate ridicată și imaginea de la un aparat de fotografiat termic cu undă lungă fără răcire (furnizat de BAE Systems pentru sistemele de arme) afișaj, care permite soldaților în cel mai scurt timp posibil să evalueze intuitiv scena folosind un dispozitiv controlat de la distanță. Cu acest tip de tehnologie de fuziune, soldații nu trebuie să comute înainte și înapoi între camerele de zi și cele cu infraroșu, potrivit BAE Systems. Un set de senzori multispectrale a fost prezentat pe o dronă cu patru rotoare Air Robot AR-100B. Sistemul se ajustează la condițiile externe ale fiecărei sarcini, astfel încât operatorul nu trebuie să aleagă între o zi sau un senzor cu infraroșu înainte de a începe. BAE Systems explorează posibilitatea utilizării unei camere de vizionare nocturnă color, în plus față de un indicator laser și un aparat de fotografiat termic fără răcire. Acest sistem este testat de Comanda pentru operațiuni speciale din Statele Unite. Se ia în considerare și posibilitatea de a obține date de imagine digitale la intervale de până la 3500 de metri.
Senzorul inovator combină imaginea de la o cameră de vizionare nocturnă extrem de sensibilă și imaginea de la un aparat de fotografiat termic cu undă lungă răcit (furnizat de BAE Systems pentru scopurile de armă) într-o singură imagine datorită noului sistem de fuziune a imaginii digitale Sistemul digital de senzori fuzionați (DFSS)
Camerele de termoviziune SWIR și LWIR de la UTC Sensors Unlimited sunt utilizate de filiala Cloud Cap Technology pentru a crea o familie de stații optoelectronice Tase, inclusiv Tase 150 pentru drone mici.
Compania UTC
Sistemele aerospațiale UTC - Sensors Unlimited oferă o linie completă de produse de imagini SWIR (cu undă îndepărtată) cu infraroșu). În aprilie anul trecut, Sensors Unlimited a introdus o cameră SWIR de nouă generație cu arsenură de indiu-galiu cu caracteristici reduse de greutate și dimensiune și consum de energie și sensibilitate ridicată datorită unei matrice de 640x512 pixeli cu un pas de 12,5 microni, utilizând algoritmi proprietari de îmbunătățire a imaginii.
Această cameră cântărește mai puțin de 55 de grame și are un consum de energie de până la 3W, oferind imagini în timp real în diferite condiții de iluminare (de la lumina zilei la lumină slabă), imagini termice care pot „vedea” prin ceață, ceață și ecran de fum, ca precum și direcționarea cu laser … În aprilie 2012, Sensors Unlimited a introdus noua cameră GA640C-15 A „Cubic Inch”, fără răcire, cu o rezoluție de 640x512 pixeli în trepte de 15 microni. Cu o greutate mai mică de 26 de grame fără lentile și un consum de energie de doar 1,5 W, este un candidat ideal pentru integrare în soluțiile de soldat descălecate. Camerele termice cu unde scurte și lungi sunt utilizate de filiala Cloud Cap Technology pentru a crea o familie de stații optoelectronice Tase, inclusiv Tase 150 pentru drone mici.
Cea mai mică din familia de micro-stații oferite de tehnologia UTC Cloud Cap include Tase 150 de 900 de grame, care include un aparat de fotografiat full-frame 640x480 cu două moduri (îmbunătățirea imaginii și aparatul termic), un sistem miniatural GPS / INS și sistemul asociat interfețe
Compania DRS
DRS Technologies este un producător de frunte de camere de microbolometru (Vox) de oxid de vanadiu răcit și camere de telurură de cadmiu mercur (MCT). A fost prima companie care a oferit aparate de imagistică fără răcire de 17 microni și mai recent aparate termice de 12 microni MCT. DRS Technologies este furnizorul principal al armatei SUA și al multor producători de drone. Dispozitivul ultra-compact Tamarisk 320 are o greutate redusă (30 de grame), un consum redus de energie (750 de miliwați). Miezul său este un microbolometru VOx 320x240 cu pas de 17 microni și tehnologie NIR răcită. Este oferit fie ca o cameră independentă, fie ca un modul configurabil cu lentile și rate de cadre diferite. În februarie 2013, DRS Technologies a introdus varianta Tamarisk TI 640x480, care oferă o calitate excelentă într-o dimensiune mică (46x40x31 mm fără optică), greutate redusă (<60 grame) și consum redus de energie (<1,5 W). Familia de dispozitive Tamarisk este utilizată pe scară largă nu numai în vehicule, UAV-uri, ci și ca parte a echipamentului soldaților descalecați. Modelul 640 din această familie este instalat pe drona Falcon.
Europa și restul lumii
Compania SOFRADIR
Sofradir este unul dintre liderii mondiali în tehnologiile telururilor de mercur și cadmiu. Odată cu achiziționarea de echipamente și tehnologie antimonid de indiu de la Sagem, tehnologiile QWIP (Quantum Well Infrared Photodetector) și matricile de arsenid de galiu de indiu de la Thales în baza unui acord semnat în decembrie 2012, Sofradir și-a consolidat poziția de lider pe piață în Europa și în întreaga lume ca furnizor de linie de tehnologii și produse refrigerate și neîncălzite. Articolele neîncălzite sunt responsabilitatea filialei sale Ulis.
Acest grup industrial francez oferă un nou detector neîncălzit (42x30x9mm) bazat pe o matrice InGaAs (640x512, 15 microni, SWIR) numită Șarpe. Are o sensibilitate și rezoluție ridicate și este foarte potrivit pentru o mare varietate de aplicații, cum ar fi dispozitive portabile și portabile de viziune de noapte și stații optoelectronice la bord.
Fotodetectorul QWIP foarte compact (384x288, 25 microni, LWIR) este potrivit pentru sistemele montate pe vehicul, cum ar fi Thales Catherine-XP TI, în timp ce aparatul termic cu undă lungă Scorpion este cel mai nou adaos la familia larg răspândită (640x512, 15 microni). Această familie oferă calitățile necesare pentru aplicații terestre, cum ar fi sensibilitate ridicată, rezoluție înaltă și autonomie extinsă.
Detectoarele cu infraroșu Sofradir sunt utilizate într-o mare varietate de aplicații deja dovedite, inclusiv racheta MBDA Storm Shadow / SCALP EG, containerele de direcționare și navigație Thales Damocles și Navflir, aparatele termice Catherine portabile și montate pe vehicul Thales Sophie și Sagem Iris și Sada II imagini termice (pentru vehicule blindate americane).
Compania lucrează la noi detectoare pentru a inova, a îmbunătăți capacitățile și compactitatea produselor sale. Produsele recente includ e-APD (fotodiodă avalanșă), convertoare video cu bandă duală cu diferență de temperatură echivalentă foarte mică (NETD) și alte aplicații noi. Principala direcție de dezvoltare la Sofradir este reducerea în continuare a dimensiunii elementului minim de imagine, ceea ce va crește numărul de pixeli într-un singur detector și va menține dimensiunea generală a sistemului. În acest sens, compania a demonstrat deja o matrice cu un pas de 10 microni. Sofradir explorează, de asemenea, posibilitatea creșterii temperaturilor de funcționare până la 150K pentru a oferi matrițe de răcire mai mici, mai ușoare și mai fiabile pentru crearea de produse cu greutate, dimensiuni și consum de energie mai mici.
CASSIDIAN
Cassidian Optronics oferă imagini termice răcite și neîncălzite ca parte a familiei Attica (Advanced Thermal imagers with Two-dimensional IR CMOS Array), care utilizează tehnologie de ultimă generație pentru miezuri cu lungime de undă medie și lungă. Acestea pot fi montate pe trepiede și în vehicule, în timp ce pentru aparatele portabile este preferată o cameră termică LWIR miniatură, fără răcire. Cassidian Optronics oferă produse pentru o varietate de aplicații, inclusiv sisteme de supraveghere pentru sistemele aeriene Goshawk-II HD / HDT.
Compania AIM
Aim Infrarot-Module (Aim) este deținut în egală măsură de Diehl BGT Defense și Rheinmetall și furnizează nuclee și module pentru întreaga gamă spectrală de la 1 la 15 microni pe baza detectoarelor cu infraroșu MCT și de tip II cu super rețea (InAs / GaSb). Astăzi, Aim oferă imagini termice HiPIR-640 (MWIR sau LWIR, a treia generație, 640x512, pas de 15 microni pixeli) bazate pe telurură de cadmiu și mercur, cu detectoare de tip MWIR care funcționează la temperaturi peste 120K. Portofoliul Aim include imagini termice din seria µCAM-640 (MWIR răcit pe baza MCT și LWIR neîncălzit) pentru dronele Luna și Aladin, precum și vizorul termic HuntIR / RangIR pentru armata germană. Mașina criogenică MWIR / MWIR în două culori, bazată pe super rețeaua de tip II, oferă soluții inovatoare pentru sistemele de avertizare împotriva atacurilor cu rachete, în timp ce senzorul dual-band 640x512 MWIR / LWIR de la mașina criogenică este dezvoltat pentru camera de generație următoare.
Senzorii Sofradir sunt utilizați pentru o mare varietate de tehnologii dovedite, inclusiv racheta MBDA Storm Shadow / Scalp EG, containerele de direcționare și navigație Thales Damocles și Navflir, camerele Catherine și Iris și familia de sisteme portabile Thales Sophie (în imagine)
Detector Scorpio LW - cel mai recent membru al familiei 640x512 de 15 microni
THERMOTEKNIX
Compania britanică Thermoteknix Systems oferă familia Miricle de convertoare video cu tehnologie XTER fără declanșator. Acesta include modelul ultracompact 110KS fără răcire fără piese mobile (fără declanșator), în timp ce soluțiile infrarosu Xenics din Belgia oferă o familie de camere de înaltă rezoluție bazate pe așa-numitul „Xenics Core”. Construite pe o platformă comună (SWIR și MWIR FGA), camera Xenics SWIR XSW-640 și camera LWIR XTM-640 cântăresc mai puțin de 100 de grame și consumă mai puțin de 2 wați. Ele sunt ușor combinate, imaginile corespunzătoare obținute în orice vreme și în orice lumină, sunt suprapuse și îmbinate într-o imagine spectrală complexă cu conținut de informații crescut.
Stația optoelectronică M-STAMP din familia Controp Stamp cântărește doar 1,2 kg. Include o cameră cu zoom pe timp de zi și o cameră cu imagini termice neîncălzite. Funcționează bine pentru dronele ușoare precum Elbit Systems Skylark-I și Aeronautics Orbiter (în imagine)
Compania ASELSAN
Pentru a răspunde nevoilor naționale și internaționale, Aselsan a dezvoltat o familie de drone stabilizate cu cardan biaxial pentru drone mari și mici, care includ un indicator laser și un senzor, fie o cameră color în timpul zilei, fie o cameră cu infraroșu nocturnă răcită. Versiunea cu o cameră cu infraroșu a fost prezentată la IDEF 2013 pe minidronuri ARI-1T și rotorcraft.
Militarul și nevoile ulterioare de export au forțat industria israeliană să-și dezvolte capacitățile naționale în acest sector. Deținută în egală măsură de Rafael și Elbit Systems, Opgal Optronic Industries oferă o gamă largă de senzori termocompact, de putere redusă, care servesc drept bază pentru sistemele de imagistică termică fabricate atât în Israel, cât și în străinătate. Senzorii de imagine termică Opgal cu suport pentru fotodetectori pe bază de VOx și ASi sunt ideali pentru aplicații demontate, sol și aer. De asemenea, merită menționat Semiconductor Devices (SCD), un joint-venture între Elbit Systems și Rafael. Proiectează și fabrică o gamă completă de detectoare cu infraroșu InSb, MCT și VOx și este cel mai mare furnizor din lume de matrici antimonide 2D indiu.
Controp a prezentat recent T-Stamp de 3 kg, care găzduiește o cameră de zi, o cameră de noapte și un indicator laser. Camera de operare cu imagini termice este disponibilă în versiuni răcite sau răcite, dar ambele folosesc tehnologia unică de lentile cu zoom optic continuu
Compania CONTROP
Specialist Controp, deținut de Rafael și producătorul de aeronave Aeronautics, este liderul mondial în avionică pentru drone ușoare, deși produce și produse pentru platforme terestre, aeriene și offshore. Cel mai mic membru al familiei Stamp M-Stamp cântărește doar 1,2 kg cu camera de zi și camera termică de răcire cu imagini termice și este potrivit pentru instalarea pe drone precum Elbit’s Skylark-I și Aeronautics’Orbiter și diverse sisteme Bluebird Aero.
Vă prezentăm drona Skylark-I-LE de la Elbit
În iunie 2013, Controp a introdus o stație optoelectronică cu ștampilă T cu trei senzori, complet stabilizată, cu o greutate mai mică de 3 kg, care include o cameră de zi și de noapte și un indicator laser. Camera cu imagini termice poate fi răcită sau neîncălzită, plus că, la fel ca majoritatea camerelor termice Controp, aceste opțiuni au un obiectiv cu zoom optic continuu unic. Compania furnizează, de asemenea, familia de camere FOX cu obiective zoom x22, x36, x55, care includ senzori de generația a treia în lungimi de undă medii de 320x258 sau 640x512, precum și detectoare de lungime de undă lungă, răcite, cu obiective zoom optice continue brevetate.
