Инфракрасные системы «смотрящего» типа

КРАТКИЙ ОБЗОР КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ ИНФРАКРАСНЫХ СИСТЕМ «СМОТРЯЩЕГО» ТИПА

В конце 80-х — начале 90-х годов в печати появилось большое число публикаций, посвященных различным компьютерным моделям ИКС. В большинстве из них описы­валась работа систем военного назначения. К настоящему времени некоторые из этих моделей морально устарели, однако ряд принципов их построения и целые блоки с ус­пехом используются при разработке новых компьютерных моделей ИКС «смотрящего» типа. К таким моделям относятся созданные по заказу командования сухопутных ра­кетных войск США модели FCSS (Fire Control Sensor Simulator) и MIISPM (Missile Command Infrared Imaging System Performance Model), в которых в качестве критериев качества работы ИКС используются вероятности обнаружения, распознавания и инден - тификации целей как функции дальности до них.

В модели FCSS излучение воздушных целей рассматривается как совокупность излучений корпуса (обшивка), двигателя и шлейфа истекающих продуктов сгорания топлива. Первая составляющая зависит от окружающей температуры и скорости дви­жения цели и рассчитывается с учетом аэродинамического нагрева и коэффициента излучения обшивки. Вторая составляющая определяется по известным температуре и коэффициенту излучения, а третья учитывает состав окружающей среды, т. е. линии поглощения основных компонентов атмосферы. В этой модели наземные цели пред­ставляются в виде прямоугольных параллелепипедов с определенным соотношением ребер, стороны которых характеризуются постоянными по площадям граней темпера­турами и коэффициентами излучения, а наиболее распространенные фоны (наземный ландшафт и небо) - в виде однородных, неструктурированных излучателей, характе­ризуемых некоторыми усредненными значениями температуры и коэффициента из­лучения.

Модель MIISPM содержит в качестве основных субмодели «Цель», «Атмосфера», «Датчик» и «Выходная информация». В ее модернизированном варианте заложена воз­можность изменять параметры МПИ и электронного тракта. При вычислении ДТп учи­тываются искажения, возникающие при превышении частоты Найквиста. Модель мо­жет автоматически вычислять зависимость между вероятностью обнаружения цели и дальностью до нее.

Компьютерные модели ИКС разрабатывались и разрабатываются не только в США, но и в других странах. Так, Агенство по оборонным научным исследованиям Велико­британии для моделирования различных ИКС создало программу Infracal. С ее помо­щью определяются контрасты между целью и фоном, температуры целей и другие па­раметры фоно-целевой обстановки.

В конце 80-х годов в Израиле была создана компьютерная модель ОЭС, предназна­ченных для построения изображений наземных объектов при наблюдении их сверху, например с борта вертолета или самолета. Модель, получившая название GASIEL (General Approach to System Imaging Evaluation) [240], позволяет быстро учитывать из­меняющиеся в процессе полета носителя ОЭС условия ее работы. База данных включа­ет параметры и характеристики возможных целей, фонов и ОЭС. Отношение сигнал - шум как основной выходной параметр модели представляется в виде функции про­странственного разрешения, приведенного к земной поверхности, где находятся на­блюдаемые или обнаруживаемые цели.

В отличие от модели GASIEL модель CiNeRaMa [256] учитывает пространственную неоднородность излучения фона, на котором наблюдается цель. При этом сценарий и атмосферные условия заданы с помощью модели LOWTRAN 7 [178], в которой прини­маются во внимание взаимное положение цели и ОЭС, координаты Солнца, температу­ра и излучательные свойства целей и фонов, метеорологические условия на трассе, пропускание атмосферы и ее яркость (путевая яркость).

Среди моделей ИКС «смотрящего» типа следует выделить часто используемые на практике модели ACQUIRE [196] и ЕСОМ-7043 [116, 227]. С помощью первой, в базе данных которой содержатся таблицы площадей и критических размеров ряда тактиче­ских военных целей, а также в аналитическом виде кривые для расчета вероятностных характеристик ИКС, можно вычислять сигналы от различных целей с учетом пропуска­ния атмосферы и других условий работы ИКС.

Используя современные модели, можно вычислять вероятности обнаружения (рас­познавания, классификации, индентификации) в виде функции дальности до цели. Для определения вероятности решения задачи, поставленной перед ИКС (обнаружение, ориентация, распознавание, классификация), разность температур АТ между объектом и окружающим его фоном или между отдельными частями объекта следует привести ко входному зрачку ИКС, умножив АТ на коэффициент пропускания тс среды на трассе между объектом и ИКС (рис. 13.2). Следует отметить, что при этом игнорируется соб­ственное излучение среды («путевая яркость» атмосферы). При работе в диапазоне

8.. . 14 мкм это допущение часто не может считаться приемлемым, и оценка изменения контраста должна вестись более строго (см. §3.4). Затем учитываются шумы, имеющие место в системе, и вычисляется АТП, а также передаточная функция всей ИКС, что по­зволяет определить АТР как функцию пространственной частоты fxy, т. е. построить кри­вую ATp=f(fx>) и по ней найти значение разрешаемой частоты, соответствующее Д7тс.

1/2

Число разрешаемых ИКС градаций рассчитывается как Np=fXy(hKpxhKpy) //. Из эмпири­ческой зависимости вероятности решения поставленной задачи от числа Np можно най­ти связь заданной вероятности с дальностью / до объекта, поскольку Np - функция /.

Одна из наиболее известных компьютерных моделей FLIR 92, работающая по опи­санному алгоритму, разработана Лабораторией ночного видения и электронных датчи­ков (NVESD) Армии США [112, 142, 144, 226, 227] и вошла в более общую модель ACQUIRE. Она предназначена для определения эквивалентной шуму разности темпе­ратур АТП, функции передачи модуляции, минимальных разрешаемых и обнаруживае­мых разностей температур ДГР применительно к ИКС различного типа - как «смотря­щего», так и сканирующего. Предполагалось, что в ИКС не происходит наложения спектров при выборке, т. е. верхние граничные пространственные частоты не превыша­ют частоту Найквиста. Исходными данными для расчетов с помощью такой модели обычно считаются параметры и характеристики оптической системы и МПИ, включая составляющие трехмерного шума МПИ (см. §7.3), а также передаточные функции от­дельных звеньев ИКС, в том числе и зрительного аппарата человека-оператора.

Программа расчетов по модели FLIR 92 написана на алгоритмическом языке С и реализуется на персональных компьютерах IBM в системе MS-DOS в интерактивном режиме. Формат используемых файлов достаточно гибок, хотя они должны редактиро­ваться с помощью текстового редактора ASCIL. Содержащиеся во многих зарубежных публикациях результаты сравнения расчетов, проведенных с помощью модели FLIR 92, и экспериментальных данных, полученных при испытаниях ИКС, в целом подтвердили

КРАТКИЙ ОБЗОР КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ ИНФРАКРАСНЫХ СИСТЕМ «СМОТРЯЩЕГО» ТИПА

I

См. формулу 4.8

КРАТКИЙ ОБЗОР КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ ИНФРАКРАСНЫХ СИСТЕМ «СМОТРЯЩЕГО» ТИПА

I

подпись: i
 
Рис. 13.2. Схема определения зависимости вероятности Р обнаружения (классификации, распознавания, идентификации) цели от дальности I до нее

Эффективность и адекватность этой модели, т. е. показали хорошую сходимость расчета и эксперимента.

Подобная модели ТЧУЕБО концепция была положена в основу модели фирмы <^е81п^Ьои8е» [226]. В ней вероятность решения задачи, стоящей перед ИКС, опреде­ляется путем вычисления отношения сигнала-помеха, представляющего собой отноше­ние сигнала от объекта, прошедшего среду, к уровйю шума системы. Эффективная раз­ность температур Д7тс сравнивается со значением ДГР для пространственной частоты, соответствующей числу Джонсона Д^, необходимому для решения поставленной зада­чи. Требуемая вероятность сопоставляется с рабочей характеристикой, т. е. с зависимо­стью вероятности правильного решения от отношения сигнал-помеха.

Модернизированная модель ЕСОМ-7043 позволяет пользователю в интерактивном режиме вводить итерации размера углового поля, диаметра входного зрачка и относи­тельного отверстия объектива ИКС для одного и того же установленного в начале вы­числений отношения ДГр к. Кикс ~ передаточной функции ИКС. Для этого экстраполи­руется новое значение ДГР, связанное с. Кикс через указанные изменяемые конструк­тивные параметры, а затем строятся зависимости вероятностей обнаружения, распозна­вания и идентификации от дальности до цели. С помощью модели определяются, а за­тем легко наглядно анализируются зависимости этой дальности от размера углового
поля и относительного отверстия объектива, высоты системы стабилизации оптиче­ской оси ИКС и других параметров. Используя лишь один набор входных данных, можно получить выходные характеристики для разных комбинаций, этих параметров. Модернизированная модель ЕСОМ-7043 позволяет учесть не только поглощение и рассеяние излучения в атмосфере, но и дымовые помехи (с помощью отдельной суб­модели EOSAEL-82).

В последнее десятилетие для описания различных ИКС, в том числе и «смотрящего» типа, вместо FLIR 92 все чаще применяется созданная на ее базе модель NVTherm [83, 144, 266], в которой учитывается нелинейность процесса пространственной выборки. Когда предельные пространственные частоты в спектре изображения превышают час­тоту Найквиста т. е. 0,5 частоты пространственной выборки, после реконструкции подвергнутого выборке сигнала возникают побочные гармоники, приводящие к иска­жениям получаемого на выходе ИКС изображения. Как было показано в гл. 9, этот эф­фект носит нелинейный характер и не может быть строго описан в линейном прибли­жении. При использовании модели NVTherm предполагается, что такие искажения ухудшают качество распознавания целей. Чтобы учесть это явление при оценке воз­можностей конкретной ИКС по идентификации и распознаванию целей, предложено уменьшать в определенное число раз значения функции передачи модуляции ФПМ (частотной характеристики) системы на высоких частотах, т. е. «сжимать» ее на часто­тах, больших /n [113]. К сожалению, до сих пор нет возможности экспериментально измерить значения АТр при идентификации и распознавании целей в случае превыше­ния /ы, поскольку параметры выборки в реальных системах не могут быть изменены «сжатием» ФПМ.

В 2002 г. появились сведения об улучшенной версии модели NVTherm - так назы­ваемой Windows-версии, учитывающей эффект размытия изображения из-за атмо­сферной турбулентности, а также возможность работы ИКС на наклонных трассах [199]. Пропускание атмосферы на таких трассах рассчитывается с помощью субмоде­ли MODTRAN [151]. Кроме того, в модели NVTherm 2002 для оценки дальности дей­ствия ИКС (дальности обнаружения, распознавания и т. д.) используется Националь­ная шкала оценок интерпретации изображений NIIRS (см. §4.4). Модель позволяет рассчитывать зависимость NIIRS (баллы оценок), а также вероятностей Р обнаруже­ния, распознавания и идентификации наземных объектов от дальности / до них, в том числе и для ОЭС, работающих в составе комплексов «воздух - земля», и представлять зависимости NIIRS = /(/) и/> = (/)в виде графиков.

Совершенно другая методология используется в модели, основанной на определе­нии критерия TOD (см. §4.2), который, по мнению его разработчиков, более объективен для оценки качества распознавания, чем АТр [83, 85, 200]. Это объясняется рядом фак­торов. Во-первых, тест-объект в виде совокупности четырех различно ориентирован­ных треугольников (см. рис. 4.4) часто ближе к форме реальных целей, чем семиполос­ная мира, используемая при определении АТр. Во-вторых, процедура определения АГР далеко не всегда совпадает с процедурой распознавания целей в реальных условиях ра­боты ИКС и не отображает субъективных особенностей конкретного человека - наблюдателя. В [200] сообщается о совершенствовании модели TOD в целях учета не­линейных операций при выборке и реконструкции изображения. Для этого субмодель системы (датчика) создает изображения набора тест-объектов, которые передаются в субмодель зрительного аппарата, где решается задача определения наиболее вероятной ориентации тест-объекта, подобная той, что решает человек-наблюдатель в реальных условиях работы ИКС. Указанные субмодели могут работать независимо друг от друга, что позволяет, например, достаточно достоверно определить критерий TOD с помощью входных файлов, полученных или используемых в модели NVTherm. В [191] указыва­ется, что программное обеспечение модели TOD хорошо вписывается в качестве от­дельного блока оболочки IRWindows™, о которой говорилось в гл. 12.

Модель TRM 3 была создана на базе традиционного метода получения ДГр в лабора­торных условиях, в рамках которого допускается оптимизация наблюдателем взаимно­го положения тест-объекта (семиполосной или четырехпериодной миры) и растра МПИ, выполняющего пространственную выборку, т. е. их согласование по фазе. Кроме того, для частот, превышающих^ , возможно различение в изображении миры не че­тырех ярких, а трех или даже двух полос. Модель TRM 3 нелинейна и в качестве опре­деляемого критерия использует минимальную обнаруживаемую разность температур [83, 278].

Следует отметить, что к настоящему времени нельзя отдать абсолютного предпоч­тения какой-либо одной компьютерной модели ИКС «смотрящего» типа. В [83] приво­дятся результаты аналитического сопоставления (расчетного эксперимента) моделей NVTherm, TOD и TRM 3, используемых для оценки качества распознавания целей та­кими системами. Эти результаты во многом весьма противоречивы для каждой из мо­делей и даже неожиданны. Так, использование модели TRM 3 привело к выводу, что микросканирование увеличивает информативность получаемого на выходе ИКС изо­бражения, но уменьшает качество распознавания целей. Модель NVTherm предсказы­вает, что в области частот, больших эффективность распознавания определяется функцией рассеяния до и после фильтрации изображения, а модель TOD указывает, что эта эффективность зависит в первую очередь от частоты выборки. В области низких пространственных частот критерии модели TRM 3 и TOD (но не АТР) одинаково харак­теризуют качество различных ИКС. Авторы [83] делают вывод, что выбор той или иной модели заметно сказывается на решениях, принимаемых на этапе разработки системы, а также на ее технико-экономических параметрах.

В [114] приводятся результаты сравнительного моделирования систем второго и третьего поколений, выполненного с помощью модели NVTherm. Было показано, что ИКС третьего поколения обеспечивает увеличение дальности на 20...60% по сравнению с эквивалентной ИКС второго поколения. Кроме того, так как ФПУ нового поколения имеют меньший уровень шумов, улучшается восстановление изображения.

Увеличение дальности действия ИКС третьего поколения на 60% сопровождается увеличением вероятности обнаружения и распознавания до 50%, причем это достигает­ся для меньших входных зрачков (165 мм вместо 200 мм). Для ИКС, используемых со­вместно со стрелковым вооружением, при ФПУ формата 320x240 на базе неохлаждае - мых ферроэлектрических болометров модель системы третьего поколения указывает на возможность увеличения дальности на 50% по сравнению с системой второго поколе­ния. Это сочетается с большим угловым полем, лучшим качеством изображения, что позволяет вдвое сократить время обнаружения и отслеживания.

Ряд моделей был разработан применительно к ИКС воздушного и космического ба­зирования. Так, для нужд Национального аэрокосмического агенства (NASA) США была разработана модель ATTIRE (Analytical Tools for Thermal Infrared Engineering), позволяющая вести параметрический анализ ИКС [159]. Модель, реализуемая в среде PC-DOS, имеет субмодели «Поток источника излучения», «Атмосфера», «Оптическая система», «Параметры элемента разрешения» и др., каждая из которых занимает от­дельное окно. Работа с моделью идет в интерактивном режиме. Возможно графическое представление зависимостей критериев качества ИКС от параметров отдельных ее звеньев. Модель функционирует в многоканальном режиме, т. е. вычисления могут про­водиться одновременно в большом числе спектральных каналов (до 50). В каждом ка­нале могут вводиться параметры, соответствующие отдельным субмоделям. В пределах каждого спектрального канала излучательная и отражательная способности, коэффици­енты пропускания атмосферы и оптической системы принимаются постоянными

При проектировании и исследованиях современных ИКС все чаще используются методы компьютерной графики, позволяющие синтезировать изображения различных объектов и фонов, на которых эти объекты наблюдаются. При этом поверхность объек­тов обычно разбивается на отдельные изометрические площадки, т. е. представляется в виде совокупности большого числа (порой десятков тысяч) плоских элементов про­стейших форм — прямоугольников, треугольников, трапеций и др., различным образом ориентированных в трехмерном пространстве. Затем задаются температуры отдельных частей этих объектов, коэффициенты излучения и отражения, теплопроводность, масса и другие физические свойства, а также аналогичные параметры и характеристики фона. За основные критерии качества ИКС в этих моделях часто принимают Д7'п и АТР в соче­тании с числами Джонсона Np (см. § 4.3).

По такой схеме в общих чертах построен ряд моделей, созданных по заказу Армии США: TTIM (The Tank-Automotive Command Thermal Image Model), DIRSIG (Digital Imaging and Remote Sensing Scene Generator), MuSES (Multi-Service Electro-optic Signa­ture) и ряд других [245, 246, 254], предназначенных для моделирования ИК - изображений наземных и воздушных целей и фонов. Первые версии модели TTIM были созданы в середине 80-х годов. Модель позволяет имитировать работу как визуальных средств наблюдения, так и различных ИКС-JB субмодели «Атмосфера», построенной на базе LOWTRAN [178], учитываются не только пропускание, поглощение и рассеяние естественной атмосферы, но и эффекты, возникающие в реальной боевой обстановке (дымовые помехи, видимое перекрытие объектов в угловом поле ИКС и др.). Для суб­модели фоно-целевой обстановки в модели TTIM используются шесть входных файлов (объект, погодные условия, сценарий работы ИКС и др.). В модель ИКС входят также субмодели «Атмосфера», «Оптическая система», «Приемник излучения», «Электрон­ный тракт», «Система отображения».

Большинство моделей позволяет имитировать работу ИКС в достаточно широком спектральном диапазоне. Так, модель DIRSIG в сочетании с моделью атмосферы MODTRAN позволяет оценивать собственное и отраженное излучение самых разнооб­разных объектов и фонов естественного и искусственного происхождения в диапазоне 0,3...20,0 мкм и анализировать работу ИКС в достаточно сложных фоно-целевых об­становках. Эта же модель, как отмечается в [245], хорошо сочетается с моделями MuSES и SIRIM, обеспечивающими высокое пространственное разрешение при синтезе оптических изображений.

Представляет интерес разработанная фирмой «Grumman Aerospace Corporation and Analytics, Ins.» модель Irma (Infra-Red Modeling and Analysis)», имеющая несколько мо­дификаций [219, 275]. Она базируется на данных, полученных Лабораторией ВВС США в большом числе экспериментов по изучению характера различных целей. Этот принцип использования в компьютерной модели для задания входных параметров баз данных, полученных в результате натурных экспериментов, а не аналитических зави­симостей, получает все большее распространение на практике, хотя методы синтеза изображений целей и фонов средствами компьютерной графики также непрерывно раз­виваются.

Последняя модификация модели Irma 5,0 [275] предназначена для синтеза изобра­жений различных объектов в радио-, видимом и ИК-диапазонах спектра. Модель по­зволяет синтезировать изображения объектов в виде совокупности (до десятков тысяч) различным образом ориентированных в пространстве треугольных и прямоугольных фасетов (плоских элементов), а также фонов, на которых находятся объекты. С ее по­мощью учитываются различия в температурах, излучательных и отражательных спо­собностях объектов и фонов, а с использованием дополнительных по отношению к ос­новной оболочке файлов — изменение положения объекта от кадра к кадру, т. е. его пе­ремещение. В структуру модели в качестве отдельных блоков входят файлы «Атмосфе­ра» («Пропускание», «Путевая яркость»), «Солнечное освещение», «Метеорологиче­ские данные» и ряд других, информация с которых вместе с информацией о геометри­ческой структуре и оптических свойствах объектов (фасетов) поступает на блок синтеза двумерных изображений, создающий изображение объекта как излучателя. Затем в мо­дель вводятся параметры ИКС, а на выходе появляется электронное цифровое изобра­жение. В модели Irma 5,0 имеются два канала: один для моделирования сигналов с уче­том поляризации, а другой — для моделирования неполяризованного излучения. Поль­зователь взаимодействует с моделью через графический интерфейс в дружественном интерактивном режиме.

Компанией «Martin Marietta Astro Space» разработана модель PACEOS ОЭС дистан­ционного зондирования поверхности Земли из космоса, в основу которой положена программа коррекции базовых изображений земной поверхности применительно к кон­кретным условиям работы ОЭС. Модель включает типовые субмодели: «Геометриче­ская схема работы ОЭС»; «Энергетическая субмодель взаимодействия наблюдаемого объекта, атмосферы, помех, фонов и собственно ОЭС», «Система первичной обработки информации, включающая в себя оптическую систему и приемник излучения», «Элек­тронный тракт обработки информации». В качестве базовых изображений, хранящихся в банке данных, используются аэрокосмические многоспектральные (в видимой и ИК - области спектра) фотоснимки земной поверхности. Эти изображения корректируются с учетом изменения углов визирования, длин трасс, спектральных рабочих диапазонов, атмосферных условий и др. Программное обеспечение модели предусматривает изме­нения пространственного разрешения в 26 различных спектральных диапазонах, а так­же ввод изображения цели в отображаемую сцену. Атмосферные условия моделируют­ся с помощью программ MODTRAN (при умеренных требованиях к спектральному разрешению) и FASCODE (при высоком спектральном разрешении). При использова­нии разложения отображаемой сцены на 512x512 пикселов для синтеза базового изо­бражения с помощью PACEOS требуется около 5 мин.

Компьютерное моделирование применяется и для оценки эффективности борьбы с ИК-средствами обнаружения и распознавания целей, т. е. эффективности средств мас­кировки и постановки помех [86]. Модель CAMEO-SIM, предназначенная для иссле­дования этой эффективности и описываемая в [148], обеспечивает достаточно хоро­шее качество синтезированного изображения наземных фонов в спектральном диапа­зоне 0,4... 14,0 мкм. Она учитывает движение цели и неоднородность излучения от­дельных ее частей, например корпуса и двигателя. Расширенная версия этой модели позволяет воспроизвести трехцветную картину фона. Экспериментальные исследова­ния яркости ряда фонов подтвердили достаточную для многих применений адекват­ность модели.

Известен ряд моделей, описывающих не всю схему работы ИКС, а лишь часть ее, чаще всего энергетические соотношения на входе системы. Некоторые из таких моде­лей, например одна из версий упомянутой модели TTIM, служат для тренировки опера­торов систем управления различными объектами военной техники средствами компью­терной графики. Атмосферные условия задаются в форме таблиц коэффициентов про­пускания и собственной яркости атмосферы для различных дальностей до цели. Поль­зователь выбирает тип ИКС, сезон работы и состояние атмосферы, тип цели и даль­ность, после чего на экране возникает синтезированное изображение обнаруживаемой или распознаваемой цели, сопоставляемое (на том же или соседнем экране) с эталон­ным изображением, не искаженным из-за влияния атмосферы и самой ИКС.

С 1990 г. для обучения персонала ВВС США и других ведомств, работающего с ИКС, системами переднего обзора (FLIR), лазерными системами, используется модель AIRSIM (Air Force Infrared Simulated Image Model). Для тренировки операторов этих систем используется система TISP (Target Identification Sensor Performance), разрабо­танная корпорацией DCS (США).

Другим примером компьютерной имитации фоно-целевой обстановки и таких важ­ных параметров и характеристик ИКС, как шумы и неоднородность чувствительности, формат и геометрия МПИ, передаточные функции отдельных звеньев системы, являет­ся модель RTSIG [68]. Синтезатор изображений, создавая кадр форматом 512x512, представляет возможность изменять уровень сигнала в диапазоне до 8 бит. Изображе­ние записывается на магнитную пленку, а затем через жидкокристаллический дисплей

Демонстрируется оператору-наблюдателю. Работа с имитатором идет с частотой 30 кадр/с, хотя кадры могут предъявляться оператору и через 2 с.

Фирма «Coleman Research Corporation» (США) разработала модель PSW, предназна­ченную для исследований ИКС пассивного типа, как сканирующих, так и «смотря­щих». Эта модель базируется на разработанных ранее субмоделях целей, фонов, от­дельных узлов ИКС.

Корпорация «AET Inc.» (США) при финансовой поддержке Лаборатории ночного видения и электронных датчиков Армии США создала компьютерную программную модель приемника излучения на базе KPT — IRSIM, позволяющую анализировать влия­ние геометрии и состава материала двумерных МГ1И на выходные параметры приемни­ка (чувствительность, выходной ток и др.). Задавая изменение концентрации легирую­щих примесей, с помощью такой модели можно с высокой степенью достоверности предсказывать значения этих параметров [139].

Для моделей ИКС третьего поколения с весьма малыми (сравнимыми с длиной вол­ны оптического излучения) размерами отдельных чувствительных элементов матрич­ного приемника важно учитывать влияние дифракции и рассеяния излучения на этих элементах, а также геометрического (когерентного) шума на качество изображения. При реализации способов неоднократной в пределах одного элемента выборки изобра­жения могут возникнуть трудности оценки изображения.

В [157] описываются три метода моделирования трехмерного шума МПИ и ФПУ: инверсии параметров шума, подбора модели спектральной плотности мощности шума и физический. Предварительный анализ этих методов показал, что с их помощью мож­но успешно определять минимальную разрешаемую разность температур АТ’р как функцию пространственной частоты.

Таким образом, с учетом тенденций развития и усложнения ИКС их моделирование (прежде всего компьютерное) подтверждает свою значимость как эффективного сред­ства проектирования столь сложных оптико-электронных комплексов.

Инфракрасные системы «смотрящего» типа

ПИРОВИДИКОНЫ (ПИРИКОНЫ)

Передающую телевизионную трубку с пироэлектрической мишенью в качестве чув­ствительного слоя называют пировидиконом или пириконом. Принцип действия и конст­рукция пировидикона аналогичны принципу действия и конструкции видикона. Здесь фоточувствительный катод заменен пироэлектрической …

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ В ИКС «СМОТРЯЩЕГО» ТИПА

Структурная схема обработки сигналов в ИКС «смотрящего» типа на рис. 9.1 более подробна, чем та, что в самом общем виде рассматривалась в гл. 1. Входной аналоговый оптический сигнал, условно представленный …

ВЫБОРКА СИГНАЛА И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНФРАКРАСНЫХ СИСТЕМ

Практически в любой ИКС происходит выборка отдельных значений непрерывного аналогового сигнала, т. е. преобразование его в дискретную форму. В ИКС «смотряще­го» типа пространственную выборку изображения выполняет многоэлементный прием­ник излучения. Необходимое …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.