Приборы ночного видения и принадлежности к ним

ПРИНАДЛЕЖНОСТИ К НИМ

П

риборы ночного видения (ПНВ) на базе электронно-оптичес-

♦

ких преобразователей (ЭОП) широко используются в специальной технике для наблюдения, прицеливания и вождения транспортных средств в ночных условиях и при пониженном уровне естественной освещенности. Об этих ПНВ достаточно подробно сообщалось в работах [1 – 7].

Для расширения функциональных возможностей ПНВ их часто комплектуют различными принадлежностями. Это создает основу для модернизации ПНВ и их исполнения на базе унифицированных модулей [8, 9]. Рассмотрим теперь подробно эти принадлежности и оценим их роль в повышении эффективности применения ПНВ. К основным принадлежностям ПНВ относятся: ♦ сменные объективы и афокальные оптические насадки, гидрообъективы вместо традиционных объективов для наземного применения ПНВ; ♦ адаптеры и кронштейны для фото- и видеосъемки через ПНВ;

♦

♦ ♦ ♦

♦ ♦

♦ ♦ ♦

♦ ♦

♦ ♦ ♦

штативы, кронштейны и ремни крепления ПНВ, сменные рукоятки для их удержания в руке;

инфракрасные (ИК) осветители, а также осветители для подводного

видения, лазерные целеуказатели;

дальномеры;

цифровые магнитные компасы;

адаптеры для сопряжения ПНВ

с

дневными оптическими приборами; микрофоны и средства связи;

преобразователи напряжения для питания от бортсети различного вида;

зарядно-разрядные устройства; дисплеи;

оголовья ременные, маски для крепления ПНВ на голове оператора, кронштейны для крепления к шлемам;

прицельные принадлежности;

укладочные средства (сумки, футляры, кейсы, ящики);

адаптеры для контроля параметров;

патроны осушки;

наглазники из мягкой резины;

♦ специализированный инструмент.

В технике ПНВ широко распространены очки ночного видения [4]. Они имеют однократное увеличение для наблюдения местности с неискаженным масштабом изображения. Дальность видения ростовой фигуры человека при нормальной прозрачности атмосферы и при уровне естественной ночной освещенности (3 – 5)×10 ^-3 лк для очков ночного видения на основе наиболее распространенных ЭОП поколения II ⁺ составляет 200 м. Для повышения этой дальности необходимо обеспечить увеличение Г > 1 . Для решения этой задачи используют два способа:

• 1)    применение сменных объективов [10];

• 2)    применение съемных афокальных оптических насадок [11 – 15].

Характерным примером применения первого способа служат очки ночного видения ПН-14К-1 ^Х [10] (фото 1а) .

Фото 1. а – очки ночного видения ПН-14К-1 ^× ; б – ПНВ ПН-14К-4 ^×

В них используется объектив с фокусным расстоянием 27 мм и относительным отверстием 1:1,25. При этом увеличение очков составляет Г = 1×, угол поля зрения – 40°. При замене данного объектива на другой с фокусным расстоянием 100 мм и относительным отверстием 1:1,22 увеличение прибора возрастает до Г = 4×, а угол поля зрения становится равным 9°. Тем самым очки ночного видения преобразуются в бинокль ночного видения, удерживаемый в руках (фото 1б). Схема очков ночного видения ПН-14К-1× дана на рис. 1а, а объектива с фокусным расстоянием 100 мм – на рис. 1б.

Замена объективов осуществляется быстро и просто. Однако при такой замене происходит разгерметизация ПНВ, что создает трудности при работе в полевых условиях – в прибор попадут грязь, пыль, осадки и пр. В связи с этим большее распространение получил второй способ. Основные параметры афокальных насадок для ПНВ приведены в табл. 1. Афокальные насадки можно быстро установить и демонтировать в любых условиях, не нарушая герметичности ПНВ. Внешний вид типичных афокальных насадок представлен на фото 2, а характер изображения, наблюдаемого в очки ночного видения при разных увеличениях – на фото 3 [12].

Фото 2. Афокальные линзовые насадки с увеличением 2,5х (а) и 4х (б);

очки ночного видения AN/PVS-7B с установленными на них афокальными насадками с увеличением 3х (в) и 5х (г)

Применение нормированного ряда объективов, стыкуемых с корпусом ПНВ, оправдано для построения и се-

Фото 3. Типичный характер изображения, наблюдаемого в очки ночного видения с увеличением 1 ^× (а), с афокальной насадкой увеличением 3 ^× (б) и увеличением 5 ^× (в)

рийного производства ПНВ модульной конструкции. Однако бывают ситуации, когда замена объективов неизбежна. В частности, для работы ПНВ под водой вместо обычного объектива может быть установлен гидрообъектив [17]. По сравнению с традиционным объективом, работающим в области спектра 0,4 – 0,9 мкм гидрообъектив рассчитан на длину волны 0,546 мкм и имеет диапазон ахроматизации 0,48 – 0,6 мкм. Фокусное расстояние гидрообъектива для очков ночного видения составляет 25 мм, относительное отверстие 1:1,3, угол поля зрения 30°, масса в стекле (вместе с иллюминатором) – 34 г.

Рис. 1. Схема построения очков ПН-14К-1× (а) и сменного объектива с фокусным расстоянием 100 мм (б)

Для фото- и видеосъемки ночью необходимо стыковать ПНВ с фото-или видеокамерой [3]. Для этой цели служат сменные адаптеры. Например, фирма Night Vision Equipment Company (США) [12] предлагает устройство для стыковки ПНВ с фото- и видеокамерами. Устройство NVECIU (NVEC Camera Intensifier Unit) представляет собой объединенные в едином корпусе ( рис. 2 ) ЭОП поколения III ( 1 ) с адаптером 2 под объектив и с адаптером 3 под камеру.

Рис. 2. Адаптеры на фото-и видеокамеру

ЭОП может иметь разрешающую способность 57 или 64 штр/мм [12]. Предусмотрена возможность стыковки под крепление 1/3”, 1/2”, 2/3”. ФГУП ПО НПЗ (РФ) предлагает набор адаптеров для присоединения объективов фото- и видеокамер, имеющих резьбу под фильтр М37×0,75, М40,5×0,5, М49×0,75, М55×0,75,М58×0,75,М72×0,75, М77×0,75, М83×1, М86×1 [10]. Фирма Bushnell (США) предлагает адаптер для ПНВ под фотокамеру с резьбой М52 и длиной 28 мм (фото 4) , а также адаптер под видеокамеру с посадочным размером 042×21 мм [18].

Фото 4. Фотоадаптер 52 мм

Для удобной и точной регулировки положения ПНВ по отношению к фото- и видеокамере представляется целесообразным применение адаптеров в виде кронштейнов. Они позволяют регулировать положение ПНВ и камеры по высоте и в продольном направлении с последующей фиксацией

Фото 5. Кронштейн для крепления ПНВ Dedal 360 к видеокамере (а),

ПНВ ПН-4 с фотокамерой на штативе (б), он же с видеокамерой (в)

(фото 5, рис. 3) [19]. Типичный характер стыковки ПНВ ПН-4К с помощью адаптеров с фото- и видеокамерой показан на фото 5б, в [10]. ПНВ МПН8-

КМ имеет адаптер для установки на телескоп с посадочным размером 1,25” [19].

Рис. 3. Кронштейн (фотовидеоадаптер) ПНВ «Альфа-9022» (ФГУП «Альфа»): 1 – направляющая планка; 2 – уголок; 3 – направляющая механизма крепления; 4 – штативный винт; 5, 6 – фиксирующие винты;

7 – стопорный винт; 8 – штифт

Для удержания ПНВ в руке он может быть оснащен сменной съемной рукояткой.

ПНВ не всегда удобно и возможно держать в руке. В связи с этим он должен быть установлен на штативе или на треноге. Поэтому многие ПНВ имеют стандартное резьбовое гнездо

1/4”×20 для крепления ПНВ на штати- ве или треноге (фото 6) [10].

Если тренога имеет лимб, то существует возможность измерения углов по азимуту и по углу места цели с высокой точностью, доходящей до 1 мрад.

а

б

Фото 6. Крепление прибора дальнего наблюдения ПДН-К на треноге с

лимбом (а) и прибора ПДН-КМ на стойке с выносным кронштейном (б)

в

г

д

Фото 8. Головки поворотные моторизованные: WASP (a); MANTIS (б);

MAXI (в); THOR (г); WATCHMAN отдельная (д) и на машине (е)

В частности, фирма Instro Precision Ltd. (Великобритания) предлагает целый ряд треног (фото 7) [20]. Они предназначены для установки на них ПНВ всех типов. Их можно регулировать по высоте, отслеживать положение объекта наблюдения по азимуту и по углу места цели в широких пределах.

Фото 7. Тренога LOSTH фирмы Instro

Precision Ltd. (Великобритания)

Основные параметры треног приведены в табл. 2. Фирма Instro Precision Ltd. предлагает также головки-гониометры (табл. 2), монтируемые на треноге или на транспортных средствах любых видов [20]. Эти устройства допускают два независимых перемещения с осевой скоростью 50 град./с, точ- ное измерение координат по азимуту и по углу места цели, имеют интерфейс для связи с персональным компьютером и удовлетворяют требованиям военного стандарта MIL STD 810 Е (фото 8).

Широко распространенными принадлежностями к ПНВ являются инфракрасные осветители и целеуказатели [6]. Для ПНВ, предназначенных для подводного видения, эти устройства излучают в зеленой области спектра [17]. Конкретным примером типичных ИК-осветителей являются светодиодные приборы «Альфа-8011» и «Альфа-111» ФГУП «Альфа» (РФ) (фото 9) [21]. Их основные параметры приведены в табл. 3.

Фото 9. Светодиодные ИК-осветители «Альфа-8011» (а) и «Альфа-8111» (б)

На фото 10 показаны ИК светодиодный осветитель «Луч-4» и ИК лазерный целеуказатель «Луч-3» [22]. Лазерные целеуказатели используются в основном для комплектации наго- ловных ночных монокуляров и очков ночного видения, образуя совместно с ними ночной прицельный комплекс. Лазерные целеуказатели монтируются на оружии, их положение выверяется таким образом, чтобы при стрельбе пули попадали в пятно подсвета, формируемого целеуказателем. Стрелку достаточно только придать оружию положение, при котором пятно подсвета совмещается с целью, – и можно открывать огонь.

Фото 10. ИК светодиодный осветитель «Луч-4» (а) и ИК лазерный целеуказатель «Луч-3» (б) для ночных охотничьих прицелов серии «Кедр»

Не видимое для глаза ИК-пятно подсвета и цель наблюдаются в наго-ловный ПНВ. Такой комплекс позво- ляет вести огонь с ходу, при десантировании и весьма эффективен при проведении антитеррористических операций. Характерным примером такого устройства является ночной прицельный комплекс «Альфа-1962» [23] (рис. 4). Комплекс может быть исполь-

Рис. 4. Ночной прицельный универсальный комплекс «Альфа-1962» и его принадлежности: 1 – ночной монокуляр «Альфа-9022»; 2 – целеуказатель лазерный «Альфа-7115»; 3 – насадка афокальная; 4 – ИК-осветитель «Альфа-8111»; 5 – крепление универсальное «Альфа-6211»; 6 – оголовье с регулируемыми ремнями; 7 – устройство зарядно-разрядное УЗР-УБ

Фото 12. Портативный лазерный дальномер YARDAGE фирмы Bushnell (США)

зован как для стрельбы, так и для наблюдения в сумерки и ночью. В этом комплексе используется лазерный це-леуказатель «Альфа-7115» [12].

Основные параметры типичных лазерных целеуказателей приведены в табл. 4. На фото 11 представлены наиболее интересные модели лазерных целеуказателей фирмы Night Vision Equipment Company (CIF) [12].

В комплект ПНВ часто входят фильтры: нейтральные для проверки ПНВ в дневных условиях, красные КС-17 и КС-19 для повышения контраста изображения в условиях атмосферной дымки и ряд других фильтров. Для подводных ПНВ применяют узкополосные зеленые фильтры.

в

г

Фото 11. Лазерные целеуказатели: а – GCP-2; б – АСР-2; в – комбинированный лазерный осветитель-целеуказатель

ATILLA; г – дневно-ночной лазерный целеуказатель AIM-200

Фото 13. Цифровой магнитный компас: а – стыкуемый с очками ночного

Рис. 5. Вид поля зрения лазерного дальномера YARDAGE: 1 (SCAN) – режим сканирования, позволяющий непрерывно отслеживать положение цели, до которой измеряется дальность, 2 – индикатор разряда батареи питания, 3 – перекрестие: при его совмещении с изображением цели следует нажать кнопку и выполнить измерение, 4 – индикатор дальности цифровой

видения через их объектив; б, в – дополнительные блоки, прилагаемые к ПНВ, –

WRIST-TOP DNS PRO и HANDHELD DNS PRO

В комплект ПНВ может входить портативный лазерный дальномер. Характерным его примером может служить модель YARDAGE фирмы Bushnell (США) (фото 12) [18]. Прибор обеспечивает измерение дальности в преде-

лах 14 – 850 м с точностью ±1 м. Увеличение визира дальномера составляет Г = 1 ^× , напряжение питания =3 В, габариты 45×100×80 мм, масса 0,204 кг [18]. Типичный вид поля зрения лазерного дальномера дан на рис. 5

В комплект ПНВ может входить цифровой магнитный компас. Он может быть выполнен в виде узла, сопряженного с входным зрачком объектива ПНВ, в частности, очков ночного видения (фото 13а) [15], либо в виде портативного отдельного блока (рис. 13б, в) [18]. Такой компас обеспечивает определение положения сторон света с точностью не хуже 1°.

Продолжение в № 2, 2008 г.