- краткие характеристики:

Максимальная взлетная масса — 450 кг, двигатели «Ротакс», масса сельскохозяйственного оборудования — 28 кг. Максимальная скорость — 110 км/ч, взлетная и посадочная скорости — 65 км/ч. Продолжительность полета — З ч. Распылители фирмы «Микронейр» (Англия). Журнал «Крылья Родины» № 8, 1993 г

[650x226]

 

Футурология (продолжение)

 

▪ Проблема «невидимых» диапазонов: ночное зрение в и его зрелищные возможности

Так боялся черных кошек, что выходил из дома только ночью, когда все кошки серы.

Пропаганда борьбы с суевериями

Ночь всегда стояла на защите privacy. Этому посвящено множество сочинений. Но прогресс всегда стремился приоткрыть завесу ночи и увидеть что творится под покровом темноты. Из самых современных попыток известны опыты с терагерцовым радиовидением. А о попытках увидеть сквозь стены рассказывает фильм Чарльза Рассела «Стиратель» (со Шварценеггером в главной роли): там через прицел импульсной пушки можно видеть сквозь стены, при этом изображение напоминает рентгеновское. Но, конечно, самое распространённое оборудование для любопытных – это ИК–приборы.

Согласно энциклопедическому словарю, инфракрасное излучение – не видимое глазом электромагнитное излучение в пределах длин волн λ от 1-2 мм до 0,74 мкм. Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении значительно отличаются от их свойств в видимом излучении. Например, слой воды в несколько сантиметров непрозрачен для инфракрасного излучения с λ >1 мкм. Инфракрасное излучение составляет большую часть излучения ламп накаливания, газоразрядных ламп, около 50% излучения Солнца.

Эту тему мы уже затронули в первом выпуске справочника «Кто есть кто в робототехнике», приведя два устройства для примера: миниатюрную инфракрасную камеру и тепловизор. Эти два прибора в качестве прелюдии к теме были выбраны не случайно: почему, в некоторой степени объясняет рис. 6.10a. А на рис. 6.10b – иллюстрация к распознаванию автомобильных регистрационных знаков. Смысл здесь в том, что сначала исходное изображение приводится к виду, не зависящему от таких условий наблюдения, как степень освещенности, неравномерное распределение яркости от источников света, расфокусировка, зашумлённость, цветовая неравномерность символов, наличие рисунков и иной графики на подложке номера. Затем на полученном изображении выделяются области, предположительно содержащие номер, в которых проводится более тонкий анализ на основе формального представления масштабных характеристик номерного знака и его выделение.

Немного о зрелищных возможностях подобных приборов.

Портативная инфракрасная наблюдательная система Тhеrmоvision 2000 – тепловизионная система дальнего радиуса действия, совмещающая в себе длинноволновый QWIР-детектор 3-го поколения и оптическую систему с тремя полями зрения (рис. 6.11). Дальность обнаружения более - 10 км.

Эти системы круглосуточно обеспечивают безопасность объектов ВВС США в рамках программы ТАSS (Тасticаl Аutоmаtеd Sесuritу Sуstеm – Тактическая Автоматическая Система Безопасности)

Длинноволновый узкополосный QWIР-детектор с матрицей FРА 320 × 240 пикселей придает высокую температурную чувствительность в различных климатических условиях и делает систему нечувствительной ко всем существующим видам лазерного вооружения противника. Три поля зрения гарантируют гибкость и эффективность фукционирования. Встроенная цифровая обработка обеспечивает такие возможности, как инфракрасный автофокус, автоматическая оптимизация изображений и сетевые коммуникации. Вcя система состоит из четырех основных частей - треноги, панорамной головки, дисплея и блока питания. Основные технические характеристики:

– широкое поле зрения, град/мгновенное поле зрения, мрад – 25 × 19/1,37;

– среднее поле зрения, град/мгновенное поле зрения, мрад – 6,0 × 4,5/0,33;

– узкое поле зрения, град х мгновенное поле зрения, мрад – 0,99 × 0,74/0,054;

– температурная чувствительность, °С – 0,03;

– спектральный диапазон, мкм – 8-9;

– тип цифрового изображения – полноцветное 14-битовое;

– дальность обнаружения, км – 17 (танк НАТО STANAG 4349).

ThermoVision Sentry POD – система на основе камеры для круглосуточного внешнего наблюдения, предложенная фирмой, специализирующейся в области систем на основе неохлаждаемых микроболометрических камер. Система обеспечивает непрерывное наблюдение в дневных/ночных условиях и выполнена в виде прочных герметичных и легких в использовании модулей.

Использование технологии неохлаждаемых детекторов последнего поколения позволяет системе высокую чувствительность, хорошую четкость изображений и долговременную стабильность. Два поля зрения обеспечивают как воспроизведение общей ситуации, так и возможность отображения по запросу крупного плана. Инфракрасная оптическая система обеспечивает соотношение 4:1 между широким и узким полями зрения. Более хорошая ситуационная осведомленность достигается при использовании широкого поля зрения, а детализированное распознавание обеспечивается при использовании узкого поля зрения. Непрерывное цифровое электронное масштабирование (увеличение) в пределах 4:1 при сохранении воспроизведения прямого изображения и деталей сцены предоставляет возможности по дополнительному увеличению и по тонкой настройке для выделения целей.

Возможности по встроенной обработке, которые упрощают пользование системой, включают функцию автофокусировки (Аutо-Fоcus), позволяющую автоматически получать четкие инфракрасные изображения.

Функция InstАlеrt Object Tagging Alarm обеспечивает выделение красным цветом таких нагретых объектов, как люди или автомобили, для немедленного привлечения внимания оператора (фон изображения остается черно-белым для детализированного анализа сцены)

Встроены функции автоматического изменения уровня/коэффициента передачи (Auto Level/Gain) и автоматического выбора уровня контрастности (Аutо-Соntrаst). Использование 14-битового динамического диапазона и алгоритма гистограммной коррекции позволяет быстро оптимизировать контрастность изображения для обеспечения максимального выделения сцены, распознавания и сопровождения воспроизводимых объектов.

С целью защиты от воздействия солнечных лучей встроена светозащитная бленда. Применение неохлаждаемого микроболометрического детектора упростило техническое обслуживание и ремонт благодаря устранению движущихся деталей, требующихся для охлаждения детектора.

Сказанное важно для создания робота-тележурналиста. Представим, что некая телекомпания решила провести журналистское расследование, по итогам которого смонтировать для эфира сенсационный сюжет. В ходе расследования необходимо скрытно подобраться к объекту съёмки. Это можно сделать только ночью и только с помощью робота, который не будет выдавать себя тепловым излучением и будет адаптирован к рельефу местности. Следовательно, робот должен обладать «ночным» зрением, причем это зрение должно быть максимально высококачественным, чтобы результат съёмки эффектно смотрелся потом на телевизионных экранах.

Дальность ночного зрения в закрытом пространстве, например, в трубе может возрасти на 10 и более процентов за счет отражение излучения при ИК-подсветке от близлежащих стенок. Если нормирование излучения проходило в этих условиях, то можно столкнуться с тем, что в условиях открытой местности предельная дальность, как и дальность нормального качества изображения, может оказаться несколько меньше.

Эту особенность необходимо учитывать, знакомясь с характеристиками других приборов. Например, уже входит в практику понятие ЭОП IV поколения, под которыми подразумеваются «безореольных» ЭОП с импульсными источниками питания. И обещается, что при нормированной ночной освещенности на местности, качество изображения ночной «сцены» при использовании приборов на основе ЭОП IV поколения не будет уступать изображению, получаемому дневными системами.

В то же время, если под «местностью» подразумевать подводное пространство, то идёт работа над созданием пассивных и активно-импульсных оптикоэлектронных приборов и систем подводного видения на основе разрабатываемых новых ЭОП обеспечит поиск и обнаружение в приповерхностных слоях морей и океанов. Чтобы снабдить подводного робота достаточно чувствительными камерами, необходимо обеспечить высокую чувствительность фотокатода ЭОП III поколения в «сине-зеленой» области спектра, в которой морская вода имеет максимальную прозрачность.

Актёр кино – это привидение на простыне. При этом, согласно сценарию, анализ - это разоблачение.