Якушенков Ю.Г., Луканцев В.Н., Колосов М.П. Методы борьбы с помехами в оптико-электронных приборах (1981), страница 32

Элементы приемника излучения расположены радиально и обеспечивают более высокое разрешение вблизи центра углового поля, где элементы приемника меньше по размерам, имеют более высокую чувствительность и подвергаются более длительному воздействию излучения благодаря выбранному закону сканирования (например, квазиспиральному). Последовательный метод обработки изображения основан на использовании одного приемника излучения со !6т сканированием по двум координатам |34~.

Метод позволяет получать качественное телевизионное изображение, но требует очень быстрого сканирования и применения малоинерционных приемников излучения типа НКС6Те. Отсутствие необходимости преобразования развертки обеспечивает непосредственно сопряжение приемной части с телевизионным индикатором. В отличие от первых двух методов, использующих механическое сканирование изображения, в третьем используется электронное сканирование изображения |69, 78~.

Он реализован на устройствах типа ПЗ|С. Такое устройство иногда содержит две полупроводниковые решетки, одна из которых формирует сигналы изображения, а вторая хранит эти сигналы. Формирующая решетка состоит из множества чередующихся рядов активных и неактивных приемных площадок с зарядовой связью на подложке, чувствительной к инфракрасному излучению. Каждая площадка, снабженная системой электродов, связывающих ее со сдвиговым регистром, формирует или хранит один элемент изображения.

Неактивные ряды площадок закрыты полосами из материала, не пропускающего ИК излучение. Ряды площадок, соответствующие активным и неактивным рядам формирующей решетки, при считывании подключаются к детектору, на выходе которого вырабатываются сигналы, свободные от фоновой составляющей. По мнению зарубежных специалистов для обеспечения помехозащищенности тепловизионных систем необходимо учитывать физиологические особенностизрительного восприятия, а также, по давным|34|, полосупропускания, влияние временнбго пространственного суммирования, вероятностный характер обнаружения и опознавания объекта, возможные режимы работы глаза,прикоторых обнаружение лимитируется или контрастом, илн шумами, чувствительность к параметрам покадрового чересстрочного разложения изображения.

При учете этих требований можно построить систему, весьма близкую к оптимальной. 7.8. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЪ|Х ПРИБОРОВ ОТ МОЩНЪ|Х РАВНОМЕРНЪ|Х ФОНОВЪ|Х ИЗЛУ*|ЕНИЙ Защита ОЭП от постоянно действующих равномерных фоновых излучений обеспечивается, как правило, !68 выбором рационального рабочего спектрального диапаа зона или диапазонов. Это, например, зарубежная оптико- электронная система дистанционного наведения ракеты на цель [35, 58) (рис. 7.15).

В этой системе в управлении полетом ракеты при ее наведении на цель участвует оператор (1), который через визирное устройство (2) (электронно-оптический преобразователь) наводит на цель (4) ось оптико-электронного координатора (8) си. стемы наведения ракеты (5). Визирное устройство и координатор жестко связаны. В процессе наведения ракеты на цель координатор принимает излучение трассера или факела, формирует в электронном блоке (б) сигнал рассогласования н через линию связи (7) передает на ракету сигналы управления ее полетом. При наве- Рис. 7.15. Оптико-электронная система наведения ракеты денни ракеты ночью район цели и ракету специально освещают, например, прожектором (8), однако отраженное от ракеты излучение попадает в визирное устройство, что может привести к ослеплению оператора.

В конкретном случае, рассмотренном в 158], предлагается визирное устройство сделать чувствительным в диапазоне излучения 0,6...1,2 мкм, координатор — чувствительным в диапазоне 1,8...2,6 мкм, а освещение района цели и ракеты обеспечить излучением в диапазоне 0,6...2,6 мкм. Чтобы отраженное излучение от ракеты ие было принято визирным устройством и не ослепило оператора, 169 на ракете предлагается установить отражающе-поглощающее устройство, которое отражает излучение в диапазоне 1,5...2,6 мкм и поглощает излучение в диапазоне 0,6...1,5 мкм. Отражающе-поглощающее устройство может состоять из одной или нескольких металлических (например, алюминиевых) пластин, стеклянных призм из фтора или германия, зеркально-линзовых элементов..

С этой же целью можно производить подсвет района цели и ракеты источниками, создающими излучение в различных диапазонах спектра, например 0,6...1,5 мкм и 1,5...2,6 мкм. Возможно множество случаев, когда равномерное мощное фоновое излучение действует кратковременно, например при попадании прямых солнечных лучей, лазерного излучения или вспышек орудий в момент выстрелов.

За рубежом для защиты от таких помех вводят специальное устройство затворного типа, управляемое индикатором мощной фоновой засветки. Индикатором мощной фоновой засветки может служить пороговое устройство, установленное на выходе основного оптико-электронного канала ОЭП, либо специальный оптико-электронный канал, содержащий, как, например, предлагается в 155), несколько приемников излучения, соединенных через конденсаторы и полевые транзисторы с усилителем, имеющим нелинейную характеристику и широкий динамический диапазон.

Каждый приемник излучения работает независимо, и относительно высокая освещенность одного из них не влияет на чувствительность других. Затворное устройство может быть установлено как на входе ОЭП, например в виде управляемой диафрагмы (рис. 7.16), так и на выходе, например в виде коммутатора (рис. 7.17). В ОЭП, работающих при низких уровнях освещенности (например, ночью) и имеющих в своем составе телевизионные трубки (например, секон) в сочетании с электронно-оптическими усилителями, относительно мощные фоновые излучения вызывают разрушение мишени телевизионной трубки и люминесцептного экрана усилителя.

За рубежом предлагают в таких приборах перед входом электронно-оптического усилителя устанавливать затворное устройство, схема управления которым содержит специальный приемник излучения, детектор скорости изменения освещенности, пороговое устройство и реле времени, например с временем вы- по держки 1 и 10 с. Время, в течение которого затвор должен находиться в закрытом состоянии, может определяться вычислительным устройством [65, 671, в которое вводятся данные о диапазонах прицеливания орудий, азимутальных углах и интервалах между выстрелами с учетом изменения скорости стрельбы из-за нагрева орудия. Рис. 7.17.

ОЭП с защитой от мощного фонового излучения: ! — приемная система; у — злектронный тракт; 3 — коммутатор; З вЂ” оконечный каснад; б — измери. тель уровня Фона с пороговым устройством Рнс. 7Л6. ОЭП с управляемой диафрагмой: à — объектив; у — управляемая диафрагма: У вЂ” приемник Фонового излучения; 4 — праемник основного канала; 5 — пороговое устройство: б —.

прпвод диафрагмы Время срабатывания затвора может составлять прингерно 100 мс, поэтому для зашиты прибора от вспышек в первые 100 мс предполагается подключать фотокатод электронно-оптического усилителя яркости и телевизионную трубку к источнику питания через сопротивление, а фокусирующие электроды усилителя яркости и секции электронного изображения телевизионной трубки непосредственно к источнику высокого напряжения. В случае интенсивной засветки прибора нарастание принимаемого потока излучения приводит к увеличению фототока, а следовательно, н к падению напряжения (потенциала) между фотокатодом и фокусирующим электродом.

В результате обеспечивается расфокусировка электронного изображения, вызывающая снижение плотности тока на мишени до безопасной. Сугцественный интерес представляет предложенная за рубежом для защиты ОЭП от мощных фоновых излучений керамика из Р(.ХТ, получившей свое название по первым буквам английских названий химических элементов, входящих в состав керамики (свинца, лан- 171 тана, циркония и титана). Оптические свойства керамики РЕЕТ таковы, что фильтр, выполненный из пластины РЕЕТ, например, толщиной 250 мкм, вложенной между двумя поперечно ориентированными поляризаторами, практически не пропускает излучение до тех пор,. пока на металлические электроды, например из меди или сплава хрома с золотом, шириной 50 мкм, нанесенные осаждением в вакууме на поверхность керамики на расстоянии 1000 мкм друг от друга, не будет подано электрическое напряжение. Напряжение, подаваемое на электроды, меняет ориентацию диполей в керамике, наделяя ее свойствами двулучепреломления, поэтому входящее в пластину из Р1.ЕТ линейно поляризованное излучение выходит из нее с эллиптической поляризацией, степень которой зависит от приложенного напряжения.

В результате становится возможным регулировать долю излучения, проходящего через второй поляризатор. Так, за время менее 1 мс пропускание такого фильтра может уменьшиться до 0,003 /а. На базе керамики из Р1.ЕТ ведутся работы по созданию защитных очков от мощных световых вспышек, возникающих, например, при ядерном взрыве. С этой же целью из керамики РЕЕТ разрабатывается остекление кабин летательных аппаратов 1119, 1201.