В дикой природе живые существа разделены достаточно четко на ночных и дневных обитателей. Но вот человеку уже давно стало мало светового дня, поэтому практически все представители нашей цивилизации ведут активную жизнь и после захода солнца.
Естественно, что многим их них приходится выполнять процесс управления своим транспортным средством в темное время суток. Для некоторых людей это вызывает определенные осложнения – не хватает освещения, или свет встречных машин слепит глаза. Система ночного видения для автомобиля позволит избежать большинства этих проблем, чтобы управлять машиной в комфортных и безопасных условиях.
Предназначение системы ночного видения для автомобиля и принцип её работы
Система ночного видения даёт возможность получить водителю больше информации о происходящем на темной дороге (автомобили, пешеходы или иные препятствия). Тем самым уменьшается психологическая нагрузка на водителя и, в конечном счете, повышается безопасность движения.
Система ночного видения добавляет комфорта при вождении автомобиля
Применение системы сегодня довольно ограниченное. Она предлагается только как опция для автомобилей премиум-класса. В принципе — это судьба многих полезных нововведений на автомобилях. Сначала премиум-класс, а потом, если применение новой системы себя оправдало, то и более дешевые автомобили.
Система при помощи специальной камеры обнаруживает тепловое излучение объектов, обрабатывает полученный сигнал и выдает на дисплей изображение.
Все системы ночного видения делятся на активные и пассивные:
- Активные используют источник инфракрасного света, находящийся на автомобиле.
- Пассивные системы не имеют такого источника, а воспринимают только инфракрасное излучение от объектов.
Системы дают возможность видеть происходящее на дороге на расстоянии до 250 метров.
Торговые названия систем:
- активные: Night View Assist, Night View;
- пассивные: Night Vision Assistant, Night Vision, Intelligent Night Vision System.
Наиболее прогрессивные модификации систем ночного видения, кроме помощи водителю, могут оповещать пешеходов о возможной опасности.
В своем составе система имеет следующие узлы:
- инфракрасные активные или пассивные камеры, расположенные в фарах;
- обычная видеокамера, расположенная в салоне возле лобового стекла;
- электронный блок управления;
- монитор для вывода информации (на щитке приборов или используется дисплей мультимедийного комплекса).
Как работает автомобильная система ночного видения
Алгоритм работы системы следующий. Она вступает в работу, когда скорость автомобиля достигнет 45 км/час. Блок управления получает информацию от камер. От инфракрасных – о ситуации на дороге впереди автомобиля. От обычной – в светлое или темное время суток, есть ли впереди на дороге другие автомобили, встречные и попутные. После обработки информация выдается на монитор.
Принцип работы системы
Система в состоянии обнаружить и идентифицировать пешехода на расстоянии до 80 метров.
Пешеходы предупреждаются либо освещением их в течение короткого времени, либо вспышками. Для этого используются дополнительные поворотные фары, часто светодиодные, расположенные рядом с противотуманными фарами.
Если впереди на дороге есть другие автомобили, фары не включаются. Эта функция предусмотрена также из соображений безопасности, чтобы не ослепить водителей.
Видео:
Неплохая опция для облегчения вождения автомобиля в ночное время, жаль только, что устанавливается система не на все машины.
Особенности систем ночного видения
Конструктивно все устройства оснащены активными камерами, которые установлены в фарах главного света, видеокамерами за лобовым стеклом, информационным экраном в салоне автомобиля и электронным блоком управления.
Инфракрасные системы позволяют зафиксировать обстановку на дороге. Они определяют, какое время суток на данный момент, а также наличие встречных или впереди идущих авто. Информация подается на электронный блок автомобиля, затем обрабатывается и поступает на экран.
В случае с Mercedes, в качестве экрана в салоне используется высококачественный ж/к дисплей на приборной панели для авто S-класса или экран навигационной системы для авто E-класса. Первые камеры выводили картинку на стекло.
О любой опасности пешеходов оповещают короткие световые сигналы или освещение фарами автомобиля на протяжении нескольких секунд. Если замечены движущиеся впереди или навстречу автомобили, то система не сработает, чтобы не ослеплять их. Система срабатывает при скорости движения не ниже 45 км/ч и обнаружении пешеходов на расстоянии не больше 100 метров.
Составляющие камеры
Автомобильные приборы ночного видения состоят из следующих узлов:
- Активного или пассивного устройства инфракрасного излучения для автомобиля, которое расположено в фарах.
- Обычной видеокамеры в салоне около лобового стекла.
- Электронного блока управления.
- Монитора для отображения информации на экран или режима в составе мультимедийного комплекса.
Во время движения датчики автомобиля улавливают тепловые сигналы и передают на камеру, которая снимает изображение. Затем оно поставляется на бортовой компьютер автомобиля, который проецирует картинку в нужном масштабе.
Как это работает
НАЧНЕМ с того, что, хотя человеческий глаз нередко называют “самым совершенным оптическим инструментом”, видит он всего лишь тысячные доли от всего спектра оптического излучения. Вдобавок при освещении ниже 0,01 люкс (то есть в глубоких сумерках) мы способны видеть только крупные объекты, расположенные неподалеку, и не можем различать цвета.
Приборы ночного видения (ПНВ) работают в недоступном человеку инфракрасном диапазоне оптического излучения. Внешне они напоминают обычную камеру видеонаблюдения. Особый блок – электронно-оптический преобразователь – превращает эти невидимые волны в доступное глазу изображение, возникающее на экране монитора.
По принципу действия ПНВ (в том числе автомобильные) делятся на пассивные и активные. Первые еще называют тепловизорами – они распознают тепло, излучаемое предметами. Чем выше температура у объекта, тем ярче он выглядит на экране, особенно хорошо видны люди и животные. Впрочем, “картинка” у тепловизоров весьма специфичная – она напоминает черно-белый негатив.
Активные ПНВ выдают более привычное изображение. В отличие от тепловизоров они видят не собственное излучение предмета, а отраженные от него лучи инфракрасной подсветки. То есть дорога освещается ИК-фарами точно так же, как и обычными, а специальная видеокамера “видит” ее подобно глазу. Изображение на мониторе можно сравнить с черно-белой фотографией посредственного качества. Различать особо мелкие детали от систем ночного видения не требуется, главное – четко обозначить сам объект. Инфракрасные лучи невидимы, и даже включенные на полную мощность специальные фары не создают никаких помех встречным водителям.
Для подавляющего большинства автомобильных ПНВ предельной считается дальность 300 м. Увеличивать ее нет смысла – все равно на экране монитора пешеход будет отображаться в виде малоразличимой точки.
Системы ночного видения
На практике все выглядит довольно просто. Инфракрасные прожекторы установлены в блоке фар, инфракрасная камера расположена у верхней кромки лобового стекла. Компьютер обрабатывает изображение, а на дисплее отображается полученная картинка. Так, например, выглядит система ночного видения на Mercedes-Benz.
Инфракрасные лучи невидимы, и поэтому не могут ослепить встречных водителей. Зато радиус их действия сопоставим с дальним светом фар. Кроме того, одним только «невидимым освещением» способности «третьего глаза» не ограничиваются. Например, так можно распознать машину разгильдяя, забывшего отметить наступление темного времени суток обязательным включением «габаритов», или заметить припаркованную на обочине машину. Более того — не составит труда отличить мотоцикл от «одноглазого» автомобиля, хозяину которого лень заехать на сервис и починить свое детище. На дисплее четко будут видны посторонние предметы, валяющиеся на проезжей части, — скажем, упавшие с грузовика коробки или доски. И наконец, самое главное: система обучена заблаговременно предупреждать водителя о появлении на дороге шального велосипедиста без катафотов или заплутавшего пешехода.
Редкая птица
ДОЛГОЕ время автомобильные системы ночного видения считались атрибутом лишь дорогих люксовых моделей. Теперь в московской фирме “Арсенал безопасности” разработан ПНВ, который можно установить практически на любой автомобиль – от “Жигулей” до “Мерседеса”. В частности, мы испытали опытный образец прибора, получившего название “Сова”, установленный на “Ладе” 8-й модели.
– Не обращайте внимания на торчащие провода и грубый крепеж, – предупредил директор фирмы и главный разработчик Игорь Литвиненко. – Система полностью работоспособна, но пока находится в стадии окончательной доводки и регулировки.
Самые важные детали ПНВ – два инфракрасных прожектора. Внешне они выглядят совершенно одинаково, но выполняют разные задачи: первый “заливает” пространство на 80 м перед автомобилем широким потоком инфракрасных лучей, а второй дает узкое направленное излучение, бьющее на 250 м.
Сами ИК-фары смотрятся весьма солидно – классической формы, в виде полушария, абсолютно черные, включая излучатель. Будь я владельцем брутального внедорожника, непременно установил бы их на “кенгурятник” – знакомые джиперы умерли бы от зависти. Инкассаторским машинам и другому спецтранспорту они бы тоже пришлись впору. Но легковым машинам эти прожекторы явно не по мерке. На тестовой “Ладе” фары крепятся к дуге на крыше а-ля джиперская “люстра”. Выглядит это, не спорю, внушительно – то ли измерительный прибор, то ли радар. Некоторые автомобили, проезжая мимо стоящей “восьмерки”, даже сбрасывали скорость. Но на свой хэтчбек гольф-класса я бы такое “украшение” не поставил.
Впрочем, по словам Литвиненко, для легковых автомобилей разрабатываются светодиодные прожекторы, которые будут встраиваться в бампер наподобие противотуманных фар.
Второй важный компонент системы – видеокамера, способная видеть инфракрасные лучи. Это модель одной из специализированных иностранных фирм. Камера относительно компактна – размером примерно со стандартный пластиковый стаканчик, но в данный момент она без корпуса, и поэтому в салоне автомобиля выглядит несколько чужеродно.
Еще один элемент – монитор. В момент испытаний использовался недорогой автомобильный телевизор марки “Videovox”. Но “Сова” может работать с большинством жидкокристаллических мониторов, которые есть на рынке, а также со штатными видеосистемами многих автомобилей. Главное условие – дисплей должен располагать аналоговым видеовходом. Этого для системы вполне достаточно. Сигнал с камеры через цифровой блок обработки изображений подается на вход монитора.
Помимо этого система ночного видения оснащена инфра красным фильтром, который устанавливается перед линзой объектива и убирает различные световые помех и, а в скором будущем дополнится еще и специальным цифровым устройством (тоже своего рода фильтром), которое сделает картинку на экране более четкой.
Как “Сова” спасла кошку
ОТЫСКАТЬ абсолютно неосвещенную улицу в Москве оказалось невозможно. Ради чистоты эксперимента мы отправились на совершенно темную грунтовку на дальней окраине столицы.
Было решено сравнить видимость при ближнем свете фар с изображением на экране “Совы”, полученным в тех же условиях. Пара человек из нашей компании взяли на себя роль “манекенов”.
Первая контрольная съемка на дистанции 50 м. А штатные фары у тестовой “восьмерки” довольно слабенькие… Это только наш фотокорреспондент, как и положено человеку его профессии, видит на таком расстоянии пешеходов в темной одежде. Я же, как ни напрягаюсь, различаю лишь смутные силуэты. Зато монитор ясно показывает две фигуры, а в придачу – все неровности дороги с ухабами и колдобинами. Просим наших помощников отойти на 100 м. Теперь они окончательно растворились в темноте. А вот “Сова” все так же отчетливо показывает и дорогу, и пешеходов. Не изменилась даже яркость изображения, только фигурки на экране стали поменьше. 150 м – как говорится, обзор нормальный. 200 м – фигурки заметно потускнели, но по-прежнему различимы. На таком расстоянии их бы не выхватил из кромешной темноты даже дальний свет фар автомобиля…
Системы от лидеров автопрома
Инфракрасные излучатели у “Mercedes” находятся во внутренних углах фар.
ИК-видеокамера седана из Штутгарта расположена около зеркала заднего вида.
ВПЕРВЫЕ серийно устанавливать приборы ночного видения на гражданские автомобили начали американцы – первопроходцем стал “Cadillac DeVille” выпуска 2000 года с системой “Night Vision” пассивного типа.
Современные машины оснащаются системами ночного видения обоих типов – и активными, и пассивными. Как правило, сами автопроизводители не разрабатывают ПНВ, а обращаются к признанным авторитетам в области высокотехнологичной электроники, например “Siemens VDO” или “Raytheon Systems Co.”, которые и изготавливают такие системы для ведущих автомобильных концернов.
В качестве примера можно назвать две компании – “Mercedes-Benz” и BMW, которые выпускают автомобили, оснащенные штатными ПНВ. Но подход к принципам работы этих устройств у них принципиально разный.
Мерседесовская система “Night View Assist”, которую мы испытали в тот же вечер, работает по активному принципу. Дорога освещается двумя инфракрасными прожекторами, встроенными в передние фары. ИК-видеокамера расположена в районе салонного зеркала заднего обзора. Информация выводится на ЖК-дисплей, размещенный на приборной панели, в виде черно-белой “картинки”. Поскольку прожекторы выхватывают из темноты абсолютно все объекты, а не только нагретые, изображение весьма реалистично: видны даже мелкие выбоины на асфальте.
Работает все замечательно, настораживает лишь то, что система “Night View Assist” явно считает себя умней владельца. Она позволяет себя включить, лишь когда, по ее мнению, станет достаточно темно. Следующее ограничение – инфракрасные прожекторы загораются только при движении на скорости выше 15 км/ч, этот пункт даже особо отмечен в прилагаемой инструкции. Кроме того, прибор бездействует при движении задним ходом. Видимо, у немецких разработчиков были какие-то причины для этих ограничений. Но работа отечественной “Совы” не зависит от режима движения и освещенности – она может быть задействована когда угодно, даже при выключенном зажигании – от автомобильного аккумулятора. По дальнобойности мерседесовская “Night View Assist” тоже несколько уступает российской разработке – примерно 150 м.
Пассивный прибор от компании BMW, который называется “Night Vision”, представляет собой тепловизор, видеокамера которого закреплена в нижней части переднего бампера. Дальность его работы составляет около 300 м. Система чутко улавливает разницу температур и отчетливо “рисует” живые объекты. Но с препятствиями на дороге дело обстоит хуже. Яму или камень, если они не отличаются температурой от асфальта, камера не видит. Зато система реагирует на скорость автомобиля и по мере ее возрастания увеличивает дальность обзора, а при повороте машины смещает “картинку” на экране в сторону движения.
Сказать, какая система лучше, – сложно. Соревнование активных и пассивных ПНВ рассудит время. Тепловизоры отчетливее “видят” пешеходов, а активные системы – неживые объекты. Специалисты считают, что оптимальным решением будет комбинирование обоих принципов работы. По всей видимости, такие приборы появятся на рынке в скором будущем.
Как работает система ночного видения автомобиля
Новые технологии все чаще внедряют в автомобили, одной из них является NVA или по-другому система ночного видения автомобиля. Рассмотрим принцип работы, применение и назначение системы.
Не единожды у водителя возникали проблемы во время езды в тёмное время суток. Теперь же их поможет устранить система ночного видения. Ещё до того как добралась до автомобильной индустрии, её применяли в военной. Только сравнительно недавно её начали внедрять в автомобили.
Мой опыт тестирования ночного видением автомобиля Lanmodo Vast
Честно говоря, мой первый опыт использования этой системы был очень увлекательным. Система ночного видения Lanmodo Vast дает вам точное представление о том, что находится на дороге. Несмотря на компактные габариты, Lanmodo Vast видит гораздо дальше самого водителя в темноте, тумане и других сложных погодных условиях. Нет необходимости ручного включения / выключения системы, поскольку она автоматически запускается при запуске двигателя автомобиля. В дополнение к своей эффективности, экран дает вам гораздо более широкое изображение улицы. Кроме того, изображения являются красочными и с высоким разрешением.
Во время моей первой поездки без включенных фар — вид был ясным и с естественным освещением.
Во время вождения вы можете видеть четкое изображение улицы в том виде, в каком оно есть, даже без уличного освещения. Дальность видения составляет 300 м, больше, чем у дальнего света фар, что помогает вам безопасно управлять автомобилем. Вы можете легко и вовремя увидеть приближающийся дорожный знак, пешехода или любое животное рядом с дорогой.
Камера ночного видения Lanmodo специально разработана для того, чтобы отчетливо разглядеть происходящее в любых сложных погодных условиях, таких, как снег или дождь.
В целом, камера ночного видения Lanmodo Vast превосходит все ожидания, обеспечивая первоклассную производительность. Работает так, как ожидалось.
Раскрытие представления о системе ночного видения
Система NVA машины, как правило, помогает водителю справиться с условиями движения в вечернее и ночное время суток. Эта система предназначена для распознавания различных объектов и пешеходов на неосвещенных местах трассы, её последующую траекторию и, конечно же, помогает увидеть разные препятствия, которые могут помешать нормальному передвижению автомобиля по дороге.
Также здесь стоить заметить ещё об одном плюсе этой системы ночного видения, — она помогает зрению водителя автомобиля не так сильно напрягаться, как это бывает при обычных условиях, и к тому же увеличивает безопасность автолюбителя во время передвижения машины. При покупке автомобиля для обеспечения ещё более лучшей безопасности во время езды, необходимо обращать внимание в основном на машины премиум — класса, поскольку именно они обладают встроенной системой ночного видения, которая устанавливается как опция непосредственно производителями.
Как и любой тепловизор или любое другое похожее устройство, принцип функционирования системы основывается на запечатлении теплового (инфракрасного) излучения движимых и недвижимых предметов или людей с помощью специальной камеры. После восприятия таких объектов, они воспроизводится на дисплее подобно серому изображению с образом такого же цвета в масштабированном размере, который можно увидеть отчётливо.
Принцип действия камеры
Камера ночного видения в автомобиле работает по принципу теплового излучения. Например, машина во время езды выделяет тепло, на нем и основывается работа данного устройства.
- Инфракрасное или тепловое излучение определяет специальный тепловизор.
- Устройство получает информацию и делает из нее изображение, которое подается через монитор в салон авто.
Благодаря камере ночного видения на экране монитора образуется изображение с наиболее четкими контурами различных предметов, что создает комфорт и удобство при поездках в ночное время суток.
Почему же специалисты рекомендуют устанавливать данные системы в авто?Все очевидно: по статистике, большая часть аварийных ситуаций происходит именно ночью, когда на автовладельца накладывается лишняя нагрузка в плане управления и видимости.
Разновидности устройств
Системы ночного видения для авто подразделяются на следующие категории:
- Пассивные устройства.
- Активные устройства.
Пассивные камеры работают исключительно на получении информации о тепловом излучении от встречных объектов. Активные получают информацию с помощью собственного излучения и ярко подсвечивают все важные предметы.
Таким образом, пассивные лучше реагируют на двигающиеся объекты, а активные — на неподвижные. Если у вас достаточно средств для приобретения данного оборудования, то рекомендуется покупать сразу две модели.
Немного истории
Первые устройства с использованием теплового излучения появились еще в шестидесятых годах и с тех времен стали популярными. Аппараты применяют в военной индустрии для вычисления врага при плохой обзорности, в спасательных операциях во время поисков людей или животных и в автомобильной сфере.
Нужна ли камера ночного видения
Польза камер ночного видения неоценима, но доступна ли она простым водителям? Система ночного видения – устройство не из дешевых, потому что само по себе производство и материалы стоят довольно дорого. Поэтому системы пока только встречаются в машинах премиум-класса.
Однако при желании вы можете приобрести камеру отдельно на свой автомобиль. Стоит учитывать, что такая покупка станет прекрасной возможностью обезопасить себя от неприятных ситуаций в дороге.
Статья в тему: Выбираем лучший автомобильный компрессор для подкачки шин
Виды систем ночного видения автомобиля
Системы NVA можно поделить на два вида пассивные и активные. Пассивные системы ночного видения не обладают индивидуальным источником теплового излучения. Инфракрасная камера «ловит» инфракрасные излучения вышеуказанных объектов на расстоянии примерно до 300 метров. Обычно такое приспособление характеризуется высоким уровнем контрастности, но и одновременно низким разрешением общей картинки. Выделяют такие пассивные системы NVA от авто производителей как BMW, Audi, Intelligent Night Vision System от Honda и General Motors.
Разновидности систем
Сегодня человек имеет возможность выбрать из двух вариантов систем ночного видения для своего транспортного средства:
- Пассивное оборудование.
- Активные системы.
Пассивная автомобильная камера ночного видения работает только за счет получения информации о тепловом излучении встречных объектов. Активные системы дополнительно обрабатывают данные собственным инфракрасным излучением, как бы подсвечивая все важные объекты.
В итоге первый вариант лучше «разбирается» в движущихся объектах, тогда как второй – дает больше информации о неподвижных предметах. Поэтому, если у человека есть такая финансовая возможность, специалисты рекомендуют приобретать сразу оба типа подобного оборудования, хотя оно и стоит достаточно серьезную сумму денег.
Система Night View Assist Plus от Mercedes-Benz
Последняя новинка Night View Assist Plus из подобных систем автомобиля от разработчиков Mercedes-Benz является ещё более усовершенствованной как с функциональной, так и с технической стороны. Кроме всех выше обозначенных обычных функций оповещения водителя, эта система ночного видения способна предупреждать пешеходов о возможной опасности.
Такая система от Mercedes включает в себя электронный блок управления, тепловые активные камеры в передней оптике, видеокамеру возле центрального зеркала заднего вида и информационный дисплей в салоне автомобиля.
Эти тепловые видеокамеры данной системы ночного видения непосредственно помогают выводить информацию о дорожной обстановке на дисплей. Камера позволяет определять передвижение автомобиля в то или другое время суток, наличие встречных или же впереди едущих других автомобилей. Как только информация об окружающей обстановке фиксируется, то она передаётся в специальный электронный блок управления, в котором она обрабатывается и потом уже демонстрируется на информационном дисплее.
Информационный дисплей представляет собой жидкокристаллический дисплей, который располагается на щитке приборов (S-класс) или представляет собой экран навигационной системы (Е-класс). Хотя до этого нужная информация системы ночного видения выводилась именно на лобовое стекло.
Ещё одним достаточно интересным явлением в этой системе ночного видение бывает то, что пешеход заблаговременно предупреждается о грядущей опасности. В таких ситуациях в его сторону начинают подаваться короткие световые сигналы или фары автомобиля просто беспрерывно светятся на протяжении пяти секунд. Также здесь хорошо продумано то, что когда едет встречная машина, то система ночного видения не срабатывает. Это лишний раз «спасает» от ослепления водителей в тёмное время суток.
Система ночного видения Mercedes срабатывает, когда автомобиль движется со скоростью, начиная от 45 км/час, учитывая локацию пешехода не более чем на расстоянии в 80 м от движущейся машины.
Освещая путь
Поначалу свои изыскания Кузьмин с Беспоместных вели, что называется, из спортивного интереса. «Чем дальше уходили в процессе испытаний, тем интереснее становилось», — говорит Максим Кузьмин. Знания брали в интернете, в университетских библиотеках, к разработкам подключали специалистов по всей стране.
Главная проблема инфракрасных камер — «засветка» (эффект блюминга), когда изображение портится из-за света встречных фар. «Я не встречал ни одной системы, которая хорошо и далеко “видела” бы ночью и при этом ей не мешали бы источники встречного света, — рассказывает Максим Кузьмин. — А нам удалось решить эту проблему, усовершенствовав алгоритм обработки видеосигнала. Мы получили четкую картинку, причем цветную, чего до сих пор в системах ночного видения не было».
При этом «картинку» дороги водитель может видеть, глядя прямо перед собой, — она выводится проекцией на лобовое стекло, в зоне под зеркалом заднего вида (не нужно переводить взгляд с дороги на монитор). В Irway считают это преимуществом; с другой стороны, создатели «Совы» в свое время отказались от такой идеи, посчитав, что проекция на лобовое стекло будет слишком сильно отвлекать водителя от дороги.
Еще одним новшеством стало то, что разработчики Irway додумались задействовать для инфракрасной подсветки штатные фары дальнего света. К ним подключается специальный прибор, и они начинают работать в ИК-диапазоне. Иначе пришлось бы устанавливать дополнительно инфракрасные фары-прожекторы на решетку радиатора или на крышу — в общем, помучились бы с этим. Такое «украшение» могло бы испортить внешний вид автомобиля и многих удержало бы от покупки системы.
На эти изобретения разработчики получили три патента.
Первые установки Irway расходились по знакомым, вспоминает Кузьмин: «Бывало, прокатишь кого-то, и у них глаза загораются: ну и штука… Хотя сначала даже у владельцев премиальных автомобилей имелись вопросы — что это такое и зачем нужно. Но после поездки на машине с нашей системой у них раскрывались глаза».
Система ночного видения Dynamic Light Spot от BMW
Конечно же, разработчики системы от Mercedes-Benz молодцы, но их. Это можно объяснить тем, что ею был создана интеллектуальная система ночного видения автомобиля, которая определяет пешехода в потенциально-небезопасной зоне приближенной к трассе.
Ночное видение Dynamic Light Spot способна освещать автоматически пешехода, который находится в потенциально неблагоприятной локации от автомобиля. Именно поэтому поворотные диодные фары фиксируются в местах, отведённых для противотуманных фар.
Поворотные диодные фары хороши тем, что у них есть возможность освещать объекты за пределами дороги. Также стоит указать, что система Dynamic Light Spot дополняет систему ночного видения Night Vision от BMW.
Видео пример работы системы NVA на Mercedes-Benz:
Почему автомобильная система ночного видения – необходимость?
Установка системы ночного вождения в автомобиль– поможет автомобилистам обнаруживать опасные препятствия на проезжей части, на порядок снижает напряжение водителя при управлении ТС в условиях плохой видимости и ночное время, способствует уверенному управлению в любое время и при любых погодных условиях.
Профессиональные охотники устанавливают систему ночного вождения в машину для наблюдения и обнаружения дичи прямо из автомобиля.
Автолюбители, стремящиеся оснастить салон по последнему слову техники, приобретают систему ночного видения для автомобиля с целью выделит свой автомобиль и создать для себя максимально комфортные условия.
И если раньше систему ночного видения в авто можно было встретить только в люксовых категориях автотранспорта, то сейчас их устанавливают и в бюджетных моделях.
Принцип действия автомобильных систем ночного видения и можно ли их сделать своими руками
Системы ночного видения уже достаточно давно и активно используются в военной индустрии. Ими оснащают разнообразную технику, комплектуют соответствующими приборами военных. А вот в мир гражданских автомобилей это оборудование попало совсем недавно, но успело громко заявить о себе. Не все понимают, зачем на обычной машине нужна подобная система и что она даёт. В действительности это полезные устройства, значительно повышающие уровень безопасности и дающие уверенность водителям при передвижении в тёмное время суток. Важно учитывать, какой именно прибор ночного видения (ПНВ) вы будете использовать, поскольку системы могут быть реализовать по-разному. Одни просто повышают яркость картинки, которая передаётся с внешних камер на монитор. Другие же, являющиеся более функциональными, преобразуют изображение с помощью дополнительных инфракрасных датчиков. Это превосходный дополнительный помощник. Но пока подобные системы устанавливаются преимущественно на дорогостоящие автомобили ведущих автопроизводителей. Владельцы более скромных машин также могут рассчитывать на установку системы, причём многие делают её своими руками практически из подручных средств.
Принцип работы системы ночного видения.
Мое первое впечатление от Lanmodo Vast
При получении посылки первое положительное впечателение было сформировано благодаря прочной упаковке. Ссылка на камеру ночного видения была упомянута сверху, чтобы вы могли легко посетить веб-сайт и узнать более подробно. Вы также получите инструкцию по эксплуатации с красивыми цветными картинками, которая облегчит Вам чтение и понимание.
Для установки оборудования применяется нескользящий коврик. Также имеется высококачественное приложение, которое входит в приборную панель. В другой коробке компактно упакованы следующие аксессуары: присоски, кабель питания, основной кабель и разъемы.
Вместе с комплектом тщательно продуманна небольшая отвертка для вашего удобства при сборке. Далее вы найдете само устройство с верхней защитной пленкой, и аккуратно установленной камерой на задней панели. Камера запечатляет и воспроизводит изображение с высоким разрешением 1080P. Камера заднего вида является водонепроницаемой и состоит из прочного материала, что позволяет получить изображение с разрешением 720. На приборе ночного видения предусмотрена небольшая кнопка, которая поможет вам переключить вид спереди / сзади.
Что это такое
Всем знакома ситуация, когда в тёмное время суток приходится переключаться постоянно с дальнего света на ближний, чтобы не слепить встречный транспорт. Это требует постоянной фокусировки зрения, которое находится в состоянии напряжения. Плюс ближний свет не всегда позволяет полноценно оценить происходящее на обочине. Выбегающие пешеходы, велосипедисты без опознавательных сигналов, припаркованная машина и многое другое могут стать настоящей проблемой. И чтобы её избежать, автомобили оснащаются различными ассистентами и системами, стараются улучшить работу светового оборудования. Но этого далеко не всегда оказывается достаточно. Потому производители начали постепенно внедрять системы ночного видения, которые прекрасно проявили себя на практике. Системы ночного видения для автомобилей представляют собой специальные приборы для повышения качества восприятия окружающего пространства при условиях плохой видимости, которая обусловлена тёмным временем суток, туманом, дымом и пр. В подавляющем большинстве случаев ПНВ идёт в качестве дополнительного оборудования, причём стоит такая опция достаточно много.
Наиболее эффективными считаются системы ночного видения, которые устанавливаются в передней части автомобиля. Камера работает совместно со специальными инфракрасными датчиками. Изображение с видеокамеры передаётся на блок управления, куда также поступают данные с датчиков. ЭБУ обрабатывает информацию и выводит её на монитор внутри авто. В итоге водитель может видеть на экране то, что человеческий глаз разглядеть не способен. Альтернативой монитору выступает проекция, которая отображается непосредственно на лобовом стекле. Но подобные системы намного дороже, реализовать их своими руками не получится. Это сугубо заводское оборудование. Существующие на рынке системы можно разделить на 2 категории:
- Активные. Здесь используется источник инфракрасного излучения, расположенный непосредственно на самом транспортном средстве,
- Пассивные. Отличаются тем, что инфракрасные излучатели отсутствуют, потому излучения принимаются только от самих объектов.
ПНВ способны показывать происходящее на дороге на расстоянии около 300 метров, но не более. Этого оказывается вполне достаточно, чтобы вовремя сориентироваться, принять соответствующее решение и избежать ДТП, либо иной неприятной ситуации. На самых современных системах ночного видения предусмотрено наличие оповещения и самих пешеходов. Конструктивно ПНВ состоят из нескольких основных компонентов:
- инфракрасных датчиков излучателей,
- видеокамеры,
- электронного блока управления,
- монитора.
Инфракрасные излучатели, в зависимости от типа прибора, бывают активными и пассивными. Их устанавливают непосредственно в корпус фар, что позволяет следить за происходящим впереди. Камера используется обычная, без каких-либо специальных дополнительных систем. Её устанавливают в районе лобового стекла. Электронный блок управления предназначен для сбора информации с видеокамеры и излучателей, а также для дальнейшей обработки. Монитор выводит обработанную информацию на дисплей, и полученное изображение с возможными незаметными глазу препятствиями становится доступным водителю.
Системы ночного видения
Однако при всех своих достоинствах электронный глаз не может заменить человеческий. Следить за дорогой в любом случае придется традиционным способом — через лобовое стекло. По большому счету, система имеет вспомогательное значение — своеобразное дополнение к зеркалам. К тому же, удовольствие обойдется недешево: например, для BMW 5-й серии Night-view стоит от 112 400 руб.
Мы решили: Покупая автомобиль премиум-класса за два-три миллиона, не стоит экономить сто тысяч на системе ночного видения. В критической ситуации она поможет вам избежать серьезного ущерба и даже спасти жизнь зазевавшегося пешехода.
Третий глаз: системы ночного видения
Виды и принцип работы
В работе камер ночного видения для автомобилей основные функции выполняют датчики и камера. Датчики улавливают инфракрасные и тепловые сигналы, а камера снимает изображение. Когда электронный блок управления обрабатывает полученные данные, на экране проецируется картинка. Обычно это бесцветный образ в заданном масштабе. Но тут важно учитывать тот факт, что прибор ночного видения, предусмотренный в конструкции автомобиля, может быть активным или пассивным. В зависимости от того, какой ПНВ установлен, различают принцип их работы. Активные системы нашли широкое применение в автомобилях компаний Toyota и Mercedes. Здесь предусмотрены инфракрасные излучатели, которые по желанию устанавливаются как отдельная опция. Это позволяет отображать на мониторе картинку с хорошим качеством и разрешением. Такие ПНВ способны обнаружить препятствия на расстоянии около 250 метров.
Принцип действия
Автомобильная система ночного видения работает по тому же принципу, который используется в ее традиционных аналогах. Как известно, все живые существа на нашей планете выделяют тепловое излучение, в той или иной степени. Но не только животные обладают этим даром. Например, любое транспортное средство, при движении выделяет тепло. Именно на этом моменте и основывается работа камеры ночного видения для машины:
- Инфракрасное или тепловое излучение фиксируется тепловизором.
- Оборудование преобразует полученную информацию и накладывает ее на изображение, подаваемое на монитор, расположенный в салоне транспортного средства.
Таким образом, на обычном видео изображении появляются более четкие контуры машин, людей, животных и других элементов, что очень удобно при езде в ночное время суток.
Технология, применяемая в системах ночного видения, достаточно совершенная, так как появилась уже давно – первые аналоги прошли практические испытания еще в 60-х годах 20-го века. Изначально она предназначалась только для военной промышленности, но сегодня практически любой человек может ею оснастить свое авто.
Почему специалисты рекомендуют обратить внимание на камеры ночного видения для автомобилей? Все очень просто – согласно статистическим данным, более половины дорожно-транспортных происшествий в мире происходит именно в темное время суток, когда на водителя накладывается дополнительная нагрузка при управлении своим авто. Камера ночного видения способна нивелировать некоторые недостатки ночного вождения, особенно если оно происходит при усложненных погодных условиях.
Лучшие заводские ПНВ
В вопросе безопасности автомобилей всегда ведущие позиции занимали немецкие автоконцерны. Вот и в плане используемых приборов ночного видения эксперты считают, что именно компании из Германии оснащают свои машины пока что лучшими системами.
- Night View Assist Plus. Так свою разработку назвали в компании Mercedes. Эта система отличается наличием функции оповещения пешеходов об опасности, которая дополнила стандартный оповещатель самого водителя. Конструктивно это комплекс из инфракрасных камер в составе головной оптики, видеокамер, монитора и электронного блока управления. Инфракрасные камеры позволяют автомобилю следить за происходящим на дороге, а обычные камеры определяют время суток, фиксируют встречный транспорт и записывают видео. Для предупреждения пешеходов используется система звуковых и световых сигналов. Включается ПНВ автоматически, когда скорость составляет более 45 километров в час. Электроника способна распознать пешехода на расстоянии до 80 метров,
- Dynamic Light Spot. Это система, дополняющая ПНВ компании BMW. Они сумели продвинуться ещё дальше, чем конкуренты из Mercedes в плане оповещения пешеходов. У них используется интеллектуальный прибор ночного видения, способны обнаружить пешеходов в опасной близости от дороги. Особенность оборудования в том, что здесь применяется датчик сердцебиения. Он определяет наличие живых существу и может фиксировать их на расстоянии до 100 метров. В основную оптику вмонтированы дополнительные диоды, предназначенные для освещения находящихся около дороги объектов и информирования их об опасности.
Использование приборов ночного видения на автомобилях имеет ряд неоспоримых преимуществ. Причём их можно получить даже от самых простых систем, которые становятся постепенно устаревшими. Но всё равно они способны качественно выполнять свои задачи, вовремя информировать водителя, а также предупреждать пешеходов о потенциальных угрозах.
Какие камеры лучше
Конечно, как и в любой продукции, среди устройств существуют свои лидеры. Качественным и надежным оборудованием, относящимся к пассивному типу, является продукция компании BMW. Устройства получили название Light Spot. Они осуществили следующие возможности:
- Распознают живые объекты и предметы на расстоянии около 100 метров от машины при разных условиях и видимости. В качестве дополнения обнаруженные предметы подсвечиваются светодиодами.
В скором времени ожидается выпуск нашего отечественного оборудования под названием «Сова». Сейчас оно проходит окончательные испытания. Какие возможности в ней будут реализованы — пока неизвестно, но вот то, что стоимость ее будет на порядок ниже – это факт.
Среди активных устройств ночного видения популярным выбором является модель Night View Assist Plus от немецкого производителя Mersedes-Benz. Инфракрасная камера прекрасно видит любые объекты на расстоянии до 200 метров и после обнаружения включает дополнительную подсветку. Кроме того, подсветка отключается при встречных машинах, чтобы не ослеплять водителей.
Учитывая высокую стоимость приборов ночного видения, все без исключения производители гарантируют надежность всех датчиков и стабильную работу при любой температуре. Только лишь Северный полюс и Антарктида не входят в список рекомендованных мест для использования.
Самодельные ПНВ
Некоторые удивятся, но в действительности автомобильный прибор для повышения безопасности реально собрать своими руками. Чтобы обеспечить ночное видение для своего автомобиля, потребуется определённый набор комплектующих. Найти их не сложно, потому многие энтузиасты с удовольствием берутся за это дело. Хочется предупредить заранее, что без опыта работы с электрикой и автомобильной электроникой за такое дело браться не стоит. При желании можно обратиться за помощью к специалистам, которые сами соберут и установят на вашу машину достойную систему ночного видения. Но если вы твёрдо решили собрать устройство своими руками, потребуется собрать определённые комплектующие, из которых прибор ночного видения и будет состоять.
- Монитор. Именно на него будет выводиться вся информация. Некоторые используют мониторы старых видеокамер. Либо же можно приобрести полноценный новый дисплей. Всё зависит от того, какого размера экран вы хотите получить, и насколько ваш бюджет позволяет делать подобные покупки.
- Видеоискатель. Также берётся из старой видеокамеры. Это оптимальный вариант. Причём не обязательно разбирать новую камеру. Если зайти на обычный радиорынок, который есть практически в любом городе, можно по низкой цене купить уже разобранный видеоискатель, либо же купить нерабочую камеру, где искатель остался цел. Запчасти от видеокамер найти не сложно.
- Камера ночного видения. С этим несколько сложнее, поскольку вам потребуется обязательно рабочая и хорошо функционирующая ночная камера. В отделениях магазинов бытовой техники подобное устройство вы вряд ли найдёте. Они продаются тем, где предлагают различные системы наблюдения для домов, офисов, предприятий и пр. Именно здесь и нужно искать камеру, оснащённую режимом ночного видения. Они сравнительно недорогие, потому сильно по бюджету такая покупка не ударит.
- Инфракрасные излучатели. В общей сложности для автомобиля требуется 6 таких устройств. Их поиски стоит начинать с магазинов радиотехники. Какой будет диапазон подсветки у излучателей, решайте уже сами. Чем он больше, тем в итоге дороге обойдётся набор новых инфракрасных излучателей.
Нельзя сказать, что сборка подразумевает проведение каких-то очень сложных мероприятий. Есть имеется хоть небольшой опыт в работе с такими устройствами, на изготовление системы автомобильного ночного видения уйдёт буквально несколько часов. Основной задачей здесь является создание связи между видеокамерой, видеоискателем и инфракрасными излучателями. Для этого потребуется соединить пару наиболее значимых проводов. Это общий провод от видеокамеры и видеовыход, а также видеоискатель с видеовыходом. Выполнив подобное подключение, все приборы в итоге объединятся в общую схему. Заранее подготовив себе схему подключения, каждый прибор устанавливается на своё место, подключается друг к другу и тестируется.
Немаловажно запомнить тот факт, что видеоискатель, как и сама видеокамера, обязательно должны работать от одного напряжения. Поскольку речь идёт о бортовой сети, здесь оптимальным вариантом будет 5 Вольт. Не забудьте про специальный переходник, который предназначен для объединения монитора, размещаемого внутри автомобиля, и самой видеокамеры, выводящей изображение на дисплей. Не обойтись и без специального переключателя, необходимого для работы инфракрасных излучателей, камеры и салонного дисплея. На приобретение этих дополнительных комплектующих много денег тратить не придётся. Это всё равно в разы дешевле, чем покупать премиум автомобиль с заводским прибором ночного видения. Устанавливать ли на свою машину систему для лучшего ночного видения происходящего вокруг или нет, каждый решает сам для себя. Это полезное и эффективное оборудование, способное помочь в экстренных ситуациях и предотвратить дорожно-транспортные происшествия. Но система больше актуальна для тех, кто предпочитает ездить ночью, либо кому приходится передвигаться на машине в основном в ночное время суток.
Не забывайте, что полагаться только на систему нельзя. Хотя прибор ночного видения и может разглядеть препятствия, никто не должен снижать концентрацию.
Будьте предельно внимательными на дорогах, следите за ситуацией вокруг вас, не превышайте скоростной режим и корректируйте работу головной оптики по мере необходимости. Порой именно неправильно установленные или настроенные фары становятся причиной наезда на пешеходов в тёмное время суток, аварий с участием припаркованных машин и пр. Помните и о важности оставаться заметным на ночных дорогах. Для этого всегда включайте аварийные сигналы в случае остановки, не паркуйтесь в неположенных местах с оживлённым движением, а также не забывайте о требованиях относительно использования световозвращающих жилетов.
Обзор боевых систем ночного видения от западных производителей
Тепловизионное изображение американских солдат на задании
Что касается специальных систем ночного видения, то современный солдат никогда ранее не имел возможности выбора из такого широкого ассортимента. Несколько компаний в Северной Америке и Европе производят специальное оборудование для того, чтобы солдат мог наблюдать за своими общими или специфическими интересующими целями.
На рынке доступны комбинированные системы для круглосуточного наблюдения наряду с устройствами для подсветки цели. Для общего ночного наблюдения на рынке имеется гамма ручных тепловизионных моделей, не только обеспечивающих отличное ночное наблюдение, но также хорошую видимость сквозь пыль и дым поля боя.
Возможности ночного видения (НВ) современных боевых систем наблюдения являются необходимым инструментом для круглосуточного ведения боя. Кроме того, они являются средством, которое определит цель с высокой точностью, а затем сообщит о ней другим бойцам. Наряду со сложными оптико-электронными и инфракрасными (ОЭ/ИК) системами современные модели для наблюдения часто оснащаются коммуникационными интерфейсами, позволяющими передавать данные о цели и изображение в реальном времени в сеть командования и управления в более высокие эшелоны или соседним подразделениям. Эти интерфейсы позволяют передавать комплексную информацию о цели в чистом виде без помех в отличие от голосовых инструкций, для которых всегда есть риск быть не расслышанными из-за шума поля боя с потенциально катастрофическими последствиями.
Системы, описанные в этой статье, используют тепловидение для получения изображения окружающей местности.
В основном в тепловидении используются инфракрасные линзы, которые собирают фокусированное излучение, далее сканируемое ИК-детекторами, размещенными на фазированной решетке. Таким образом, термограмма создается решеткой примерно за 1/5 секунды. Блок выработки сигнала затем преобразует термограмму в электрические импульсы и передает эту информацию на дисплей, который представляет изображение зрителю в разных уровнях яркости в соответствии с ИК-излучением, который объект испускает в поле зрения.
Тепловизионные приборы, в общем и целом, разделены на неохлаждаемые системы, работающие при комнатной температуре, и охлаждаемые системы, в которых сенсор охлаждается примерно до 100 Кельвинов. Преимущество охлаждаемых систем состоит в том, что они обеспечивают гораздо лучшую четкость, потому что сенсор может определять мельчайшие изменения в температуре вплоть до 0,1 °C даже на расстоянии до 300 метров. Но охлаждаемые системы имеют недостаток в том, что они более хрупкие по сравнению со своими неохлаждаемыми аналогами. Кроме того, им также необходим либо газовый баллон, либо двигатель/насос Стирлинга для охлаждения сенсора. Первое решение оказывает значительную логистическую нагрузку, тогда как второе иногда может быть слишком шумным на определенном расстоянии и не подходит для скрытых задач.
Европа
Европа является родиной нескольких производителей боевых систем наблюдения, включая французскую компанию Sagem Defense Securite. Эта компания изготавливает модели JIM-LR и JIM-MR. Охлаждаемая система наблюдения JIM-LR при небольшой массе около 2,6 кг обладает чувствительностью 3-5 микрон; несмотря на охлаждающий насос, эта система работает очень тихо. Эта характеристика не раз демонстрировалась во время ночных учений, когда прибор JIM-LR был почти не слышен даже при работе в небольшой пустой комнате в ночной тиши. Вдобавок JIM-LR имеет три увеличения: x2, x4 и x8; и дистанции идентификации около 3,5 км для танка, а обнаружение таких машин возможно на дальности 9 км. Пользователь JIM-LR также получает преимущества от установленного приемника GPS, который обеспечивает точное местоположение сенсора и, следовательно, любой интересующей цели. Эта точность еще повышается за счет цифрового магнитного компаса.
Модель JIM-MR от Sagem для ближних дистанций имеет широкое поле зрения и двукратное увеличение в диапазоне 8-12 микрон. Это позволяет пользователю обнаруживать и определять танк на дистанции 3,5 и 1 км соответственно. Между тем точные координаты цели обеспечиваются лазерным дальномером и встроенным цифровым магнитным компасом.
В семействе ручных тепловизоров VARIOVIEW немецкой компании Jenoptik AG также используются неохлаждаемые тепловые формирователи изображения, следовательно, они совершенно бесшумные. Jenoptik изготавливает два основных варианта: VARIOVIEW 150 и VARIOVIEW 75. Первый имеет 150-мм ИК-линзы, второй 75-мм линзы, соответственно они предназначены для дальнего и ближнего наблюдения. В продуктовой линейке VARIOVIEW 150 компания Jenoptik предлагает базовую систему, которая может использоваться только как тепловизор и отдельную модель, в которую добавлен лазерный дальномер. Долгая работа от батареи и низкая стоимость обслуживания делают VARIOVIEW 150 «скромным» с логистической точки зрения. Что касается дистанций распознавания, то VARIOVIEW 150 может определять человеческую фигуру примерно с 5 км и машину на расстоянии до 8 км. VARIOVIEW 75 имеет сходные характеристики, хотя его дистанции определения составляют 2,5 км для человека и 5 км для машины. Кроме того, модели VARIOVIEW 150 и 75 могут подсоединяться к внешнему источнику питания и видеомониторам.
Что касается специальных систем наблюдения, то компания Jenoptik изготавливает дневную/ночную платформу для наблюдения NYXUS, которая может быть установлена на треногу, полезная опция для продолжительной работы. Долговременной работе также способствует 12-часовая работа от батарей. Для получения координат цели в NYXUS совмещены гироскоп и гониометр (прибор для измерения углов) наряду с цифровым компасом и GPS. Для наблюдения тепловизор совмещен с биноклем, тогда как безопасный для глаз лазерный дальномер класса 1M помогает точно определять координаты цели. Компания Jenoptik отмечает, что этот продукт идеален для подразделений артиллерийских наблюдателей наряду с передовыми авианаводчиками. С этой целью модель NYXUS поступила на вооружение немецкой армии еще в 2007 году.
Дополнительно к NYXUS компания Jenoptik поставляет ручной тепловизор NYXUS-LR в рамках немецкой программы по будущему пехотинцу IdZ-ES. NYXUS-LR облегчает круглосуточное наблюдение, а также обеспечивает хорошую проницаемость сквозь дым и пыль. Он обеспечивает дистанционное измерение и координаты цели наряду со своей собственной позицией посредством цифрового магнитного компаса и опциональной GPS. Также имеется ПЗС-камера (ПЗС – прибор с зарядовой связью, иначе полупроводниковая светочувствительная матрица) наряду с лазерным дальномером. Дальности определения для NYXUS-LR составляют около 5 км для машины и 4 км для ее идентификации (машины), лазерный дальномер также имеет сходные дальности. Добавление беспроводного интерфейса также позволяет модели NYXUS-LR передавать изображение другим пользователям.
JIM-LR
SOPHIE MF
Simrad VINGTAQS
К другим членам семейства NYXUS компании Jenoptik относятся приборы NYXUS MR и SR. Эти неохлаждаемые легкие тепловизоры, которые, как утверждают в компании, обеспечивают «возможности прежде недостижимые для носимого неохлаждаемого оборудования для дальних дистанций обнаружения людей и транспортных средств». Компания производит модели NYXUS-MR и NYXUS-SR для среднего и ближнего наблюдения.
Как демонстрирует продуктовая линейка Sagem, Франция является неким центром выпуска превосходных ночных систем наблюдения, а компания Thales также отвечает за выпуск ряда подобных систем. Компания изготавливает одну из самых известных серий изделий в этой сфере, а именно семейство SOPHIE. Модели SOPHIE имеют эргономический дизайн, бинокулярную конфигурацию и, как заявляют в компании Thales, это семейство представляет собой первую, ручную длинноволновую тепловизионную систему, способную работать независимо от любой внешней системы охлаждения. SOPHIE изначально изготавливалась в диапазоне 8-12 микрон, который стал стандартом в НАТО благодаря не только своей способности работать в самых разных условиях, но также хорошей проницаемости в дыму и пыли, свойственной этому диапазону.
Семейство SOPHIE включает охлаждаемую модель SOPHIE-MF, имеющую три поля зрения: узкое, широкое и увеличение x2. Thales утверждает, что тепловизор может работать в экстремальных условиях, при температурах -40°C — +55°C; полезная характеристика для солдат, использующих устройство в климате Афганистана. Имея дальность действия до 10 км, эта система для наблюдения также включает интерфейс RS-422, лазерный дальномер и лазерный указатель, магнитный компас, встроенную GPS и дневную цветную камеру. Одной из привлекательных характеристик SOPHIE-MF является то, что она может использоваться для обнаружения закамуфлированных целей.
К модели SOPHIE-MF присоединяется простой тепловизор SOPHIE. Как и его «брат» он может работать в схожих экстремальных условиях и определять закамуфлированные цели. SOPHIE также имеет три поля зрения; узкое, широкое и электронное увеличение; комплектная модель весит 2,4 кг. SOPHIE работает пять часов от батареи, но в отличие от SOPHIE-MF у нее нет лазерного указателя, дальномера и дневной цветной камеры.
Оба тепловизора SOPHIE и SOPHIE-MF работают в диапазоне 8-12 микрон. Впрочем, SOPHIE-ZS от Thales работает в диапазоне 3-5 микрон и имеет непрерывное оптическое увеличение x6, интерфейс RS-422 и весит 2,4 кг. Между тем SOPHIE-XF представляет собой тепловизионную систему определения местоположения цели третьего поколения. Как и SOPHIE-ZS, модель SOPHIE-XF имеет непрерывное увеличение x2.6-x16. Кроме того, заряда батареи хватает на 7 часов работы, а дальность действия лазерного дальномера составляет до 10 км.
Компания Thales работает под девизом «модульность» и поэтому также изготовила систему для наблюдения известную как Модульная Неохлаждаемая Инфракрасная Камера ELVIR, которая может использоваться как часть лазерной тепловизионной системы или как отдельный продукт. При дальности определения 1,5 км для человека и до 3,2 км для танка диапазон рабочих температур у ELVIR несколько меньше и составляет от -33° до +58°C. Между тем, ELVIR-MF, оснащенная GPS, цифровым магнитным компасом и линзой с увеличением x4,7, образует многофункциональный вариант в семействе ELVIR. Эта модель распознает машину на дальности 4,7 км и человека на 2,3 км.
Компания Thales имеет громадный опыт как в сфере оптоэлектроники, так и в нескольких других оборонных областях. Европейский континент, впрочем, также является родным для нескольких компаний, специализирующихся исключительно на подобных продуктах. Одна из таких компаний – бельгийская OIP Sensor Systems, которая изготавливает ряд тепловизионных систем наблюдения. Продуктовая линейка компании включает прибор AGILIS, работающий в диапазоне 3-5 микрон, он имеет встроенную GPS и компас, опциональный лазерный указатель и дальномер. В AGILIS применяется охлаждающая система Стирлинга закрытого типа, он работает при температурах от -30°C до +55°C. Те покупатели, которым необходимо дистанционно управляемое тепловизионное оборудование, могут выбрать систему дальней разведки и наблюдения LEXIS от OIP Sensor Systems, которая также включает дневную телекамеру и безопасный для глаз лазерный дальномер. LEXIS доступен как с охлаждаемым, так и неохлаждаемым сенсором в диапазоне 3-5 или 8-12 микрон.
Переносной тепловизионный прибор для наблюдения CLOVIS – еще одна позиция в каталоге OIP Sensor Systems. CLOVIS имеет дальность определения свыше 25 км и дальность идентификации 10 км для цели размером с самолет. Как и AGILIS, в CLOVIS установлен сенсор с разрешением 3-5 микрон с устройством Стирлинга закрытого типа.
Еще один европейский лидер по системам наблюдения – это норвежская компания Simrad Optronics. Модель FOI2000 этой компании является модульной и предназначена для оснащения передовых наблюдателей; она может быть дополнена цифровой камерой, лазерным указателем и/или GPS. Основу FOI2000 составляют устройство определения местоположения цели LP1OTL этой же компании и тепловизионная система FTI от FLIR Systems. Левая линза окуляра у LP1OTL показывает тепловое изображение пользователю, который «общается» с устройством при помощи программного меню на базе операционной системы Windows-CT . Кроме того, у LP1OTL есть функция увеличения. Гироскоп, ориентированный на север, и цифровой гониометр GONIOLIGHT от Vectronix выполняют функцию определения данных о цели. Также есть возможность подсоединить FOI2000 к сети, что позволит изображение и данные передавать другим пользователям.
Швейцарская компания Vectronix AG заняла свою нишу в качестве лидирующего поставщика продвинутого оборудования для наблюдения. В частности, ее гониометр GONIOLIGHT можно подсоединить к тактической сети, внешней GPS, гироскопу или внешнему источнику энергии. Vectronix изготавливает GONIOLIGHT в нескольких вариантах, которые могут быть дополнены бинокулярными дальномерами VECTOR, в то время как GONIOLIGHT TI дополнен тепловизионной камерой MATIS HH от Sagem. У модели GONIOLIGHT GTI эта тепловизионная камера может быть дополнена гироскопом. В качестве альтернативы линейка GONIOLIGHT может быть оборудована тепловизионными камерами и лазерными дальномерами, указанными покупателем.
Великобритания является домом для компании Qioptiq, которая изготавливает специализированные тепловизионные системы наблюдения для сухопутных войск. Эти продукты включают неохлаждаемый тепловизионный прицел для наблюдения VIPIR-S, имеющий увеличение x3. VIPIR-S может определять человека на дальности 400–600 метров и весит до 700 грамм. VIPIR-S работает в диапазоне 8-12 микрон и питается от 4 батарей AA. К линейке компании присоединяется ручной тепловизионный прибор для наблюдения VIPIR-2S. Последняя модель имеет увеличение до x2,7, электронный зум x2, в ней установлен неохлаждаемый сенсор. VIPIR-2S весит 950 грамм и подобно VIPIR-2 работает в диапазоне 8-12 микрон и питается от 4 батарей AA.
Британская компания Innovative Sensor Development Ltd также производит тепловизионные системы наряду с прицелами и электрооптикой для водителя. Изделия для наблюдения включают камеру детализированного видения DACIC (Detailed and Contextual Imaging Camera), она работает при температурах от -42°C до +45°C и весит вместе с футляром 6,5 кг.
SEESPOT-III
GONIOLIGHT Tl
Бинокли от компании Vectronix
Покупатели, которым необходимы ручные бинокулярные дальномеры, могут выбрать семейство VECTOR от компании Vectronix. Эти модели завоевали необычайную популярность и были проданы в 17 стран только лишь входящих в НАТО, не говоря уже об остальных. Бинокли VECTOR имеют лазерный дальномер и увеличение x7, также встроенный цифровой магнитный компас; беспроводной интерфейс RS-232 позволяет пользователю легко передавать изображение своим коллегам по сети. Для того, чтобы повысить точность огня семейство биноклей VECTOR имеет цифровой калькулятор, позволяющий пользователю сравнить точку встречи с желаемой точкой прицеливания. Для длительных стационарных задач бинокли VECTOR могут устанавливаться на одиночную опору или треногу. В семействе VECTOR, модель VECTOR-IV создана для пехотных подразделений, а модель VECTOR-21 предназначена для применения в качестве специализированной системы передового обзора. Последняя модель имеет такие же тепловизионные характеристики, как и модель VECTOR-IV Nite.
Безопасный для глаз лазерный дальномер MOSKITO от Vectronix также имеет бинокулярную конструкцию и может измерять вертикальные и горизонтальные углы. MOSKITO имеет увеличение х3 для ночного времени и увеличение x5 для работы днем, а измерение дальности выполняет на дальностях до 4 км. Наряду с этими характеристиками еще один полезный атрибут модели MOSKITO – это функция усиления яркости с автостробированием. Она адаптирует изображение в зависимости от световых условий. Это особенно важно в городских условиях, когда световые условия быстро меняются. Стоит только подумать о том, когда покидаешь темную комнату и выходишь на яркий солнечный свет и наоборот, то понимаешь, какое влияние это оказывает на любое зрение. Хотя MOSKITO имеет встроенный приемник GPS, но при необходимости его можно также подсоединять к внешней системе GPS. В дополнение к семейству VECTOR и модели MOSKITO компания Vectronix также изготавливает ночной бинокль BIG35 Night Binoculars для обычных операций передового наблюдения.
Израиль
Системы ночного видения всех типов и поколений стоят на вооружении израильской армии, за последние 25 лет они сыграли свою важную роль во всех военных операциях. В результате израильская оборонная промышленность в настоящее время является поставщиком продвинутых систем, варьирующихся от солдатских очков до систем наблюдения на дальние дистанции совмещенных с другими сенсорами.
CORAL-CR разработан компанией Elbit Systems Electrooptics El-Op предназначен для наблюдения на средних дистанциях; его испытания проводились в боевых подразделениях израильской армии. По данным компании, способен отмечать и запоминать 12-разрядные координаты и передавать их обратно. CORAL-CR – легкая тепловизионная система наблюдения с дальностью несколько километров, предназначена для пехоты и разведывательных подразделений. Портативный прибор CORAL-CR предназначен для простых операций.
В 2008 году компания El-Op была выбрана на поставку своих систем MARS для израильской армии. В этой ручной тепловизионной системе обнаружения целей используется технология неохлаждаемого сенсора. В системе имеются лазерный дальномер, GPS, компас, дневной канал и система записи.
В настоящее время компанией разработана система HELIOS, которая рекламируется как «Роллс-Ройс среди тепловизоров». HELIOS устанавливается на треноге и имеет систему, сочетающую охлаждаемый тепловой сенсор, цветную и панхроматическую камеры, лазерный дальномер, GPS и компас. Компания также производит системы сбора видеоданных, которые будут собирать данные от разных сенсоров в единое изображение.
Целевой клиентурой для компании ITL в основном являются сухопутные подразделения, например пехота, снайперы, разведка и специальные силы. Переносные, прочные, с низким энергопотреблением современные пехотные системы позволяют эффективно работать в суровых боевых условиях, не накладывая физическую и психологическую нагрузку на солдата. Эти системы варьируются от индивидуальных модульных моделей до целых боевых комплексов, оптимизированных для высокоточных операций.
ITL недавно запустила в производство семейство очень легких высокоэффективных неохлаждаемых тепловизионных ручных моделей, прицелов для вооружения и систем наблюдения под обозначением COYOTE. В COYOTE применяются основные общие компоненты, базирующиеся на уникальном энергосберегающем сенсоре, который компонуется с различными линзами и адаптируется к требованиям заказчика.
Оптика COYOTE адаптирована для пехоты или гражданского патрулирования. Это было достигнуто за счет добавления широкого поля зрения, настраиваемой вручную фокусировки, адаптера для оружия, крепления для треноги, лазерного указателя и кабеля для дистанционного управления в соответствии с оперативной потребностью. Устройство доступно с разными фокальными расстояниями (20 мм, 45 мм), а также с устанавливаемыми пользователем дополнительными умножителями и увеличителями.
ITL также разрабатывает линейку охлаждаемых тепловизионных систем. Одна из этих систем HARRIER недавно была выбрана индийской армией.
Хорошим примером способности компании ITL компоновать различные возможности в одну бинокулярную систему является легкая, мультисенсорная, бинокулярная система круглосуточного наблюдения и обнаружения целей EXPLORER. Это упрочненная система «все в одном» совмещает тепловизор 3-го поколения с безопасным для глаз лазерным дальномером с дальностью до 15 км, дневную камеру высокого разрешения, встроенный лазерный дальномер, встроенную GPS (Code C/A (код грубого определения местоположения объектов), 12 каналов), цифровой компас (градусы или мили, среднеквадратичная точность 1°) и уклономер (±60°). Система имеет непрерывное увеличение или три поля зрения. EXPLORER может быть ручным, устанавливаться на треноге или на панорамной головке, управляться дистанционно исходя из оперативных потребностей. В ITL говорят, что EXPLORER обеспечивает превосходные высокоэффективные возможности наблюдения, обнаружения, идентификации и сопровождения целей.
CORAL-LS плюс LDR
ITL EXPLORER
Компания Controp недавно выпустила новую тепловизионную камеру FOX 1400 мм. Эта новая модель присоединилась к семейству широко известных и распространенных в мире тепловизоров FOX. Новая камера FOX имеет линзу 1400 мм с непрерывным увеличением x35. Она обеспечивает наблюдение и сопровождение целей на «сверхдальних» дистанциях. FOX 1400 мм уже была поставлена нескольким покупателям как часть системы дальнего наблюдения для береговой защиты и наблюдения. Семейство тепловизоров, в которое входят FOX 250, FOX 450, FOX 720, имеет характеристики, которые как говорят в компании, отличают их от других тепловизионных камер.
Непрерывное увеличение FOX обеспечивает плавный переход между полями зрения для наблюдения, сопровождения цели и затем ее идентификации крупным планом. Вдобавок, улучшенные алгоритмы обработки изображения создают картинку высокого качества, даже если на изображении есть тепловое пятно (взрыв, огонь и т.д.). Локальная автоматическая регулировка усиления обеспечивает четкое изображение мелких деталей на изображении несмотря на чрезвычайную разницу на картинке в наблюдаемой зоне и теневых зонах. Камеры FOX доступны в трех разных увеличениях: x12,5, x22,5 и x36. Это позволяет гибко конфигурировать их для любых дневных и ночных требований, будь то наземные программы национальной безопасности, воздушного наблюдения и разведки или морских приложений. Кроме того, камеры FOX при необходимости могут подсоединяться к большинству существующих радарных систем, системам оповещения или другим системам C4ISR (командование, управление, связь, компьютеры, разведка, наблюдение и рекогносцировка) для обеспечения максимальной безопасности. Эта камера небольших размеров имеет небольшую массу и доступна с чехлом или без него так, что она может быть включена в состав имеющейся аппаратуры или использоваться как одиночная система.
Функция локальной автоматической регулировки усиления разработки компании Controp
США
Американская компания FLIR Systems работала с Simrad (см. выше) над оборудованием боевого наблюдения и, кроме того, производит линейку своих собственных устройств. Система RANGER-HRC этой компании состоит из охлаждаемого тепловизора с увеличением x12,5, работающего в диапазоне 3-5 микрон. Между тем, цветная телекамера имеет три поля зрения: стандартное, дальней дистанции и сверхдальней дистанции. Кроме того, покупатели могут выбрать лазерный дальномер с дальностью до 20 км. Модель RANGER-II/III имеет два поля зрения.
В отличие от семейства RANGER тепловизор THERMOVISION 2000/3000 от FLIR Systems имеет три поля зрения и инфракрасный фотодетектор на квантовых ямах (QWIP) 320×240 в случае с THERMOVISION 2000, и QWIP 640×480 для модели THERMOVISION 3000. Линейка моделей для наблюдения компании FLIR действительно большая, еще есть THERMOVISION Sentry II с непрерывным увеличением x12 и дневной телекамерой.
Для общего наблюдения FLIR Systems изготавливает несколько тепловизионных биноклей, например MILCAM RECON III Lite (также известный как AN/PAS-26 в американских ВС) который включает микроболометр 640×480 VOx, лазерный указатель и цветной канал. MILCAM RECON III работает в диапазоне 8-12 микрон. При массе 2,5 кг, эти бинокли могут быть ручными или устанавливаться на треногу. К MILCAM RECON III присоединяется модель LOCALIR, в которую добавлены лазерный дальномер и цифровой компас с точностью до 0,3 мил плюс GPS и опциональный лазерный указатель. LOCALIR работает в диапазоне 3-5 и 8-12 микрон и имеет небольшую массу менее 3 кг.
MILCAM RECON III OBSERVER также продвигается под обозначением AN/PAS-24, он имеет схожие характеристики с предыдущей моделью и опциональный лазерный указатель. FLIR Systems создала эту модель для высокомобильных задач наблюдения; пользователи, которым необходима чрезвычайно малая масса имеют возможность выбрать MILCAM RECON III ULTRALITE от FLIR System. Устройство имеет цифровой зум x2 и x4 плюс микроболометр 640×480 Vox, масса его менее 1,7 кг, работает в диапазоне 8–12 микрон, время работы от батареи составляет четыре часа.
Как и многие модели, рассмотренные в этой статье, портативный тепловизор RECON от FLIR Systems имеет небольшую массу и работает в диапазоне 3–5 микрон на дальних дистанциях. Он может быть использован для наблюдения за границей, задач национальной безопасности, разведки и наблюдения. RECON может обнаружить транспортные средства на расстоянии 1 км. Все сенсорные приборы установлены в корпус массой 3,2 кг, включая батарею со временем работы около 2,5 часов. Еще одна полезная характеристика камеры RECON – она может использоваться в ручном режиме или подсоединяться к компьютеру для операций удаленного управления. Кроме того, для покупателей которым необходима модель, работающая в диапазонах 1,06, 4,5 и 4,8 микрон, FLIR Systems изготавливает ручной тепловизор SEASPOT-III массой 2,4 кг.
Тепловизионные системы наблюдения также являются специализацией американской компании DRS Technologies. В частности, компания изготавливает ручное устройство под обозначением MX-2 A1110 Rugged Thermal Imager (упрочненный тепловизор). DRS Technologies разработала эту модель в качестве универсальной системы, которая может использоваться для разведки и наблюдения за полем боя, работает она в диапазоне 8–12 микрон, оснащена съемным окуляром для дистанционной работы. Работает тепловизор от 4 батареек AA, прорезиненное и не отражающее покрытие гарантируют, что он имеет повышенную прочность при одновременном снижении заметности.
Компания Nivisys производит линейку оптических приборов для военных и правоохранительных органов, включая прицелы для оружия и очки ночного видения. Поскольку здесь рассматриваются боевые тепловизоры, стоит упомянуть монокуляр этой компании TAM-14 Thermal Acquisition Monocular. Это универсальное устройство может использоваться в ручном режиме, крепится оно на шлем или оружие. TAM-14 имеет зум x2, массу всего 640 грамм, конструкция построена на неохлаждаемом сенсоре с диапазоном 7–14 микрон. Другие продукты компании Nivisys включают тепловизионный бинокль PHX-7, работающий в той же полосе спектра как TAM-14. Также в нем применена технология неохлаждаемого сенсора, как и в модели UTAM-32 Universal Thermal Acquisition Monocular (универсальный тепловизионный монокуляр обнаружения), который как говорят в . Как и TAM-14, UTAM-32 может работать в разных конфигурациях: ручной, устанавливаться на оружие или крепиться к шлему.
American Technologies Network, Corp. (ATN) выпускает широкую линейку тепловизоров, универсальные системы OTIS-14 и OTIS-17, серию прицелов вооружения THOR и RENEGADE и серию ручных устройств THERMAL EYE. Серия систем слияния изображения FIITS сочетает тепловизионную камеру и устройство усиления яркости.
ITT Night Vision & Imaging — хорошо известный поставщик усилителей яркости изображения для ночных условий для многих союзных и дружественных стран. Новейшая модель компании DSNVG объявлена первыми очками ночного видения, в которых в компактном блоке совмещены усиление яркости изображения и наложение тепловизионных изображений.
ATN NIGHT SHADOW
IZLID-1000
Канада
За 49-ой параллелью канадская компания General Starlight Company производит ряд универсальных тепловизионных систем для наблюдения за полем боя. Они включают универсальный монокуляр TIM-14 Thermal Imaging Multipurpose Monocular, имеющий цифровое увеличение x2 и несколько дальностей обнаружения в зависимости от размера линзы, установленной в модели. Для 22-мм линзы человек может быть определен на дистанции 475 метров и машина на 800 метров, соответственно для 16-мм линзы дальности составляют 305 метров и 550 метров, для 8,5-мм линзы дальности 170 метров и 300 метров. Неохлаждаемый TIM-14 может без перерыва работать до 4 часов, опционально может крепиться к шлему или оружию. Монокуляр TIM-14 присоединяется к TIM-28, который работает в диапазоне 8-12 микрон и способен определить человека на расстоянии 1 км и машину на 1,5 км. TIM-28 может работать до 6 часов подряд, а масса его всего 800 грамм.
Канада также родина компании Newcon Optik, которая предлагает линейку устройств ночного видения, лазерные дальномеры, устройства стабилизации изображения и его усиления. Особый интерес для этой статьи представляет тепловизионные системы TVS-7B и SENTINEL. Первая модель представляет собой очки, способные определить человека на 475 метров и автомобиль на 900 метров при использовании неохлаждаемого сенсора. Всего с одним комплектом батарей TVS-7B может работать до 5 часов, масса ее составляет 450 грамм. Между тем, тепловизионный бинокль SENTINEL от Newcon Optik имеет очень большие дальности обнаружения, человек до 1 км у модели с 57-мм линзой и 2,5 км с 115-мм линзой. Дальности обнаружения и идентификации для цели размером с танк составляют 3000 метров и 6000 метров для 57-мм линзы и 4000 метров и 8000 метров для 115-мм линзы. Оба варианта SENTINEL могут работать до 8 часов без перерыва при температурах от -30°C до +55°C.
Компания ITT и ночное видение
В сфере тепловидения ITT Corporation является одним из мировых лидеров среди разработчиков, производителей и поставщиков нашлемных и наголовных решений в сфере тепловидения базирующихся на другой технологии, чем это описано в основной статье, а именно усиление яркости изображения. Ее системы широко применяются американскими и союзными войсками, а также силами национальной безопасности.
Компания получила контракт стоимостью 19,3 миллиона долларов от Научно-исследовательского центра разведки и наблюдения на поставку монокулярных устройств AN/PVS-14 – самого популярных и используемых очков ночного видения. 80% этих очков предназначены для экспедиционных сил, оставшееся количество для флота и армии. «Мы рады поддержать все рода войск США нашими главными очками для ночного видения, – сказал президент подразделения по ночному видению компании ITT Майк Хэйман. – Этот контракт позволил ITT продолжить развитие лучшей технологии с целью помочь американскому солдату владеть ночью».
AN/PVS-14 — легкий и надежный тепловизионный монокуляр с высокими характеристиками, обеспечивающий улучшенное разрешение для улучшения мобильности и идентификации целей. Эти прочные устройства могут быть ручными, крепиться к шлему или камере, а также к оружию. AN/PVS-14 работает от одной батарейки AA, в нем применяется патентованный компанией ITT пленочный усилитель яркости изображения PINNACLE Generation 3. Трубка Gen 3 PINNACLE может собирать и усиливать имеющийся световой поток в более чем 10 раз по сравнению с предыдущим поколением.
Вывод
Опыт передовых наблюдателей в современных войнах окажет основное влияние на конструктивные критерии изделий для передового наблюдения, используемых в завтрашних конфликтах. Войны в Ираке и Афганистане были весьма поучительны показав, что передовые наблюдатели, работающие на земле, требуют все большие дальности обнаружения и идентификации целей. Это сочетается с желанием того, чтобы системы следующего поколения имели еще более впечатляющую четкость изображения и улучшенные средства распределения изображения среди других пользователей. Необходимы все более совершенные системы и компании производящие эти устройства, вынуждены будут решать серьезную задачу – создание моделей с повышенными возможностями при сохранении массы устройств, а то и ее уменьшении.
Использованы материалы: www.monch.com www.sagem.com www.jenoptik.com www.thalesgroup.com www.vectronix.com www.elbitsystems.com www.itlasers.co.il www.flir.com www.exelisinc.com www.controp.com www.nvoptics.com www.itt.com