Техника и вооружение 1993 03 - [29]
По данным зарубежных источников, внедрение модульных принципов конструирования в рамках реализации программы "Common Modules" позволило США при приемлемых затратах в сравнительно короткий срок (до 5 лет) развернуть крупносерийное производство унифицированных узлов (модулей) и тепловизионных приборов на их основе. Такими устройствами оснащены комплексы вооружений всех видов вооруженных сил (танки М-1 "Абраме", М-60АЗ, вертолеты АН-64А "Апач", самолеты А-7, А-10 F18, F-111 и другие).
Великобритания и Франция, использовав те же, что и США, подходы, создали и внедрили в начале 80-х годов собственные системы общих модулей. Определило выбор той или иной схемы состояние технологической базы промышленности, влияющее на общую стоимость программ разработки и закупки тепловизоров. В каждой из систем в основу конструирования положено, как правило, одно базовое техническое решение. В Великобритании применен принцип последовательно-параллельного сканирования при просмотре картинной плоскости. Он реализован на основе фотоприемного устройства в виде субматрицы (для переносных приборов) и с внутренним накоплением сигнала SPRITE (для приборов, предназначенных для размещения на носителях). Во Франции осуществлен тот же принцип на основе фотоприемных устройств в виде субматрицы формата 5x11 элементов.
Рис. 1. Структурная схема модульнбго прибора системы "СМ" (AN/ASQ-170): 1 – индикаторное устройство; 2 – модуль управления' сканером; 3 – саатоизлучающий диод; 4 – телескопическая насадка; б – сканер; б – коллиматор видимого излучения; 7 – предварительный усилитель; 8 – блок цифровой обработки сигнала; 3 – оконечный усилитель; 10 – формирователь инфракрасного излучения; 11 – фотоприемное устройство; 12 – газохолодильная машина.
Рис. 2 Структурная схема модульного прибора системы "TICM-2": 1 – окуляр; 2 – дисплей; 3 – блок цифровой обработки сигнала; 4 – источник питания; 5 – телескопическая насадка; 6 – схема управления сканером; 7 – предварительный усилитель; 8 – фотоприемное устройство; 9 – сканер; 10 – газохолодильная машина.
Рис. 3. Структурная схема модульного прибора системы "SMT": 1 – блок встроенного контроля; 2 – устройство отображения информации; 3 – телескопическая насалка; 4 – сканер: 5 – блок обработки сигнала: 6 – фотоприемное устройство; 7 – устройство охлаждения.
Применение схем последовательно-параллельного сканирования стало возможным по мере совершенствования промышленной технологии изготовления многоэлементных приемников излучения, микросхем памяти и обработки сигнала. К преимуществам данной схемы относят сравнительно простое сопряжение со стандартным телевизионным форматом, лучшую однородность растра. Недостатком является широкая по сравнению со схемой с параллельным сканированием полоса частот электрических сигналов. Это затрудняет защиту электроники от внешних помех. Базовые структурные схемы модульных приборов английской системы "TICM-2" и французской "SMT" показаны на рис. 2 и 3. Значительная экономия средств за счет внедрения программ общих модулей позволила западным странам успешнее вести разработки перспективных тепловизоров второго поколения, а также совершенствовать существующие модульные приборы. В перспективе развитие модульных тепловизионных приборов, по мнению зарубежных специалистов, пойдет по пути автоматизации процесса обнаружения, распознавания и сопровождения, улучшения эксплуатационных параметров приборов. Для этого потребуются дальнейшее совершенствование алгоритмов обработки информации, повышение информационной пропускной способности канала за счет комплексирования тепловизионного канала с каналами, построенными на других принципах действия (радиолокационном, лазерном). По мнению зарубежных экспертов, разработка алгоритмов для систем автоматического распознавания целей отстает от развития технологии приемников инфракрасного излучения и процессоров. Работы ведутся по четырем основным типам алгоритмов: обработка изображений с использованием эталонов для целей; статическое распознавание образцов по характерным признакам теплового образца цели; на основе моделей, при которых признаки целей сравниваются с признаками, рассчитанными на основе хранимых в памяти ЭВМ моделей; на основе нейронной сети, представляющей собой модель человеческого мозга. В настоящее время наиболее активно разрабатываются два последних алгоритма, являющихся, по мнению экспертов, наиболее эффективными при наличии сильных местных помех.а также в условиях быстро меняющейся обстановки. Алгоритмы статистического распознавания и с использованием эталонов наиболее отработаны, нашли применение в ряде систем оружия. Однако они не обладают достаточной устойчивостью и могут использоваться лишь при ограниченном числе сценариев в условиях малоизменяющейся обстановки. Для повышения разрешающей способности, увеличения информационной пропускной способности канала в перспективных тепловизорах с автоматическим распознаванием целей предполагается использование модульных фотоприемных устройств, включающих матрицу чувствительных элементов 480x4 или 960x4, работающих в режиме временной задержки и накопления, усилитель и мультиплексор в одном блоке. Предусматривается возможность создания двухспектральных приемников излучения. Модульные системы тепловизионных приборов 2-го поколения по сравнению с системами 1-го (при приемлемых стоимостных показателях) обеспечивают увеличение дальности действия по целям на 40% .
