Den seneste udvikling inden for forbedring af ydeevnen, reduktion af størrelse og energiforbrug af termiske billedbehandlere giver enestående muligheder ikke kun for at bekæmpe enheder, men også for retshåndhævelse og kommercielle strukturer, hvilket er perfekt demonstreret af billederne taget af den fremstillede enhed af FLIR Systems.
For at imødekomme de strenge kampkrav med hensyn til påvisning, genkendelse og identifikation af mål i ethvert lys og i al slags vejr, øges evnen til mellembølge og langbølge infrarøde enheder konstant ved at forbedre deres egenskaber og reducere deres vægt, størrelse og parametre for energiforbrug.
Følsomhed, opløsning og signal-til-støj-forhold er nøgleparametre i meget effektive afkølede og mindre uafkølede systemer. Udviklingen inden for kortbølget infrarød (SWIR) billeddannelse af det elektromagnetiske område (0,9 til 1,7 mikron) forventes at være efterspurgt i en lang række militære billeddannelses- og sanseapplikationer. Indsamling og syntetisering af billeder fra detektionsudstyr er blevet et dominerende behov i kampoperationer, hvilket har ført til dual-sensor-enheder til demonterede operationer. ITT Exelis 'i-Aware TM NVG (Tactical Mobility Night Vision Goggles) natbriller, der kombinerer en billedforstærker med et ikke-afkølet termisk billedkamera samt talrige optoelektroniske / infrarøde systemer til jord- og luftapplikationer er et godt eksempel i dette tilfælde. I tilfælde af små droner gjorde denne udvikling det også muligt at gå fra en-sensor til to-sensor konfigurationer af udstyr ombord, mens udviklingen af elektronik til generalisering af data ombord sensorer gjorde det muligt at øge soldatens situationsfornemmelse ved at reducere den tid, der kræves til at identificere mål.
Den tredje og seneste generation af infrarøde systemer giver forbedrede muligheder såsom høje pixeltællinger, høje billedhastigheder, bedre termisk opløsning og flerfarvede funktioner og indbygget signalbehandling til farve- og ikke-farvevideokonvertermatricer. I tredje generations systemer udvikles i øjeblikket tre detektorteknologier:
• cadmium og kviksølvtellurid (MCT-kviksølv-cadmium-tellurid) også kendt som HgCdTe;
• infrarød fotodetektor på kvantebrønde - Quantum -Well Infrared Photodetector (QWIP);
• supergitter (SLS) med belastede lag af type II baseret på antimonider.
På nuværende tidspunkt er cadmium-kviksølv-tellurid det mest udbredte halvledermateriale til infrarøde fotodetektorer, og det forventes, at på grund af dette materiales egenskaber vil dets muligheder og anvendelsesområde kun udvide sig.
Den meget kompakte QWIP fotodetektor (384x288 matrix, 25 µm pixelhøjde, langbølget infrarød) fra Sofradir er velegnet til køretøjsmonterede systemer som Thales 'Catherine-XP TI. Billedet vises i en stationær version
Da QWIP-fotodetektorteknologien er på et tidligt udviklingsstadium, kan en relativt ny type II supergitterstruktur baseret på InAS / Galnsb (Indium Antimonide / Gallium Indium Antimonide) meget vel blive et alternativ til MCT-teknologi i lange bølgelængder. Spektrum. VOx (Vanadiumoxid) mikrobolometrisk array er i øjeblikket den mest almindelige teknologi inden for uafkølede detektorer. Der produceres flere af dem end alle andre infrarøde arrays tilsammen, og denne tendens forventes at intensivere i den nærmeste fremtid. Imens fortsætter udviklingen af termiske billedkameraer, for eksempel arbejder DRS på miniaturisering af langbølge (LWIR) kameraer under Aware-programmet (Advanced Wide-field-of-view Architecture for image Reconstruction and Exploitation-en moderne arkitektur med et bredt synsfelt til billedgendannelse og brug), udstedt af Advanced Research Projects Agency i det amerikanske forsvarsministerium (Darpa). Dette program blev lanceret med det formål at øge synsfeltet, opløsningen og dag / nat -mulighederne for termiske billedbehandlere med reduceret vægt, størrelse og strømforbrugskarakteristika og omkostninger. Udviklingen og videreudviklingen af termiske billedbehandlere, der opererer i kortbølget infrarød region af spektret, bidrager til yderligere støtte til kampoperationer. Termiske billedbehandlere af denne type tilbyder flere fordele, herunder: betjening under stjernelys (de kan modtage en tilstrækkelig mængde lys fra subtile naturfænomener kendt som atmosfærisk natglød), billeddannelse nær det synlige spektrum, påvisning af skjulte mål i mørket, camouflagegennemtrængelighed, og endelig, evnen til at vise fyrtårne og lasere, der bruges i nattesynsbriller.
Amerikanske leverandører
Flir Systems
Flir Systems producerer en række forskellige videokamera moduler og matricer til integration i større systemer. Flirs portefølje af sensorer med lange bølgelængder er for nylig udvidet med de ikke -afkølede Quark- og Tau 2. Sensorer. Quark -afkølede vanadiumoxidmikrobolometer fås i 640x512 eller 336x256 videotransducer -arrayopløsninger med 17 micron pixel pitch. Det rapporteres at være den mindste i verden og som følge heraf den "uovertrufne" mulighed for små droner. Den måler 17 x 22 x 22 mm, vejer mellem 18,3 og 28,8 gram (afhængig af objektiver) og har et strømforbrug på mindre end en watt. De meget kompakte dimensioner tillod det danske firma Sky-Watch at udskifte en sensor med to i sin Huginn Xl-drone, der vejer 1,5 kg. Nu er han i stand til at bruge både en termisk Quark 640 og et konventionelt kamera. Aerovironment fortsætter med at opgradere hundredvis af sine Quark-baserede Raven Mantis UAV'er. Det nye firma Trillium har lanceret et Quark-baseret universalled i 6, 35 cm og en vægt på 227 gram.
Flir Systems 'uafkølede Quark -mikrobolometer betragtes som det mindste i verden. Den fås i 640 x 512 eller 336 x 256 videokonverter matrixopløsning og 17 mikron pixel pitch
Den nye generation af Tau 2 -familien af uafkølede termiske billedbeholdere leveres med forbedret elektronik i tre formater (Tau 640x512, 336x256 og 324x256) med to pixel pitch (17 mikron til 640/336 og 25 mikron til 324) til en række forskellige applikationer, herunder fjernbetjening kontrollerede maskiner, for eksempel canadisk heliport Draganfly X6, Desert Hawk III UAV'er fra Lockheed Martin og Puma fra Aerovironment. Tau-arrayet er blevet brugt i hundredvis af uovervåget, jordbaserede situationsbevidste sensorer fremstillet af NGC Xetron, L-3 Nova Engineering og Digital Force Technologies.
Præsentation af FLIR H-Series Tactical Thermal Night Vision Camera med mine undertekster
Flir introducerer Photon HRC med en af de mindste 640x512 sensorer blandt mellemkølede kameraer. En indium -antimonidmatrix med en afstand på 15 mikron vejer mindre end 454 gram og bruges i en lang række forskellige applikationer. I samme sortiment tilbyder Flir flere flere af sine produkter. Det er det mindste og letteste Neutrino-kamera på et indiumantimonid 640x512, 15 mikron og en familie af meget kompakte MCT 640x512-detektorer baseret på µCore-275Z og Min-Core HRC-sensorer med kontinuerlig optisk zoom, hvilket eliminerer behovet for flere linser, avanceret billedbehandling og optik med flere synsfelter. Det rapporteres, at basismodellen µCore-275Z har en række detektioner, genkendelser og identifikationer af henholdsvis mennesker og maskiner, 9, 2, 2, 9, 1, 2 og 15, 5, 6 og 3, 3 km. Endelig tilbyder Flir Tau -kameraet med en 640x512 eller 320x240 25 micron galliumarsenidsensor. Begge muligheder vejer kun 130 gram med et M24-objektiv, hvilket gør dem ideelle til små biler og batteridrevne overvågningsenheder.
Den nye generation af Tau 2 Flir Systems -familien af uafkølede LWIR -termobilleder har forbedret elektronik og er tilgængelig til en række forskellige applikationer, herunder små droner som Canadas Draganfly X6 og Desert Hawk III fra Lockheed Martin (billedet)
RAYTHEON
Raytheon, også en global leder inden for uafkølede og afkølede termiske billedbehandlere, tilbyder det bredeste udvalg af produkter til rum, hav, luft, land og demonterede applikationer. Raytheon tilbyder et udvidet udvalg af antenne multisensorsæt ved at integrere mellem- og langbølgekølede termiske billedkameraer i kontrollerede og fjernstyrede platforme.
På den anden side er dens uafkølede detektorteknologi primært beregnet til terrestriske applikationer; Den robuste og ekstremt lette PhantomIRxr kikkert og termiske billeddannelsesområder fanger mål dag og nat i røg og tåge. Køretøjer med bælte og hjul, der er udstyret med Raytheons DVE -førersynforstærker, mister ikke manøvredygtighed dag eller nat, herunder fuld mobilitet i tåge og dis. Raytheon tilbyder en ukølet lang bølgelængde Vox -sensor i 320x240 og 640x480 i 25 micron pitch, mens den tilbyder en ukølet sensor i 640x512, 1280x1024 og 1920x512 i 20 micron pitch.
L3
På AUVSI's ubemandede systemudstilling fremviste L3 Cincinnati Electronics sit nye Night Warrior µCam 640 mellembølgesystem, som virksomheden hævder er en af de mindste afkølede termiske billedbehandlere. Denne termiske billedkamera er baseret på en 640x512 matrix med 15 mikron pitch og HOT (High Operating Temperature) teknologier. Det fungerer ved højere temperaturer end indiumantimonidprodukter og producerer billedbehandling af højeste kvalitet, der kan sammenlignes med uafkølede termiske billeddannelsessystemer. NightWarrior 640 vejer mindre end 500 gram og bruger 6 watt og er dimensioneret til et C -batteri (også betegnet R14, 343, Baby), så den kan tilføjes til systemer, der tidligere kun kunne bruges af uafkølede enheder. L-3 CE-ingeniører designede NightWarrior 640 til let integration i en række forskellige applikationer, lige fra håndholdte enheder til fjernstyrede våbenstationer. L3 CE overvejer en række forskellige optiske muligheder, herunder 250 mm objektiver i mellemklassen.
BAE
På samme show viste BAE Systems, hvad det kalder det mindste (vejer kun 144 gram) multispektrale kamera designet til installation på små droner. Virksomheden introducerede også et system med egen behandling af sensoriske data og deres integration for at forbedre situationens bevidsthed om soldaten ved at reducere tiden til at identificere mål. Takket være det nye Digitally Fused Sensor System (DFSS) kombinerer den innovative sensor billedet fra et højfølsomt nattesynskamera og billedet fra et uafkølet langbølget termisk billedbehandler (leveret af BAE Systems til våbensystemer) display, som gør det muligt for soldater på kortest mulig tid intuitivt at vurdere scenen ved hjælp af en fjernstyret enhed. Med denne type fusionsteknologi behøver soldater ikke at skifte frem og tilbage mellem dagtimerne og infrarøde kameraer, ifølge BAE Systems. Et sæt multispektrale sensorer blev vist på en drone med fire Air Robot AR-100B rotorer. Systemet tilpasser sig de eksterne forhold for hver opgave, så operatøren ikke behøver at vælge mellem en dag eller infrarød sensor, før den starter. BAE Systems undersøger muligheden for at bruge et fuldfarve nattesynskamera ud over en laserpeger og et uafkølet termisk billedbehandler. Dette system bliver testet af USA's Special Operations Command. Muligheden for at opnå digitale billeddata i områder op til 3500 meter overvejes også.
Den innovative sensor kombinerer billedet fra et meget følsomt nattesynskamera og billedet fra et uafkølet langbølget termisk billedbehandler (leveret af BAE Systems til våbenomfang) til et enkelt billede takket være det nye digitale billedfusionssystem Digitally Fused Sensor System (DFSS)
SWIR og LWIR termiske billedkameraer fra UTC Sensors Unlimited bruges af datterselskabet Cloud Cap Technology til at oprette en familie af Tase optoelektroniske stationer, herunder Tase 150 til små droner.
UTC selskab
UTC Aerospace Systems - Sensors Unlimited tilbyder en komplet serie af SWIR (langt [korte bølge] infrarøde) billeddannelsesprodukter. I april sidste år introducerede Sensors Unlimited en ny generation indium gallium arsenid SWIR -kamera med reduceret vægt og størrelse og strømforbrugskarakteristika og høj følsomhed på grund af en 640x512 pixel matrix med en pixelhøjde på 12,5 mikron ved hjælp af proprietære billedforbedringsalgoritmer.
Dette kamera vejer mindre end 55 gram og har et strømforbrug på op til 3W, hvilket giver billeder i realtid under forskellige lysforhold (fra dagslys til svagt lys), termisk billeddannelse, der kan "se" gennem tåge, dis og røgskærm, som samt laser målretning … I april 2012 introducerede Sensors Unlimited det nye GA640C-15 A "Cubic Inch" ukølet kamera med en opløsning på 640x512 pixels i trin på 15 mikron. Den vejer mindre end 26 gram uden linse og strømforbrug på kun 1,5W og er en ideel kandidat til integration i afmonterede soldatløsninger. Kort- og langbølge termiske kameraer bruges af datterselskabet Cloud Cap Technology til at oprette en familie af Tase optoelektroniske stationer, herunder Tase 150 til små droner.
Den mindste af familien af mikrostationer, der tilbydes af UTC Cloud Cap Technology, omfatter 900 gram Tase 150, som indeholder en 640x480 full-frame-billedbehandler med to tilstande (billedforbedring og termisk billedbehandler), et miniature GPS / INS-system og tilhørende grænseflader
DRS selskab
DRS Technologies er en førende producent af uafkølede vanadiumoxidmikrobolometer (Vox) kamre og nedkølede cadmiumkviksølvtellurid (MCT) kamre. Det var det første firma, der tilbød 17 micron pitch uafkølede billedbehandlere og for nylig 12 micron MCT termiske billedbehandlere. DRS Technologies er hovedleverandøren til den amerikanske hær og mange droneproducenter. Den ultrakompakte enhed Tamarisk 320 har en let vægt (30 gram), lavt strømforbrug (750 milliwatt). Dens kerne er et VOx 320x240 mikrobolometer med 17 mikron tonehøjde og ukølet NIR -teknologi. Det tilbydes enten som et selvstændigt kamera eller som et konfigurerbart modul med forskellige objektiver og billedfrekvenser. I februar 2013 introducerede DRS Technologies Tamarisk TI 640x480 -varianten, som giver fremragende kvalitet i en lille størrelse (46x40x31 mm uden optik), let vægt (<60 gram) og lavt strømforbrug (<1,5 W). Tamarisk -familien af enheder bruges i vid udstrækning ikke kun i køretøjer, UAV'er, men også som en del af udstyret til afmonterede soldater. 640 -modellen fra denne familie er installeret på Falcon -dronen.
Europa og resten af verden
SOFRADIR firma
Sofradir er en af verdens førende inden for kviksølv- og cadmiumtellurid -teknologier. Med anskaffelsen af indiumantimonidudstyr og teknologi fra Sagem, QWIP (Quantum Well Infrared Photodetector) teknologier og indium galliumarsenidmatriser fra Thales under en aftale, der blev underskrevet i december 2012, styrket Sofradir sit markedslederskab i Europa og på verdensplan som leverandør af en komplet serie af kølede og ikke -afkølede teknologier og produkter. Ukølede varer er datterselskabet Ulis 'ansvar.
Denne franske industrikoncern tilbyder en ny uafkølet detektor (42x30x9mm) baseret på en InGaAs matrix (640x512, 15 mikron, SWIR) kaldet Snake. Det har høj følsomhed og opløsning og er velegnet til en lang række applikationer, såsom håndholdte og bærbare nattesyn-enheder og indbyggede optoelektroniske stationer.
Den meget kompakte QWIP fotodetektor (384x288, 25 mikron, LWIR) er velegnet til køretøjsmonterede systemer som Thales Catherine-XP TI, mens Scorpio langbølget termograf er den nyeste tilføjelse til den udbredte familie (640x512, 15 mikron). Denne familie giver de nødvendige kvaliteter til terrestriske applikationer såsom høj følsomhed, høj opløsning og udvidet rækkevidde.
Sofradir infrarøde detektorer bruges i en lang række allerede dokumenterede applikationer, herunder MBDA Storm Shadow / SCALP EG-missilet, Thales Damocles og Navflir mål- og navigationscontainere, Thales Sophie håndholdte og køretøjsmonterede Catherine termiske billedbehandlere, og Sagem Iris og Sada II termiske billedkameraer (til amerikanske pansrede køretøjer).
Virksomheden arbejder på nye detektorer for at innovere, forbedre kapaciteterne og kompaktheden af sine produkter. Nylige produkter omfatter e-APD (lavinefotodiode), dual-band videoomformere med meget lav ækvivalent støjtemperaturforskel (NETD) og andre nye applikationer. Hovedudviklingsretningen hos Sofradir er yderligere at reducere størrelsen på det mindste billedelement, hvilket vil øge antallet af pixels i en detektor og fastholde systemets samlede størrelse. I denne forbindelse har virksomheden allerede demonstreret en matrix med en pitch på 10 mikron. Sofradir undersøger også muligheden for at øge driftstemperaturerne op til 150K for at tilbyde mindre, lettere og mere pålidelige køleforme til at skabe produkter med lavere vægt, dimensioner og energiforbrug.
KASSIDIAN
Cassidian Optronics tilbyder afkølede og ikke-afkølede termiske billedbehandlere som en del af Attica-familien (Advanced Thermal imagere med todimensionale IR CMOS Array), der anvender topmoderne teknologi til mellemstore og lange bølgelængdekerner. De kan monteres på stativer og i køretøjer, mens et miniaturekølet LWIR -termisk billedkamera foretrækkes til håndholdte enheder. Cassidian Optronics tilbyder produkter til en række forskellige applikationer, herunder overvågningssystemer til Goshawk-II HD / HDT antennesystemer.
AIM selskab
Aim Infrarot-Module (Aim) ejes ligeligt af Diehl BGT Defense og Rheinmetall og leverer kerner og moduler for hele spektralområdet fra 1 til 15 mikron baseret på MCT og Type II infrarøde detektorer med supergitter (InAs / GaSb). I dag tilbyder Aim HiPIR-640 termiske billeddannere (MWIR eller LWIR, 3. generation, 640x512, 15 mikron pixel pitch) baseret på cadmiumtellurid og kviksølv, med MWIR-type detektorer, der arbejder ved temperaturer over 120K. Aims portefølje omfatter µCAM-640 seriens termiske billedbehandlere (afkølet MWIR baseret på MCT og ukølet LWIR) til Luna og Aladin droner samt HuntIR / RangIR termisk billedsyn til den tyske hær. Den tofarvede MWIR / MWIR kryogene maskine baseret på Type II supergitteret giver banebrydende løsninger til advarselssystemer mod missilangreb, mens 640x512 MWIR / LWIR dual-band sensor fra den kryogene maskine udvikles til næste generations kamera.
Sofradir -sensorer bruges til en lang række dokumenterede teknologier, herunder MBDA Storm Shadow / Scalp EG -missilet, Thales Damocles og Navflir -mål- og navigationscontainere, Catherine og Iris -kameraer og Thales Sophie -familien af håndholdte systemer (billedet)
Scorpio LW detektor - det seneste medlem af 640x512 15 mikron familien
THERMOTEKNIX
Det britiske firma Thermoteknix Systems tilbyder Miricle -familien af videoomformere med XTI lukkerfri teknologi. Det inkluderer den ultrakompakte uafkølede 110KS-model uden bevægelige dele (ingen lukker), mens Belgiens Xenics Infrared Solutions tilbyder en familie af højopløselige kameraer baseret på den såkaldte “Xenics Core”. Bygget på en fælles platform (SWIR og MWIR FGA) vejer Xenics SWIR XSW-640 kamera og LWIR XTM-640 kamera mindre end 100 gram og forbruger mindre end 2 watt. De kombineres let, de tilsvarende billeder opnås i ethvert vejr og i ethvert lys, overlejres og flettes til et komplekst spektralbillede med øget informationsindhold.
M-STAMP optoelektronisk station fra Controp Stamp-familien vejer kun 1,2 kg. Det inkluderer et zoomkamera i dagtimerne og et ukølet termisk billedkamera. Det fungerer godt for lette droner som Elbit Systems Skylark-I og Aeronautics Orbiter (billedet)
ASELSAN Firma
For at imødekomme nationale og internationale behov har Aselsan udviklet en familie af tosidig gimbalstabiliserede droner til store og små droner, som inkluderer en laserpeger og en sensor, enten et farvekamera i dagtimerne eller et uafkølet infrarødt kamera om natten. Versionen med et infrarødt kamera blev vist på IDEF 2013 på ARI-1T minidroner og rotorcraft.
Militæret og senere eksportbehov tvang israelsk industri til at udvikle sine nationale kapaciteter i denne sektor. Opgal Optronic Industries er ligeligt ejet af Rafael og Elbit Systems og tilbyder en bred vifte af ultrakompakte laveffekt termiske billedsensorer, der fungerer som grundlag for termiske billeddannelsessystemer fremstillet både i Israel og i udlandet. Opgal termiske billedsensorer med understøttelse af VOx og ASi baserede fotodetektorer er ideelle til demonterede, jord- og luftapplikationer. Også værd at nævne er Semiconductor Devices (SCD), et joint venture mellem Elbit Systems og Rafael. Det designer og producerer et komplet sortiment af InSb, MCT og VOx infrarøde detektorer og er verdens største leverandør af indium antimonid 2D arrays.
Controp viste for nylig sit 3 kg T-Stamp, der huser et dagkamera, natkamera og laserpointer. Op -termisk billedkameraet fås i afkølede eller ikke -afkølede versioner, men begge bruger unik unik optisk zoomobjektivteknologi
CONTROP selskab
Specialist Controp, der ejes af Rafael og UAV -producenten Aeronautics, er verdens førende inden for luftfart til lette droner, selvom det også producerer produkter til land-, luft- og offshore -platforme. Det mindste medlem af Stamp M-Stamp-familien vejer kun 1,2 kg med dagtidskamera og ukølet termisk billedkamera og er velegnet til installation på droner som Elbits Skylark-I og Aeronautics 'Orbiter og forskellige Bluebird Aero Systems.
Vi præsenterer Skylark-I-LE dronen fra Elbit
I juni 2013 introducerede Controp en tre-sensor, fuldt stabiliseret opto-elektronisk T-stempel, der vejer mindre end 3 kg, som inkluderer et dag- og natkamera og en laserpeger. Det termiske billedkamera kan afkøles eller afkøles, plus ligesom de fleste Controp termiske kameraer har disse muligheder et unikt kontinuerligt optisk zoomobjektiv. Virksomheden leverer også FOX -familien af kameraer med x22, x36, x55 zoomobjektiver, der inkluderer 3. generations sensorer i enten 320x258 eller 640x512 mellemstore bølgelængder samt uafkølede detektorer med lange bølgelængder med patenterede kontinuerlige optiske zoomobjektiver.
