Thermal camera for special applications

Krajowa Konferencja
2009
Termografia i Termometria w Podczerwieni
Obserwacyjna kamera termowizyjna do
zastosowañ specjalnych, budowa i parametry
Kamery termowizyjne III generacji zbudowane na bazie matryc detektorów fotonowych s¹ stosowane powszechnie przez takie instytucje
jak wojsko, policjê, stra¿ graniczn¹ czy stra¿ po¿arn¹. Zakres zastosowania kamer termowizyjnych obejmuje takie zagadnienia jak wykrywanie
i rozpoznanie pola walki, detekcja obiektów trudnowykrywalnych we wszystkich warunkach pogodowych, w dzieñ i w nocy, systemy broni
inteligentnej (np. roboty pola walki), systemy ochrony obiektów, pojazdów i stanowisk dowodzenia, systemy kierowania ogniem i celowniki,
systemy wykrywania ska¿eñ, poszukiwanie rozbitków itp. Nale¿y zaznaczyæ, ¿e zakres zastosowañ militarnych i specjalnych ci¹gle ulega
poszerzeniu o nowe zastosowania. W artykule zosta³a przedstawiona opracowana (w Instytucie Optoelektroniki Wojskowej Akademii
Technicznej i Przemys³owym Centrum Optyki S.A.) kamera termowizyjna do zastosowañ specjalnych przeznaczona jako wyposa¿enie
systemów obserwacyjnych i systemów kierowania ogniem. W kamerze zastosowano matrycowy detektor fotonowy VENUS LW K508 0001
firmy SOFRADIR. Matryca posiada 384x288 detektorów typu HgCdTe o rozmiarze 25x25 µm. Detektor pracuje w zakresie dalekiej podczerwieni
(LWIR) a jego maksimum czu³oœci przypada na d³ugoœæ fali 8.2 µm. Uk³ad ch³odzenia detektora zapewnia ch³odziarka Stirlinga typu K508
bêd¹ca typem rotacyjnej pompy ch³odz¹cej.
Kamera termowizyjna do systemów kierowania ogniem oprócz typowych funkcji obserwacyjnych realizuje funkcje dodatkowe czyli:
wyœwietlanie obrazu termowizyjnego w odcieniach szaroœci, sterowanie k¹tami pola widzenia, korekcjê niejednorodnoœci matrycy
detektorów, korygowanie uszkodzonych pikseli, rejestrowanie czasu pracy, zasilanie z sieci pok³adowej pojazdu, odpornoœæ na wibracje,
odpornoœæ klimatyczn¹ (temperatura, wilgotnoœæ) odpornoœæ na zak³ócenia elektromagnetyczne, wyœwietlanie piktogramów i napisów
informuj¹cych o stanie kamery.
Obserwacyjna kamera termowizyjna sk³ada siê z nastêpuj¹cych g³ównych modu³ów: modu³u matrycy detektorów, modu³u EasyLink,
modu³u cyfrowego przetwarzania obrazu IR, modu³u interfejsu wideo i sterowania, modu³u uk³adu optycznego i zasilacza.
Podstawowe parametry kamery
termowizyjnej:
?
RozdzielczoϾ
384 x 288 pikseli
?
Rozmiar detektora
25 x 25 µm
?
K¹ty pola widzenia
1,5°x2°, 7°x9°
?
Czas gotowoœci do pracy 5 min.
?
Ciê¿ar
11 kg
?
Zasilanie
10 ÷ 36 V
?
Moc pobierana
20 W
?
Zakres temperatur pracy - 35°÷
Modu³
EasyLink
Modu³ matrycy
Modu³ uk³adu
optycznego
Zasilanie
Modu³ cyfrowego
przetwarzania obrazu IR
Modu³ interfejsu wideo
i sterowania
RGB, Composite Video
(PAL, NTSC), Digital
RS-485/422
Schemat blokowy obserwacyjnej kamery termowizyjnej
do zastosowañ specjalnych
Zdjêcie stanowiska pomiarowego
do badania charakterystyki MRTD
wraz z prototypem kamery termowizyjnej
WartoϾ
Nazwa parametru
dla 1,5°x2°
dla 7°x9°
0,014 K
0,017 K
14 500 m
3 500 m
Zasiêg rozpoznania*
4 830 m
1 167 m
Zasiêg identyfikacji*
2 415 m
583 m
NETD
Zasiêg wykrycia*
* dotyczy standardowego celu NATO 2,3x2,3m
zgodnie ze STANG 4347
Kamera termowizyjna do zastosowañ
specjalnych widok od strony obiektywu
Widok wnêtrza kamery termowizyjnej
z zamontowan¹ elektronik¹
oraz detektorem Venus
T. Sosnowski, G. Bieszczad, H. Madura, M. Kastek, T. Or¿anowski
Instytut Optoelektroniki
Wojskowa Akademia Techniczna
ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa
Tel: (48 22) 6839423, Fax: (48 22) 6668950, e-mail: [email protected]