Объектив Leica Noctilux-M 50mm f/0.95 считается одним из самых светосильных объективов (был прозван «Королем ночи»). В условиях слабого освещения объектив превосходит чувствительность человеческого глаза. "Плавающий" оптический элемент сохраняет высокое качество изображения при съемке с близкого расстояния, а виньетирование и дисторсия были значительно снижены по сравнению с предыдущей моделью. Основные характеристики: ип объектива-стандартный, фокусное расстояние - 50 мм, диафрагма - F0.95, угол обзора -27 - 47 град.мин.

Рис. 1.26. Nikon 6mm F/2.8 Fisheye

Nikon 6mm - первый в мире объектив с углом обзора 220 градусов. Объектив позволяет снимать круговые фото и фокусироваться на расстоянии от 25 сантиметров. Область изображения составляет 24 x 36 мм, угол обзора – 220 градусов (способен видеть область позади себя). Вес 5.2 кг, длина 171 мм, диаметр – 236 мм. Доступен в свободной продаже (в единичных экземплярах).

Рис. 1.27. Monster Lens 12-36×50 ED

Телеобъектив Monster Lens 12-36×50 ED, специально предназначен для съемки на больших дальностях (дигископинг - техника фотосъёмки удалённых объектов с использованием камеры и телескопа). Он характеризуется диапазоном фокусного расстояния от 840 до 2520 мм в 35-мм эквиваленте.

Рис. 1.28. Hasselblad

Одним из наиболее совершенных цифровых фотаппаратов является фотоаппарат фирмы Hasselblad, который позволяет получать фотоснимки с разрешением, превышающим физический предел. Этот достигается за счет того, что при нажатии спуска фотоаппарат автоматически делает 6 снимков со двигом на 1/2 и 1 пиксел, которые обрабатываются в цифровой форме совместно. Делается это для того, чтобы при необходимой чувствительности (которая пропорциональна площади пиксела) получить высокое разрешение (оно обратно пропорционально площади пиксела).

1.4. Оптико-электронная разведка (оэр)

Под оптико-электронной разведкой понимается процесс добывания информации с помощью средств, включающих входную оптическую систему с фотоприемником и электронные схемы обработки электрического сигнала, которые обеспечивают прием электромагнитных волн видимого и инфракрасного диапазонов, излученных или отраженных объектами и местностью. ОЭР предназначена для решения следующих задач:

• выявление военных и военно-промышленных объектов;

• определение их формы, размеров, состояния и боеготовности;

• вскрытие характера выпускаемой ВПО продукции, ее объема и др.;

• съемка территорий с целью картографирования местности;

• разведка метеообстановки в заданных районах.

Аппаратура ОЭР устанавливается на космических и воздушных носителях, а также может применяться в наземных условиях, например, при веде­нии технической разведки на территории России.

Принцип работы аппаратуры ОЭР основан на приеме собственного излучения объектов и фона или отраженного от них излучения Солнца, Луны, звездного неба. Аппаратура ОЭР позволяет отличать объект от фона при ус­ловии, что яркость объекта превышает яркость фона.

Аппаратура ОЭР подразделяется на пассивную и активную. Пассивная аппаратура разведки основана на приеме собственного или переотраженного излучения объектов разведки. Активная аппаратура разведки предполагает использование для подсвета местности собственного излучателя. Зондирую­щее излучение рассеивается объектами, местными предметами и местностью и часть этого излучения поступает на вход оптической системы аппаратуры разведки с последующим его преобразованием, обработкой и индикацией на соответствующих устройствах.

Аппаратура пассивной ОЭР подразделяется на телевизионную, инфракрасную и разведки лазерных излучений. Аппаратура телевизионной разведки охватывает устройства на ЭЛТ и на ПЗС. К аппаратуре ИКР относятся тепловизоры, теплопеленгаторы, радиометры и ПНВ. Аппаратура разведки лазерных излучений предназначена для обнаружения, определения местоположения и распознавания средств вооружения и военной техники, в состав которых входят лазерные излучатели.

Аппаратура активной ОЭР подразделяется на лазерную со сканированием зондирующего светового луча и инфракрасную с использованием ИК излучателя для подсвета местности.

Для оценки предельных возможностей фотоприемников аппаратуры ОЭР по регистрации ЭМИ используется понятие пороговой чувствительности, определяемой минимальной мощностью светового сигнала (потоком мощности), еще воспринимаемого на фоне помехового излучения.

Диапазон длины волн, в пределах которого может работать фотоприемник, характеризуется его спектральной чувствительностью.

Аппаратура ОЭР характеризуется также разрешающей способностью, которая определяется способностью передавать и воспроизводить мелкие детали изображения с заданным контрастом. Разрешающая способность зависит как от параметров оптической системы аппаратуры, так и от характеристик используемых фотоприемников и окружающих условий функционирования аппаратуры разведки.

1.4.1. Телевизионная разведка

Под ТВР понимается добывание информации с помощью аппаратуры, осуществляющей прием сигналов в видимом и ближнем ИК диапазонах, отраженных объектами и предметами окружающей среды, с последующим преобразованием и обработкой принятых сигналов с целью формирования изображения объектов и местности. Электрические сигналы, соответствующие изображению местности, передаются по радиоканалу в центр сбора и обработки данных, где формируется изображение объектов и местности, за которыми ведется наблюдение.

Возможность применения аппаратуры ТВР из космоса произвела революцию в технической разведке, так как были преодолены границы, и вся территория России стала доступной для наблюдения средствами видовой разведки зарубежных стран.

Основными характеристиками аппаратуры ТВР, определяющими качество получаемого изображения, являются спектральная чувствительность передающих телевизионных камер, масштаб изображения и его контрастность, разрешающая способность телевизионной системы, полоса пропускания радиоканала.

1.4.2. Инфракрасная разведка (икр)

Под инфракрасной разведкой понимается получение информации путем приема и анализа электромагнитных сигналов ИК диапазона волн, излученных или отраженных объектами и предметами окружающей местности.

ИК разведка подразделяется на видовую и параметрическую. Видовая ИК разведка обеспечивает получение информации в виде изображений различных объектов и местности, а параметрическая ИК разведка обеспечивает добывание информации, содержащейся в пространственных и излучательных характеристиках различных объектов и местности.

Анализируя отраженное объектами ИК излучение Солнца, Луны, звездного неба, можно сделать вывод, что диапазон этого излучения приходится на участок спектра до 3 мкм. Часто эту длину волны считают граничной, разделяющей отраженную и собственную составляющие ИК, излучения объектов. Поэтому можно считать, что в ближней части ИК спектра (до 3 мкм) определяющей при ведении разведки является отраженная составляющая и распределение лучистости по объектам зависит от распределения коэффициентов отражения и облученности. Для ИК части спектра больше 3 мкм определяющим является собственное излучение объектов, а распределение лучистости зависит от распределения коэффициентов излучения и температуры.

В соответствии с этим современные средства разведки работают или на принципе приема отраженного объектами излучения специальных излучателей, Луны, звездного неба (приборы ночного видения, ПНВ), или приема собственного излучения объектов (тепловизоры, теплопеленгаторы, радиометры).

ПНВ делятся на активные и пассивные (с подсветом местности специальным излучателем и без подсвета местности). Все приборы, работающие на принципе приема собственного излучения объектов, являются пассивными приборами.

Пассивные средства тепловой разведки - тепловизоры - предназначены для получения визуального изображения земной поверхности и наземных объектов, имеющих различную температуру или излучательную способность.

Теплопеленгаторы позволяют определить направление на источник ИК излучения и определить его температурный контраст по отношению к окружающему фону.

Радиометры используются для измерения распределения температур по исследуемым участкам поверхности земли или объектов.

Тепловая разведка может проводиться в любое время суток, но она более эффективна ночью, когда наземные объекты не отражают солнечного света.

В качестве фотоприемников в средствах тепловой разведки используются преимущественно фотосопротивления, т.е. устройства, которые при воздействии на них лучистой энергии меняют свое электрическое сопротивление. Изменения сопротивления преобразуются далее в изменения электрического тока, которые соответствуют тепловому изображению объекта.

В зависимости от типа применяемых фотоприемников длинноволновая граница чувствительности средств тепловой разведки составляет до 3 - 8 мкм при использовании фотосопротивлений из сернистого или селенистого свин­ца и селенида индия или до 12 мкм при использовании германиевых фотосопротивлений и тройных соединений типа Сd Fе Нg.

Приборы ночного видения (ПНВ) предназначены для ведения наблюдения в ночных условиях. Основным элементом ПНВ как активного, так и пассивного типа является электронно-оптический преобразователь (ЭОП), который представляет собой электровакуумную трубку с фотокатодом на одном конце и люминесцентным экраном на другом. ИК изображения местности или объекта, создаваемое объективом на фотокатоде ЭОП), преобразуется в видимое изображение на экране. Преобразование изображения производится с помощью фокусирующего электростатического поля, создаваемого в преобразователе между фотокатодом и экраном. ИК излучение, воз­действуя на фотокатод, высвобождает электроны, которые под влиянием электрического поля двигаются к экрану. Электроны, попадая на экран, вызывают его свечение и на нем появляется изображение местности и наблюдаемых объектов. Яркость изображения соответствует распределению интенсивности ИК излучения на фотокатоде. Полученное изображение рассматривается в увеличенном виде через окуляр.

ПНВ активного типа действуют следующим образом. Местность подсвечивается специальным ИК прожектором или лазерным излучателем, входящем в состав ПНВ. Отраженное местностью и предметами на ней ИК излучение воспринимается оптической системой (объективом) и фокусируется на фотокатоде ЭОП(а). Видимое изображение местности наблюдается на экране ЭОП(а).

Дальность видимости ПНВ активного типа зависит от мощности ИК прожектора и составляет 0,2 - 1,5км.

Пассивные ПНВ, действующие без подсветки, позволяют вести наблюдение ночью при естественной освещенности. Приборы работают на принципе усиления яркости изображения объектов, освещаемых светом ночного неба, луны и звезд. ПНВ без подсветки состоит из объектива, ЭОП(а), который работает как усилитель света, и окуляра. Для увеличения чувствительно­сти ПНВ применяется последовательное соединение двух и более ЭОП(ов) таким образом, чтобы свет, излучаемый экраном первого ЭОП(а), попадал на фотокатод второго и т. д. Приборы с последовательным соединением не­скольких ЭОП(ов) получили название каскадных. Усилитель света в виде каскадного ЭОП(а) с мультищелочным катодом увеличивает яркость наблюдаемых объектов до 40 000 раз.

Бесподсветные ПНВ используются при ведении наземной разведки, обеспечивая дальность видимости ночью до километра и более.

Основными характеристиками ПНВ являются: спектральная чувствительность ЭОП(ов), увеличение приборов, контрастность изображения, разрешающая способность.

Спектральная чувствительность ЭОП(а) определяется материалом применяемого фотокатода. В приборах с подсветкой местности используются кислородно-цезиевые фотокатоды, а в бесподсветных приборах - мультищелочные. Первый тип ФК имеет максимальную чувствительность в диапазоне 0,75 - 1,3 мкм.

ЭОП(ы) ПНВ без подсветки работают в. видимом диапазоне, захватывая небольшую область ИК спектра до 0,9 мкм.

1.4.3. Лазерная разведка и разведка лазерных излучений

Под лазерной разведкой понимается процесс получения видовой информации путем облучения местности зондирующими лазерными сигналами с последующим приемом и анализом отраженного от местности и объектов лазерного излучателя.

Лазерная разведка решает те же задачи, что и фоторазведка. Однако по сравнению с последней она имеет следующие преимущества:

- обеспечивает возможность скрытного ведения разведки в ночных условиях;

- обеспечивает оперативную обработку и передачу разведывательной информации на пункт сбора и обработки данных.

Принцип действия лазерной системы воздушной разведки заключается в следующем. Узконаправленный луч лазера с помощью вращающейся зеркальной многогранной призмы сканируется по местности перпендикулярно направлению полета самолета (рис. 8). Одновременно с лучом лазера сканируется приемная оптическая система с фотоприемником (ФП), которая воспринимает отраженные объектами и местностью лазерные сигналы и фокусирует принятое излучение на ФП. ФП преобразует лазерные излучения в электрические сигналы, амплитуда которых изменяется в соответствии с интенсивностью принятого лазерного излучения. После соответствующей обработки электрических сигналов формируется строка изображения местности, над которой пролетает носитель разведывательной аппаратуры.

Развертка изображения местности по кадрам осуществляется за счет перемещения носителя по курсу.

Изображение местности в лазерных системах разведки может регистрироваться либо на фотопленку, либо воспроизводиться на экране электроннолучевой трубки. Возможна также передача данных лазерной разведки на землю по радиоканалу.

Длина волны зондирующего излучения лазера должна совпадать с окнами прозрачности атмосферы и лежать в области максимальной контрастности объектов разведки и фонов. Выбор ФП для конкретной системы разведки производится исходя из минимальной пороговой чувствительности для данного спектрального диапазона. Постоянная времени и частотная характеристика ФП выбирается в соответствии с характеристиками передающей и приемной оптики, т.е. ФП с усилителем не должны ухудшать разрешающую способность лазерной системы.

Основными тактико-техническими характеристиками лазерной системы разведки являются высота применения Н, угол сканирования или поперечный захват местности, разрешающая способность системы, допустимый диапазон изменения отношения скорости полета носителя W к высоте полета W/N, рабочие длины волн и ограничения по метеорологическим условиям.

Высота применения зависит от многих факторов: мощности лазера, чувствительности ФП, коэффициента ослабления лазерного излучения в атмосфере, угловой разрешающей способности системы и других параметров. Жестко с ней связан и диапазон изменения отношения W/H. Угол сканирования зависит от типа сканирующего устройства, угла поля зрения приемной оптики, мощности лазера. Разрешающая способность лазерной системы определяется шириной зондирующего лазерного луча и углом поля зрения приемной оптики. В системе линейного сканирования при фиксированных значениях ширины луча и поля зрения приемного объектива линейная разрешающая способность является функцией высоты и угла сканирования.

В настоящее время существенно возросло использование лазерных устройств в системах вооружения и военной техники. В частности, широкое применение лазерные приборы находят в системах дальнометрирования, локации, подсвета и целеуказания, наведения средств поражения, связи, навигации, силового воздействия. В связи с этим возникает проблема обнаружения и распознавания этих устройств. Эта проблема может быть решена с помощью средств разведки лазерных излучений, обеспечивающих добывание информации, которая содержится в оптических сигналах лазерной техники различного назначения.