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.

Рис. 1.32. Принцип ведения РЛР

РЛР предназначена для обнаружения, определения координат и параметров движения наземных, воздушных и космических объектов; радиолокационной съемки территории с целью картографирования местности; определения метеоусловий в заданных районах.

Для ведения РЛР применяются в основном пять типов РЛС:

- РЛС бокового обзора, устанавливаемые на космических и воздушных носителях и обеспечивающие получение видовой информации о местности и объектах, над которыми пролетает носитель аппаратуры;

- наземные загоризонтные РЛС, предназначенные для обнаружения низколетящих целей и запусков баллистических ракет (БР);

- РЛС обнаружения объектов в космическом пространстве;

- РЛС разведки движущихся наземных целей и засечки артиллерийских и минометных позиций по рассчитанной траектории полета снаряда;

- РЛС разведки метеоусловий в заданных районах.

Широкое применение РЛС для ведения разведки обусловлено рядом преимуществ радиолокационного наблюдения:

- возможность ведения разведки в любых погодных условиях (дымка, облака, туман, дождь, пыль, снег, дым);

- ведение разведки не зависит от освещенности земной поверхности, что обеспечивает возможность наблюдения в любое время суток;

- возможность наблюдения объектов, замаскированных от оптической разведки;

- возможность селекции движущихся объектов на фоне неподвижных местных предметов, создающих помеховые сигналы;

• возможность обнаружения объектов на больших расстояниях (сотни и тысячи километров).

1.5.4. Радиотепловая разведка

Радиотепловая разведка основана на обнаружении и определении местоположения наземных, морских, воздушных и космических объектов по их тепловому излучению в радиодиапазоне. Характеристики радиотеплового излучения (интенсивность, спектральный состав, спектральная плотность) зависят от физических свойств вещества и температуры объекта.

Данная разведка ведется с помощью радиотеплолокационных станций (РТЛС), устанавливаемых на воздушных и космических носителях. Радиотепловая разведка возможна только при наличии контрастности теплового излучения объектов и фона (земной поверхности, неба и т.д.). Контрастность объекта и окружающего фона оказывает существенное влияние на дальность действия РТЛС.

Реальный радиотепловой сигнал, излучаемый объектами, представляет собой непрерывный шум с очень широким сплошным спектром (от метрового до миллиметрового диапазона волн) и низкой спектральной плотностью. Интенсивность радиотеплового излучения объектов составляет от общей интенсивности теплового излучения в мили- и субмиллиметровом диапазонах сотые и десятые доли процента, а в сантиметровом и дециметровых диапазонах - сотые и тысячные доли процента. Поэтому для увеличения мощности принимаемого сигнала применяются приемные устройства с очень широкой полосой пропускания - сотни и тысячи мегагерц. В результате этого мощность принимаемого сигнала может достигать величины 10^-10Вт.

Существенными преимуществами радиотепловой разведки являются абсолютная скрытность ее ведения и независимость от метеоусловий. Скрытность обусловлена пассивным режимом работы РТЛС, а всепогодность радиотепловой разведки обеспечивается за счет работы в диапазонах санти­метровых и миллиметровых волн. Зависимость условий распространения от состояния среды в этих диапазонах не столь значительна по сравнению с ИК диапазоном.

1.5.5. Разведка побочных эми и наводок

Разведка побочных ЭМИ и наводок (ПЭМИН) обеспечивает добывание информации, содержащейся непосредственно в формируемых, передаваемых или отображаемых (телефонных, телеграфных, телеметрических и т.д.) сообщениях и документах (текстах, таблицах, рисунках, картах, снимках, телевизионных изображениях и т.д.) с использованием радиоэлектронной аппаратуры, регистрирующей ЭМИ и электрические сигналы, наводимые первичными ЭМИ в токопроводящих цепях различных технических устройств и конструкциях зданий.

1.6. Гидроакустическая разведка

Под ГАР понимается получение информации путем приема и анализа акустических сигналов инфразвукового, звукового и ультразвукового диапазонов, распространяющих в водной среде от надводных и подводных объектов.

ГАР включает в себя:

- разведку гидроакустических шумовых полей, создаваемых работающими гребными винтами, различными двигателями и механизмами надводных кораблей и подводных лодок;

- гидролокационную видовую разведку, обеспечивающую добывание информации, содержащейся в изображениях дна и объектов и получаемой из принимаемых отраженных сигналов;

- гидролокационную параметрическую разведку, обеспечивающую получение информации, содержащейся в пространственных, скоростных и других характеристиках объектов и получаемой из принимаемых отраженных сигналов;

- разведку гидроакустических сигналов, создаваемых различными работающими средствами гидроакустического вооружения надводных кораблей и подводных лодок;

- разведку звукоподводной связи с целью перехвата сообщений (информационных потоков), передаваемых по каналам этой связи, а также определения тактических и технических характеристик систем звукоподводной связи.

По принципу использования энергии акустического излучения средства ГАР делятся на активные (гидролокаторы) и пассивные. Гидролокатор работает на принципе излучения в водной среде зондирующих акустических сигналов с последующим приемом и анализом отраженных от объектов и морского дна эхо-сигналов.

При ведении пассивной ГАР используются шумопеленгаторы, которые принимают и анализируют шумовые акустические излучения в водной среде, возникающие при работе двигателей, гребных валов, машин и механизмов различных агрегатов надводных кораблей (НК), подводных лодок (ПЛ) и других плавсредств, а также средства разведки, предназначенные для приема и анализа акустических сигналов, создаваемых гидролокаторами, эхолотами, системами гидроакустической связи и другим гидроакустическим вооружением НК, ПЛ и судов.

ГАР решает следующие основные задачи:

- определение параметров первичных шумовых полей объектов, функционирующих в водной среде, с целью выявления их классификационных признаков;

- определение параметров излучения активных гидроакустических средств (ГАС) НК, ПЛ, минно-торпедного оружия и средств гидроакустического подавления с целью получения данных, необходимых для организации гидроакустического подавления;

- определение уровня развития гидроакустической техники и выявление профиля ВПО и направления проводимых работ в прибрежных районах;

- определение гидролокационных характеристик ПЛ, НК, минно-торпедного вооружения;

перехват информации, передаваемой по каналам гидроакустической связи;

- картографирование рельефа дна на подходах к побережью, проливов и фарватеров, военно-морских баз, а также выявление мест установки и элементов конструкций подводных стационарных сооружений;

- выявление дислокации и маршрутов перемещения объектов ВМФ по их шумовым полям и сигналам активных ГАС;

- выявление подводных стартов ракет и торпед, определение их мест, глубины и количества.

В гидролокаторах и шумопеленгаторах прием полезных сигналов происходит на фоне гидроакустических помех различного происхождения. Кроме того, при работе гидроакустической аппаратуры существуют сложные взаимосвязи между аппаратурой, средой, в которой распространяется сигнал, и объектом разведки. Именно эти взаимосвязи определяют дальность действия аппаратуры в реальных условиях.

Основными характеристиками аппаратуры ГАР являются:

- рабочая частота;

- акустическая мощность;

- ширина ДН акустической антенны;

- диапазон рабочих частот.

Существо перечисленных характеристик не отличается от соответствующих характеристик средств РЛС.

При оценке возможностей средств ГАР важную роль играют пространственно-временные характеристики среды распространения:

- распределение температуры и солености воды;

- гидростатическое давление;

- отражающие свойства морской поверхности и дна.

Кроме того, на дальность действия аппаратуры ГАР влияют:

- отражающая способность цели (сила цели);

- уровень создаваемого объектом шумового излучения;

- взаимное расположение аппаратуры разведки и цели.

Большую, а в некоторых случаях и решающую роль играет уровень акустических помех на входе приемного устройства.

Учет всех этих факторов и параметров необходим для оценки возможности обнаружения подводных объектов.