Цветовая карта температур

«Лента.ру» испытала тепловизионные прицелы

Тепловизионный прицел «Канюк»
Тепловизионный прицел «Канюк»
Фото: Megavisor.com

В последние несколько лет российские военные стали уделять больше внимания тепловизионному техническому зрению, поскольку благодаря тепловизорам можно повысить эффективность бойцов в ночное время. Солдаты смогут обнаруживать даже замаскированного противника по его инфракрасному излучению. Одним из крупнейших разработчиков и производителей тепловизионных систем в России является московский центральный научно-исследовательский институт «Циклон». Корреспондент «Ленты.ру» побывал на предприятии и ознакомился с современными российскими приборами технического зрения.

Тепловидение

Шестнадцатиэтажка «Циклона» расположена на Щелковском шоссе неподалеку от автовокзала. Здесь на верхних этажах разрабатывают новые типы неохлаждаемых и охлаждаемых тепловизионных систем (хотя последние для «Циклона» не являются профильными) и проводят их испытания, а на нижних — собирают приборы для Министерства обороны, Федеральной службы безопасности, Министерств внутренних дел и чрезвычайных ситуаций России. Производятся и тепловизоры для гражданского рынка; от военных образцов они отличаются несколько заниженными параметрами распознавания целей и отсутствием памяти на баллистические характеристики стрелкового оружия.

Тепловизор представляет собой прибор для наблюдения за распределением температуры поверхности предметов и местности. Упрощенно систему можно описать так: объектив, тепловизионная матрица (микроболометр), электронная схема управления и дисплей. Матрица такого прибора способна воспринимать разницу температур объектов в 0,1 градуса Цельсия. С нее информация поступает на электронную схему, где хранится цветовая карта температур (каждой температуре соответствует определенный цвет и его яркость), обрабатывается и выводится на дисплей в окуляре прибора. В большинстве систем реализовано черно-белое кодирование температурного диапазона (темнее — значит холоднее).

Для российских спасателей выпускается специальная тепловизионная камера «Чеглок», в которой присутствует многоцветное температурное кодирование. В ней температуры от нуля до 20 градусов отображаются в черно-белом диапазоне, от 21 до 40 градусов — в синем, от 41 до 200 — в желтом, а выше — в красном. Использование нескольких псевдоцветов позволяет более точно определять места сильного нагрева различного оборудования, обнаруживать людей при сильной задымленности и пожаре. «Особенностью тепловизора является независимость от освещенности. Будь то ясный день, темная ночь, туман или дым — прибор будет работать», — рассказывает консультант генерального директора ЦНИИ «Циклон» Александр Потемкин.

В среднем стоимость одного несложного тепловизионного прибора составляет 700-900 тысяч рублей, из которых 70-80 процентов — стоимость объектива и микроболометра. Дело в том, что матрицы сложны в производстве: они требуют тщательно подготовленных производственных площадей, высокоточного оборудования, «чистых» комнат. Кроме того, производство микроболометров в России пока не освоено, и они импортируются из других стран. «Циклон» планирует открыть собственное производство тепловизионных матриц в 2015 году. В объективах же используются редкие, а потому дорогостоящие материалы, например германий. Производством германиевой оптики занимается завод «Германий», который, как и «Циклон», входит в холдинг «Росэлектроника».

«Обычное стекло инфракрасное излучение не пропускает, — продолжает свой рассказ Потемкин. — «Мы не можем посмотреть в тепловизор через окно, он просто ничего не увидит. По этой причине ставить в объектив тепловизора стеклянные линзы смысла не имеет». Объектив с германиевой оптикой работает по тому же принципу, что и объектив с обычной — чем больше фокусное расстояние, тем на большем расстоянии тепловизор сможет обнаружить цель. Понятие обнаружения в тепловидении означает возможность увидеть более теплый объект, но не узнать его. Если боец может определить через тепловизор, какой тип объекта он обнаружил (животное, человек или автомобиль), то речь уже идет о распознавании. И есть понятие идентификации — например, возможность определить пол человека или тип военной техники.

«В США несколько компаний ведут работы над автоматической подсветкой целей в окуляре тепловизоров и их пометкой по типу "свой-чужой". В России такие работы ведутся?» — спрашиваю я. «В принципе, это задача несложная, но она имеет отношение не к самому тепловизору, а к его программному обеспечению. Такая работа у нас ведется, но она затратна и должна быть востребована заказчиком, — отвечает Александр Потемкин. Работы ведутся преимущественно в направлении реакции систем на изменение изображения. «Устанавливается камера, которая следит за местностью. Пограничник спит. Тут картинка меняется, появляется новый объект, и система подает сигнал (например, на пограничника подается 220 вольт), он просыпается и предупреждает других о пересечении границы».

В военных прицелах же такая система не нужна, поскольку наблюдатель эффективнее вычислительной техники может распознать объект, с которым имеет дело. Например, в лесу есть много деревьев, среди которых мелькает какой-то объект. «Техника мозги себе сломает, пытаясь определить, с чем имеет дело: с человеком или с оленем. Боец же проделает такое распознавание в считанные секунды: по отдельным очертаниям, по характеру передвижения. Но, в любом случае, нам заказ на разработку такой опции пока не поступал», — пояснил Потемкин.

Приборы

Наша беседа о тепловидении и тепловизионных приборах проходит в демонстрационной комнате «Циклона». Здесь на столах разложены чуть ли не все системы тепловизионного наблюдения, разработанные и выпускаемые предприятием: тепловизоры семейства «Сыч» с лазерными дальномерами и цифровыми компасами, двухспектральные (работающие в тепловизионном и телевизионном каналах) «Дербники», легкие «Скопы» и несколько перспективных разработок, включая нашлемные дисплеи. На столе посреди комнаты лежат охотничий тепловизионный прицел «Канюк» и деактивированный автомат АК-74М с установленным на него боевым прицелом «Шахин».

Внешне «Шахин» и «Канюк» идентичны и отличаются только окраской: первый — черный, второй — защитный зеленый. По начинке приборы тоже похожи. Отличие заключается в том, что «Канюк» может обнаруживать цели на меньшей дальности и в него нельзя «зашивать» баллистические характеристики оружия. В случае с «Шахином» боец может пристрелять его на АК-74М, сохранить параметры, переставить, например, на СВД и пристрелять на этой винтовке. Впоследствии достаточно будет просто переставлять прицел с одного оружия на другое без необходимости повторной пристрелки. Крепиться «Канюк» и «Шахин» могут как на планки Пикатинни, так и на стандартный «ласточкин хвост».

Представленный «Шахин» относится к устаревшему поколению: крупный, тяжелый (почти полтора килограмма), относительно низкое разрешение матрицы. Усовершенствованные версии прицелов стали легче и меньше. Масса прибора составляет 1,2 килограмма. В нем установлена матрица разрешением 640x480 пикселей с возможностью двукратного цифрового увеличения. Прицел способен работать при температуре от минус 40 до плюс 50 градусов Цельсия, а его продолжительность работы ограничена только свойствами обычных батареек-«таблеток». При комнатной температуре прицел может без выключения проработать до шести часов. Субъективно, на включение и калибровку «Шахину» требуется около десяти секунд.

Прицел оснащен специальным разъемом для передачи видеоизображения на устройство записи или на нашлемный дисплей. Дисплей представляет собой небольшую очень легкую черную коробочку с окуляром, которая крепится спереди на каску. Передача изображения с «Шахина» осуществляется по кабелю. Благодаря такой возможности боец может на вытянутой руке выставить автомат за угол, оставаясь за укрытием, и увидеть, что там происходит. Он же позволяет вести прицельный огонь из укрытия. Представители «Росэлектроники» мне объяснили, что в перспективной экипировке «солдата будущего» «Ратник», тепловизоры и нашлемные дисплеи для которой также будет производить «Циклон», передача видеоизображения будет производиться по беспроводному каналу.

Подхожу к еще одному прибору — «Сыч-4». Это довольно крупный прибор длиной 28, шириной 16 и высотой 14 сантиметров с внушительным основным объективом. В этом приборе установлен лазерный дальномер, позволяющий определять расстояние до объекта на дальности до трех километров. Он оснащен и цифровым компасом для определения азимута и угла места в градусах. Стандартно на «Сыч-4» ставится микроболометр разрешением 384x288 пикселей, но по требованию заказчика он может быть укомплектован матрицей с разрешением 640x480 пикселей. Разрешение органического дисплея в окуляре составляет 800x600 пикселей. Обнаружить и распознать человека «Сыч-4» может на дальности до 2,2 километра при фокусном расстоянии объектива в сто миллиметров. Масса прибора — 2,4 килограмма.

Питание «Сыча-4» осуществляется от внешнего источника напряжением 12 вольт. Прибор может работать при температуре от минус 20 до плюс 50 градусов Цельсия. Следует отметить, что для неохлаждаемых тепловизоров «Циклона» характерно время включения в 10-15 секунд; это небольшой показатель для подобных приборов, поскольку после нажатия на кнопку происходит не только загрузка «прошивки», но и калибровка матрицы под текущие температурные условия. Наконец, «Сыч-4» оснащен разъемом для карты памяти объемом до четырех гигабайт. На нее можно производить видеозапись. Через тепловизоры интересно наблюдать за людьми в очках ─ там, где должны быть глаза, тепловизор показывает темные пятна. В оконном стекле на фоне равномерного серого свечения слабо видно отражение предметов в комнате.

«Ну, что ж, пойдемте посмотрим производство? Только мы пройдем быстро, потому что сейчас готовится к сдаче крупная партия тепловизионных прицелов, у нас три дня осталось», — приглашает Потемкин.

Производство

Спускаемся на первый этаж и, пройдя по внутреннему двору, входим в производственное помещение. Здесь чисто, сверкают отмытые полы, посетители — в бахилах. Проходим по длинному коридору, по сторонам которого — двери с табличками. Идем быстро, и я успеваю прочитать только некоторые из них: «Участок оборудования с ЧПУ №1», «Испытательный участок №1», «Сборочный участок», «Участок настройки». Мимо проходит женщина в синем халате, толкая перед собой тележку с прицелами «Шахин» на ней. Они также выкрашены в черный цвет, но гораздо меньше прибора, который я видел в демонстрационной комнате.

Эта партия прицелов предназначена для одного из российских силовых ведомств. Перед поставкой заказчику все приборы без исключения проходят небольшой цикл испытаний: на протяжении нескольких часов их трясут на вибростенде и «роняют» на специальном станке, проверяя на устойчивость к ударным воздействиям. Тепловизоры также проходят температурный контроль. В специальных шкафах проверяется способность «Шахинов» работать в различных температурных условиях. При этом прицелы соединены специальными кабелями с контрольным оборудованием, на котором оператор может в любой момент проверить их работоспособность. Температурным воздействиям прицелы подвергаются на протяжении десяти часов.

Затем, после прохождения сокращенной программы, из партии берется один прицел и уже испытывается по расширенной программе, включающей в себя многочасовые вибрации, до тысячи проверок на ударное воздействие, больше десяти суток в термошкафу при разных температурах. Уже после этого заказчик подписывает акт о приеме продукции и забирает ее с предприятия. Рассказывая, Александр Потемкин ведет меня дальше по помещениям. Мы останавливаемся у «чистой» комнаты, в которой ведется производство органических микродисплеев. Оборудование на сборке используется иностранное, но на «Циклоне» не унывают — зато оно у нас и от политической обстановки в мире производство не зависит.

В настоящее время на предприятии ведется подготовка помещения, в котором будут выпускаться тепловизионные матрицы (пока их закупают у французской компании Ulisse). Процесс этот — длительный, затратный и трудоемкий; он отнимает больше года. «К помещению предъявляются высокие требования по стерильности. Потом, у нас тут рядом метро и автовокзал, а это — повышенная сейсмическая активность. Соответственно нужны специальные упругие полы, которые будут гасить все колебания. Затем поставят оборудование, не могу пока сказать какое, но иностранное. К сожалению, отечественная промышленность такого рода оборудование не выпускает, утеряны возможности», — пояснил Потемкин.

На этом мое посещение ЦНИИ «Циклон» заканчивается, а предприятие продолжает работать в бешеном темпе, стремясь успеть изготовить и испытать прицелы для крупного заказчика. Кажется, большим контрактам на поставку тепловизоров здесь очень рады, но не очень к ним готовы: сегодня предприятие может выпускать до 500 приборов в месяц. Выйдя на улицу, я оборачиваюсь и еще раз смотрю на многоэтажку. По ее виду нельзя угадать, что здесь находится крупнейший в России производитель неохлаждаемых тепловизоров: над главным входом красуется цветастая вывеска «Кухни».

Обсудить
Ни один еврей не пострадал
Исследователи зафиксировали падение уровня антисемитизма
Эрдоган, Аллах и Россия
Стоит ли бояться исламизации Турции
Как живется Микки-Маусу в КНДР
Что представляет собой поп-культура Северной Кореи
French Foreign Legionnaires carry the coffin of French politician Yves Guena during an official funeral ceremony at the Hotel des Invalides in Paris, France, March 8, 2016 REUTERS/Charles Platiau TPX IMAGES OF THE DAYУтрата масштаба
Франция рискует стать малой европейской страной
«В отношениях с Китаем и Россией Трамп готов рискнуть»
Политолог из КНР о ситуации внутри страны и взаимодействии с соседями
Денис СугробовБескорыстный мотив
Что известно о самом загадочном уголовном процессе — деле генерала Сугробова
Российский разведывательный корабль «Лиман»Тоголезский скотовоз и секреты Родины
Что известно об аварии на входе в Босфор
Авторитет лазерный
Как профессор зарабатывал на контрафактной медицинской технике нового поколения
GBU-43/BКузькины папа и мама
Как Россия и США соревнуются в создании больших бомб
Комби-удар
Выясняем, как обновленная «Октавия» ведет себя на российских дорогах
Автомобили года в России
Россияне выбрали лучшие машины 2017 года в 23 классах
Сельхозтехника с паровыми двигателями
Самые интересные паровые машины для работы в поле
Самые выдающиеся французские машины
10 автомобилей из Франции, ставших культовыми
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Шведы поневоле
Исповедь россиянина, живущего в групповой семье
Добро пожаловать в рай
Жилье в Крыму: новую квартиру на полуострове можно купить за миллион рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности