Устройство имитации теплового контраста объекта

Авторы патента:

F41H3/00 - Камуфляж, т.е. средства или способы укрытия или маскировки (для судов B63G 8/34,B63G 13/02)

Владельцы патента RU 2666296:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области снижения заметности вооружения и военной техники, ввода в заблуждение средств поражения высокоточным оружием, а также обеспечения скрытности вооружения и военной техники от тепловизионных, оптико-электронных средств воздушно-космической разведки, и может быть использовано при разработке средств имитации объектов вооружения и военной техники в местах и пунктах постоянной дислокации или запасных районах рассредоточения, а также увода и срыва прицеливания инфракрасных головок самонаведения высокоточного оружия от реальных целей. Технический результат изобретения заключается в формировании теплового контраста устройства имитации, соответствующего тепловому контрасту объекта внешним условиям функционирования устройства имитации, а также расширении диапазона изменения температур источников теплового излучения за счет их выполнения на основе элементов Пельтье. Предлагаемое устройство имитации теплового контраста объекта от известных отличается тем, что дополнительно введены датчики регистрации температуры фона, атмосферы и коэффициента излучения фона, блок преобразования тепловых изображений объектов, при этом выходы датчиков регистрации температуры фона, температуры атмосферы и коэффициента излучения фона соединены с первым, вторым и третьем входом блока преобразования тепловых изображений объектов соответственно, а выход блока хранения тепловых изображений объектов - с четвертым входом блока преобразования тепловых изображений объектов, выход которого соединен со входом устройства управления температурой источников теплового излучения, выполненных на основе элементов Пельтье. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наиболее близким по технической сущности (прототипом) к заявляемому изобретению является устройство имитации теплового контраста, содержащее имитатор, выполненный в виде полотнища из брезентового материала, на котором закреплены источники теплового излучения, выполненные в виде пластин размером, не превышающим линейного разрешения на местности тепловизионной аппаратуры разведки, блок управления терморегулятором, имеющий N+M выходов, соединенных, соответственно, с N+M входами терморегулятора, имеющего N+M выходов, соединенных со входами источников теплового излучения n-й строки, и m-го столбца (патент RU 2278344, С1, РФ, кл. F41H 3/00, опубл. 20.06.2006).

Недостатком данного устройства является зависимость теплового контраста имитируемого объекта от внешних условий, в частности от температуры фона, температуры атмосферы и коэффициента излучения фона, а также ограниченный диапазон изменения температур источников теплового излучения. Изменение параметров внешних условий функционирования устройства имитации приводит тому, что его тепловой контраст не будет соответствовать тепловому контрасту имитируемого объекта.

Технический результат изобретения заключается в формировании теплового контраста устройства имитации, соответствующего тепловому контрасту объекта внешним условиям функционирования устройства имитации, а также расширении диапазона изменения температур источников теплового излучения за счет их выполнения на основе элементов Пельтье.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройство имитации теплового контраста объекта, содержащее имитатор, выполненный в виде полотнища из брезентового материала с расположенной на его поверхности матрицей управляемых источников теплового излучения, устройство управления их температурой, блок хранения тепловых изображений объектов, дополнительно введены датчики регистрации температуры фона, атмосферы и коэффициента излучения фона, блок преобразования тепловых изображений объектов, при этом выходы датчиков регистрации температуры фона, температуры атмосферы и коэффициента излучения фона соединены с первым, вторым и третьем входом блока преобразования тепловых изображений объектов соответственно, а выход блока хранения тепловых изображений объектов - с четвертым входом блока преобразования тепловых изображений объектов, выход которого соединен со входом устройства управления температурой источников теплового излучения.

Указанный технический результат достигается тем, что источники теплового излучения выполнены на основе элементов Пельтье.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройство дополнительно введены датчики регистрации температуры фона, атмосферы и коэффициента излучения фона, блок преобразования тепловых изображений объектов, при этом выходы датчиков регистрации температуры фона, температуры атмосферы и коэффициента излучения фона соединены с первым, вторым и третьем входом блока преобразования тепловых изображений объектов соответственно, а выход блока хранения тепловых изображений объектов - с четвертым входом блока преобразования тепловых изображений объектов, выход которого соединен со входом устройства управления температурой источников теплового излучения, выполненных на основе элементов Пельтье.

Известно, что на формирование теплового контраста оказывают влияние внешние условия: температура фона, температура атмосферы, коэффициент излучения фона (Иванов В.П., Курт В.И., Овсянников В.А., Филиппов В.Л. Моделирование и оценка современных тепловизионных приборов. - Казань: Из-во ФНПЦ НПО ГИПО. 2006. С. 285).

Тепловой контраст устройства имитации формируется путем регулирования температуры источников теплового излучения в соответствии с заданным тепловым изображением объекта имитации. При изменении внешних условий устройства имитации его тепловой контраст, в соответствии с прототипом, формируется по заданному тепловому изображению объекта имитации. Поэтому сформированный тепловой контраст не будет соответствовать реальному тепловому контрасту объекта имитации.

Согласно изобретению измеряют температуру фона, температуру атмосферы и коэффициент излучения фона. С использованием измеренных значений параметров внешних условий преобразуют заданное тепловое изображение объекта имитации и регулируют температуру источников теплового излучения. Следовательно, сформированный с учетом внешних условий функционирования устройства имитации тепловой контраст будет соответствовать реальному тепловому контрасту объекта имитации. Этим достигается указанный в изобретении технический результат.

Преобразование заданного теплового изображения объекта имитации с учетом параметров внешних условий может быть выполнено, например, с использованием методики (В.Д. Мочалин. Моделирование тепловизионных изображений наземных объектов / Оптический журнал, №1, 2008. С. 28-31).

Структурная схема устройства имитации теплового контраста объекта приведена на чертеже, где обозначены: 1 - блок хранения тепловых изображений объектов, 2 - блок преобразования тепловых изображений объектов, 3 - датчики параметров внешних условий, 3.1 - датчик температуры фона, 3.2 - датчик температуры атмосферы, 3.3 - датчик коэффициента излучения фона, 4 - блок управления температурой источников теплового излучения.

Блок преобразования тепловых изображений объектов 2 предназначен для преобразования заданного теплового изображения объекта имитации к внешним условиям функционирования устройства имитации. Он может быть реализован, например, на базе ЭВМ с процессором по типу IBМ PC Intel Core 5, 6 поколения со специальным программным обеспечением (Каehler A., Bradsky G. Learning OpenCV: Computer Vision in С++ with the OpenCV Library // Media. 2016. 1024 p.), реализующим, например, методику (В.Д. Мочалин. Моделирование тепловизионных изображений наземных объектов / Оптический журнал, №1, 2008. С. 28-31).

Назначение датчиков параметров внешних условий 3 ясно из их названия. В качестве датчиков параметров внешних условий 3 может быть использована промышленно выпускаемая аппаратура. Так, в частности, для измерения температуры фона и температуры атмосферы может быть использован радиометр (пирометр) типа 1ПН88 «Искра» (Тарасов В.В., Якушенков Ю.Г. Инфракрасные системы «смотрящего» типа. М.: Логос. 2004. С. 301, 302), а для измерения коэффициента излучения фона - ИК радиометр с функцией регулировки измеряемого параметра типа Radiometric 500 (Тарасов В.В., Якушенков Ю.Г. Инфракрасные системы «смотрящего» типа. М.: Логос. 2004. С. 348).

Источники теплового излучения на основе элементов Пельтье 5 могут быть выполнены, например, в виде модулей типа ТВ 127-1.4-1.5 с размерами не более 40×40×4 мм, имеющие керамическое влагонепроницаемое покрытие (П. Шостаковский. Современные решения термоэлектрического охлаждения для радиоэлектронной, медицинской, промышленной и бытовой техники / Компоненты и технологии, №12, 2009, С. 40-46). Такие модули на своей поверхности могут воспроизводить значения как отрицательных, так и положительных температур (Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре М.: Высш. шк., 1984. С. 140-142).

Устройство имитации теплового контраста объекта функционирует аналогично прототипу с некоторыми отличиями, которые заключаются в преобразовании заданного теплового изображения объекта имитации, поступающего из блока хранения тепловых изображений объектов 1 в блок преобразования тепловых изображений объектов 2 к внешним условиям функционирования устройства имитации и измерении параметров внешних условий функционирования устройства имитации. Параметры внешних условий функционирования устройства имитации поступают из датчиков 3. Преобразованное в соответствии с внешними условиями функционирования устройства имитации тепловое изображение объекта поступает в блок управления 4 температурой источников теплового излучения 5.

Таким образом, управление температурой источников теплового излучения осуществляется по тепловому изображению объекта имитации, полученному к реальным внешним условиям функционирования устройства имитации, что обеспечивает достижение указанного в изобретении технического результата.

1. Устройство имитации теплового контраста объекта, содержащее имитатор, выполненный в виде полотнища из брезентового материала с расположенной на его поверхности матрицей управляемых источников теплового излучения, устройство управления их температурой, блок хранения тепловых изображений объектов, отличающееся тем, что дополнительно введены датчики регистрации температуры фона, атмосферы и коэффициента излучения фона, блок преобразования тепловых изображений объектов, при этом выходы датчиков регистрации температуры фона, температуры атмосферы и коэффициента излучения фона соединены с первым, вторым и третьим входом блока преобразования тепловых изображений объектов соответственно, а выход блока хранения тепловых изображений объектов - с четвертым входом блока преобразования тепловых изображений объектов, выход которого соединен со входом устройства управления температурой источников теплового излучения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что источники теплового излучения выполнены на основе элементов Пельтье.

Изобретение относится к сфере разработок средств маскировки, к составам, поглощающим электромагнитное излучение в спектре ближнего инфракрасного диапазона длин волн, используемым для нанесения на текстильную основу изделий, применяемых для маскирования военнослужащих с целью их электромагнитного камуфляжа в спектре ближнего инфракрасного диапазона длин волн.

Способ адаптивной маскировки инженерных мин дистанционной установки // 2664332

Изобретение относится к области военного дела - к дистанционным средствам устройства минно-взрывных заграждений в рамках мероприятий по инженерному обеспечению боевых действий войск.

Способ изготовления маскировочного средства и маскировочное средство // 2661816

Изобретение относится к области вооружения и экипировки. Способ изготовления маскировочного средства (1), при котором сплетают по виду рыбацкого дели основание (2).

Способ снижения тепловой заметности боевой машины при преодолении водной преграды // 2658198

Изобретение относится к области военной техники, в частности к способам снижения тепловой заметности боевых машин при работающем двигателе при преодолении водных преград.

Способ имитации объектов при радиолокационном мониторинге // 2654847

Изобретение относится к способам маскировки объектов и может быть использовано для имитации в радиолокационном (РЛ) диапазоне длин волн и защиты от внешнего мониторинга и высокоточного оружия.

Теплоизолирующий надувной купол // 2653902

Изобретение относится к военной технике. Теплоизолирующий надувной купол состоит из ограждения, выполненного в виде полусферического купола с входным отверстием в вершине полусферы, составленного из соединенных между собой по длине кольцеобразных труб, кольца каждой из которых разорваны с образованием открытых торцов.

Способ всеракурсной адаптивной маскировки объектов от средств визуальной и оптико-электронной разведки // 2650275

Изобретение относится к способам укрытия или маскировки. Способ всеракурсной адаптивной маскировки объектов (1) от средств визуальной и оптико-электронной разведки, заключающийся в том, что используют адаптивно изменяемую окраску средства маскировки.

Способ противодействия оптико-электронной разведке // 2632271

Способ относится к области маскировки и касается способа противодействия оптико-электронной разведке. Способ включает в себя нанесение на маскирующий объект материала набора пятен неправильной формы, представляющих собой полутоновой растр, частота которого выбрана так, чтобы элементы растра воспринимались при наблюдении с малых расстояний как отдельные пятна, а при наблюдении с больших расстояний группировались в крупные блоки.

Способ изготовления бронезащитного многослойного материала // 2630768

Предложен способ изготовления бронезащитного многослойного материала как для индивидуальной защиты человека, так и для защиты боевой техники и других объектов. Способ предполагает формирование воздушных зазоров в многослойных материалах, состоящих из арамидной ткани, или материалов из металлических слоев.

Способ уменьшения заметности группы транспортных средств и устройство, реализующее этот способ // 2628712

Изобретение относится к способам уменьшения заметности транспортных средств и к устройствам, реализующим эти способы. Способ уменьшения заметности группы транспортных средств включает получение необходимых данных об известных и/или предполагаемых средствах обнаружения, подконтрольных противнику или условному либо потенциальному противнику, а также осуществляемое вычислительным устройством или с применением вычислительного устройства определение такого варианта расположения двух или более транспортных средств относительно друг друга, и/или относительно вышеупомянутых средств обнаружения, и/или относительно чего-то другого, при котором эти транспортные средства или по меньшей мере одно из этих транспортных средств незаметно или малозаметно для вышеупомянутых средств обнаружения; при этом в случае, если существующее расположение вышеупомянутых транспортных средств отличается от варианта расположения, определенного в процессе вышеупомянутого определения, то в процессе и/или после вышеупомянутого определения осуществляют действия, направленные на то, чтобы расположение вышеупомянутых транспортных средств стало соответствовать варианту расположения, определенному в процессе вышеупомянутого определения; при этом к вышеупомянутым действиям, направленным на то, чтобы расположение вышеупомянутых транспортных средств стало соответствовать варианту расположения, определенному в процессе вышеупомянутого определения, относятся создание соответствующих команд вышеупомянутым вычислительным устройством и передача этих команд системе управления по меньшей мере одного из вышеупомянутых транспортных средств, и/или создание и вывод соответствующих рекомендаций, и/или другие действия; при этом вышеупомянутое определение осуществляют с применением вышеупомянутых данных о средствах обнаружения; при этом вышеупомянутые данные о средствах обнаружения содержат данные о движении вышеупомянутых средств обнаружения, и/или об их типе, и/или о наблюдаемой ими части пространства, и/или о направлении распространения их излучения, и/или об их параметрах работы, и/или об их расположении относительно вышеупомянутых транспортных средств и/или относительно чего-то другого, и/или другие данные; при этом в качестве вышеупомянутого вычислительного устройства применяют ЭВМ или вычислительное устройство, являющееся частью автопилота, или другое вычислительное устройство.

Способ маскировки наплавных мостов типа нжм-56, млж-вф-вт // 2667347

Изобретение относится к области военного мостостроения и может быть использовано в районах наведения наплавных мостов (переправ) при ведении боевых действий. Способ маскировки наплавных мостов (переправ) состоит в том, что создают комплекс постановки помех, для отвлечения управляемых авиационных средств поражения с радиолокационными, тепловыми, телевизионными, лазерными головками самонаведения (ГСН), работающих в видимом, ИК и радиодиапазонах длин волн, за счет облака тлеющих пиротехнических элементов, характеристики излучения которых имитируют характеристики излучения наплавного моста (переправы) в инфракрасном диапазоне длин волн, соответствующих диапазонам длин волн радиолокационных станций управляемых ракет в последние моменты нанесения противником воздушно-космического удара по наплавному мосту (переправе). В состав комплекса постановки помех входят система обнаружения (4), система управления стрельбой, пусковая установка (3) и реактивные снаряды-постановщики ложных целей. Обеспечивается маскировка наплавных мостов (переправ) за счет облака тлеющих пиротехнических элементов, характеристики излучения которых имитируют характеристики излучения наплавного моста (переправы) в инфракрасном диапазоне длин волн. 1 ил.