El dispositivo de visión nocturna (NVD) es una clase de dispositivos optoelectrónicos que brindan al operador una imagen del terreno (objeto, objetivo, etc.) en condiciones de poca luz. Los dispositivos de este tipo se utilizan ampliamente en operaciones de combate nocturno , para realizar vigilancia encubierta (reconocimiento) por la noche y en habitaciones oscuras, conducir automóviles sin usar faros de desenmascaramiento, etc. [1] . A pesar de una serie de ventajas que otorgan a su propietario, se observa que la gran mayoría de los modelos disponibles no son capaces de brindar la posibilidad de visión periférica, lo que requiere un entrenamiento especial para su uso efectivo [2] .
Hay varios enfoques para construir NVG:
Técnicamente, hay varias formas populares de construir dispositivos de visión nocturna:
NVD observacional consta de las siguientes partes principales:
En muchos dispositivos modernos de visión nocturna, el papel de un receptor de radiación, un amplificador para mostrar una imagen intensificada, lo realiza un tubo intensificador de imágenes. El operador examina la imagen en el tubo intensificador de imagen a través del ocular . Se puede utilizar una matriz CCD como receptor . En este caso, el operador observa la imagen en la pantalla del monitor .
Los dispositivos de visión nocturna modernos vienen en varios factores de forma básicos .
El más simple es el monocular nocturno : un catalejo sostenido en la mano del operador, generalmente de bajo aumento.
Los binoculares de visión nocturna tienen dos tubos intensificadores de imagen y muestran una imagen estereoscópica ampliada.
Gafas de visión nocturna: montadas en la cabeza, tienen un amplio campo de visión y no amplían la imagen (o tienen una ampliación variable de 1x a un valor mayor, lo que les permite usarse como binoculares). Las gafas pueden tener dos tubos intensificadores de imagen o ser pseudobinoculares, cuando la imagen de un tubo intensificador de imagen entra en ambos oculares. Se puede utilizar un monocular 1× montado en la diadema como una alternativa económica a las gafas.
Los visores de visión nocturna se fijan en el arma, por regla general, aumentan la imagen y tienen una rejilla de puntería. También hay accesorios de visión nocturna para miras ópticas diurnas. Estos dispositivos deben resistir el retroceso de las armas, no todas las miras se pueden usar en armas pequeñas de gran potencia.
Una opción alternativa para apuntar a través de dispositivos de visión nocturna es usar un designador de láser infrarrojo adjunto al arma, cuyo haz es invisible para el ojo y se observa a través de gafas de visión nocturna.
Los dispositivos de visión nocturna también se instalan en equipos militares, donde se integran en los sistemas de observación.
El desarrollo de las primeras muestras de dispositivos de visión nocturna alemanes fue iniciado por la empresa de producción Allgemeine Electricitats-Gesellschaft ( AEG ), en 1936 y en 1939 se presentó el primer prototipo exitoso para su uso en el antitanque Pak 35/36 L/45 . pistolas [4] .
En el Ejército Rojo , los equipos de visión nocturna de la llamada “generación cero” también aparecieron antes del inicio de la Segunda Guerra Mundial [5] : por ejemplo, el complejo Dudka se instaló en tanques de la familia BT y el Instituto Óptico del Estado. y el All-Union Electrotechnical Institute desarrollaron un conjunto de dispositivos de iluminación de señales de luz que se montaron en tanques T-34 [6] . En la Wehrmacht , los equipos de infrarrojos fabricados por AEG fueron los primeros en recibir artillería antitanque alemana , y desde 1944, las tripulaciones de los cañones Pak 40 han podido combatir vehículos blindados pesados en la oscuridad a distancias de hasta 400 metros [6] . El siguiente paso fueron los dispositivos de visión infrarroja Sperber FG 1250 , que contribuyeron a la última ofensiva exitosa de las fuerzas de tanques alemanas en el área del lago Balaton (Hungría, 1945). Dado que la sensibilidad de estos dispositivos dejaba mucho que desear, para proporcionar iluminación IR, las unidades de tanques recibieron fuerzas adicionales en forma de potentes reflectores IR de seis kilovatios Uhu ("Filin") en vehículos blindados de transporte de personal SdKfz 250/20 ( uno para cinco tanques). El uso de filtros IR hizo posible iluminar el área nocturna con radiación infrarroja y distinguir equipos soviéticos a una distancia de hasta 700 metros, pero su funcionamiento se vio obstaculizado en gran medida por la sensibilidad del fósforo óptico a los destellos brillantes, lo que provocó fuertes iluminación del equipo o incluso su avería. La aparición de estos artefactos fue una de las razones del uso masivo de reflectores antiaéreos por parte de las tropas soviéticas durante la travesía nocturna del Oder y durante el asalto a Berlín . Además del equipo de observación para la conducción nocturna, se instaló un reflector IR de doscientos vatios en la cúpula del comandante de las Panteras alemanas, lo que permitió al conductor del tanque controlar el vehículo de acuerdo con las instrucciones del comandante de la tripulación. [6]
La empresa Zeiss -Jena intentó crear un dispositivo aún más potente que le permitiera "ver" a una distancia de 4 km, pero debido al gran tamaño del iluminador, un diámetro de 600 mm, no encontró aplicación en el panteras..
En 1944, la industria alemana produjo un lote experimental de 300 visores infrarrojos Zielgerät 1229 (ZG.1229) "Vampir" , que se instalaron en rifles de asalto MP-44 /1. El kit constaba de la mira en sí que pesaba 2,25 kg, una batería en una caja de madera (13,5 kg) que alimentaba el iluminador IR y una pequeña batería para alimentar la mira, colocada en una bolsa de máscara antigás. Las baterías se colgaron detrás de la espalda de un soldado durante la descarga. El peso de la mira, junto con las baterías, alcanzó los 35 kg, el alcance no superó los cien metros y el tiempo de funcionamiento fue de veinte minutos. Sin embargo, los alemanes utilizaron activamente estos dispositivos durante las batallas nocturnas. .
Al mismo tiempo, varios dispositivos de visión nocturna individuales entraron en servicio con las brigadas de asalto de las tropas de ingeniería del Ejército Rojo, por ejemplo, la mira Ts-3 para la ametralladora PPSh -41 y, desde 1943, los buscadores de dirección " Omega-VEI" y binoculares "Gamma-VEI" [6] .
Con el desarrollo de la tecnología, los dispositivos de generación cero, que se basaban en el principio de un vidrio Holst , fueron reemplazados por sistemas con enfoque electrostático , que utilizaban convertidores óptico-electrónicos que amplifican la señal de entrada varios cientos de veces [6] . Tal enfoque no pudo deshacerse de la resolución inaceptable en la periferia de la zona de observación durante mucho tiempo, sin embargo, en los años 60 del siglo XX, permitió abandonar gradualmente el equipo auxiliar de iluminación IR, lo que desenmascaró en gran medida a cualquier propietario. de un dispositivo de visión nocturna de generación cero en el rango IR [6] .
En los Estados Unidos , la primera generación de dispositivos de visión nocturna se utilizó activamente en Vietnam , y su problema con la visión periférica se resolvió con la ayuda de placas de fibra óptica [6] .
En la URSS , en 1973, el Instituto de Física Aplicada completó una serie de trabajos de desarrollo sobre la creación de convertidores óptico-electrónicos, y su producción se inició en la Fábrica de Lámparas Eléctricas de Moscú [7] . Los primeros dispositivos pasivos soviéticos tenían convertidores electroópticos de varias etapas, que más tarde se reconocieron como una rama evolutiva sin salida de los sistemas de visión nocturna debido a su fragilidad y volumen [6] . Sin embargo, se observa que fue en la mira militar soviética (por ejemplo , NSP-3 ) que todas las ventajas de este enfoque se llevaron a la perfección [6] .
La tecnología de microcanal permitió obtener resultados revolucionarios en la década de los 70 del siglo XX, habiéndose logrado la tan deseada compacidad con una ganancia de alrededor de 20.000 [6] . Una ventaja adicional de tal esquema era la inmunidad de los elementos ópticos a los destellos brillantes [6] . El primer intensificador de imagen soviético de segunda generación fue creado por el Instituto de Física Aplicada en 1976 [8] . En la Unión Soviética, sobre la base de esta tecnología, se crearon las gafas de visión nocturna NPO-1 "Quaker" , y en los EE. UU. - AN / PVS-5B fabricado por Litton [6] .
Los primeros productos de este tipo continuaron basándose en el enfoque electrostático del flujo de electrones, sin embargo, en el futuro, se abandonaron las lentes electrostáticas, reemplazándolas con transferencia directa de electrones a una placa de microcanal . Como resultado, aparecieron varios sistemas pseudobinoculares, por ejemplo, el dispositivo doméstico 1PN74 Eyecup o el estadounidense AN / PVS-7 . [6]
La llegada de los fotocátodos de arseniuro de galio ( AsGa ) hizo posible llevar la sensibilidad de los dispositivos de visión nocturna a un nuevo nivel cualitativo.[ ¿cuándo? ] y asegurar la observación con una iluminación de unos 10 μlx, es decir, en una noche profunda sin luna en presencia de nubes densas [6] .
Sin embargo, la amplia distribución de tales dispositivos se ve obstaculizada por su excepcional complejidad de producción, que requiere más de 400 horas-hombre de trabajo en condiciones de ultra alto vacío , y su alto costo , que supera el costo de sus predecesores en más de un orden de magnitud [6]. ] . Solo dos países en el mundo, los Estados Unidos y la Federación Rusa , pudieron organizar la producción independiente de tales dispositivos [6] .
Una cámara termográfica es un dispositivo para monitorear la distribución de temperatura de la superficie investigada. Todos los cuerpos cuya temperatura supera la temperatura del cero absoluto emiten radiación térmica electromagnética de acuerdo con la ley de Planck . La densidad de potencia espectral de la radiación (función de Planck) tiene un máximo, cuya longitud de onda en la escala de longitud de onda depende de la temperatura. La posición del máximo en el espectro de emisión se desplaza con el aumento de la temperatura hacia longitudes de onda más cortas ( ley de desplazamiento de Wien ). Como regla general, las cámaras termográficas se construyen sobre la base de sensores de temperatura de matriz especiales: bolómetros . Los bolómetros para dispositivos de visión nocturna son sensibles en el rango de longitud de onda de 3 a 14 micrones (rango infrarrojo medio), que corresponde a la auto-radiación de los cuerpos calentados de 500 a -50 grados Celsius. Por lo tanto, las cámaras termográficas no requieren iluminación externa, ya que registran su propia radiación de los propios objetos y crean una imagen de la diferencia de temperatura.
Puede distinguir una cámara termográfica de un dispositivo amplificador de visión nocturna basado en un tubo intensificador de imagen o una cámara de video tradicional por la lente óptica: la cámara termográfica usa lentes no de vidrio tradicional (que es opaco en el espectro IR térmico), sino de materiales como, por ejemplo, germanio o vidrio calcogenuro .
Rifle de asalto AKML con mira nocturna NSP-2
Mira de visión nocturna 1PN93-2
Mira telescópica de visión nocturna DS 19
Mira nocturna PN23-5
Vista nocturna "Vicario"
Boquilla nocturna InfraTech IT-320D
Gafas de visión nocturna "Oilman"
Mira telescópica de visión nocturna InfraTech IT-204C
Mira telescópica de visión nocturna InfraTech IT-404D
Mira telescópica de visión nocturna InfraTech IT-406H
Mira nocturna PN23-3