Усовершенствование расчетно-аналитической методики оценивания эффективности телевизионных камер при обнаружении и распознавании объектов

   Рассматривается усовершенствованная инженерная методика оценки вероятности обнаружения и распознавания объектов местности посредством телевизионных камер (ТК) воздушного и наземного базирования, работающих в видимом и/или ближнем инфракрасном диапазоне спектра в дневное и ночное время суток. Представленная методика концептуально схожа с таковой для тепловизионных приборов, что обеспечивает возможность получения сопоставимых оценок показателей эффективности этих видов аппаратуры наблюдения и, значит, прогнозирование эффективности всего оптико-электронного комплекса, состоящего из телевизионного и тепловизионного каналов. Предложенная расчетно-аналитическая методика, в отличие от известных, учитывает ряд дополнительных существенных факторов: работу ТК в зависимости от уровня естественной освещенности местности как в шумоограниченном, так и контрастно-ограниченном режиме, когда их эффективность лимитируется соответственно шумом ТК или же ограниченной контрастной чувствительностью зрительного анализатора человека-оператора; тип и балльность облачности, ослабляющей облученность объекта от Солнца; турбулентность атмосферы, размывающую изображение; дымку, увеличивающую фотонный шум ТК; возможность выбора условий дешифрирования изображения (яркости, контрастности, увеличения); усовершенствованную модель зрительного анализатора оператора при пространственно-временном интегрировании визуальных сигналов и его квалификацию.

1. Смелков В. М. Экспресс-расчет дальности наблюдения телевизионной системы // Специальная техника. 2004. № 5. С. 13–16.

2. Шипунов А. Г., Семашкин Е. Н., Володикова Е. В. Дальность действия телевизионного канала с матричным фотоприемником // Оборонная техника. 2006. № 5–6. С. 78–81.

3. Дунаев А. С., Шлычков В. И. Расчет дальности наблюдения для активно-импульсной телевизионной системы // Оптич. журн. 2005. Т. 72, № 4. С. 48–51.

4. Гринкевич А. В. Особенности расчета дальности действия телевизионной системы в ночном режиме // Оптич. журн. 2004. Т. 71, № 10. С. 63–65.

5. Волков В. Г., Кощавцев Н. Ф. Модель расчета дальности действия низкоуровневого телевизионного оптико-электронного прибора наблюдения // Оптич. журн. 1996. Т. 63, № 6. С. 53–55.

6. Holst G. Electro-optical imaging system performance. SPIE press, 2003. 442 р.

7. Балоев В. А., Ильин Г. И., Овсянников В. А., Филиппов В. Л. Эффективность, помехозащищенность и помехоустойчивость видовых оптико-электронных систем. Казань: Изд-во КГТУ, 2015. 424 с.

8. Пустынский И. Н., Кирпиченко Ю. Р. К оценке чувствительности и разрешающей способности телевизионных датчиков // Изв. вузов. Приборостроение. 2005. Т. 48, № 11. С. 5–9.

9. Вахромеева О. С., Манцветов А. А., Шиманская К. А. Характеристики чувствительности телевизионных камер на матричных приборах с зарядовой связью // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 2004. № 4. С. 25–35.

10. Гейхман И. Л., Волков В. Г. Видение и безопасность. М.: Изд-во РАЕН, 2009. 840 с.

11. Грузевич Ю. К. Оптико-электронные приборы ночного видения. М.: Физматлит, 2014. 276 с.

12. Грязин Г. Н. Оптико-электронные системы для обзора пространства: системы телевидения. Л.: Машиностроение, 1988. 224 с.

13. Соколов Б. З. Расчет спектральной яркости дневной атмосферы Земли // Измерительная техника. 2001. № 9. С. 40–43.

14. Кринов Е. Л. Спектральная отражательная способность природных образований. М.: Изд-во АН СССР, 1947. 272 с.

15. Новицкий Л. А., Степанов Б. М. Оптические свойства материалов при низких температурах: Справочник. М.: Машиностроение, 1980. 224 с.

16. Зуев В. Е., Кабанов М. В. Перенос оптических сигналов в земной атмосфере. М.: Сов. радио, 1977. 368 с.

17. http://speclib.jpl.nasa.gov.

18. Бычков А. Н. О влиянии частотно-контрастной характеристики объектива и спектрального состава источника излучения на разрешающую способность телевизионного датчика // Изв. вузов. Приборостроение. 2008. Т. 51, № 5. С. 52–55.

19. Куликов А. Н. Реальная разрешающая способность телевизионной камеры // Специальная техника. 2002. № 2. С. 20–26.

20. Richardson P., Driggers R. Atmospheric turbulence effects on 3^-rd generation FLIR performance // Proc. SPIE. 2006. Vol. 6207. Р. 620706-1–620706-11.

21. Матвеев Л. Т. Курс общей метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 751 с.

22. Овсянников В. А., Овсянников Я. В. Оценка контрастной силы излучения воздушных объектов для наземной телевизионной аппаратуры // Авиакосмическое приборостроение. 2022. № 2. С. 3–12. DOI: 10.25791/aviakosmos.2.2022.1263.

23. Holst G. Optimum viewing distance for target acquisition // Proc. SPIE. 2015. Vol. 9452. Р. 94520К-1–94520К-7.