ЕНЕРГЕТИЧНИЙ РОЗРАХУНОК АВТОМАТИЧНИХ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННИХ СИСТЕМ СПОСТЕРЕЖЕННЯ МАЛОРОЗМІРНИХ БЕЗПІЛОТНИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ

Анотація

Велика популярність невеликих безпілотних літальних апаратів (БПЛА) в задачах дистанційних спостережень вимагає подальшого вдосконалення не тільки носія, але й бортової апаратури. Стандартними засобами спостереження для БПЛА є телевізійні камери, а в більш дорогих технічних рішеннях – тепловізійні камери. Ефективність функціонування цих пристроїв насамперед залежить від просторової та енергетичної роздільної здатності вхідних блоків, що містять оптичну систему та приймач випромінювання. Особливість формування корисного сигналу оптико-електронними системами спостереження (ОЕСС) на невеликих відстанях, що є характерним для малорозмірних БПЛА, полягає в необхідності першочергового забезпечення достатньої енергетичної чутливості.

У статті розроблено метод визначення енергетичного розділення автоматичних ОЕСС невеликої дальності дії в складі двох інформаційних каналів – телевізійного та тепловізійного. Обґрунтовано, що для спрощених розрахунків доцільно як показники якості використовувати функції еквівалентної шуму різниці яскравості та еквівалентної шуму різниці температур відповідного каналу. Наведено приклади розрахунків енергетичного розділення телевізійного та тепловізійного каналів ОЕСС з матричними приймачами випромінювання. Досліджено вплив задньої фокусної відстані та діаметру вхідної зіниці об’єктивів на енергетичне розділення для дуальності спостереження від 0,5 км до 2 км. Показано, що в ОЕСС із змінним збільшенням перевагу мають об’єктиви з більшим діаметром вхідної зіниці – вони забезпечують більш рівномірну енергетичну чутливість при зміні фокусної відстані. Розроблені розрахункові методи можна застосовувати для багатоспектральних ОЕСС, що працюють у видимому та інфрачервоному діапазонах спектру.