Рис. 24. Функциональная схема тепловизора «Тайга-2»
Тепловизор «Тайга-2» предназначен для обнаружения скрытых очагов лесных пожаров по их тепловому излучению с одновременным получением термограммы контролируемых участков на электрохимической бумаге. Его можно устанавливать на патрульных самолетах и вертолетах пожарной авиации. Конструктивно тепловизор состоит из пульта управления и контроля 1, электронного блока II с блоком питания 5, оптико-механической головки III и блока электрохимической регистрации IV (рис. 24).
Излучение через обтекатель 20, состоящий из трех- плоских пластин, попадает на сканирующие двухгранные пирамиды 19, плоские зеркала 21, объектив 11, зеркало 13 и термоэлектрически охлаждаемый приемник 12 На основе PbSe. Отсюда видеосигнал поступает на предусилитель 5 и с него на фильтр 1 и усилитель 2, выделяющий по амплитуде сигналы, эквивалентные температуре, превышающей 50...100°С или 100...300 °С, и преобразующий их в прямоугольные импульсы, которые поступают на вход устройства синхронизации 4.
Рис. 25. Функциональная схема тепловизора АТП-44М
Фильтр 1 низких частот выделяет в видеосигнале спектр частот, соответствующий заданному значению W/H. Видеосигнал через усилитель записи 18 подается на электрохимический регистратор 28, имеющий электропривод от электродвигателя 27, синхронно вращающего индукционный датчик 25 и оптронный датчик 26. По сигналам этих датчиков через формирователь 16, устройство фокусировки 8 и управления приводом регистратора 10 обеспечивается синхронизация и фазирование регистратора 28 с пирамидами 19. Устройство синхронизации 4 вырабатывает необходимые синхронизирующие и управляющие импульсы для управления блоками видеотракта, устройством фазирования 8, световой и звуковой сигнализацией. Скорость развертки в зависимости от отношения W/H может изменяться переключателем с пульта управления и контроля, где имеются восемь световых индикаторов, по загоранию которых, дублируемому звуковым сигналом, судят о тревожном секторе обзора в 20°. При выключении с панели управления и контроля 3 блока электрохимической регистрации IV тепловизор начинает работать как авиадетектор, выдавая звуковые и световые сигналы по секторам в случае обнаружения очагов горения. Оптронный датчик подключается к синхроусилителю 14, откуда синхронизирующие сигналы поступают на устройство синхронизации 4. Устройство управления электроприводом сканера 7, к входу которого подключен индукционный датчик 23, а к выходу — усилитель мощности 15, образует с электродвигателем 24 автоматическую систему стабилизации частоты и фазы вращения сканирующих пирамид 19, использующих в качестве опорной частоту управляемого кварцевого генератора; последний служит и для подачи управляющих команд на электродвигатель 27 через усилитель мощности 17.
Модель тепловизора «Тайга» отличалась от модели «Тайга-2» отсутствием блока электрохимической регистрации IV и некоторыми схемными решениями.
Промежуточное положение между вышеописанными медленно и быстро- сканирующими тепловизорами занимают среднескоростные, типичным представителем которых является серийный цифровой тепловизор АТП-44М (рис. 25). Наличие в нем цифровой памяти обеспечивает возможность цифровой обработки видеосигнала и воспроизведение цветных и черно-белых термограмм. Имеются автоматическая привязка уровня «черного» по любой температурной точке изображения, выбираемой оператором, цветной и черно-белый клин, шкала уровня отсчета температур, знаковая служебная информация, выход на видеомагнитофон, двухплощадочный ИК излучатель с независимой регулировкой температуры.
Прибор состоит из приемной камеры 5, электронного блока и двух электрически нагреваемых АЧТ. В приемной камере используется оптико-механическое синусоидальное сканирующее устройство, обеспечивающее формирование теплового изображения. Выходными сигналами камеры являются видеосигнал и сигналы с датчиков положения сканирующего узла, подаваемые на блок синхронизации 6. В камеру подается напряжение питания и напряжение возбуждения колебаний сканера/Блок управления сканером 1 стабилизирует амплитуду и фазу колебаний строчной развертки. Формирователь видеосигнала 11 осуществляет усиление, ограничение и привязку к требуемому уровню видеосигнала в ручном и автоматическом режимах. Уровень ограничения соответствует уровню черного на экране индикатора. Коэффициент усиления изменяется ступенчато, причем ступени выбраны таким образом, что их значения соответствуют диапазонам температур, выносимых на индикатор.
Полученный видеосигнал преобразуется в четырехразрядный двоичный код аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 12. Ввод кода данных в запоминающее устройство 8 (ЗУ) и их адресация выполняются блоком ввода 7. Запись и считывание данных происходят независимо друг от друга. Информация в ЗУ вводится во время обратного хода строчной телевизионной развертки, а выводится во время ее прямого хода; при этом адрес для ЗУ переключается мультиплексором 2. Адрес считывания вырабатывает блок вывода 3, который формирует также импульсы синхронизации для всех частей прибора. Блок формирования вспомогательной информации 13 вырабатывает код полутоновой шкалы изотерм, шкалы уровня температур, знаковой информации (строка цифр из 15 знаков), набираемой оператором с помощью клавиатуры, и маркера (курсора).
Преобразование сигнала приемной камеры в телевизионный стандарт осуществляется блоком формирования ТВ-сигнала 9, на выходе которого образуется черно-белый ТВ-сигнал с синхроимпульсами для подачи на индикатор 14 и три сигнала цветности для вывода на цветное ВКУ 10. Предусмотрена также возможность подключения к электронному блоку дополнительного черно-белого ВКУ 4 и видеомагнитофона 15. Регистрация изображения теплового поля объекта осуществляется фотографированием с экрана индикатора 14 специальным фоторегистратором.
Электронный блок и камеру устанавливают на колесной тележке, снабженной штативной головкой. Тележка имеет места, в которые укладывают и закрепляют приемную камеру, штативную головку и кабели. Положение электронного блока остается неизменным во время работы с прибором и во время транспортирования. В конструкции тележки предусмотрена возможность перевозки прибора на различных видах транспорта.
В нашей стране также применяют некоторые зарубежные тепловизоры, импорт которых непрерывно снижается в связи с совершенствованием и серийным производством отечественных.
