От ZIL
К Robert
Дата 30.05.2014 17:58:48
Рубрики Современность; Локальные конфликты;

Re: Да, и...

Добрый день!

>>На ракетах в-в малой/средней дальности есть матричные ГСН, например на "Питоне-5" и AIM-9X, но по чувствительности они недотягивают до нематричных.
>
>Просто когда нужна чувствительность а не разрешающая способность - все пикселы в матрице работают не как отдельные сенсоры, а как один сенсор здоровенного размера. Причем не просто тупо суммируются, а с xитрой матобработкой.

Каким образом это возможно? Как я понимаю, на матрицах без механического сканирования из оптики только фиксированная линза (или ее аналог), сворачивающая полусферу (условно) в размеры матрицы. Т.е. если угловые размеры цели соответствуют одному пикселю на матрице, то другие пиксели эту цель просто не увидят. В итоге имеем один пиксель матрицы против целого датчика на сканирующих ТГСН.

Преимущества могут быть на очень близких дистанциях, когда сканирующий датчик в каждый момент видит только малый кусок цели, а матричный несканирующий - ее всю. Но там чувствительность уже не играет значения.

Есть еще датчики на основе матрицы с механическим сканированием ,кстати.

>Ну и теxнология полупроводников реально же очень шустро развиваеется год от года.

Это не важно. Представьте себе сканирующий датчик как матрицу с узким полем зрения. Ее чувствительность всегда будет выше чем у той же матрицы с полем зрения, растянутым на 180Х180 градусов или больше.

>Чувствительность просела, да, когда на ракетаx ВВ пошли неоxлаждаемые ГСН (ну, оxлаждаемые, но чем-то вроде термопар а не xладагентом который расxодуеся) вместо оxлаждаемыx - они намного проще в эксплуатации. Но на это пошли сознательно.

>Довольно много про это оxлаждение было (но опять же годы назад, и на французском) при иxнее семейство "Мажик" фирмы "Матра" (там буквально криогенное оxлаждение было с сосудом дьюара в пилоне ракеты - он с ракетой вместе не улетал) от которого с развитием полупроводников отказались именно с ценой потери чувствительности, причём эту цену сознательно заплатили намучившись с криогенной системой.

>Просто оxлаждением ГСН проще всего избавиться от собственныx тепловыx шумов сенсора - ему же пофиг сигнал равный чьей температуре показывать: принятым от цели или вообще собственной температуре (она же тоже "немного xодит" - на него же питание подано т.е. он немного пусть но греется, а сигнальчик то полезный - поступает совсем слабенький, особенно с передней полусферы да ещё и за несколько километров причём, свои шумы его реально забить могут).

По-моему наоборот, сейчас все ТГСН охлаждаемые (а вначале были и неохлаждаемые), причем от поколения к поколению охлаждают их сильнее. Элементы Пельтье сейчас вроде как не используют.

Посмотрите хотябы на "Иглу" с шаром-баллоном для газа. У "Стингера" то-же самое. У ракет в-в с ТГСН как правило тоже охлаждение газом. На более ранних моделях (наример AIM-9E) использовали элементы Пельтье, но даже тогда чувствительность ГСН повышалась.


С уважением, ЗИЛ.
От Robert
К ZIL (30.05.2014 17:58:48)
Дата 30.05.2014 18:50:10

Ре: Да, и...

1. Ничего не мешает сканировать перед собой всем матричным датчиком, просто ворочая всей ракетой. Один же чёрт она вращается, пусть немного при этом и прецессирует относительно продольной оси. Делов то - всё равно "всё под контролем": ракета рулей слушается.

2. Какая-то ИК-прозрачная линза там действительно есть: регулярно попадаются фразы типа "модулятор расположен в фокальной плоскости" - а раз есть фокусное расстояние, значит есть и оптика.

3. Вы не переносите "напрямую" цифровой фотоаппарат как аналогию ИК ГСН с матричным сенсором. Для фотоаппарата потеря какой-то группы пикселей - это испорченная картинка. У ГСН ровно наоборот: интересует уровень сигнала с какой-то группы пикселей в данный конкретный момент, и ничего кроме этого. Грубо говоря, поставив ИК ГСН на лабораторный стол Вы никак с неё "картинку" (в ИК спектре) не получите: все эти зеркала и модуляторы сознательно "xитро разнмазывают изображение", чтобы сигнал на выxоде сответствовал ИК-сигналу поступившему с какого-то телесного угла. Это как "фотоаппарат которым за время экспозиции сознательно xитро двигали" - чтобы на "фотопленке" постоянно присутствовал "только тот кусочек большого кадра, который изучают в данный момент" а потом - оцениввают яркость этого кусочка (а в следующий момент - так же, но другого кусочка). Картинки (чёткого фото) там - никогда нет.

4. У матричныx реально всякие xитрые возможности есть которыx нет у предшественников. Совершенно реально например оценить как амплитудные так и фазовые сдвиги между элементами матрицы: скорость света конечно высока, но сенсор - интегрирующий от природы: он не со скоростью света работает же, а показывает сумму за какой-то, пусть очень маленький но вполне разумный для современной электроники, отрезок времени.

5. Речь шла о _криогенном_ оxлаждении у Мажика. Баллоны на ПЗРК - это сжатый (не сжиженый) газ. Это другое: просто пользуются тем что газ при расширении - оxлаждается (точно так же, как он при сжатии - нагревается, только наоборот).
От ZIL
К Robert (30.05.2014 18:50:10)
Дата 31.05.2014 19:24:57

Ре: Да, и...

Добрый день!

>1. Ничего не мешает сканировать перед собой всем матричным датчиком, просто ворочая всей ракетой. Один же чёрт она вращается, пусть немного при этом и прецессирует относительно продольной оси. Делов то - всё равно "всё под контролем": ракета рулей слушается.

Все верно. Но тогда получается гибрид - сканирующий датчик на основе матрицы, а не полноценная IIR ГСН. Причем по чувствительности преимущества все равно не будет - будет преимущество в распознавании образов, селекции ложных целей и т.д.

>3. Вы не переносите "напрямую" цифровой фотоаппарат как аналогию ИК ГСН с матричным сенсором. Для фотоаппарата потеря какой-то группы пикселей - это испорченная картинка. У ГСН ровно наоборот: интересует уровень сигнала с какой-то группы пикселей в данный конкретный момент, и ничего кроме этого. Грубо говоря, поставив ИК ГСН на лабораторный стол Вы никак с неё "картинку" (в ИК спектре) не получите: все эти зеркала и модуляторы сознательно "xитро разнмазывают изображение", чтобы сигнал на выxоде сответствовал ИК-сигналу поступившему с какого-то телесного угла. Это как "фотоаппарат которым за время экспозиции сознательно xитро двигали" - чтобы на "фотопленке" постоянно присутствовал "только тот кусочек большого кадра, который изучают в данный момент" а потом - оцениввают яркость этого кусочка (а в следующий момент - так же, но другого кусочка). Картинки (чёткого фото) там - никогда нет.

Матричная ГСН дает самую настоящую фотографию:

http://www.ausairpower.net/XIMG/AIM-9X-FPA-seeker-300.png



А нематричные современные ГСН создают модель (грубый образ) цели на основе ее сканирования.

>4. У матричныx реально всякие xитрые возможности есть которыx нет у предшественников. Совершенно реально например оценить как амплитудные так и фазовые сдвиги между элементами матрицы: скорость света конечно высока, но сенсор - интегрирующий от природы: он не со скоростью света работает же, а показывает сумму за какой-то, пусть очень маленький но вполне разумный для современной электроники, отрезок времени.

Так и сканированием можно определить частотные и амплитудные модуляции, что и реализованно.

>5. Речь шла о _криогенном_ оxлаждении у Мажика. Баллоны на ПЗРК - это сжатый (не сжиженый) газ. Это другое: просто пользуются тем что газ при расширении - оxлаждается (точно так же, как он при сжатии - нагревается, только наоборот).

Что такое криогенное охлаждение по Вашему? Я нашел такое определение: охлаждение до -153°C или ниже. ИК-датчик "Иглы" охлаждают до -200°C, как и в существующих ракетах в-в с ТГСН.


С уважением, ЗИЛ.
От Robert
К ZIL (31.05.2014 19:24:57)
Дата 31.05.2014 20:21:51

Ре: Да, и...

>Матричная ГСН дает самую настоящую фотографию:

http://www.ausairpower.net/XIMG/AIM-9X-FPA-seeker-300.png



>А нематричные современные ГСН создают модель (грубый образ) цели на основе ее сканирования.

Пытался вчера сказать что-то навроде:

[107K]


От МУРЛО
К Robert (30.05.2014 18:50:10)
Дата 30.05.2014 19:25:49

Ре: Да, и...

В инете лежит книга "Инфракрасные системы смотрящего типа"
От Robert
К МУРЛО (30.05.2014 19:25:49)
Дата 30.05.2014 21:18:46

Посмотрел. Про ГСН ПЗРК там всего пара абзацев начиная с стр 381

>В инете лежит книга "Инфракрасные системы смотрящего типа"

Она про тепловизоры а не про ГСН. Это другое: у ниx "на выxоде" - картинка, но в видимом глазу диапазоне.

ГСН же "картинка" - не нужна. Ей нужно выдавать только уровень ИК излучения в данном телесном угле если ее диаграмму направленности наведут на заданную точку, и всё (и иметь возможность быстро ворочать этой диаграммой). Чем вовсю и пользуются: при вращении её модуляторов никто например не озабочен что "картинка" проворачивается на сенсоре за время отсчета: нужно лишь чтобы нужный участок изображения "лежал на сенсоре", а под каким углом он будет - совершенно пофигу (уровень сигнала-то это - не меняет же). Грубо говоря к ГСН вы монитор ну никак в лаборатории не подключите: на нем будет не изображение (навроде фото, но в ИК-диапазоне), а куча смазанныx пятнышек при её работе (а вот яркость каждого пятнышка - да, будет соответствовать уровню ИК сигнала пришедшего с этиx азимута и угла места).