Инновации в разработке тепловизионных систем

Рынок тепловизионных систем продолжает расти: такое оборудование становится все более востребованным во многих сферах, от строительства до охраны правопорядка. Инновации в разработке этих систем призваны решить основные проблемы: уменьшение габаритов, снижение стоимости, повышение эффективности охлаждения устройств. Тепловизоры широко применяются и в гражданских, и в военных отраслях, поэтому новые технологии гарантированно будут востребованными.

Новые технологические решения при создании тепловизоров

Тепловизор — прибор, преобразующий инфракрасное излучение теплых тел в изображение, с помощью которого можно распознавать различные движущиеся и неподвижные объекты. Такие устройства позволяют обнаруживать утечки тепла в зданиях, выявлять приближение людей, автомобилей, других объектов в системе охраны, а также решать иные задачи, связанные с контролем теплового излучения.

Индустрия тепловизионных систем активно развивается в соответствии с запросами рынка. Можно перечислить несколько современных трендов:

• Уменьшение размеров тепловизионных камер. До недавнего времени приборы были достаточно громоздкими, что затрудняло их использование. Однако сейчас растет спрос на компактные камеры: они уже широко применяются в поисковых, спасательных, исследовательских работах, а также в военных целях. Вес инновационных тепловизоров не превышает 1800 г, а по размерам они напоминают обычную видеокамеру.
• Рост рынка охлаждаемых тепловизоров. В таких устройствах, кроме чувствительного сенсора и электроники для преобразования изображения, установлена криокамера. Ее задача — выявление даже небольших колебаний температур и охлаждение датчика до минус 200°С. В результате повышается точность работы тепловизора, камера отслеживает даже небольшую температурную разницу. Высокая чувствительность тепловизоров нужна в автомобилестроении, в исследовательских работах, медицинской сфере и других отраслях.
• Внедрение тепловизоров с искусственным интеллектом. Такие тепловизионные камеры начали особенно активно применяться в период пандемии коронавирусной инфекции. С их помощью был организован контроль температуры у людей в различных общественных зданиях — он позволил быстро выявлять и изолировать заболевших.
• Использование новых неохлаждаемых тепловизионных систем. Эти камеры были впервые разработаны компанией Amber. Ее специалисты создали неохлаждаемую инфракрасную решетку фокальной плоскости с использованием микроболометров. Это позволило частично решить проблему больших габаритов тепловизионной техники. Новое оборудование стало значительно более легким и компактным за счет доработанной конструкции.

Это только некоторые инновационные направления, которые сейчас активно развиваются благодаря стараниям научных центров в России и за рубежом. Тепловизионное оборудование востребовано в гражданских и в военных сферах, причем в зависимости от отрасли к нему предъявляются разные требования. Из-за этого на рынок поступают устройства различных типов, существенно отличающиеся по характеристикам.

Активное развитие неохлаждаемых тепловизионных систем

Одним из мировых трендов в развитии тепловизионного оборудования стало производство неохлаждаемых тепловизионных устройств. Они быстро получили высокий спрос на рынке, так как лишены многих недостатков предшествующих охлаждаемых моделей. Появление такой техники открывает новые возможности для уменьшения стоимости и снижения сложности тепловизионного оборудования.

Современные системы с криогенной камерой должны предварительно достичь нужной температуры перед началом работы — на это обычно уходит не менее 10 минут. Неохлаждаемые устройства не требуют длительного ожидания при запуске — они будут готовы к работе уже через 1-2 минуты.

Предполагается, что такие модели будут активно использоваться и в гражданском, и в военном секторе: они найдут применение при изготовлении камер наблюдения, различных систем контроля для общественных пространств. С помощью технологии неохлаждаемых тепловизоров будут создаваться приборы ночного видения, прицелы, системы наведения ракет и многое другое. Инновационное развитие в этой сфере откроет новые возможности для наблюдения за различными объектами и фиксации малейших температурных изменений.

Использование тепловизионного зрения в инфракрасных прицелах

Одно из перспективных направлений использования тепловизионных систем — создание инфракрасных прицелов. Примером можно назвать российский прицел «Шахин» — это компактное устройство с неохлаждаемым тепловизором, способное реагировать на разницу температур в десятые доли градуса. Такие прицелы изготавливаются с использованием сразу нескольких инновационных решений:  

• Быстрое включение. Неохлаждаемые тепловизионные системы будут полностью готовы к работе за несколько секунд. Это значительно быстрее, чем подготовка к работе охлаждаемых устройств со встроенной криокамерой.
• Возможность обнаружения источников тепла на большом расстоянии. Это важно при использовании прицела в военных целях или, например, во время охоты.
• Уменьшенная масса и габариты. Современные тепловизионные системы значительно меньше и легче своих предшественников.
• Возможность передачи видеоинформации на дисплей или на записывающее устройство. Это дает возможность, например, вести тепловизионную съемку из-за угла.
• Продолжительная автономная работа устройства без подзарядки. Позволяет использовать его в полевых условиях.

Новые тепловизионные технологии сделали возможным наблюдение в условиях полной темноты. Ранее применявшимся камерам ночного видения требовался хотя бы незначительный световой поток. Инфракрасное зрение будет очень удобным для охраны различных объектов, для боевых условий, для отслеживания перемещения животных во время охоты. Инфракрасные прицелы — только одна из возможностей применения новых компактных тепловизоров.

При этом такие устройства невозможно «ослепить» резким усилением светового потока — они будут работать безотказно в условиях любой освещенности.

Перспективы развития инновационных технологий

Тепловизионные камеры, созданные с применением инновационных решений, будут широко применяться в различных отраслях промышленности, строительстве, производстве автомобилей, медицине, военном деле и не только. Пока что мировыми лидерами в производстве тепловизионного оборудования остаются Китай и другие азиатские страны, однако и в России активно ведутся собственные разработки. В частности, начинается выпуск тепловизионных матриц, которые не уступят по качеству зарубежным аналогам.

На сайте компании KARNEEV SYSTEMS можно ознакомиться с новыми моделями тепловизоров с различными техническими характеристиками и выбрать прибор, который будет полностью соответствовать поставленной задаче. Наши устройства изготавливаются с использованием новейших технических решений и соответствуют требованиям рынка.