Ing. Stanislav Kaucký

Optoelektronické prostředky

Jedním ze základních požadavků na moderní vzdušný průzkum je pozorování, sledování a rozpoznávání bojové techniky a živé síly na bojišti za všech povětrnostních podmínek ve dne a zejména v noci. Proto se v moderních armádách stále ve větším měřítku využívají různé optoelektronické prostředky, schopné poskytovat obrazovou průzkumnou informaci v reálném čase, resp. čase blízkém reálnému. Tato část seriálu "Vzdušný průzkum" se zabývá optoelektronickými prostředky průzkumu. Je třeba rozlišovat prostředky, začleněné v systémech průzkumu a řízení palby zbraňových systémů, které získávají průzkumnou informaci o cíli výhradně pro účely palby a klasické prostředky optoelektronického průzkumu, jejichž cílem je získávat informace o celkové situaci na bojišti a získanou informaci poskytovat různým uživatelům.

 Nejprve však k samotnému názvu: optronika (zkratka názvu optoelektronika) představuje technologii, v níž optické a elektronické prvky působí společně takovým způsobem, že buď mění světlo na elektrickou energii, nebo naopak elektrickou energii na světlo. Optoelektronické prostředky pracují v některém ze tří tzv. "atmosférických oken" resp. v "pásmech propustnosti atmosféry". Ty představují oblasti kmitočtového spektra s minimálním útlumem šíření atmosférou. Využívání těchto oblastí má praktický význam pro dosažení co největšího dosahu průzkumu optoelektronických prostředků.

Optoelektronické prostředky využívají tři pracovní oblasti:
- světelná a blízká infračervená oblast v pásmu 0,4 až 1,5 µm,
- střední infračervená oblast MWIR (Medium Wave Infra Red) v pásmu 3 až 5 µm
- vzdálená infračervená oblast LWIR (Long Wave Infra Red) v pásmu 8 až 14 µm.

Výjimkou jsou kamery s možností přepínání mezi dvěma pásmy. Termovizní zařízení MWIR a LWIR byla úspěšně vyvinuta a celou řadu let se zcela běžně ve světě používají pro pozemní i vzdušný průzkum.

Optoelektronické prostředky mohou řešit velmi důležité úkoly a podstatně ovlivnit tradiční způsoby vedení bojové činnosti a její celkovou efektivnost. Vedle klasických funkcí jako zjišťování cílů na bojišti jde především o zaměřování jejich polohy a rozpoznávání typů bojové techniky (včetně rozpoznávání skutečné bojové techniky od klamné), řízení palby zbraní a systémů, navádění řízených střel na pozemní i vzdušné cíle. Základním požadavkem na optoelektronické prostředky je použitelnost za všech povětrnostních podmínek a radioelektronického rušení. Z hlediska funkce lze optoelektronické prostředky rozdělit na aktivní, poloaktivní a pasivní. Aktivní prostředky představují pozorovací prostředky I.generace s elektrooptickými převaděči obrazu a s infrasvětlometem, laserové vyhledávače/ozařovače cílů a laserové dálkoměry. Použití aktivních prostředků je nevýhodné proto, že ke své činnosti vyžadují pomocný zdroj infračerveného záření a tak jsou za provozu snadno zjistitelné. K poloaktivním prostředkům patří noktovizory se zesilovači jasu II. a III.generace, nízkoúrovňová televizní kamera (LLLTV - Low Light Level Television) obvykle osazená vysoce citlivým detektorem typu CCD (Charge Coupled Devices) a infračervené a spektrozonální fotografické přístroje. Použitelnost a dosah těchto prostředků je závislý především na intenzitě tzv. "zbytkového záření noční oblohy", tzn. svitu měsíce a hvězd. U soudobých pozemních průzkumných prostředků se často setkáváme s kombinací televizní CCD kamery a termovizní kamerou, která do určité míry kompenzuje jejich nedostatky. Zcela pasivní prostředky jsou termovizory a termokamery. Jejich výhodou je možnost použití jak ve dne, tak za úplné tmy, tedy při takových světelných podmínkách, kdy použití jiných optoelektronických prostředků je prakticky nemožné.

Nízkoúrovňové televizní kamery zajišťují poměrně ostrý obraz bojiště a objektů s vysokou rozlišovací schopností ve dne, v lehkém oparu a slabé mlze, za soumraku i v noci při nízké úrovni osvětlení. V husté mlze, kouři a dešti se jejich dosah značně snižuje až mohou být téměř nepoužitelné. S ohledem na vysoký stupeň miniaturizace mohou být televizní kamery zabudovány i do malých bezpilotních prostředků. Během letu může být obraz bojiště rádiem přenášen do vyhodnocovacího střediska.

Termovizní prostředky poskytují reálný obraz bojiště, který může být vizuálně sledován, zaznamenáván, případně i rádiem přenášen na příslušná místa velení. Pracují na principu citlivého vyhodnocování a rozlišování tepelných charakteristik objektů, resp. detekce optického záření, emitovaného vlastními objekty (bojovou technikou, živou sílou) na kontrastním pozadí terénu, vegetace apod. Dosahovaná tepelná rozlišovací schopnost 0,05 až 0,3°C umožňuje zjišťovat a sledovat stacionární i pohyblivé cíle jak v noci tak ve dne ze vzdálenosti 8 až 20 kilometrů, špičkové průzkumné prostředky až 60 kilometrů. Značnou předností je schopnost "nahlížet pod vegetaci". Dokáží odhalit a sledovat bojovou techniku ukrytou pod stromy a maskovacími sítěmi. Nevýhodou je částečné snižování dosahu v důsledku nepříznivého počasí, dýmu a prašnosti v pozorovaném prostoru. Největší předností termovizních prostředků je jejich zcela pasivní provoz, který vylučuje možnost zjišťování jejich činnosti a zaměřování polohy pozorovatelů. Podle předpokládaného určení a požadovaných parametrů se vyrábějí v různých provedeních a variantách jak pro civilní, tak pro vojenské účely. Podle použité optické části mohou mít různé zorné pole - pro detailní pozorování desetiny stupňů a pro přehled desítky stupňů. Jejich mohutný rozvoj v posledních letech se odrazil v podstatném snížení rozměrů (250 x 100 x 50 mm), hmotnosti (i méně než 1 kg) a spotřeby. Špičkové termovizní prostředky využívají místo původního řádkového paralelní snímání plošným detektorem, což se odráží v podstatně vyšší kvalitě a spojitosti získávaného obrazu (tzn. s požadovanou přesností a rozlišovací schopností). Jejich nevýhodou je však horší rozlišovací schopnost a získaný tepelný dvoubarevný - černozelený nebo černobílý obraz je pro člověka méně přirozený. Pracují na principu detekce i minimálních rozdílů tepelných charakteristik objektů bojiště. Moderní optoelektronické prostředky umožňují sloučit vizuální televizní obraz s tepelným infračerveným obrazem na jednom displeji. Různá zorná pole umožňují výběr požadovaného zvětšení scény podle potřeb operátora, přičemž pro přehled se využívá větší zorné pole, pro přesné sledování, rozpoznávání a zaměřování cíle pole co nejužší. S ohledem na detekční schopnost "chladných objektů" (vozidel, osob, budov, obrněné techniky, komunikací apod.) termovizní prostředky využívají obvykle vzdálenou infračervenou oblast, méně střední oblast. Významným přínosem v konstrukci, údržbě, MTZ a zaškolování technického personálu mělo přijetí koncepce tzv. jednotných modulů termovizních prostředků v rámci NATO.

Laserové vyhledávače a ozařovače cílů a dálkoměry jsou aktivní elektrooptické prostředky, pracující v blízké a vzdálené IČ oblasti spektra. Charakteristickou vlastností laserů je, že na rozdíl od jiných aktivních tepelných zdrojů vyzařují pouze na jedné vlnové délce (tzv. monochromatické koherentní záření). Od neodynových laserů se v poslední době přechází k laserům typu CO₂. Vzhledem k tomu, že laserové záření soustředěné do úzkého paprsku je málo divergentní (rozbíhavé), zdroj se obtížně zjišťuje průzkumnými prostředky protivníka. Laserové záření se poměrně dobře šíří mlhou, deštěm i oparem. Vyznačuje se vysokou úhlovou a dálkovou přesností a proto se často slučuje s termovizními a televizními kamerami. Dosah soudobých laserů se pohybuje v rozmezí od 1 do 20 kilometrů. Přesné údaje vzdálenosti cílů řádově jednotek metrů umožňuje poměrně přesně určit polohu cílů. V tomto směru nebyl laser dosud překonán a nachází stále širší uplatnění zejména jako součást optoelektronických průzkumných zařízení.

Optoelektronické prostředky se vyrábějí v mnoha státech, hlavně v USA, Velké Británii, Francii, SRN, Švédsku, Norsku, ale i v ČLR a dokonce i ve státech bývalé Jugoslávie. Podcenění a důležitost rozvoje této oblasti dnes tvrdě pociťuje např. Rusko, které se snaží dotáhnout se na světovou špičku. Pozornost vývoje se soustřeďuje rovněž na zabezpečovací a doplňková zařízení optoelektronických prostředků vzdušného průzkumu.

Jedním z nich je vyvíjený automatický rozpoznávač cílů ATR (Automatic Target Recognition). Hlavními součástmi jsou integrovaný radiolokátor milimetrové vlnové délky a počítač mimořádně vysoké rychlosti se speciálním algoritmem. Obraz sledovaného cíle má být v téměř reálném čase s využitím rozsáhlé databanky porovnán s modelovanými vzory mnoha druhů bojové techniky a podle toho určen pravděpodobný typ sledovaného cíle. Předpokládá se, že technologie ATR podstatně sníží zatížení obsluh, umožní podstatně rychlejší a věrohodnější rozpoznávání pozemních cílů.

Americká firma Martin Marietta, britská GEC a francouzská Thomson-CSF pracují na novém druhu dvoupásmové termovizní kamery s vestavěným radiolokátorem milimetrového pásma a na zdokonaleném konvertoru, umožňujícím sloučení obou získaných obrazů na jednom displeji.

Firma Texas Instruments ověřuje novou koncepci optoelektronického průzkumného zařízení na bázi lidaru (laserového radiolokátoru).

V 80.letech nebyly k dispozici technologie termovizních senzorů, proto první generace optoelektronických průzkumných zařízení využívala televizní kamery, pracující ve viditelné oblasti elektromagnetického spektra a později televizní kamery s vysokou citlivostí (LLLTV - Low Light Level Television), nazývané též nízkoúrovňové televizní kamery, použitelné za snížené viditelnosti. Soudobé prostředky používají obvykle kombinace televizní a infračervené, resp. termovizní kamery. Televizní kamery mají v ideálních podmínkách lepší rozlišovací schopnost, v mlze, kouři a hustém dešti se jejich dosah značně snižuje a jsou ale téměř nepoužitelné. Infračervené kamery jsou méně omezovány povětrnostními vlivy, mají však horší rozlišovací schopnost a získaný "tepelný černozelený obraz" je pro člověka méně názorný. Pracují na principu detekce rozdílů tepelných charakteristik objektů. U těchto prostředků je složité sloučit vizuální televizní obraz s "tepelným" infračerveným obrazem na jednom displeji. Různá zorná pole vedle toho umožňují výběr požadovaného zvětšení scény, přičemž pro navigaci se využívá větší zorné pole, pro přesné sledování cíle pole co nejužší. S ohledem na detekční schopnost "chladných objektů" (vozidel, osob, budov, obrněné techniky, komunikací apod.) infračervené kamery využívají obvykle vzdálenou infračervenou oblast, tj. oblast 8 až 12 µm nebo střední (3 až 5 µm), výjimečně blízkou infračervenou oblast (0,4 až 0,8 µm). V pásmu 3 až 5 µm pracují zejména naváděcí soustavy raket, kdy sledovanými objekty jsou cíle o poměrně vysoké teplotě řádově stovky °C (tzv. "horké cíle"), např. motory letadel, vozidel apod. Pásmo 8 až 14 µm je ve většině případů využíváno u různých druhů průzkumných termovizních zařízení instalovaných na letounech, vrtulnících a bezpilotních prostředcích, využívaných k průzkumu pozemních cílů a objektů (tzv. "chladné cíle"). K nim patří i osoby.

 

SPECIFICKÉ POŽADAVKY NA PRůZKUMNÉ OPTOELEKTRONICKÉ ZAŘÍZENÍ

Optoelektronický průzkum bojiště ze vzduchu má svá specifika a zrádná úskalí, vyplývající jak z fyzikálních omezení, tak ze samotného charakteru specifických úkolů. Při výběru a zavádění optoelektronických zařízení do výzbroje je vhodné vycházet ze základních objektivních požadavků a skutečností:

A) Druh nosiče (letounu, vrtulníku, bezpilotního prostředku). Terén je v mnoha případech členitý. Průzkum ze vzduchu může být veden v horách i v údolích apod. Výběr nosiče pozorovací techniky je proto vhodné zaměřit na snadno manévrovatelný typ, který může působit při malé rychlosti letu (i při nulové rychlostí). Vzhledem k malé rychlosti letu je možná snadná orientace v terénu. Hlavními požadavky na nosič průzkumné techniky jsou tichý chod, mimořádná stabilita, snadná ovladatelnost, požadovaná únosnost a možnost instalace vhodných senzorů.

B) Charakter pozorovaného objektu. Většina předpokládaných pozorovaných objektů jsou pozemní cíle, proto optimální vzdálenost pozorování ze vzduchu je asi 500 metrů a více. S tím souvisí požadavek dosahu optoelektronického zařízení, stabilizace, použitá optika, rozsah a možnosti příslušenství.

C) Výběr senzorů. Výběr druhů senzorů musí vycházet z takticko-technických požadavků na vzdušný průzkum, charakteristických příznaků pozorovaných cílů, tzn. ze spektra tepelného vyzařování (u termokamer), velikosti a barevného kontrastu na pozadí terénu (u televizních kamer). Optimální sestavu s ohledem na nutnost vedení pozorování v noci, za snížené viditelnosti a zejména skrz vegetaci, by měly tvořit termovizní kamera (pásmo 8 až 13 um), televizní kamera (CCD monochromatická/barevná), záznamové videozařízení, prostředky přesné navigace (nejlépe družicového systému GPS) a případně prostředky utajeného přenosu dat.

D) Ekonomická a provozní hlediska. Pořizovací náklady jsou relativně vysoké, proto je vhodné soustředit se na univerzální sestavu s možností plného využití k plnění dalších druhořadých úkolů (pátrací a záchranná služba apod.).

E) Možnost perspektivního zdokonalování systému. Volba sestavy by měla v každém případě umožňovat postupné perspektivní "technologické" zdokonalování po částech a dílčích prvcích tak, aby ještě v dalších 8 až 15 letech nebyla na překážku plnění vzrůstajících a náročnějších úkolů.

F) Způsob vedení vzdušného průzkumu. Na způsobu vedení vzdušného průzkumu značně závisí nejen osazení senzory, ale jejich vybavení odpovídajícím příslušenstvím. K dosažení kvalitních výsledků je nutný soulad kvality senzorů se zkušenostmi pilota a operátora. Jejich zaškolení dnes zabezpečují specializované firmy, které mají bohaté zkušenosti.

G) Provoz a efektivnost využití systému. Výběr sestavy by měl být rovněž v souladu s provozními požadavky na rozsáhlost prostoru, vzdálenost a četnost pozorovacích letů, forma a kvalita výstupní obrazové informace (záznam za letu) a z dalších specifických požadavků uživatele. Výběr techniky je ovlivněn rovněž způsobem uchování a efektivního využívání záznamů z průzkumných letů pro případnou systematickou periodickou analýzu sledovaného prostoru.

 

STRUČNÝ POPIS NĚKTERÝCH OPTOELEKTRONICKÝCH PROSTŘEDKů PRO VZDUŠNÝ PRůZKUM

V souvislosti s ukončením období studené války a konfrontačního období dvou protikladných politických systémů nastalo období širokého uvolňování původně embargovaných výrobků. Proto je dnes zcela reálné získat i pro komerční účely špičková zařízení, u kterých byla aplikována řada pokrokových technologií. Během několika posledních let se podstatně zvýšil počet firem, nabízejících k vývozu různá zařízení. Základním požadavkům na systém vzdušného pozorování pozemních objektů ve dne a v noci bude zřejmě vyhovovat řada vrtulníků i typů speciálních optoelektronických prostředků, z nichž nejsou žádná vyloženě špatná a naprosto nevyhovující. Jde spíš o to, soustředit výběr systému tak, aby zcela naplňoval stanovené požadavky v souladu s rozsahem všech úkolů, který je od něj očekáván. Pro ilustraci jsou uvedeny některé z této kategorie systémů, které jsou hojně využívány k podobným úkolům na celém světě.

 

POPIS A ZÁKLADNÍ CHARAKTERISTIKY NĚKTERÝCH TYPů OPTOELEKTRONICKÝCH ZAŘÍZENÍ

WESCAM Model 16

Termovizní přehledový systém WESCAM Model 16 je určen k zabudování jak do lehkých podzvukových letounů i vrtulníků. Senzorová část systému je uložena na základně, gyroskopicky stabilizované ve 4 rovinách a opatřena protivibračním zařízením. Model 16SS-A (vojenské označení AN/AAQ-501) je používán v americké armádě. Je osazen termokamerou Thermovision 1000 firmy AGEMA. Model 16DS-A je duální senzorový IČ/CCD TV systém na bázi detektoru PtSi. Je opatřen zařízením pro automatické řízení úrovně zisku, dálkově přepínatelným zorným polem, elektronické lupy. Operátor, vybavený dálkovým ovládáním a displejem může využívat režim zmrazení a záznamu obrazu a varovný režim detekce pohyblivého cíle. Souprava je značně variabilní a výrobce nabízí různé kombinace senzorů a příslušenství včetně možnosti perspektivního rozšiřování. Systém je napájen z palubní elektrické sítě vrtulníku 28Vss/10A. Stabilizovaná základna s krytem má průměr 400 x 510 mm.

GOES-3

GOES-3 ruské firmy UOMP je univerzální stabilizovaná základna o rozměrech 480 x 613 mm s možností variabilního osazení senzory podle požadavků zákazníka. K dispozici je několik typů termokamer, televizních nízkoúrovňových kamer pro denní i noční podmínky, laserový dálkoměr. Je určena k instalaci na libovolném typu vrtulníku, případně na bezpilotním prostředku, lehkém letounu či pozemním průzkumném prostředku. Např. typ GOES-3 je osazen termokamerou Termovision 1000 firmy AGEMA, barevnou CCD televizní kamerou EVI-331 firmy Sony. Činitel stabilizace je 50 µrad. Stabilizovaná základna je velmi hbitá, dosahuje zrychlení až 150°.s^-2 , standardní úhlová rychlost vychylování je 60°.s^-1. Výstupní informace je zobrazována na televizním monitoru.

CHLIO

Termovizní systém velkého dosahu CHLIO konstrukčně vychází z osvědčeného typu TANGO, který je používán na hlídkovacích námořních letounech ATLANTIQUE 2. Byl navržen zejména pro vrtulníky s ohledem na použití ve velmi drsných podmínkách s nízkou viditelností, např. v systémech pátrací a záchranné služby. Základem senzoru se 40 prvky je technologie jednotných modulů CMT s možností volby jeho plochy operátorem z řídicího pultu. Úhlová rychlost vychylování je 1 radián za sekundu, elektronická lupa může obraz dvojnásobně zvětšit. Informace je zobrazována na TV monitoru se 625 řádky/50 Hz. Technicky zajímavou je vysoká kvalita stabilizované základny o hmotnosti 30 kg a rozměrech 422 x 405 x 562 mm proslulé špičkové firmy SERE BEZU, která je v dané oblasti považována za jednu z předních firem na světě. Kulový kryt se instaluje pod přední část nebo na bok trupu. Za největší přednosti systému CHLIO jsou považovány režimy automatického sledování cílů, řízení zisku a dalších parametrů termokamery v závislosti na prostředí. Nyní je systém CHLIO dodáván francouzskému vojenskému letectvu, kde je montován na lehké vrtulníky ALOUETTE III.

 

CHLIO-S

CHLIO-S je zdokonalená verze termovizního systému CHLIO, osazená plošným detektorem typu HgCdTe s 288 x 4 prvky 2. generace. Další úpravy rozšiřují možnosti zejména v pátrací a záchranné službě, zejména v nejnáročnějších povětrnostních podmínkách. Využívá originální francouzské jednotné standardní moduly SYNERGI, které vyvinula firma Thomson-CSF ve spolupráci s britskou firmou Pilkington Optronics a německou firmou Zeiss-Eltro Optronic. Termokamera má 4 volitelná zorná pole. Zajímavá je rovněž stabilizovaná základna, která je stabilizována ve dvou rovinách elektromechanicky a ve dvou rovinách elektroopticky (elektronické vyhodnocování chvění obrazu), což je ojedinělé a přispívá k vysoké kvalitě, stálosti a ostrosti obrazu. Ve francouzských ozbrojených silách je používána na vrtulnících PUMA a současně je vyvážena do mnoha států světa.

GALIFLIR (ASTRO)

GALIFLIR představuje vysoce efektivní elektrooptický senzorový systém, určený pro pilotované letouny, bezpilotní prostředky a vrtulníky. Je tvořen stabilizovanou základnou ve dvou rovinách s řídicím servomechanizmem a termokamerou, která obsahuje 8 standardních CMT modulů a sériově paralelní skenovací mechanismus a uzavřený chladicí okruh. Obraz je zobrazován na monitoru CCIR o 625 řádcích/50 Hz s 512 infračervenými řádky. Termokamera je osazena teleobjektivem se dvěma proměnnými zornými poli. Systém GALIFLIR byl vyvinut speciálně pro použití na vrtulnících k vedení průzkumu, přehledu, automatickému sledování cílů a k navigaci po trati letu a v prostoru bojiště. Je schopen úzce spolupracovat s průzkumným radiolokátorem. Operátor může sesouhlasit obraz obou průzkumných prostředků tak, aby byl na obrazovce radiolokátoru současně zobrazován i vybraný a sledovaný cíl. Předností tohoto řešení jsou vysoká pravděpodobnost detekce a schopnost přesného rozpoznání cíle. Výstupní data termokamery (azimut a elevace základny) mohou být využívána navigační soustavou vrtulníku a naopak, termokamera může zobrazovat data terminálu družicového navigačního systému GPS. Pozemní objekt o rozměru řádově metrů je schopen zjistit na vzdálenost 5 km a rozpoznat jej na vzdálenost 2 km. Zvětšení lze měnit skokově 2,5x a 10x. Termokamera může být podle požadavku sloučena do jedné základny s televizní kamerou pro denní či noční pozorování. GALILEO je používán italskou pobřežní službou. Minimální vzdálenost zaostření optiky je 50 metrů. Vyznačuje se velmi precizní stabilizací 25 urad. Úhlová rychlost vychylování senzorové soustavy je 2 rad.s^-1.

STIS

STIS (Stabilised Thermal Imaging Systém) byl navržen pro instalaci na letounech a vrtulnících k zabezpečení běžných přehledových úkolů s nenáročnými požadavky na kvalitu výstupní informace. Hlavním senzorem je Mini-FLIR americké firmy Lockheed Martin s dvouprvkovým detektorem typu SPRITE (IČ senzor se sériovým snímáním) a elektronickým obvodem, který provádí automatické zaostřování obrazu. Teleobjektiv má tři proměnné ohniskové vzdálenosti. Systém má výstup RS-170 kompatibilní s TV normou CCIR. Vyhledávání a pozorování cílů je ulehčeno zařízením pro automatické sledování zvoleného objektu. Systém STIS může být podle potřeb doplněn nízkoúrovňovou CCD TV kamerou (LLLTV), případně laserovým dálkoměrem. Kulový kryt senzorové části má rozměry 35,5 x 50,8 cm. Nyní je montován do francouzských vrtulníků Super PUMA firmy Eurocopter a dalších typů vrtulníků a bezpilotních prostředků několika evropských států.

IRTV-445G

IRTV-445G je univerzální lehký a relativně jednoduchý termovizní systém, postavený na bázi jednotných modulů MCTNS a upravený speciálně k vedení vyhledávacích a pozorovacích úkolů z vrtulníků a bezpilotních prostředků. Průměr kulového krytu senzorové části je asi 40 cm. Detektor typu CMT o rozměru 2,286 mm je chlazen vestavěným miniaturním uzavřeným okruhem s héliovým ochlazovačem. Teleobjektiv má dvě elektricky proměnná zorná pole. Systém má výstup RS-170 kompatibilní se standardní TV normou CCIR, která je vhodná pro záznam obrazu na klasický videomagnetoskop a pro případnou digitalizaci a přenos obrazové informace za letu na zem. Verze Mk II má se šestinásobným zvětšením optické části termokamery může působit z větších výšek a může zahrnovat rovněž barevný televizní kamerový systém. Systém IRTV-445G je po několik let vyráběn a používán v Kanadě, Německu, Mexiku, Norsku, Jižní Africe, Španělsku a USA.

LEO-400-SPIR/SPTV

LEO-400-SPIR/SPTV je kompaktní gyroskopicky stabilizovaná základna ve čtyřech rovinách s přesností lepší než 20 urad. Senzorový kryt má průměr 40 cm. Základním senzorem je barevná špičková profesionální TV kamera firmy Sony s 32násobným zvětšením. Konstrukčně je sloučena se zdokonalenou termokamerou Thermovision 1000. Tato kombinace umožňuje zvýšený dosah pro rozlišení objektů, což je využitelné zejména při vedení detailního vzdušného průzkumu a při hlídkovacích úkolech z vrtulníků v ozbrojených silách a policii, v pátrací a záchranné službě, střežení státních hranic apod. Efektivně je využívána k vyhledávání a sledování tak malých cílů, jakými jsou i jednotlivé osoby. Konstrukční řešení umožňuje postupné zdokonalování a rozšiřování senzorů za provozu s využitím stávajících prvků, konzol, kabeláže a monitorů. Pro zajímavost, rozlišovací schopnost je poměrně vysoká - úzké zorné pole optiky TV kamery 0,8° umožňuje např. odečítat SPZ automobilů ze vzdálenosti 350 až 600 metrů. Široké zorné pole 26° je vhodné pro panoramatický přehled bojiště. Termokamera FLIR je vhodná pro pozorování na střední vzdálenosti v noci. Umožňuje např. detailně sledovat osoby ve vodě ze vzdálenosti 1 km, chodce ze vzdálenosti až 3 km a objekt o velikosti 10 metrů ze vzdálenosti až 10 km, větší objekty ze vzdálenosti až 14 km. Přínosem je speciální software pro perfektní číslicové zpracování a analýzu obrazu 32bitovým procesorem (zmrazení obrazu, ostření, automatické nastavení kontrastu málo výrazných snímků). Optika má plynulé až 8násobné elektronické zvětšení. Má též přídavné zařízení automatické výstrahy a detekce pohyblivých cílů. LEO-400 používají ozbrojené síly Austrálie, Německa, Polska, Jižní Afriky, Španělska a Velké Británie.

AN/AAQ-21 2000

Americká firma FLIR Systems vyvíjí a vyrábí běžné standardní i specializované verze termovizních zařízení pro různé vojenské aplikace. Patří k největším vývozcům tohoto druhu elektroniky na světě. Předchozí osvědčené verze 100A a 1000A byly postupně nahrazeny výrobní sérií 2000. Termokamera osazená detektorem typu CMT se dvěma zornými poli je instalována na přesné základně PPS (Precision Pointing System) v krytu o rozměrech 486 x 411,5 x 336,6 mm, která umožňuje směrování úhlovou rychlostí 60° za sekundu. Činitel stabilizace je 1,4 mrad (široké zorné pole), resp. 0,35 mrad (úzké zorné pole). Využívá vlastní patent 8 cestné tlakové stabilizace. Inerciální zařízení IPAT (Inertial Pointing Aided Tracking) využívá elevační a azimutální gyroskopy pro kompenzaci pohybu vrtulníku na vibračních frekvencích nižších než 1 Hz, což minimalizuje problémy sledování objektů zejména v kritických režimech letu (např. ve visu, nad členitým terénem - voda, stromy apod.). Standardní video výstup RS-170 nebo CCIR umožňuje snadné připojení standardních TV monitorů několika rozměrů, záznam v reálném čase, případně přenos dat z vrtulníku na zem. Druhý video výstup umožňuje připojení dalšího monitoru, např. pro pilota. Přídavná zařízení obsahují laserový dálkoměr, zařízení automatického sledování objektů, vnější chladicí systém, interface RS-232 pro připojení běžného počítače PC/AT a další. Modely A a B jsou určeny speciálně pro úkoly vzdušného průzkumu a pro pátrací a záchrannou službu. Dosud bylo vyrobeno přes 1000 těchto termovizních zařízení, které jsou hojně využívána v ozbrojených silách 33 zemí. Špičková verze 2000 G s úhlovou rozlišovací schopností 0,25 mrad splňuje i ty nejnáročnější požadavky zejména v drsných podmínkách. Zdokonalená verze termovizního zařízení AN/AAQ-22 SAFIRE a Star SAFIRE (více než 400 kusů) je používána v ozbrojených silách mnoha států na vrtulnících UH-1, UH-60, SUPER PUMA ad. Podle potřeb zákazníka mohou být dodány termovizní kamera pro pásmo 3 až 5 µm, CCD TV kamera s dvojí proměnnou ohniskovou vzdáleností, laserový dálkoměr a řada doplňků pro usnadnění a zvýšení komfortu obsluhy.

 

ARGUS 350

Sloučená základna termokamery a CCD TV kamery ARGUS 350 je stabilizována ve dvou rovinách. Konstrukční provedení, režimy a příslušenství jsou optimalizovány pro úkoly vzdušného průzkumu v členitém terénu pro pátrací a záchrannou službu a další. Kryt je zhotoven z kompozitních materiálů. Hlavními senzory jsou termokamera Termovision 1000 (TTD stejné jako u LEO-400) a jednočipová CCD TV kamera EV-311 firmy Sony. Je doplněna obvody pro automatické řízení úrovně citlivosti každých 0,5 sekundy. Operátor může využívat režim zmrazení, ostření a vyvážení kontrastu obrazu. Na monitoru lze zobrazovat navigační data, získaná terminálem družicového navigačního systému GPS a natočením základny v obou rovinách, pořizovat záznam obrazu a sloučených dat senzorů a polohy pro pozdější využití. Obraz TV videokamery je možné zobrazovat na samostatném monitoru společně s daty GPS. Údaje od obou senzorů mohou být za letu digitalizovány a předávány rádiovým přenosovým zařízením do pozemního střediska. Celková spotřeba elektrické energie při napájení z elektrické sítě vrtulníku (28 Vss) se pohybuje v rozmezí od 50 do 200 W.

MOSP

MOSP (Multimission Stabilised Payload) je lehký optoelektronický pozorovací systém středního dosahu jak pro denní, tak pro noční podmínky. Senzorová soustava může obsahovat jednoduchou CCD TV kameru nebo tříbarevnou CCD TV kameru pro denní průzkum, termokameru typu FLIR s detektorem 1. nebo 2. generace a laserový dálkoměr. Činitel stabilizace je 25 µrad. Vyráběno je několik verzí pro různé aplikace. Vrtulníková verze označená HMOSP (Helicopter MOSP) může být podle přání zákazníka vybavena termokamerou pro střední nebo vzdálenou IČ oblast vlnových délek. Kryt senzorové části má rozměry 354 x 548 mm. Svislé nasměrování osy vyzařování umožňuje zobrazovat obraz terénu na přídavném samostatném displeji pilota pro účely navigace po trati letu a v prostoru bojové činnosti.

MOKED MKD 400, MKD 600

MKD 400/600 je typová řada lehkých kompaktních elektrooptických zařízení na stabilizované základně, určená pro řadu běžných úkolů průzkumu, přehledu, pozorování, shromažďování informací, vyhledávání různých pozemních cílů a objektů. Vyvinuty byly základní verze pro aplikace na letounech, vrtulnících, bezpilotních prostředcích, lodích, vozidlech. Kolový kryt má průměr 320 mm. Základními senzory jsou termokamera pro vzdálenou IČ oblast spektra a CCD TV kamera se stálým zorným polem. Obě provedení MKD 400 (krátkého dosahu) i MKD 600 (středního dosahu) jsou vyráběny a vyváženy do mnoha států světa. Vestavěná senzorová technika využívá řadu komponentů dovezených od předních firem, či licenčně vyráběných v Izraeli. I přesto, že typová řada MKD 400/600 patří údajně ke kategorii vyšší kvalitativní kategorie, v porovnání s prostředky stejné kategorie se vymyká relativně nižšími cenami. Výrobní firma IAI a její oddělení Taman jsou velmi přizpůsobivé situaci na trhu a potřebám zákazníků, čemuž odpovídá pružnost, s jakou reagují na jejich specifické požadavky a úpravy zařízení. MOKED MKD 400/600 využívá originální systém stabilizace, který odolává i silným vibracím, které jsou charakteristické např. pro většinu vrtulníků ruské výroby. Instalace prakticky na jakýkoliv typ vrtulníku je snadná a nevyžaduje zásadní úpravy. Systém je napájen z elektrické sítě vrtulníku 28 Vss. Optická část má zvětšení v poměru 1:14, úhlová rychlost natáčení základny je 40°.s^-1. Typický dosah v režimu vyhledávání na pozemní cíle a objekty je 25 km, rozpoznat jeho druh lze ze vzdálenosti až 9 km.

Optoelektronické prostředky pro vedení vzdušného průzkumu pozemních objektů ve dne a v noci jsou špičková zařízení, která otevírají nevídané možnosti. Značný rozsah, přesnost a detekční schopnost umožňují získat reálné a velmi věrohodné informace o relativně malorozměrných objektech. Jednou z nejvhodnějších oblastí využití využití je vedení vzdušného průzkumu v lesním terénu, kde mohou značně ulehčit vyhodnocování počtu dislokace a pohybu bojové techniky i osob. Kvalitativním přínosem je možnost pozorování i v noci, což je u běžného vizuálního způsobu prakticky nemožné. Schopnost částečného nazírání skrz vegetaci umožňuje zjišťovat bojovou techniku v přirozených úkrytech. Vhodný výběr nosiče a zejména speciální pozorovací techniky dovoluje jejich plnohodnotné využívání nejen pro běžné průzkumné úkoly. Mimořádným přínosem může být tato technika zejména v případech živelných pohrom, zemětřesení, záplav, rozsáhlých požárů nebo v rámci pátrací a záchranné služby (vyhledávání a záchrana pilotů) při leteckých haváriích. Vložené investice do nákupu optoelektronických prostředků vzdušného průzkumu nejsou sice nízké, jejich rychlá návratnost je však zcela jistá.