Многоканальные пирометрические приборы

Многоканальные (многоспектральные, многодиапазонные) оптико-электронные приборы – это ОЭП, работающие одновременно в нескольких спектральных диапазонах. Обобщенная структурная схема многоканальной оптико-электронной системы приведена на рисунке 31.

1 – электронный блок последовательной или параллельной обработки сигналов, получаемых в отдельных спектральных каналах (мультиплексирование, усиление, аналого-цифровое преобразование); 2– система объединения изображений; 3 – выходное устройство (дисплей, устройство дешифрирования, следящая система и др.)

Рисунок 31 – Структурная схема многоканальной

оптико-электронной системы

Назначение приемной оптической системы принципиально ничем не отличается от назначение такой системы во всех видах ОЭП и состоит в первую очередь в сборе необходимого для работы системы потока излучения и получения изображения пространства объектов требуемого качества. Система разделения всего спектрального диапазона работы прибора на n отдельных каналов (Dl₁, Dl₂ …, Dl_n-1, Dl_n) может находиться в составе приемной оптической системы, представляя собой, например, совокупность спектральных (цветоделительных) фильтров, после которой излучение в отдельных каналах происходит через дополнительные оптические компоненты, например конденсоры или коллективы. Часто, особенно в двухдиапазонных системах, разделение общего спектрального диапазона на отдельные рабочие каналы производится в приемнике излучения, что значительно упрощает конструкцию системы.

В электронном блоке многоканальной системы происходит последовательная или параллельная обработка сигналов, получаемых в отдельных спектральных каналах системы. Эта обработка обычно заключается в накоплении зарядов, снимаемых с отдельных элементов приемника, их мультиплексировании, усилении, преобразовании в цифровую форму, фильтрации, приведении к одному масштабу изображений, получаемых в различных спектральных диапазонах, и других операциях.

На выбор спектральных диапазонов работы прибора влияют многие факторы. Например, использование диапазона 8…14 мкм снимает проблему борьбы вредным рассеянным или отраженным солнечным излучением, которое велико в видимом и ближнем ИК диапазонах и еще заметно в диапазоне 3…5 мкм. При работе в условиях влажной атмосферы на больших дальностях до слабо излучающих целей предпочтительным оказывается диапазон 3…5 мкм. На выбор рабочего диапазона влияют требования по предельному геометрическому разрешению, которое уменьшается из-за дифракции с ростом длины волны. Существенными являются также технико-экономические факторы, например, доступность и стоимость оптических систем и приемников излучения, работающих или чувствительных в различных спектральных диапазонах.