RU2666296C1 - Object thermal contrast imitation device - Google Patents
Object thermal contrast imitation device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2666296C1 RU2666296C1 RU2017111539A RU2017111539A RU2666296C1 RU 2666296 C1 RU2666296 C1 RU 2666296C1 RU 2017111539 A RU2017111539 A RU 2017111539A RU 2017111539 A RU2017111539 A RU 2017111539A RU 2666296 C1 RU2666296 C1 RU 2666296C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thermal
- temperature
- weapons
- background
- objects
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 2
- 238000001931 thermography Methods 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H3/00—Camouflage, i.e. means or methods for concealment or disguise
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области снижения заметности вооружения и военной техники, ввода в заблуждение средств поражения высокоточным оружием, а также обеспечения скрытности вооружения и военной техники от тепловизионных, оптико-электронных средств воздушно-космической разведки, и может быть использовано при разработке средств имитации объектов вооружения и военной техники в местах и пунктах постоянной дислокации или запасных районах рассредоточения, а также увода и срыва прицеливания инфракрасных головок самонаведения высокоточного оружия от реальных целей.The invention relates to the field of reducing the visibility of weapons and military equipment, misleading means of destruction with precision weapons, as well as ensuring the secrecy of weapons and military equipment from thermal imaging, optoelectronic means of aerospace reconnaissance, and can be used in the development of means of simulating weapons and military equipment in places and points of permanent deployment or spare areas of dispersal, as well as the removal and disruption of the aiming of infrared homing heads highly accurate Go weapons from real targets.
Наиболее близким по технической сущности (прототипом) к заявляемому изобретению является устройство имитации теплового контраста, содержащее имитатор, выполненный в виде полотнища из брезентового материала, на котором закреплены источники теплового излучения, выполненные в виде пластин размером, не превышающим линейного разрешения на местности тепловизионной аппаратуры разведки, блок управления терморегулятором, имеющий N+M выходов, соединенных, соответственно, с N+M входами терморегулятора, имеющего N+M выходов, соединенных со входами источников теплового излучения n-й строки, и m-го столбца (патент RU 2278344, С1, РФ, кл. F41H 3/00, опубл. 20.06.2006).The closest in technical essence (prototype) to the claimed invention is a thermal contrast simulation device containing a simulator made in the form of a canvas of tarpaulin material, on which heat radiation sources are mounted, made in the form of plates with a size not exceeding the linear resolution on the territory of the thermal imaging reconnaissance equipment A temperature control unit having N + M outputs connected respectively to N + M inputs of a temperature controller having N + M outputs connected to inputs thermal radiation sources n th row and m-th column (patent RU 2278344, C1, RF, cl.
Недостатком данного устройства является зависимость теплового контраста имитируемого объекта от внешних условий, в частности от температуры фона, температуры атмосферы и коэффициента излучения фона, а также ограниченный диапазон изменения температур источников теплового излучения. Изменение параметров внешних условий функционирования устройства имитации приводит тому, что его тепловой контраст не будет соответствовать тепловому контрасту имитируемого объекта.The disadvantage of this device is the dependence of the thermal contrast of the simulated object on external conditions, in particular on the background temperature, the temperature of the atmosphere and the background emissivity, as well as the limited temperature range of the sources of thermal radiation. Changing the parameters of the external operating conditions of the simulation device leads to the fact that its thermal contrast will not correspond to the thermal contrast of the simulated object.
Технический результат изобретения заключается в формировании теплового контраста устройства имитации, соответствующего тепловому контрасту объекта внешним условиям функционирования устройства имитации, а также расширении диапазона изменения температур источников теплового излучения за счет их выполнения на основе элементов Пельтье.The technical result of the invention is the formation of thermal contrast of the simulation device corresponding to the thermal contrast of the object to the external operating conditions of the simulation device, as well as expanding the temperature range of the sources of thermal radiation due to their implementation based on Peltier elements.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройство имитации теплового контраста объекта, содержащее имитатор, выполненный в виде полотнища из брезентового материала с расположенной на его поверхности матрицей управляемых источников теплового излучения, устройство управления их температурой, блок хранения тепловых изображений объектов, дополнительно введены датчики регистрации температуры фона, атмосферы и коэффициента излучения фона, блок преобразования тепловых изображений объектов, при этом выходы датчиков регистрации температуры фона, температуры атмосферы и коэффициента излучения фона соединены с первым, вторым и третьем входом блока преобразования тепловых изображений объектов соответственно, а выход блока хранения тепловых изображений объектов - с четвертым входом блока преобразования тепловых изображений объектов, выход которого соединен со входом устройства управления температурой источников теплового излучения.The specified technical result is achieved by the fact that the device for simulating the thermal contrast of the object, containing a simulator made in the form of a canvas of tarpaulin material with a matrix of controlled sources of thermal radiation located on its surface, a device for controlling their temperature, a storage unit for thermal images of objects, additionally, sensors are added temperature of the background, atmosphere, and background emissivity, thermal image conversion unit of objects, while the outputs of the sensors are regis radios of background temperature, atmospheric temperature, and background emissivity are connected to the first, second, and third input of the thermal image conversion unit of objects, respectively, and the output of the thermal image storage unit is connected to the fourth input of the thermal image conversion unit of the objects, the output of which is connected to the input of the temperature control device sources of thermal radiation.
Указанный технический результат достигается тем, что источники теплового излучения выполнены на основе элементов Пельтье.The specified technical result is achieved in that the sources of thermal radiation are made on the basis of Peltier elements.
Сущность изобретения заключается в том, что в устройство дополнительно введены датчики регистрации температуры фона, атмосферы и коэффициента излучения фона, блок преобразования тепловых изображений объектов, при этом выходы датчиков регистрации температуры фона, температуры атмосферы и коэффициента излучения фона соединены с первым, вторым и третьем входом блока преобразования тепловых изображений объектов соответственно, а выход блока хранения тепловых изображений объектов - с четвертым входом блока преобразования тепловых изображений объектов, выход которого соединен со входом устройства управления температурой источников теплового излучения, выполненных на основе элементов Пельтье.The essence of the invention lies in the fact that the device additionally includes sensors for detecting the background temperature, atmosphere and background emissivity, a unit for converting thermal images of objects, while the outputs of the sensors for detecting background temperature, atmosphere temperature and background emissivity are connected to the first, second and third a block for converting thermal images of objects, respectively, and the output of a block for storing thermal images of objects with the fourth input of a block for converting thermal images the pressure of the objects, the output of which is connected to the input of the temperature control device for heat radiation sources made on the basis of Peltier elements.
Известно, что на формирование теплового контраста оказывают влияние внешние условия: температура фона, температура атмосферы, коэффициент излучения фона (Иванов В.П., Курт В.И., Овсянников В.А., Филиппов В.Л. Моделирование и оценка современных тепловизионных приборов. - Казань: Из-во ФНПЦ НПО ГИПО. 2006. С. 285).It is known that the formation of thermal contrast is influenced by external conditions: background temperature, atmosphere temperature, background emissivity (Ivanov V.P., Kurt V.I., Ovsyannikov V.A., Filippov V.L. Modeling and evaluation of modern thermal imaging Instruments. - Kazan: Because of the Federal Scientific and Practical Center for Scientific and Production Organizations GIPO. 2006. P. 285).
Тепловой контраст устройства имитации формируется путем регулирования температуры источников теплового излучения в соответствии с заданным тепловым изображением объекта имитации. При изменении внешних условий устройства имитации его тепловой контраст, в соответствии с прототипом, формируется по заданному тепловому изображению объекта имитации. Поэтому сформированный тепловой контраст не будет соответствовать реальному тепловому контрасту объекта имитации.The thermal contrast of the simulation device is formed by regulating the temperature of the heat radiation sources in accordance with a given thermal image of the simulation object. When changing the external conditions of the simulation device, its thermal contrast, in accordance with the prototype, is formed according to a given thermal image of the simulation object. Therefore, the generated thermal contrast will not correspond to the real thermal contrast of the simulated object.
Согласно изобретению измеряют температуру фона, температуру атмосферы и коэффициент излучения фона. С использованием измеренных значений параметров внешних условий преобразуют заданное тепловое изображение объекта имитации и регулируют температуру источников теплового излучения. Следовательно, сформированный с учетом внешних условий функционирования устройства имитации тепловой контраст будет соответствовать реальному тепловому контрасту объекта имитации. Этим достигается указанный в изобретении технический результат.According to the invention, background temperature, atmosphere temperature and background emissivity are measured. Using the measured values of the parameters of the external conditions, the predetermined thermal image of the simulation object is converted and the temperature of the heat radiation sources is regulated. Therefore, the thermal contrast formed taking into account the external operating conditions of the simulation device will correspond to the real thermal contrast of the simulation object. This achieves the technical result indicated in the invention.
Преобразование заданного теплового изображения объекта имитации с учетом параметров внешних условий может быть выполнено, например, с использованием методики (В.Д. Мочалин. Моделирование тепловизионных изображений наземных объектов / Оптический журнал, №1, 2008. С. 28-31).Conversion of a given thermal image of the simulation object taking into account the parameters of external conditions can be performed, for example, using the methodology (V.D. Mochalin. Simulation of thermal images of ground objects / Optical Journal, No. 1, 2008. P. 28-31).
Структурная схема устройства имитации теплового контраста объекта приведена на чертеже, где обозначены: 1 - блок хранения тепловых изображений объектов, 2 - блок преобразования тепловых изображений объектов, 3 - датчики параметров внешних условий, 3.1 - датчик температуры фона, 3.2 - датчик температуры атмосферы, 3.3 - датчик коэффициента излучения фона, 4 - блок управления температурой источников теплового излучения.The block diagram of the device for simulating the thermal contrast of an object is shown in the drawing, where: 1 - a block for storing thermal images of objects, 2 - a block for converting thermal images of objects, 3 - sensors of environmental parameters, 3.1 - background temperature sensor, 3.2 - atmosphere temperature sensor, 3.3 - background emissivity sensor, 4 - temperature control unit for heat radiation sources.
Блок преобразования тепловых изображений объектов 2 предназначен для преобразования заданного теплового изображения объекта имитации к внешним условиям функционирования устройства имитации. Он может быть реализован, например, на базе ЭВМ с процессором по типу IBМ PC Intel Core 5, 6 поколения со специальным программным обеспечением (Каehler A., Bradsky G. Learning OpenCV: Computer Vision in С++ with the OpenCV Library // Media. 2016. 1024 p.), реализующим, например, методику (В.Д. Мочалин. Моделирование тепловизионных изображений наземных объектов / Оптический журнал, №1, 2008. С. 28-31).The unit for converting thermal images of
Назначение датчиков параметров внешних условий 3 ясно из их названия. В качестве датчиков параметров внешних условий 3 может быть использована промышленно выпускаемая аппаратура. Так, в частности, для измерения температуры фона и температуры атмосферы может быть использован радиометр (пирометр) типа 1ПН88 «Искра» (Тарасов В.В., Якушенков Ю.Г. Инфракрасные системы «смотрящего» типа. М.: Логос. 2004. С. 301, 302), а для измерения коэффициента излучения фона - ИК радиометр с функцией регулировки измеряемого параметра типа Radiometric 500 (Тарасов В.В., Якушенков Ю.Г. Инфракрасные системы «смотрящего» типа. М.: Логос. 2004. С. 348).The purpose of the sensors of the parameters of
Источники теплового излучения на основе элементов Пельтье 5 могут быть выполнены, например, в виде модулей типа ТВ 127-1.4-1.5 с размерами не более 40×40×4 мм, имеющие керамическое влагонепроницаемое покрытие (П. Шостаковский. Современные решения термоэлектрического охлаждения для радиоэлектронной, медицинской, промышленной и бытовой техники / Компоненты и технологии, №12, 2009, С. 40-46). Такие модули на своей поверхности могут воспроизводить значения как отрицательных, так и положительных температур (Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре М.: Высш. шк., 1984. С. 140-142).Sources of thermal radiation based on Peltier
Устройство имитации теплового контраста объекта функционирует аналогично прототипу с некоторыми отличиями, которые заключаются в преобразовании заданного теплового изображения объекта имитации, поступающего из блока хранения тепловых изображений объектов 1 в блок преобразования тепловых изображений объектов 2 к внешним условиям функционирования устройства имитации и измерении параметров внешних условий функционирования устройства имитации. Параметры внешних условий функционирования устройства имитации поступают из датчиков 3. Преобразованное в соответствии с внешними условиями функционирования устройства имитации тепловое изображение объекта поступает в блок управления 4 температурой источников теплового излучения 5.The device for simulating the thermal contrast of the object functions similarly to the prototype with some differences, which are the conversion of the specified thermal image of the simulation object from the storage unit for thermal images of
Таким образом, управление температурой источников теплового излучения осуществляется по тепловому изображению объекта имитации, полученному к реальным внешним условиям функционирования устройства имитации, что обеспечивает достижение указанного в изобретении технического результата.Thus, the temperature control of the sources of thermal radiation is carried out according to the thermal image of the simulation object obtained to the actual external operating conditions of the simulation device, which ensures the achievement of the technical result indicated in the invention.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017111539A RU2666296C1 (en) | 2017-04-05 | 2017-04-05 | Object thermal contrast imitation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017111539A RU2666296C1 (en) | 2017-04-05 | 2017-04-05 | Object thermal contrast imitation device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2666296C1 true RU2666296C1 (en) | 2018-09-06 |
Family
ID=63459773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017111539A RU2666296C1 (en) | 2017-04-05 | 2017-04-05 | Object thermal contrast imitation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2666296C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU201285U1 (en) * | 2020-03-11 | 2020-12-08 | Акционерное общество "ОКБ-Планета" АО "ОКБ-Планета" | COMBINED FALSE TARGET |
| RU232112U1 (en) * | 2024-10-01 | 2025-02-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Мурманский арктический университет" (ФГАОУ ВО "МАУ") | Heat-masking cover for the hood of a car |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2345311C1 (en) * | 2007-06-20 | 2009-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт) | Combined false target |
| WO2009040823A2 (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-02 | Eltics Ltd | Active adaptive thermal stealth system |
| RU2582560C1 (en) * | 2014-12-08 | 2016-04-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of object thermal contrast simulating |
-
2017
- 2017-04-05 RU RU2017111539A patent/RU2666296C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2345311C1 (en) * | 2007-06-20 | 2009-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт) | Combined false target |
| WO2009040823A2 (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-02 | Eltics Ltd | Active adaptive thermal stealth system |
| RU2582560C1 (en) * | 2014-12-08 | 2016-04-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of object thermal contrast simulating |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU201285U1 (en) * | 2020-03-11 | 2020-12-08 | Акционерное общество "ОКБ-Планета" АО "ОКБ-Планета" | COMBINED FALSE TARGET |
| RU232112U1 (en) * | 2024-10-01 | 2025-02-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Мурманский арктический университет" (ФГАОУ ВО "МАУ") | Heat-masking cover for the hood of a car |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nugent et al. | Radiometric calibration of infrared imagers using an internal shutter as an equivalent external blackbody | |
| JP2019039672A (en) | Temperature correction method for infrared camera | |
| Jensen et al. | Procedures for processing thermal images using low-cost microbolometer cameras for small unmanned aerial systems | |
| RU2666296C1 (en) | Object thermal contrast imitation device | |
| Robson et al. | Close range calibration of long focal length lenses in a changing environment | |
| Gonzalez-Chavez et al. | Radiometric calibration of digital counts of infrared thermal cameras | |
| Qiu et al. | Infrared modeling and imaging simulation of midcourse ballistic targets based on strap-down platform | |
| KR101177365B1 (en) | Composite infrared video injection device | |
| Liu et al. | Improved calibration-based non-uniformity correction method for uncooled infrared camera | |
| RU2582560C1 (en) | Method of object thermal contrast simulating | |
| Thai | Improvement of Ultraviolet Digital Image Correlation (UV-DIC) at Extreme Temperatures | |
| Chang et al. | Development of high-accuracy image centroiding algorithm for CMOS-based digital sun sensors | |
| Bieszczad et al. | Thermal camera for autonomous mobile platforms | |
| Cao et al. | Infrared thermal imaging high-precision temperature measurement technology | |
| RU2682355C1 (en) | Thermal simulator | |
| Wang et al. | Infrared multi-detector non-uniformity images simulation method | |
| Lin et al. | Research of ship scene simulation based on SE-Workbench-EO | |
| Willers et al. | Optronics sensor development using an imaging simulation system | |
| Abdulla et al. | An object temperature estimation based on obtained infrared thermal images | |
| Mas et al. | Thermic distortions in target tracking with subpixel accuracy | |
| Swamidoss et al. | Robust stereo infrared camera calibration for 3D depth estimation and measurement | |
| Shi et al. | Geometric distortion of optical scene generation device based on blackbody micro cavity array | |
| Meng et al. | Development of the infrared target simulation system | |
| Vidas | Handheld 3D thermography using range sensing and computer vision | |
| Wang et al. | Research on hyperspectral dynamic infrared scene simulation technology |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190406 |