Las cámaras termográficas son cada vez más pequeñas y se ven mejor.
Los últimos desarrollos en el campo de la mejora del rendimiento, la reducción del tamaño y el consumo de energía de las cámaras termográficas ofrecen oportunidades sin precedentes no solo para las unidades de combate, sino también para las fuerzas del orden público y las estructuras comerciales, que nos muestran perfectamente las imágenes tomadas por el instrumento FLIR Systems.
Con el fin de cumplir con los estrictos requisitos de combate con respecto a la detección, el reconocimiento y la identificación de objetivos en cualquier tipo de luz y en cualquier clima, las capacidades de los dispositivos infrarrojos de onda media y de onda larga aumentan constantemente al mejorar su rendimiento y reducir el peso, el tamaño y los parámetros que consumen energía.
Los parámetros clave para los sistemas refrigerados y no refrigerados más pequeños de alto rendimiento son la sensibilidad, la resolución y la relación señal/ruido. Se espera que los desarrollos en el campo de la imagen en la región infrarroja de onda corta (SWIR) del rango electromagnético (de 0,9 a 1,7 micras) tengan demanda en una amplia gama de aplicaciones militares para la percepción y visualización de imágenes. La recopilación y síntesis de imágenes de dispositivos de detección se ha convertido en una necesidad dominante en las operaciones de combate, lo que lleva a dispositivos de doble sensor para operaciones desmontadas. Las i-Aware TM NVG (gafas de visión nocturna de movilidad táctica) de ITT Exelis, que combinan un intensificador de imagen con una cámara termográfica no enfriada, así como numerosos sistemas optoelectrónicos/infrarrojos para aplicaciones terrestres y aéreas, es un buen ejemplo de esto. En caso de pequeño drones estos desarrollos también permitieron pasar de configuraciones de sensor único a configuraciones de sensor dual de equipos a bordo, mientras que el desarrollo de la electrónica para generalizar datos de sensores a bordo hizo posible aumentar la conciencia situacional del soldado al reducir el tiempo requerido para identificar objetivos
La tercera y última generación de sistemas de infrarrojos ofrece características mejoradas, como un gran número de píxeles, alta velocidad de cuadros, mejor resolución térmica, así como funcionalidad multicolor y procesamiento de señales integrado para matrices de color y sin color de conversores de video. En los sistemas de tercera generación, actualmente se están desarrollando tres tecnologías de detección:
• cadmio y telururo de mercurio (MCT - mercurio-cadmio-telururo), también conocido por la abreviatura HgCdTe;
• Fotodetector de infrarrojos Quantum-Well (QWIP);
• Superlattices (SLS) con capas de tipo II coladas a base de antimonidos.
Actualmente, el telururo de cadmio-mercurio es el material semiconductor más común para los fotodetectores infrarrojos y se espera que, debido a las propiedades de este material, sus capacidades y su campo de aplicación solo se expandan.
El fotodetector QWIP muy compacto (matriz 384x288, paso de píxel de micrón 25, espectro infrarrojo de onda larga) fabricado por Sofradir es muy adecuado para sistemas montados en vehículos, como Catherine-XP TI de Thales. La imagen muestra una versión estacionaria.
Como la tecnología de fotodetectores QWIP se encuentra en una etapa temprana de desarrollo, la relativamente nueva estructura superlattice InAS / Galnsb tipo II (Antimonida de indio / Antimonida de indio de galio - antimonida de indio / antimonio de galio-indio) puede convertirse en una alternativa a la tecnología MCT de onda larga. espectro Actualmente, una matriz de microbolómetro basada en VOx (óxido de vanadio) es la tecnología más común en detectores sin refrigeración. Se producen más que todas las demás matrices infrarrojas combinadas y, como se esperaba, esta tendencia solo aumentará en el futuro cercano. Mientras tanto, el desarrollo de las cámaras de imagen térmica continúa, por ejemplo, la compañía DRS está trabajando en la miniaturización de las cámaras de onda larga (LWIR) utilizando el programa Aware (arquitectura avanzada de campo de visión amplio para reconstruir y usar imágenes), emitido por el Departamento de Estudios Avanzados, Departamento de Defensa de los Estados Unidos (Darpa). Este programa se lanzó con el objetivo de aumentar el campo de visión, la resolución y las capacidades día / noche de las cámaras termográficas con características y costos de consumo de peso y energía reducidos. El desarrollo y mayor desarrollo de las cámaras termográficas que operan en la región infrarroja de onda corta del espectro contribuyen al soporte adicional para las operaciones de combate. Las cámaras termográficas de este tipo ofrecen varias ventajas, entre ellas: operaciones con luz estelar (pueden recibir una cantidad adecuada de luz de los fenómenos naturales débiles conocidos como brillo nocturno atmosférico), imágenes cercanas al espectro visible, detección de objetivos ocultos en la oscuridad, permeabilidad de camuflaje y, finalmente, la capacidad de mostrar balizas y láseres utilizados en gafas de visión nocturna.
Proveedores de Estados Unidos
Flir Systems
Flir Systems fabrica varios módulos de cámaras de video y matrices para la integración en sistemas más grandes. La cartera de sensores de onda larga Flir aumentó recientemente con la aparición de las matrices sin refrigeración Quark y Tau 2. Hay un microbolómetro de quark de óxido de vanadio sin enfriar disponible con resoluciones de matriz de convertidor de video 640xXNNMX o 512x336 con píxel de píxel de 256. Se informa que él es el más pequeño del mundo y, como resultado, la opción "insuperable" para drones pequeños. Tiene las dimensiones de 17 x 17 x 22 mm, el peso de 22 a 18,3 gramos (dependiendo de las lentes) y el consumo de energía de menos de un vatio. Las dimensiones muy compactas permitieron a la compañía danesa Sky-Watch reemplazar en su avión no tripulado Huginn Xl con un sensor de masa 28,8 kg uno con dos. Ahora puede usar tanto el Quark 1,5 térmico como la cámara convencional al mismo tiempo. Aerovironment continúa actualizando cientos de sus UAVs Raven Mantis basados en Quark. Una nueva firma, Trillium, lanzó una junta universal basada en la matriz de Quark de tamaño 640 y peso en gramos de 6,35.
El microbolómetro no enfriado de Quark de Flir Systems es considerado el más pequeño del mundo. Está disponible con una resolución de la matriz del convertidor de video 640 x 512 o 336 x 256 y el paso de píxeles de micrón 17
La nueva generación de matrices Tau 2 de cámaras termográficas no enfriadas viene con electrónica mejorada en tres formatos (Tau 640x512, 336xXNNXX y 256x324) con dos píxeles (256 micron para 17 / 640 y 336 micron para XNX). Helipuerto canadiense Draganfly X25, Desert Hawk III UAV de Lockheed Martin y Puma de Aerovironment. La matriz de Tau se ha utilizado en cientos de sensores desatendidos de conciencia situacional basados en el suelo fabricados por NGC Xetron, L-324 Nova Engineering y Digital Force Technologies.
Presentación de la cámara de visión nocturna térmica Táctica FLIR serie H con mis subtítulos
Entre las cámaras de onda media enfriadas, Flir representa la cámara Photon HRC con una de las matrices más pequeñas del formato 640x512. La matriz antimonio de indio con un paso de micras 15 pesa menos que los gramos 454 y se usa en muchas aplicaciones diferentes. En la misma gama, Flir ofrece varios más de sus productos. Esta es la cámara Neutrino más pequeña y liviana de la matriz antimonio de indio 640x512, 15 micras, así como una familia de detectores MCT 640x512 muy compactos basados en µCore-275Z y Min-Core HRC con zoom óptico continuo, eliminando la necesidad de múltiples lentes, procesamiento avanzado y la óptica con múltiples campos de visión. Se informa que el modelo básico µCore-275Z tiene un rango de detección, reconocimiento e identificación de personas y máquinas, respectivamente, 9,2, 2,9, 1,2 y 15,5, 6 y 3,3 km. Y, por último, la compañía Flir ofrece una cámara Tau con una matriz en arseniuro de galio 640x512 o 320x240 25 micron. Ambas versiones pesan solo 130 gramos con un lente M24, lo que las convierte en una opción ideal para autos pequeños y dispositivos de vigilancia que funcionan con baterías.
Una nueva generación de la familia Tau 2 Flir Systems de cámaras termográficas LWIR no enfriadas presenta una electrónica mejorada y está disponible para varias aplicaciones, incluidos pequeños drones, como el canadiense Draganfly X6 y Desert Hawk III de Lockheed Martin (en la figura)
Raython
Raytheon, como líder mundial en cámaras termográficas refrigeradas y no refrigeradas, ofrece la más amplia gama de productos para aplicaciones espaciales, marítimas, aéreas, terrestres y desmontadas. Raytheon ofrece una amplia gama de kits de sensores múltiples aerotransportados, que integran cámaras de imagen térmica con enfriamiento de longitud de onda media y larga en plataformas controlables y controladas de forma remota.
Por otro lado, su tecnología de detectores no refrigerados está diseñada principalmente para aplicaciones terrestres; Los binoculares duraderos y extremadamente livianos y las miras térmicas PhantomIRxr capturan objetivos día y noche, en humo y niebla. Los vehículos con orugas y con ruedas equipados con el impulsor de impulso DVE de Raytheon no pierden las cualidades de maniobra de día o de noche, incluida la movilidad total en la niebla y la neblina. Raytheon ofrece una matriz Vox de onda larga sin enfriar en el formato 320x240 y 640x480 con un paso de micrón 25, mientras que en la región espectral IR de onda corta ofrece matrices sin enfriar de los formatos 640XXNNXX, 512XXXNXX y 1280.
L3
En la exposición de sistemas no tripulados AUVSI, L3 Cincinnati Electronics presentó su nuevo sistema de onda media Night Warrior µCam 640, que, según la compañía, es una de las cámaras térmicas refrigeradas más pequeñas. Esta cámara termográfica se basa en la matriz 640x512 con un paso de micrón 15 y la tecnología de alta temperatura de operación CALIENTE (alta temperatura de operación). Funciona a temperaturas más altas en comparación con los productos basados en antimonio de indio, formando una imagen de la más alta calidad comparable a los sistemas basados en cámaras térmicas sin enfriar. Con un peso de menos de 500 gramos y 6 W, el NightWarrior 640 tiene una batería de tamaño C (también llamada R14, 343, Baby), que permite agregarla a los sistemas que antes solo podían usar los dispositivos sin refrigeración. Los ingenieros de L-3 CE crearon el NightWarrior 640 para una fácil integración en varias aplicaciones, desde dispositivos de mano hasta módulos de combate controlados a distancia. L3 CE está considerando varias opciones de dispositivos ópticos, incluyendo lentes 250 de mm medianos.
Empresa BAE
En la misma exposición, BAE Systems mostró lo que llama la cámara multiespectral más pequeña (que pesa solo 144 gramos) diseñada para su instalación en drones pequeños. La compañía también introdujo un sistema con su propio procesamiento de datos sensoriales y su combinación para mejorar la conciencia situacional del soldado al reducir el tiempo para identificar objetivos. Gracias al sistema de fusión de datos de sensores digitales del Sistema de Sensor de Fusión Digital (DFSS), el innovador sensor combina una imagen de una cámara de visión nocturna altamente sensible y una imagen de una cámara termográfica de onda larga no refrigerada (suministrada por BAE Systems para imágenes de sistemas de armas) en una sola pantalla, lo que permite a los soldados en un tiempo extremadamente corto Evalúe intuitivamente la escena utilizando un dispositivo controlado de forma remota. De acuerdo con BAE Systems, cuando se utiliza esta tecnología de fusión de imágenes, los soldados no necesitan cambiar entre las cámaras de día y de infrarrojos. El kit de sensor multiespectral se mostró en un avión no tripulado con cuatro rotores Air Robot AR-100B. El propio sistema se ajusta a las condiciones externas de cada tarea, por lo que el operador no necesita elegir entre el sensor de día o infrarrojo antes de comenzar. BAE Systems está explorando la posibilidad de usar una cámara de visión nocturna a todo color, además del puntero láser y la cámara termográfica sin enfriar. Este sistema está siendo probado por el Comando de Operaciones Especiales de los Estados Unidos. También se está considerando la posibilidad de obtener imágenes de información digital a distancias de hasta 3500.
Un sensor innovador combina una imagen de una cámara de visión nocturna altamente sensible y una imagen de una cámara de imágenes de onda larga no refrigerada (suministrada por BAE Systems para visores de armas) en una sola imagen utilizando el nuevo sistema de fusión de imágenes digitales Sistema de sensores de fusión digital (DFSS).
Las cámaras de imagen térmica SWIR y LWIR de UTC Sensors Unlimited son utilizadas por una subsidiaria de Cloud Cap Technology para crear una familia de estaciones óptico-electrónicas Tase, incluida Tase 150 para drones pequeños
Empresa UTC
UTC Aerospace Systems - Sensors Unlimited ofrece una línea completa de productos para la detección de imágenes en el rango SWIR (espectro infrarrojo [onda corta]). El pasado mes de abril, Sensors Unlimited presentó una cámara SWIR de nueva generación en arseniuro de indio y galio, que ha reducido su consumo de masa y potencia y una alta sensibilidad debido a la matriz de píxeles 640xXNNXX con 512 micron pitch pitch, utilizando algoritmos de mejora de imagen patentados.
Esta cámara, que pesa menos de 55 gramos y el consumo de energía hasta 3 W, proporciona una imagen en tiempo real en diversas condiciones de iluminación (desde la luz del día hasta la luz baja), una imagen térmica que puede "verse" a través de la pantalla de niebla, neblina y humo, y la designación de objetivo láser . En abril, 2012, Sensors Unlimited, dio a conocer una nueva cámara sin refrigeración, GA640C-15 A, Cubic Inch, que tiene una resolución de 640x512 píxeles en 15 micrones. Con una masa inferior a 26 gramos sin lente y el consumo de energía de todo el 1,5 W, es un candidato ideal para la integración en soluciones diseñadas para un soldado desmontado. Las cámaras de imagen térmica de onda corta y onda larga son utilizadas por una subsidiaria de Cloud Cap Technology para crear una familia de estaciones óptico-electrónicas Tase, incluido el Tase 150 para drones pequeños.
La familia de microestaciones más pequeña ofrecida por UTC Cloud Cap Technology incluye el 900-gramo Tase 150, que incluye un reproductor de imágenes de modo dual 640xXNNXX de fotograma completo (mejora de imagen e imagen térmica), un sistema de GPS / INS en miniatura y las interfaces correspondientes
Empresa DRS
DRS Technologies es un fabricante líder de cámaras de microbolómetro de óxido de vanadio (Vox) sin refrigerar y cámaras refrigeradas de telururo de mercurio de cadmio (MCT). Fue la primera empresa en ofrecer cámaras termográficas sin refrigeración de paso de 17 micrones y, más recientemente, cámaras termográficas MCT de 12 micrones. DRS Technologies es el principal proveedor del Ejército de los EE. UU. Y de muchos fabricantes de drones. El dispositivo ultracompacto Tamarisk 320 tiene un peso ligero (30 gramos), bajo consumo de energía (750 milivatios). Su núcleo es un microbolómetro VOx 320x240 con un paso de 17 micrones y tecnología NIR sin enfriar. Se ofrece como una cámara independiente o como un módulo configurable con diferentes lentes y velocidades de cuadro. En febrero de 2013, DRS Technologies presentó la variante Tamarisk TI 640x480, que ofrece un rendimiento superior en un tamaño pequeño (46x40x31 mm sin óptica), peso ligero (<60 gramos) y bajo consumo de energía (<1,5 W). La familia de dispositivos Tamarisk se usa ampliamente no solo en vehículos, UAV, sino también como parte del equipo de soldados desmontados. El modelo 640 de esta familia está instalado en el dron Falcon.
Europa y el resto del mundo.
Empresa SOFRADIR
Sofradir es uno de los líderes mundiales en tecnologías basadas en el telururo de cadmio y el mercurio. Con la adquisición del equipo antimonio de la India y los desarrollos tecnológicos de Sagem, las tecnologías QWIP (fotodetectores de infrarrojos de pozo cuántico) y las matrices de arseniuro de indio y galio de Thales bajo un acuerdo firmado en diciembre 2012 del año, Sofradir fortaleció su posición de mercado líder en Europa y Como proveedor mundial de una línea completa de productos y tecnologías refrigerados y no refrigerados. Los productos no refrigerados son responsabilidad de su filial Ulis.
Este grupo industrial francés ofrece un nuevo detector sin enfriar (42x30xXXUMNXX mm) basado en una matriz InGaAs (9x640, 512 micron, SWIR), llamado Snake. Tiene una alta sensibilidad y resolución, y es ideal para una variedad de aplicaciones, como dispositivos de visión nocturna portátiles y portátiles y estaciones optoelectrónicas a bordo.
El fotodetector QWIP muy compacto (384x288, 25 micron, LWIR) es muy adecuado para sistemas montados en vehículos, como el Thales Catherine-XP TI, mientras que el sensor térmico de onda larga Scorpio es la última incorporación a la familia generalizada (640X512, 15XXXXXXNXXNXX) Esta familia proporciona a las aplicaciones terrestres las cualidades necesarias, tales como alta sensibilidad, alta resolución y mayor alcance.
Los detectores de infrarrojos Sofradir se utilizan en una variedad de aplicaciones ya probadas, incluyendo el cohete MBDA Storm Shadow / SCALP EG, los contenedores de orientación Thales Damocles y la navegación Navflir, los vehículos portátiles Thales Sophie y las cámaras térmicas Catherine y las cámaras térmicas Sagem Iris y Sada II (para vehículos estadounidenses) vehículos blindados).
La compañía está trabajando en nuevos detectores para introducir innovaciones, aumentar las capacidades y la compacidad de sus productos. Los últimos productos incluyen e-APD (fotodiodo de avalancha), convertidores de video de banda dual con ruido de diferencia de temperatura equivalente muy bajo (NETD) y otras aplicaciones nuevas. La dirección principal de desarrollo en Sofradir es una reducción adicional en el tamaño del elemento de imagen mínimo, lo que aumentará el número de píxeles en un detector y preservará el tamaño general del sistema. En este sentido, la compañía ya ha demostrado una matriz con un paso de micrón 10. Sofradir también está explorando la posibilidad de aumentar las temperaturas de operación a 150K para ofrecer matrices enfriadas más pequeñas, más livianas y más confiables para crear productos con bajo peso y características que consumen energía.
Casidian
Cassidian Optronics ofrece cámaras termográficas refrigeradas y no refrigeradas como parte de la familia Attica (cámaras termográficas avanzadas con matriz CMOS IR bidimensional - cámaras térmicas avanzadas con matriz infrarroja CMOS bidimensional), que utilizan tecnología moderna para longitudes de onda medias y largas. Se pueden montar en un trípode y en vehículos, mientras que se prefiere una cámara LWIR térmica no refrigerada en miniatura para dispositivos de mano. Cassidian Optronics ofrece sus productos para una variedad de aplicaciones, incluyendo sistemas de vigilancia para sistemas de aire Goshawk-II HD / HDT.
Empresa AIM
Aim Infrarot-Module (Aim) posee Diehl BGT Defense y Rheinmetall en partes iguales, suministra núcleos y módulos para todo el rango espectral desde 1 a 15 micrones basado en infrarrojos MCT y detectores infrarrojos tipo II (InAs / GaSb). Hoy, Aim ofrece cámaras termográficas HiPIR-640 (MWIR o LWIR, 3rd Gen, 640x512, 15 micron pixel pitch) basadas en telururo de cadmio y mercurio, mientras que los detectores MWIR operan a temperaturas superiores a 120K. El portafolio de Aim incluye las cámaras termográficas µCAM-640 (LWIR basadas en MCT y sin refrigeración por MWIR) para los drones Luna y Aladin, así como la mira térmica HuntIR / RangIR para el ejército alemán. Los dispositivos MWIR / MWIR de dos colores con una máquina criogénica basada en superlatticios de Tipo II proporcionan soluciones innovadoras para los sistemas de alerta de ataque con misiles, mientras que la matriz de doble banda MWIR / LWIR de 640xXNNXX se está desarrollando para la cámara de próxima generación.
Los sensores de Sofradir se utilizan para una variedad de tecnologías probadas que incluyen el cohete MBDA Storm Shadow / Scalp EG, los contenedores de navegación y navegación de destino Damocles y Navflir de las cámaras Thales, Catherine e Iris y la familia de sistemas portátiles Thales Sophie.
El detector Scorpio LW es el miembro más nuevo de la familia de formatos de micrones 640xXNNMX y 512.
THERMOTEKNIX
La compañía británica Thermoteknix Systems ofrece una familia de conversores de video Miricle con tecnología libre de XTI. Incluye un modelo 110KS ultra compacto y sin enfriar sin partes móviles (sin obturador), mientras que las soluciones de infrarrojos belgas de Xenics ofrecen una familia de cámaras de alta resolución basadas en el llamado "Núcleo de Xenics". Construida sobre una plataforma común (SWIR y MWIR FGA), la cámara Xenics SWIR XSW-640 y la cámara LWIR XTM-640 pesan menos de 100 gramos y consumen menos de 2 watts. Se combinan fácilmente, las imágenes correspondientes se obtienen en cualquier clima y luz, se superponen y se combinan en una imagen espectral compleja con un alto contenido.
La estación optoelectrónica M-STAMP de la familia Controp Stamp pesa solo 1,2 kg. Incluye una cámara de luz diurna con aumento y una cámara de imagen térmica no refrigerada. Es ideal para drones ligeros, como Elbit Systems Skylark-I y Aeronautics Orbiter (en la foto)
Empresa ASELSAN
Para satisfacer las necesidades nacionales e internacionales, Aselsan ha desarrollado una familia de estaciones para drones grandes y pequeños con estabilización biaxial de una articulación universal, que incorpora un puntero láser y un sensor: esto es una cámara de color diurna o una cámara infrarroja nocturna sin refrigeración. Se mostró una variante con una cámara de infrarrojos en IDEF 2013 en minidrones y vehículos de ala rotativa ARI-1T.
Las fuerzas armadas, y luego las necesidades de exportación, obligaron a la industria israelí a desarrollar sus capacidades nacionales en este sector. Opgal Optronic Industries es propiedad de Rafael y Elbit Systems, y ofrece una amplia gama de arrays de imágenes térmicas ultra compactas y de bajo consumo, que sirven como base para los sistemas de imágenes térmicas, tanto en Israel como en el extranjero. Los arreglos de imágenes térmicas de Opgal con soporte para detectores de fotos basados en VOx y ASi son ideales para aplicaciones dispersas, terrestres y aéreas. También cabe mencionar a Semiconductor Devices (SCD), una empresa conjunta entre Elbit Systems y Rafael. Diseña y fabrica una gama completa de detectores de infrarrojos basados en tecnologías InSb, MCT y VOx y es el proveedor más grande del mundo de arreglos 2D basados en antimonido de indio.
Controp mostró recientemente su T-Stamp 3 kg, que alberga una cámara diurna, una cámara nocturna y un puntero láser. La cámara de imagen térmica OP está disponible en una versión refrigerada o no refrigerada, pero en ambos casos se utiliza una tecnología de lente única con zoom óptico continuo.
Empresa de control
La empresa especializada Controp, propiedad de Rafael y el fabricante de vehículos aéreos no tripulados UAV, es el líder mundial en el campo del equipamiento a bordo para drones ligeros, aunque también fabrica productos para plataformas terrestres, aéreas y marítimas. El miembro más pequeño de la familia Stamp M-Stamp pesa solo 1,2 kg con una cámara de día y una cámara de imagen térmica no refrigerada, y está bien adaptado para su instalación en drones como Elbit Skylark-I y Oreronautics Orbiter y varios sistemas Bluebird Aero.
Skylark-I-LE drone performance de Elbit
En junio, Controp introdujo la estación óptico-electrónica de tres sensores, con un sello T completamente estabilizado, con una masa inferior a 2013 kg, que incluye una cámara de día y de noche y un puntero láser. Una cámara de imagen térmica se puede enfriar o no enfriar, además, como la mayoría de las cámaras de imagen térmica de Controp, estas opciones tienen una lente única con zoom óptico continuo. La compañía también suministra una familia de cámaras FOX con lentes de aumento x3, x22, x36, que incluyen arrays de generación 55 en el 3xXNNX o 320x258 de espectro de longitud de onda media, así como detectores de longitud de onda larga no refrigerados con lentes patentados con conector patentado.
Fuentes de información:
Armada Internacional Octubre / Noviembre 2013
http://www.flir.com/us
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