Стенд для оценки температуры поверхности фрагментов природных сред и их имитаторов

Abstract

Проведение исследований в области создания имитаторов природных сред, которые используются для маскировки объектов, например военной техники, от обнаружения ее тепловизионными средствами, является материалоемким процессом в виду больших линейных размеров маскируемых объектов, что в значительной степени оказывает влияние на стоимость таких испытаний. Таким образом, целесообразным представляется проведение аналогичных лабораторных испытаний, что обуславливает необходимость разработки соответствующего стенда. Целью данной работы являлась разработка стенда и методики проведения исследований, позволяющих в лабораторных условиях получать данные об изменении температуры поверхности фрагментов природных сред и их имитаторов, при воздействии на них излучения оптического диапазона длин волн. В данной работе вместо традиционно применяемой для получения спектральных характеристик исследуемых объектов спектрофотометрической аппаратуры, функционирующей в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах длин волн, при освещении поверхности объекта источником оптического излучения предложено использовать тепловизионную камеру, что позволяет оценить температуру поверхности исследуемого объекта при различных углах его освещения и визирования. Получаемые таким образом характеристики исследуемых объектов позволят оценить степень соответствия имитатора природной среде по температуре и динамике ее изменения. Конструкция предложенного стенда позволяет изменять углы облучения исследуемого объекта и визирования в пределах от 25–75°, отсчитываемых от нормали к исследуемому объекту. Источник излучения содержит галогенные лампы типа MR16, количество и мощность которых подбирались с учетом интенсивности солнечного излучения, имитируемого таким источником. В качестве устройства регистрации инфракрасного излучения в диапазоне 8–12 мкм использована тепловизионная камера MobIR M4, имеющая матрицу с разрешением 160 × 120 пикселей. Ее оптическое поле зрения по вертикали и горизонтали составляет 25 × 19°. Для автоматизации процесса записи термографических изображений исследуемых объектов было разработано специализированное дистанционно управляемое устройство. Для проведения измерения температуры поверхности исследуемых объектов разработана методика оценки температуры исследуемых объектов, заключающаяся в получении термографических изображений через равные промежутки времени, их анализе с помощью специального программного обеспечения и построения графических зависимостей. Таким образом, стенд и предложенная методика могут быть использованы для оценки температуры поверхности не только природных сред, но их имитаторов.