СПОСОБ ПАССИВНОЙ ДИСТАНЦИОННОЙ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ОБЪЕКТОВ Российский патент 2003 года по МПК G01N21/27 

Предлагаемое изобретение относится к области телевизионной техники, а в ней - к способам дистанционной идентификации объектов.

Существует достаточно большое количество способов дистанционной идентификации объектов. Самыми распространенными являются два из них:
- визуальный способ идентификации объекта (т.н. "опознавание);
- радиолокационный способ идентификации объекта. Визуальный способ идентификации объекта осуществляется либо непосредственно, либо с помощью телевизионных (тепловизионных) систем. Визуальный способ имеет следующие недостатки:
- небольшое расстояние при пассивном варианте, т.е. при опознавании объекта по внешнему облику;
- необходимость использования специальной сигнализации для увеличения расстояния идентификации (сигнальные огни и т.д.).

Радиолокационный способ идентификации не является пассивным и не может применяться в боевых условиях для опознавания "свой-чужой", т.к. демаскирует самолет, который осуществляет идентификацию.

В боевых условиях использование световой сигнализации для увеличения дальности пассивной идентификации невозможно, поэтому опознавание можно производить только визуально. Для увеличения дальности возможно использование телевизионных (тепловизионных) систем высокой четкости.

За прототип пассивного способа идентификации объекта принят визуальный вариант с использованием телевизионных средств [2] . Эти телевизионные средства включают в себя приемник излучения в виде телевизионной камеры. Этот способ дает возможность повышения визуальной разрешающей способности телевизионной системы в два раза, что позволит увеличить в два раза и дальность идентификации. Однако даже в этом случае дальность идентификации ограничена: приняв угол поля зрения телевизионной камеры - 2^o, количество телевизионных элементов по строке - 1000, размер цели - 6 м, количество телевизионных элементов, приходящихся на изображение цели - 15, получим максимальную расчетную дальность визуальной идентификации 11459 м. Если учесть влияние атмосферы (дымка, туман и т.д.), фактическая дальность будет еще меньше.

Предлагаемое изобретение позволяет осуществлять пассивную идентификацию на значительном расстоянии, не подвергая опасности обнаружения самолет, который осуществляет идентификацию.

Суть предлагаемого способа заключается в следующем.

Спектральная характеристика содержащихся в выхлопных газах продуктов сгорания топлива в двигателе самолета, взятого в качестве идентифицируемого объекта, несет полную характеристику химического состава этого топлива. Следовательно, если в это топливо добавить небольшое количество маркирующей присадки - вещества-идентификатора, имеющего явно выраженную спектральную характеристику, то, проведя анализ спектральной характеристики продуктов сгорания, можно будет отличить "свой" самолет от "чужого". Меняя через определенные промежутки времени вещество-идентификатор, можно исключить возможность использования противником таких же присадок для маскировки.

Однако проводить спектральные исследования на больших расстояниях, в боевых условиях при помощи хроматографа невозможно по следующим причинам:
- хроматограф осуществляет определение спектральной характеристики при помощи сканирования по всему спектральному диапазону, и время измерений недопустимо велико для боевых условий;
- хроматограф не дает информации о пространственном положении самолета, спектральные характеристики топлива которого измеряются.

Дистанционное измерение спектральных характеристик целесообразно производить при помощи видеоспектрометра [1], который не имеет вышеуказанных недостатков, т. к. имеет малое время измерений (менее 1 с) и дает возможность определения пеленга на цель, характеристики которой определяются. Кроме того, при помощи видеоспектрометра имеется возможность не только определять спектральную характеристику излучения, но и измерять относительную интенсивность спектральных составляющих излучения. Использование видеоспектрометра позволит дополнительно решить и проблему увеличения дальности идентификации "свой-чужой", т. к. для проведения спектрального анализа достаточно размера изображения в 1-0,5 телевизионных элемента. Таким образом, дальность пассивной идентификации увеличится в 15-30 раз, т.е. до дальности 160-330 км. Кроме того, может быть увеличен спектральный диапазон измерений до 14 мкм.

Перечень использованных источников
1. Способ измерения спектральных характеристик отражения или излучения объекта в любой точке его телевизионного изображения и видеоспектрометр, реализующий этот способ в реальном или условном масштабе времени. Патент РФ 2140719.

2. Способ получения телевизионного изображения высокой четкости в камере на обычных ПЗС и устройство для реализации этого способа. Патент РФ 2143789.

В боевых условиях большое значение имеет пассивная дистанционная идентификация летательных аппаратов (ЛА). Недостатком визуальных способов дистанционной идентификации ЛА с использованием даже телевизионных камер высокой четкости является то, что они не обеспечивают дальности опознавания более 10 - 12 км. Изобретение позволяет увеличить дальность опознавания до 160-330 км за счет дистанционного измерения спектральных характеристик продуктов сгорания в выхлопных газах с помощью видеоспектрометра.

Способ спектрометрического обнаружения в выхлопном газе двигателя внутреннего сгорания маркирующей присадки, находящейся в спектральном диапазоне спектрометра, содержащего приемник излучения, отличающийся тем, что спектрометр дистанционно реагирует на спектральное излучение самого выхлопного газа, в качестве приемника излучения используют телевизионную камеру в составе видеоспектрометра, а исходным материалом для образования в выхлопном газе маркирующей присадки служит вещество-идентификатор, заранее вводимое в топливо двигателя внутреннего сгорания.