Расчет комплексного показателя качества для приборов ночного видения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Прибор ночного видения (ПНВ) - вакуумный фотоэлектронный прибор для преобразования невидимого глазом изображения объекта (в инфракрасном, ультрафиолетовом или рентгеновском спектре) в видимое либо для усиления яркости видимого изображения.

Виды приборов ночного видения: 1) пассивные (работают в условиях естественной ночной освещённости); 2) активные (работают с подсветкой, обычно в ближнем ИК-диапазоне); 3) активно-импульсные (работают с подсветкой в стробирующем режиме работы фотокатода). Также эти группы делят на: усиливающие (усиление яркости видимого изображения) и преобразующие (преобразование ИК, УФ излучения в видимое).

ПНВ состоит из следующих основных частей: объектив, приёмник излучения, усилитель, устройство отображения изображения.

Во многих современных ПНВ роль приёмника излучения, усилителя средства отображения усиленного изображения выполняет электронно-оптический преобразователь (ЭОП). Оператор рассматривает изображение на экране ЭОП через окуляр. В качестве приёмника может использоваться ПЗС-матрица. В этом случае оператор наблюдает изображение на экране монитора.

Современные ПНВ выпускаются в нескольких основных форм-факторах. Наиболее простым является ночной монокуляр - удерживаемая в руке оператора зрительная труба обычно невысокой кратности. Бинокли ночного видения имеют два ЭОП и выводят увеличенное стереоскопическое изображение. Очки ночного видения - закрепляются на голове, имеют широкое поле зрения и не увеличивают изображение (либо имеют переменное увеличение от 1х до более высокого значения, что позволяет использовать их как бинокль). Очки могут иметь два ЭОП либо быть псевдобинокулярными, когда изображение с одного ЭОП поступает на оба окуляра. Монокуляр кратности 1х, закрепленный на головье, может использоваться как дешевая альтернатива очкам. Прицелы ночного видения закрепляются на оружии, как правило увеличивают изображение и имеют прицельную сетку. Существуют также приставки ночного видения к дневным оптическим прицелам. Эти приборы должны выдерживать отдачу оружия, не все прицелы могут применяться на стрелковом оружии высокой мощности. Альтернативным вариантом прицеливания через ПНВ является использование закрепленного на оружии инфракрасного лазерного целеуказателя, невидимый глазу луч которого наблюдается через очки ночного видения. Приборы ночного видения также устанавливаются на боевую технику, где они интегрированы в прицельные комплексы.

В настоящее время имеется широкий спектр приборов ночного видения, для расчёта выберем пять моделей.

Прибор ночного видения Yukon NVMT Spartan 3x42 24122

Прибор ночного видения. Мощный ИК-фонарь. ИК-осветитель делает возможным наблюдение в условиях недостаточной ночной освещенности или в абсолютной темноте. Два крепежных гнезда 1/4» позволяют использовать прибор со штативом или на маске. Возможность ночной фото- и видеосъемки обеспечена фотоадаптерами. Покрытие корпуса типа «софт» гарантирует комфортное использование прибора, защищая от воздействия факторов внешней среды (влага, пыль, грязь).

Очки ночного видения Pulsar Edge GS 1x20

Очки ночного видения поколения, выполнены в прочном, легком, эргономичном корпусе из металла и пластика. Корпус герметичен и защищен от пыли, дождя и водяных брызг. Благодаря отсутствию увеличения пользователь может верно оценить расстояния и размеры предметов, что необходимо при наблюдении в движении. Специально разработанный пятилинзовый окуляр увеличивает четкость и контрастность изображения, а ЭОП поколения 1+ обеспечивает полное отсутствие искажений по краю поля зрения. Встроенная экономичная ИК-подсветка может регулироваться по мощности. Защита от засветки.

Бинокль ночного видения Pulsar Edge GS 2.7x50

Бинокль ночного видения, предназначен для использования в различных сферах: для охраны промышленных объектов и частной собственности, патрулирования, охоты, поиска и спасения, военно-спортивных игр, туризма, ночного ориентирования. Встроенный ИК-осветитель, регулируемый по мощности излучения, позволяет использовать бинокль в условиях недостаточной ночной освещенности для наблюдения на дистанции выше средней, в т.ч. в полной темноте. Колесо регулировки мощности излучения, как и прочие органы управления, находится сверху. На корпусе прибора расположена планка, позволяющая устанавливать дополнительный, более мощный ИК-фонарь.

Прибор ночного видения Pulsar Challenger GS 1x20 c маской

Многофункциональный прибор ночного видения. Может использоваться как монокуляр ночного видения, очки НВ (при установке прибора на маску; при этом есть возможность установки прибора как под правый, так и под левый глаз), а также в качестве ночной насадки к дневному оптическому прицелу. Корпус прибора загерметизирован, что позволяет использовать в неблагоприятных условиях.

Прибор ночного видения Yukon NV MT 4 1x24 с маской

Монокуляр ночного видения с маской. Предназначен для наблюдения и ориентации в ночных условиях. Два крепежных гнезда 1/4» позволяют использовать прибор с маской или штативом. Оснащен мощным ИК-осветителем. Установив прибор на креплении с ЛЦУ и сменив окуляр, можно использовать как прицел ночного видения. Особо мощный ИК-фонарь в 2-3 раза увеличивает дальность наблюдения. Возможность ночной фото- и видеосъемки обеспечена фотоадаптерами, наличие сменных объективов придает прибору дополнительную универсальность.

Основные характеристики выбранных моделей занесём в таблицу 1.

Таблица 1 - Основные характеристики

Назначим численные показатели коэффициентов значимости для каждого показателя:

(1-0,6) - значимые характеристики;

(0,6-0,3) - характеристики, имеющие среднее значение;

(0,3-0) - малозначимые характеристики.

Численные показатели коэффициентов значимости занесём в таблицу 2.

Таблица 2 - Коэффициенты значимости

Для того чтобы определить какой прибор ночного видения имеет более высокий показатель качества, произведём необходимые расчёты.

Опишем формулу по которой производится нормировка единичных показателей:

где К_Нi - нормированное значение i-го единичного показателя (0<K_Hi<1);

K_i - исходное значение i-го единичного показателя;

К_КРi - критическое значение i-го единичного показателя;

К_ОПТi - оптимальное значение i-го единичного показателя.

Значение К_ОПТi может быть взято значение на 5-10% превышающее максимальное значение из всех значений рассматриваемого показателя, если увеличение показателя приводит к увеличению качества, или значение на 5-10% меньше минимального значения из всех значений рассматриваемого показателя, если уменьшение показателя приводит к увеличению качества.

Значение К_КРi может быть взято значение на 5-10% превышающее максимальное значение из всех значений рассматриваемого показателя, если увеличение показателя приводит к уменьшению качества, или значение на 5-10% меньше минимального значения из всех значений рассматриваемого показателя, если уменьшение показателя приводит к уменьшению качества.

Произведём нормировку для прибора ночного видения Yukon NVMT Spartan 3x42 24122 первого показателя (увеличение), значение К_опт принимаем на 10% больше максимального значения из всех значений рассматриваемого показателя, а значение К_кр берём на 10% меньше минимального значения.

Произведём нормировку второго показателя (дальность обнаружения)

Произведём нормировку третьего показателя (диаметр объектива)

Произведём нормировку четвёртого показателя (угол поля зрения)

Произведём нормировку пятого показателя (разрешение в центре поля зрения)

Произведём нормировку шестого показателя (предел перефокусировки окуляра)

Результат нормировки для других моделей занесём в таблицу 3

Таблица 3 - Нормированное значение единичных показателей

Проведём нормировку коэффициентов значимости для каждой модели по двум условиям. Первое условие:

Рассчитаем поправочный коэффициент по формуле

Определим коэффициент значимости с учётом поправочного коэффициента

Таблица 4 - Коэффициенты значимости

Второе условие

Рассчитаем поправочный коэффициент

Определим коэффициент значимости с учётом поправочного коэффициента

Результаты расчётов занесём в таблицу 5.

Таблица 5 - Коэффициенты значимости

Рассчитаем комплексный показатель качества можно рассчитать по двум формулам

Рассчитаем комплексный показатель качества Yukon NVMT Spartan 3x42 24122 по первой модели

Рассчитаем комплексный показатель качества по второй модели

Расчёт комплексного показателя качества для других приборов ночного видения произведём по такому же принципу, результаты расчётов занесём в таблицу 5 и таблицу 6.

Таблица 5 - Комплексные показатели качества

Таблица 6 - Комплексные показатели качества

ночной видение фотоэлектронный изображение

По результатам расчётов видно, что наиболее высокие значения комплексных показателей качества у приборов Yukon NVMT Spartan 3x42 24122 и Pulsar Edge GS 2.7x50

Размещено на Allbest.ru