MSPO 2014: Stabilizowane głowice optoelektroniczne PCO

Budowa głowic optoelektronicznych

Nowoczesne głowice optoelektroniczne składają się z takich samych elementów, których ilość i rodzaj może się zmieniać, ale w optymalnie zaprojektowanym zestawie zawsze znajdują się:

• przynajmniej jedna kamera pracująca w podczerwieni;
• obserwacyjna, kolorowa kamera telewizyjna i/lub telewizyjna kamera śledząca;
• dalmierz laserowy.

Wszystkie te części składowe cały czas przechodzą modernizacje, poprawiające się nie tylko ich parametry, ale również upraszcza konstrukcję, zwiększa niezawodność, zmniejsza rozmiary i pobór mocy oraz ogranicza cenę. Najprostsze systemy posiadają tylko jedną kamerę, najbardziej skomplikowane wszystkie wymienione wyżej elementy i to często po kilka naraz.

W przypadku urządzeń autonomicznych, ze względu na konieczność szybkiego poruszania układem kamer i dalmierza w dwóch płaszczyznach są one często montowane w jednej obudowie, najczęściej projektowanej w kształcie kuli lub walca. Tak zbudowana głowica optyczna jest charakterystycznym elementem wielu pojazdów bojowych, okrętów, śmigłowców i samolotów patrolowych.

Głowice optoelektronicznych GOC-1 i GOD-1

W oparciu o opracowane przez siebie podzespoły spółka PCO proponuje dwa typy stabilizowanych głowic obserwacyjno – celowniczych GOC-1 i GOD-1, które są proponowane dla różnego typu wież bezzałogowych i załogowych na różnej klasy pojazdach opancerzonych. Obie głowice różnią się do siebie przede wszystkim zastosowaną kamerą termowizyjną (w GOC-1 zastosowano kamerę średniofalową natomiast w GOD-1 – kamerę długofalową) i ciężarem (GOC-1 waży około 39 kg, GOD-1 – około 88 kg).

W obu zestawach optoelektronicznych zastosowano układy stabilizacji działający w dwóch płaszczyznach, zapewniający stabilny obraz także podczas jazdy pojazdu w trudnym terenie. System obrotowy pozwala na prowadzenie obserwacji dookólnej i w kącie elewacji -20°÷+70°. Są one dodatkowo wyposażone w skomplikowane systemy elektroniczne „od prostych mikrokontrolerów zbierających dane z czujników, po procesory sygnałowe DSP i zaawansowane układy programowalne FPGA, zajmujące się przetwarzaniem obrazów z kamer oraz żyroskopy laserowe wykorzystane w układach stabilizacji położenia”.

W skład głowicy GOC-1 wchodzi średniofalowa (pracująca w zakresie 3,7 ÷ 4,8 µm) kamera termowizyjna z detektorem chłodzonym o rozdzielczości 640 x 512 pikseli i systemem optycznym dający szerokie (8° x 6,4°) i wąskie (2,4° x 1,9°) pole widzenia, dwie kolorowe kamery telewizyjne o wysokiej rozdzielczości odpowiednio dla wąskiego (3,3° × 2,5°) i szerokiego (10,7° × 8°) pola widzenia oraz bezpieczny dla oka dalmierz laserowy (klasy 3R pracujący z długością fali 1,54 μm) mający zasięg do 10000 m i dokładność pomiaru 20 m.

Głowica GOD-1 jest wyposażona w kamerę termowizyjną długofalową (pracująca w zakresie 7,7 ÷ 9,3 µm) z detektorem chłodzonym o rozdzielczości 640 x 512 pikseli i systemem optycznym dający szerokie (10° x 8°) i wąskie (3,1 °x 2,5°) pole widzenia, dwie kolorowe kamery telewizyjne takie same jak w zestawie GOC-1 oraz taki sam dalmierz laserowy.

Badania obu głowic obserwacyjnych opracowanych przez PCO wykazały wyraźnie, że są to zestawy optoelektroniczne, które mogą konkurować ze swoimi zagranicznymi odpowiednikami. Zwrócono przy tym uwagę na „wysoką wyrazistość i jednorodność obrazu, brak jakichkolwiek zniekształceń, brak martwych bądź migających piksel i bardzo dobrą rozróżnialność szczegółów”.