100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Найден способ применения акустики для скрытия и имитации объектов

Скрыть нельзя имитировать: новые технические решения по развитию средств маскировки

В современных условиях бурного развития средств разведки и разведывательно-ударных систем особенно остро стоит вопрос обеспечения живучести вооружения и военной техники. Одним из важных способов обеспечения живучести является применение средств маскировки (как скрытия, так и имитации).

В современных условиях наиболее эффективным способом защиты вооружения и военной техники от средств разведки противника является применение средств имитации (ложных целей).

Ложной целью называется техническое устройство или образование в среде распространения электромагнитных, акустических излучений, предназначенное для имитации реальных объектов для радиоэлектронных средств разведки и управления оружием путем излучения, ретрансляции или отражения сигналов, энергетические и спектральные характеристики которых близки к аналогичным характеристикам сигналов, излучаемых или отражаемых реальными объектами.

Суть воздействия ложных целей на системы разведки противника состоит в следующем:

применение ложных целей дезориентирует операторов и системы распознавания целей систем разведки противника и приводит к принятию неверных решений как на тактическом, так и на более высоких уровнях управления;

необходимость обработки сигналов от ложных целей наряду с истинными приводит к перегрузке систем обработки развединформации и увеличению времени на определение истинных целей;

ресурс средств поражения отвлекается на уничтожение ложных целей.

Эффективность средств имитации ложных целей зависит от их количества и возможностей средств поражения. Средства имитации по своим возможностям обладают рядом преимуществ по сравнению со средствами создания маскирующих помех, основными из которых являются:

  • одновременное воздействие на все радиоэлектронные средства (РЭС) разведки и наведения высокоточного оружия;
  • отсутствие демаскирующих признаков, раскрывающих местоположение истинных целей и их боевые порядки;
  • высокая устойчивость к контрвоздействиям противоборствующей стороны;
  • незначительное влияние на условия электромагнитной совместимости с группировкой своих РЭС;
  • простота управления в процессе боевого применения;
  • высокая степень боеготовности и длительное время нахождения в ней без существенных энергетических затрат;
  • простота в обслуживании.

Широкое применение средств имитации началось с Первой мировой войны. Во Второй мировой промышленное изготовление и массовое применение таких средств было поставлено на поток.

Средства разведки развивались, и обман только фотографической разведки стал явно недостаточным. Для имитации в радиолокационном диапазоне появились уголковые отражатели, а в тепловом – тепловые имитаторы.

На какое-то время этого хватало, и импровизированные ложные цели вполне успешно применялись в первой Иракской войне и Югославии. По данным ВВС США, было подтверждено уничтожение 14 танков (а не 120, как утверждал когда-то председатель Объединенного комитета начальников штабов Г. Шелтон), 18 бронетранспортеров (вместо 220), 20 артиллерийских орудий (вместо 450). Официально считалось, что пилоты самолетов НАТО гарантированно поразили 774 цели. Однако после завершения операции инспектора ВВС США смогли обнаружить свидетельства лишь 58 успешных попаданий. Одной из основных причин низкой эффективности ударов по наземным целям, по оценке экспертов, было применение югославской стороной ложных целей как промышленного, так и войскового изготовления.

Однако в последние годы стали широко использоваться комплексированные средства разведки, которые получают и обрабатывают информацию сразу от нескольких типов аппаратуры разведки – оптико-электронной видимого и инфракрасного диапазонов, радиолокационной, радио- и радиотехнической. Выросли и возможности по разрешающей способности и точности определения местоположения.

Вследствие этого возникла необходимость в разработке детальных ложных целей, под которыми понимаются ложные цели, имитирующие распределение интенсивности излучения по поверхности цели с детальностью, большей разрешающей способности средств разведки.

В видимом диапазоне в большинстве случаев необходима детальность около 20 см. Для имитации в радиолокационном диапазоне ложные цели изготавливают из металлизированной ткани, поэтому обеспечивается изображение на экране РЛС с синтезированной апертурой, идентичное изображению истинного объекта.

Однако даже современные средства скрытия и имитации не лишены недостатков. К ним, в частности, относятся следующие:

  1. Существующие средства скрытия малоэффективны в инфракрасном диапазоне. Бурное развитие радиопоглощающих маскировочных комплектов слабо затронуло улучшение их свойств в инфракрасном диапазоне.
  2. Тепловой портрет средств имитации не соответствует тепловому портрету имитируемого образца ВВТ. Точечные источники теплового излучения хорошо различаются современными средствами инфракрасной разведки, позволяющими различать участки с разной степенью нагрева. Кроме того, военная техника в различных состояниях (при расположении на месте, после стрельбы, после марша) будет иметь различные тепловые портреты.
  3. Невозможность реализации отрицательного температурного контраста. Бывают случаи, когда из-за солнечного нагрева находящиеся в тени участки объекта являются более холодными, чем фон.
  4. Невозможность имитации признаков функционирования имитируемого образца ВВТ (вспышек выстрелов, облаков дыма, трассеров снарядов и других признаков).
  5. Отсутствие возможности имитировать вибрацию корпуса образца ВВТ (например, от работы двигателя), что является весьма важным при противодействии современным разведывательно-ударным средствам, оснащенным лазерным локатором.

В целях парирования этих недостатков предлагаются различные технические решения, основанные на исследованиях, проведенных в Военном учебно-научном центре Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е.Жуковского и Ю.А.Гагарина».

Для оценки эффективности существующих средств скрытия в инфракрасном диапазоне были проведены исследования маскировочных комплектов по оценке их проницаемости для ИК-излучения. Всего было исследовано 8 типов маскировочных комплектов: МКТ-Т, МКТ-С, МКС-2м, МКТ-2л, МКТ-2с, МКТ-4Л, ТМ-402, «Диффузия». При проведении исследований регистрировались тепловые матрицы изображений, получались гистограммы распределения температур по поверхности маскировочных комплектов и определялась средняя температура.

Сравнение полученных тепловых портретов и гистограмм распределения температур позволяет сделать вывод о том, что для различных маскировочных комплектов характер их тепловой проницаемости можно разделить на два типа: транспарантный и диффузионный. Основным путем повышения эффективности маскировочных комплектов при защите наземных объектов от инфракрасной разведки является создание маскировочных комплектов, представляющих собой комбинацию транспарантного и диффузионного типов проницаемости – покрытия типа «Диффузия» со вплетенными в них полосами полиэтилентерефталатной пленки.

Одним из путей повышения эффективности средств имитации в ИК-диапазоне является придание им пространственной структуры, обеспечивающей создание теплового силуэта цели, по пространственным и энергетическим характеристикам соответствующего тепловому силуэту реального объекта. Для этого предлагается выполнять источник теплового излучения в виде двумерной матрицы (сети) из точечных тепловых излучателей, расстояние между которыми меньше разрешения средств разведки, и системы управления, позволяющей регулировать интенсивность излучения каждого излучателя (патенты РФ № 2278344, 2345311, 2500973).

Точечные излучатели представляют собой терморезисторы, степень нагрева которых определяется величиной пропускаемого через них тока. Излучения совокупности излучателей с разной температурой, располагающихся друг от друга на расстоянии, меньшем разрешения средств разведки, будут восприниматься как единое тепловое изображение с разной температурой отдельных областей. При наличии в памяти записанных тепловых портретов нескольких типовых образцов ВВТ возможно воспроизведение любого из них. Предлагаемой сетью могут накрываться пневматические или каркасные макеты образцов ВВТ, что обеспечит комплексную имитацию в нескольких физических полях. Для снижения временных и физических затрат при развертывании возможно интегрировать сеть из точечных излучателей в ткань пневматического макета образца военной техники.

В ходе применения образцов ВВТ возможны условия, когда температура фона выше температуры образца ВВТ, либо какие-то его части нагреты меньше (находятся в тени). Для реализации средства имитации, имеющего возможность создания отрицательного теплового контраста, возможно использование термоэлектрических модулей (ТЭМ), позволяющих формировать поверхности различной формы, имеющие значительный тепловой контраст (как положительный, так и отрицательный) с фоном (патент РФ № 266296).

Читайте так же:
Булгаков — «Что такое эта ваша разруха?»

Предложен способ формирования тепловых изображений (патент РФ № 2582560), заключающийся в том, что регистрируются тепловые изображения имитируемого объекта и его имитатора, сформированные с учетом воздействия окружающей среды, вычисляется разница температур в данных изображениях и регулируется температура нагрева (охлаждения) термоэлектрических модулей, расположенных на имитаторе, до совпадения значений температур с имитируемом объектом.

Предложенный способ имеет следующие преимущества:

  • эффективное скрытие или тепловая имитация широкой номенклатуры существующих образцов наземной техники;
  • возможность формирования, как положительного, так и отрицательного теплового контраста с учетом внешних условий наблюдения;
  • низкие энергозатраты, отсутствие подвижных и габаритных механизмов;
  • возможность транспортировки покрытия на самом образце ВВТ, приведение в рабочее состояние за короткое время.

В поисках новых способов распознавания ложных целей в ведущих иностранных государствах ведутся научно-исследовательские работы, направленные на разработку и создание когерентных лазерных систем распознавания и селекции ложных целей по отсутствию вибрации их поверхности, обусловленной работой двигателя, имеющегося у реального образца ВВТ.

В частности, исследовательская лаборатория ВВС США дала старт программе разработки лазерной системы распознавания целей VIBE.

Данная система сможет при помощи лазерного луча фиксировать вибрации корпуса цели и на основе этих вибраций идентифицировать ее. Планируется использовать VIBE для распознавания наземных и воздушных целей в условиях радиолокационного подавления со стороны противника, когда обычные радары становятся неэффективными.

Для того, чтобы имитировать вибрацию поверхности ложной цели, предлагается добавить в пневматическую ложную цель блок управления вибрацией и вмонтировать в ее поверхность вибромоторы. В соответствии с заложенным в блок управления вибрацией алгоритмом и хранящимися в нем вибрационными изображениями двигателей различных образцов ВВТ он генерирует сигнал, управляющий работой вибромоторов с нужной интенсивностью (патент РФ 2603577).

При имитации зенитно-артиллерийских средств (ЗАС) в составе ложных объектов и районов, когда требуется имитировать не только сосредоточение войск, а наличие и функционирование системы ПВО, серьезным недостатком является отсутствие демаскирующих признаков, возникающих при стрельбе: вспышек выстрелов, облака дыма и трассеров снарядов, направленных в сторону летательного аппарата. Вследствие этого набор демаскирующих признаков не совпадает с признаками реальных ЗАС.

Поэтому предложена комбинированная ложная цель для имитации зенитно-артиллерийских средств (патент РФ № 2552974). Она выполнена в виде полномасштабного надувного макета ЗАС, на котором устанавливаются импульсный источник света (вспышка) и импульсные лазеры в количестве, равном количеству стволов имитируемого ЗАС, а также средство создания аэрозольной завесы и пульт дистанционного управления. Импульсные лазеры предназначены для имитации трассеров снарядов, при этом длительность и период следования лазерных импульсов каждого лазера соответствуют темпу стрельбы каждого из стволов имитируемого ЗАС. Количество импульсных лазеров соответствует количеству стволов имитируемой зенитно-артиллерийской системы, а длина волны подбирается так, чтобы цвет лазерного излучения был подобен цвету трассеров снарядов имитируемого ЗАС. Импульсный источник света предназначен для имитации вспышек дульного пламени, при этом частота световых импульсов соответствует темпу стрельбы, имитируемой ЗАС, а цвет подбирается подобным цвету дульного пламени, имитируемого ЗАС. Средство создания аэрозольной завесы предназначено для создания облака дыма, по цвету и объему подобного возникающему при стрельбе реальной ЗАС.

Предложенные технические решения защищены патентами РФ. Оценки их эффективности, проведенные с использованием разработанного авторами методического аппарата, показывают, что применение перспективных средств массировки обеспечит вероятность принятия ложных целей за истинные не менее 0,8, что позволит снизить потери ВВТ на 25-40 %. В заключение можно сказать, что в современных условиях бурного развития систем разведки эффективное скрытие наземных объектов является весьма затруднительным. Поэтому важность развития средств имитации становится все более очевидной, а повышение сложности и стоимости этих средств окупится за счет сохранения в сотни раз более дорогой и ценной военной техники.

Козирацкий Ю.Л., Заслуженный деятель науки РФ, д.т.н, профессор

Козирацкий А.Ю, д.т.н., профессор

Иванцов А.В., д.в.н., доцент, член-корреспондент АВН

Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е.Жуковского и Ю.А.Гагарина» (г. Воронеж)

Невидимая акустика Amina. Услышать то что скрыто.

Что такое невидимая акустика и как она работает? Почему она больше похожа на гитару чем на обычный динамик? И как можно продавать то, что невозможно показать? Высокотехнологичная невидимая акустика Amina вызывает немало вопросов. Пользуясь случаем, мы решили получить всю интересующую нас информацию из первых рук, пообщавшись с директором компании, Бабс Мур.

AVREPORT.ru: Как работает акустика Amina и каковы принципиальные отличия от традиционной акустики?

Бабс Мур: Акустика Amina использует технологию вибрационных панелей VPT (Vibrational Panel Technology) работающую по тому же принципу что и деки музыкальных инструментов. Это комплексная вибрация поверхности, а не движение диффузора вперёд-назад в поршневом режиме, как это происходит в обычной акустике. Хорошим примером того, как работает технология VPT, является скрипка или акустическая гитара. Эти инструменты обладают легкими корпусами (деками), которые принимают на себя и усиливают вибрацию струн. При этом и скрипка, и гитара звучат громко, поскольку поверхность деки, контактирующая с воздухом, достаточно велика. Кроме того, нужно отметить, что звучание музыкальных инструментов распространяется во все стороны равномерно, заполняя звуком всё помещение. При работе традиционной акустики излучение получается узконаправленным. Еще одной особенностью обычных динамиков является сравнительно узкий диапазон воспроизводимых частот. Вследствие этого, производители вынуждены использовать несколько излучателей и применять сложные конструктивные решения для расширения дисперсии звука.

Рабочую панель, выполняющую роль акустической деки, мы изготавливаем из высокотехнологичного композитного материала, заимствованного в аэрокосмической промышленности. Он обладает высокой прочностью и малым весом, благодаря чему эффективно передаёт вибрации на всю поверхность излучения. В процессе работы акустика производит сотни и тысячи микроскопических колебаний, распределенных по большой поверхности. Источником звуковых колебаний (эквивалентом гитарной или скрипичной струны) является электромагнитный модуль, взаимодействующий с рабочей поверхностью по принципу камертона.

Так же, как живой музыкальный инструмент, акустика с технологией VPT имеет предельно широкую дисперсию, чем принципиально отличается от любой акустики с динамическими излучателями. Благодаря этому, акустика Amina эффективна в ситуациях, когда нужно обеспечить естественное ненаправленное излучение в широком спектре частот.

Акустика Amina имеет стандартную схему подключения и разработана с учетом существующих стандартов звукоусиления. Она обладает электрическими характеристиками аналогичными традиционной акустике. Чувствительность, измеренная с 1 м на 2,83 В, составляет 87 дБ. Для обычной акустики с динамическими излучателями это не высокий показатель, но в обычной акустике данное значение достигается только на оси излучения, а у Amina заявленный уровень звукового давления обеспечивается под любым углом. Таким образом, акустика с технологией VPT превосходит традиционную по степени эффективности.

Небольшие электромагнитные вибрационные модули заставляют вибрировать большую рабочую поверхность — так рождается звук в акустике Amina

Читайте так же:
Януш Корчак — «Педагогика является наукой о человеке…»

AVREPORT.ru: Какое из преимуществ вы бы выделили как основное?

Бабс Мур: Объясню на примере. Как вы думаете, почему скрипку отлично слышно даже в отдаленном углу зала, а скрипач, прикладывая к ней ухо, не глохнет? Секрет в том, что излучающая звук поверхность скрипки имеет сложную форму, и сама музыка является сложным нелинейным сигналом. Фазовая картина в помещении получается столь сложная, что крайне низка вероятность снижения громкости вследствие попадания двух звуковых волн в противофазу. Это значит, что при озвучивании большого зала сама скрипка в руках музыканта звучит не громче, чем её слышно в любой точке зала. Таким же свойством обладает акустика Amina, звук от неё распределяется максимально равномерно, и ей не нужно звучать громко, чтобы озвучить самые дальние уголки помещения. Для получения такого эффекта с помощью обычных динамиков, понадобилось бы равномерно распределить большое количество излучателей по всему помещению, а в случае с Amina достаточно встроить в стены 2-4 модуля.

AVREPORT.ru: Назовите ключевые особенности, которые отличают акустику Amina от других невидимых акустических систем?

Бабс Мур:

  • Акустика Amina разработана для эффективной работы в гипсокартонных стенах и монтируется на гипсокартон, не используя несущие конструкции здания.
  • Акустика Amina компактнее и легче подобных решений других производителей, поэтому один человек может легко монтировать её как на стену, так и на потолок.
  • Монтаж акустики Amina подразумевает использование 2-мм слоя штукатурки, соответствующей стандарту IEC-268. Вследствие этого, акустика соответствует заявленным спецификациям и может эксплуатироваться только после полного застывания штукатурки, которое длится 100 часов.
  • В отличие от других невидимых колонок, модели Amina могут быть установлены в капитальную стену.
  • Акустика Amina имеет предельно широкий диапазон воспроизводимых частот.
  • Допускается использование высококачественных отделочных материалов, включая полированную штукатурку, дерево, фанеру, кожу, бумажные обои, акриловый камень, сусальное золото, перламутр и т.п.

Самая важная информация о правилах монтажа написана на разных языках прямо на рабочей поверхности акустики

AVREPORT.ru: Насколько важно с точки зрения звука подобрать правильный материал отделки помещения, которым будет покрыто место установки акустики Amina?

Бабс Мур: Amina оптимизирована для работы с 2-мм слоем штукатурки, нанесённым на гипсокартонную поверхность. Кроме того, может использоваться 2-3-мм слой фанеры или MDF. В последнем случае крайне важно, чтобы декоративная панель была прочно приклеена по всей поверхности. Чем точнее соблюдаются требования к качеству и методу нанесения штукатурки, тем лучше будет передача верхних частот, а полнота передачи низких частот напрямую зависит от веса декоративного покрытия.

AVREPORT.ru: Существуют ли ограничения или жесткие стандарты качества для отделочных материалов?

Бабс Мур: Какой-либо специальной штукатурки не требуется, подходят любые типы. Другие материалы отделки не должны быть мягкими и не должны иметь большую толщину. Кроме того, нельзя использовать зеркала и керамическую плитку.

AVREPORT.ru: Возможно ли купить вашу продукцию в магазине и установить её самостоятельно?

Бабс Мур: Нет. Невидимая акустика сложна с точки зрения установки и продаётся только профессиональным инсталляторам. Как любая пассивная акустика, Amina — это часть сложной системы, ей требуется правильная установка и подключение, а также соответствующие усилители и источники сигнала. Без хорошо подготовленных инсталляторов обойтись невозможно, поэтому акустика Amina не продаётся в обычных магазинах или в интернете. Имея уверенность в том, что наша акустика устанавливается профессионалами, мы даём длительную гарантию 10 лет для домашних инсталляций и 5 лет для коммерческих.

AVREPORT.ru: Как покупатели могут быть уверены в том, что звучание акустики Amina в их доме будет таким же, как в демозале? Материалы и сам процесс отделки могут быть очень разными. Существуют ли специальные программы для обучения инсталляторов?

Бабс Мур: Мы обучаем инсталляторов и рекомендуем всем покупателям пользоваться услугами подготовленных специалистов. Акустика помещения, несомненно, играет роль с точки зрения качества и характера звучания, однако при условии соблюдения всех требований к установке, звук будет максимально приближен к тому, что получается в демозале.

AVREPORT.ru: Невидимая акустика создаёт вибрацию в стене, а любая вибрация способна рано или поздно разрушить конструкцию. Проводились ли длительные ресурсные тесты? Как долго может работать инсталляция с акустикой Amina?

Бабс Мур: Вибрация поверхности не столь велика. Её можно почувствовать при прикосновении, но она практически не видна глазу. При этом, вибрации подвержен только участок гипсокартона, на котором закреплена акустика. Инсталляции, созданные порядка 15 лет назад, эффективно работают по сей день без каких-либо проблем.

В линейку Amina входят модели различного назначения, в том числе и акустика для домашних Hi-Fi систем

AVREPORT.ru: Чем отличается конструкция Hi-Fi серии AIW от остальных моделей Amina?

Бабс Мур: Модели AIW являются флагманскими в линейке Amina и предназначены для инсталляций высшего класса качества. Они в большей степени бескомпромиссны в плане качества звучания, а остальные модели разрабатывались по принципу лучшего сочетания качества и цены. С точки зрения конструкции модели AIW чуть крупнее и имеют более качественный электромагнитный звуковой преобразователь.

AVREPORT.ru: Насколько велик объём продаж моделей AIW на фоне остальных?

Бабс Мур: Всё зависит от сферы применения. В домашних инсталляциях, когда важно обеспечить наивысшее качество звучания, наиболее популярны модели серии AIW Evolution. В коммерческих инсталляциях наиболее популярны модели серии LFieMT, разработанные для 100В линий.

Для коммерческих инсталляций акустика Amina оснащается мощными согласующими трансформаторами для 100 В трансляционных линий

AVREPORT.ru: В каких инсталляциях невидимая акустика используется чаще?

Бабс Мур: Распределение между коммерческими и домашними инсталляциями отличается в зависимости от стран и направленности деятельности наших региональных партнеров, но в целом по миру соотношение получается примерно 50/50. Практически все инсталляции делаются в новых зданиях или во время капитального ремонта. Невидимая акустика идеальна для современных интерьеров с минималистичным дизайном, а также для исторических зданий, когда присутствие акустических систем способно испортить интерьер.

AVREPORT.ru: Насколько трудно продавать невидимую акустику? Каковы плюсы и минусы такого вида продукции с точки зрения маркетинга и построения бизнеса в целом?

Бабс Мур: Продажа чего-либо, что невозможно показать, всегда является испытанием. К тому же, об акустике, работающей по такому принципу, не рассказывают на уроках физики в школе, никто не знает, что такая акустика вообще существует, и поэтому никто не ищет её в интернете. В маркетинге мы используем изображения красивых интерьеров различного назначения и различной стилистики, говоря о том, что в них установлена невидимая акустика. Главная проблема в том, что люди не верят в возможности невидимой акустики, пока не услышат её сами. При этом реальная демонстрация неизменно производит на людей неизгладимое впечатление.

Таким образом, главным инструментом продвижения является демонстрация продукции в демозалах, на выставках, особенно тех, что ориентированы на профессиональную среду – инсталляторов и дизайнеров. Это позволяет донести до наших клиентов весь спектр возможностей, которые даёт невидимая акустика. Все, кто хоть раз сталкивался с проблемой интеграции традиционной акустики в готовый дизайн, понимают, насколько ценна возможность установить в помещении качественную акустику, не меняя интерьера.

Читайте так же:
Любимые питомцы российских императоров: рассказываем по порядку

Покупатели недостаточно осведомлены о технологиях невидимой акустики, поэтому продвижение Amina на рынок — это маркетинг, переходящий в просветительскую деятельность

AVREPORT.ru: Какие особенности и качества акустики Amina наиболее эффективны при продвижении на рынке?

Бабс Мур: Первая особенность – это полная невидимость установленной акустики. Нужно обращать внимание архитекторов и дизайнеров интерьеров на тот факт, что акустика Amina никак не повредит их планам относительно оформления помещения.
Вторая особенность акустики Amina – это максимально широкая дисперсия и высокая эффективность. Это значит, что музыка будет звучать одинаково громко и качественно в любой точке помещения и для этого потребуется использовать меньше акустических систем, чем при использовании любой другой технологии.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ ОТ ТЕХНИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ Утверждено Редакционно-издательским советом

Основными задачами, которые решаются при осуществлении защитных мероприятий от оптико-электронных средств разведки (ОЭСР), являются:

— исключение возможности (или уменьшение вероятности) обнаружения объектов;

— исключение возможности (или уменьшение вероятности) распознавания объекта;

— исключение возможности (или уменьшение вероятности) определения параметров и характеристик объекта.

Задачи защиты от ОЭСР должны решаться на всех этапах жизненного цикла объекта: проектирование, разработка, испытание, производство и эксплуатация.

К числу основных общих способов защиты от ОЭСР относятся:

— уменьшение разности излучения объекта и фона;

— изменение параметров излучения и формы объекта;

— изменение состава и взаимного расположения объектов;

— создания активных помех.

Экранирование объектов или устранение их прямой видимости в ИК диапазоне достигается путем размещения их за складками рельефа местности, строениями, местными предметами, а также при использовании искусственных экранов, маскировочных сетей, аэрозольных завес.

Уменьшение разности излучения объекта и фона может быть получено при использовании: маскировочного окрашивания, теплоизоляционных покрытий, экранов, маскировочных сетей, аэрозольных завес, вентиляционных и оросительных устройств, химических ослабителей излучения. Достоинством данного способа является его универсальность, возможность его практической реализации многими техническими средствами или их совокупностью.

К числу недостатков можно отнести:

— сравнительно низкую эффективность, что обуславливается весьма высокой чувствительностью современных ОЭСР;

— достаточно большую вероятность обнаружения объектов при неправильном подборе и применении технических средств защиты.

Изменение параметров излучения объектов и их формы, а также состава и взаимного расположения может быть достигнуто путем применения маскировочного окрашивания, теплоизоляционных покрытий, химических ослабителей излучения, экранов, маскировочных сетей, макетов, ложных сооружений и излучателей.

Создание активных помех ОЭСР реализуется при использовании специальных средств постановки помех в ИК диапазоне.

Следует отметить, что разведка с помощью оптико-электронных средств ведется в достаточно широком диапазоне длин волн — от 0,7 до 14 мкм. Принцип действия ОЭСР в диапазоне до 3 мкм основан на приеме отраженного местностью и объектами на ней излучения Солнца, Луны, звездного неба, искусственных источников подсвета, а средства ИК разведки в диапазоне больше 3 мкм, как правило, используют собственное тепловое излучение местности и объектов. В соответствии с этим способы и технические средства защиты в указанных диапазонах имеют свою специфику.

Распространение, отражение и поглощение излучений видимого и ближнего инфракрасного участка спектра (до 3 мкм) подчиняется одним закономерностям и имеет много общего.

Поэтому основные приемы маскировки объектов от наблюдения в ближнем ИК диапазоне ночью будут те же, что и днем, когда ведется визуально-оптическая разведка. Они включают: скрытие объектов путем экранирования и снижения контраста объектов с фоном, искажение их формы, распятнение местности и другие рассмотренные выше приемы, а также имитацию объектов с воспроизведением необходимых демаскирующих признаков.

Существенной особенностью инфракрасной маскировки является то, что все применяемые средства и приемы должны быть эффективными как в видимом свете, так и в инфракрасных лучах в диапазона спектра от 0,4 до 2,0 мкм.

Вследствие большей длины волны инфракрасные лучи лучше, чем видимый свет проникают сквозь атмосферную дымку. Однако, приборы ночного видения и телевизионные средства разведки неэффективны при наблюдении сквозь атмосферные осадки, туман, облака или маскирующие дымовые завесы. Поэтому использование метеорологических условий, естественных преград и дымов должно быть одним из основных приемов маскировки.

При скрытии объектов на растительных фонах необходимо иметь в виду, что живая растительность в различной степени отражает видимый свет и инфракрасные лучи. Замаскированные объекты, которые днем не отличаются по цвету от окружающего фона, могут быть вскрыты противником ночью при наблюдении в ИК лучах. Поэтому применяемые маскировочные материалы должны хорошо соответствовать фону не только в видимой области спектра, но и в инфракрасных лучах.

Маскировочное окрашивание в ближнем ИК диапазоне длин волн применяется для изменения контраста по отраженному излучению между фоном и расположенными на нем объектами, масками, макетами и ложными сооружениями, а также для изменения контраста между отдельными их элементами.

Маскировочное окрашивание должно изменять отражающие свойства поверхности в видимой и ближней инфракрасной областях спектра.

При окрашивании изменяется яркость и цвет поверхности, а соответственно изменяется их контраст с фоном по яркости и цвету. Основными видами маскирующих окрасок при оптической маскировке являются защитная окраска, имитирующая (подражательная) окраска и деформирующая (искажающая) окраска. Маскировочное окрашивание — один из наиболее простых и распространенных технических приемов оптической маскировки, применяется как самостоятельно, так и в сочетании с другими приемами.

Окрашивание объектов уменьшает вероятность их обнаружения и опознавания, а в некоторых случаях — обеспечивает полное скрытие объекта от оптико-электронной разведки противника.

Окрашивание масок дает возможность уменьшать контраст между маской и фоном, в том числе и при сезонных изменениях оптических характеристик фона.

Окрашивание макетов и ложных сооружений применяется для придания их поверхностям оптических характеристик, свойственных имитируемым объектам и для изображения плоских и объемных деталей на поверхности макета ложных сооружений. Окрашиванием может производиться и имитация объектов, особенно таких, которые располагаются в плоскости фона: например, имитация бетонной площадки, участка дороги и т.п.

Окрашивание фона применяется для искусственного распятнения в целях улучшения маскирующих свойств местности, а также для увеличения эффекта маскирующих окрасок стационарных объектов. В последнем случае примыкающие к объекту отдельные участки фона окрашиваются для уменьшения контраста между окрашенными поверхностями объекта и пятнами окружающей местности.

Для скрытия объектов от технических средств тепловой разведки в диапазоне длин волн больше 3 мкм необходимо уменьшать их теплового излучения и использовать ложные тепловые цели.

Мероприятия по тепловой маскировке должны быть эффективны в диапазоне спектра до 14 мкм в пределах окон прозрачности атмосферы.

В полосах поглощения атмосферы, которые расположены между "окнами" прозрачности, скрытие или воспроизведение инфракрасных излучений не обязательно.

Снижение теплового излучения маскируемых объектов можно достичь следующими путями:

— снижением температуры нагретых поверхностей;

— экранированием объектов или их нагретых поверхностей преградами, непрозрачными для инфракрасных лучей;

Читайте так же:
Денежный этикет — правила, который должен знать каждый

— уменьшением их геометрических размеров.

Общая мощность теплового излучения пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры нагретой поверхности. Поэтому уменьшение температуры излучающих поверхностей объектов резко снижает возможности тепловых средств обнаружения. Понизить температуру выхлопных труб двигателей внутреннего сгорания можно двумя путями: уменьшением температуры выхлопных газов и тепловой изоляцией выхлопных труб, патрубков и глушителей.

Первый способ применяется при тепловой маскировке стационарных энергетических установок, второй — при маскировке боевых и специальных машин. Теплоизоляция выполняется с помощью асбеста, стекловолокна и других теплоизоляционных материалов. Для снижения температуры выхлопных газов двигателей стационарных установок применяются котлы-утилизаторы и термопрессоры. Последнее приспособление выполняется в виде камеры с соплом, укрепленной на выхлопной трубе двигателя. Снижение температуры газов на выходе термопрессора достигается вследствие подачи воды в поток газа, движущегося с большой скоростью, и последующего его расширения. Для снижения температуры труб котельных установок применяется мокрая очистка продуктов сгорания и орошение труб.

При тепловой маскировке применяется поверхностное окрашивание красками и лаками. Излучательная способность тела в соответствии с законами Кирхгофа, пропорциональна его поглощательной способности при данной температуре Т :

где В Т — суммарная излучательная способность;

 Т — суммарная поглощательная способность;

В ИД — суммарная излучательная способность идеального излучателя при температуре Т.

Следовательно, применение красок, создающих красочные пленки с большими поглощающими способностями, увеличивает способности поверхности к излучению, с меньшими — уменьшает.

Краски с минеральными пигментами, как правило, сильно поглощают тепловое излучение и, соответственно, повышают излучательные способности поверхностей при окрашивании.

Краски с металлическими пигментами слабо поглощают излучение и поэтому уменьшают излучательную способность поверхностей. Это свойство краски объясняется тем, что металлические пигменты в виде мельчайших пластинок располагаются вдоль всей поверхности красочной пленки и образуют непрозрачный отражающий слой. Излучение, падающее на красочную пленку, не поглощается закрепителем краски.

Краска с металлическими пигментами применяется для окрашивания теплоизлучающих поверхностей в целях их маскировки. Наиболее пригодна для этих целей алюминиевая краска, подвергнутая специальной термической обработке.

Суммарная относительная излучательная способность  Т алюминиевой краски практически не изменяется при повышении температуры окрашенной поверхности. В то же время, как видно из таблицы 4,  Т алюминиевой краски в 2,5-3 раза меньше, чем  Т красок с минеральными пигментами.

Так как суммарная плотность излучения В Т пропорциональна  Т :

где  — постоянная Стефана-Больцмана, то очевидно, что при всех прочих равных условиях, теплоизлучающая поверхность, окрашенная алюминиевой краской, будет давать плотность излучения в три раза меньшую, чем при окрашивании этой поверхности минеральными красками. Излучательная способность некоторых красок, лаков и эмалей приведена в табл. 4.4.

Наименование красящего материала

Температура Т, °С

Суммарная относительная излучательная

Краски масляные с минеральными пигментами

Эмалевая белая краска

При необходимости имитации теплоизлучающих объектов излучатели в целях повышения их коэффициента полезного действия окрашиваются красками, повышающими излучательные свойства поверхностей.

Обязательным условием снижения теплового излучения выхлопных газов двигателей является бездымность выхлопа, ибо коэффициент излучения выхлопных газов определяется только концентрацией и температурой твердых раскаленных частиц.

Экранировка инфракрасного излучения нагретых нагретых поверхностей и выхлопных отверстий резко снижает дальность обнаружения маскируемых объектов. Дня устройства экранов используют листовой металл и другие негорючие материалы. Хороший эффект скрытия получается и при использовании оптических масок из синтетических материалов с достаточной плотностью заполнения покрытия.

Для борьбы с теплом, которое в большом количестве выделяется при запуске баллистических ракет с надводных кораблей, можно заполнять воздухом междубортное пространство, а забортной водой — трюм, из которого производится запуск ракеты, применять теплоизолирующие материалы с одновременным охлаждением забортной водой защищаемых корабельных конструкций.

Эффективным средством тепловой маскировки объектов считается постановка дымовых завес. Завеса должна обладать поглощающими свойствами в области спектра 3-5 мк . Кроме дымовых завес, такими свойствами обладают водяные капли естественных и искусственных туманов и дождя. Хорошими маскирующими свойствами в области спектра до 6 мк обладает такое дымообразующее вещество, как четыреххлористый титан. Американские специалисты ведут работы по получению дешевым способом этого вещества в чистом виде.

Особенно сложной является проблема тепловой маскировки последней ступени баллистических ракет, так как при входе в атмосферу на конечном участке траектории скорость их достигает 20 М, а температура поверхности поднимается до нескольких тысяч градусов. Широкое применение здесь находят специальные теплоизолирующие материалы.

Скрытие объектов от тепловых средств разведки обеспечивается также при использовании ложных тепловых целей (ЛТЦ).

Ложные тепловые объекты и цели, применяемые при тепловой маскировке, должны воспроизводить излучение имитируемых тепловых объектов по мощности и спектральному составу.

Источник инфракрасного излучения может быть имитирован только применением другого источника, создающего такую же (или несколько большую) мощность излучения в том же диапазоне волн. Следовательно, для создания мощности инфракрасного излучения, соизмеримой с мощностью излучения двигателей современного сверхскоростного реактивного самолета или ракеты, небольшая тепловая цель должна иметь очень высокую температуру. Это достигается работой ЛТЦ в короткий интервал времени. В США изготовляются генераторы инфракрасного излучения для ЛТЦ, выпускаемых с самолетов. Мощность излучения в диапазоне 0,75 — 7 мк составляет 500 — 2500 Вт, продолжительность горения — до 4 мин. Такие генераторы могут устанавливаться на ложных целях-ловушках типа "Грин-Квейл" или "Файрби".

Ложные тепловые цели для имитации кораблей с паросиловыми энергетическими установками должны в основном излучать энергию вблизи спектра волн длиной 4 мк. Температура ЛТЦ должна быть несколько выше температуры отверстия дымовой трубы маскируемого корабля, но в то же время она не должна излучать видимый свет. Для соблюдения этого условия в качестве ЛТЦ рекомендуется использовать так называемые "темные" излучатели.

За рубежом разрабатывается несколько типов таких излучателей. В качестве примера рассмотрим излучатель, конструкция которого представляет собой рефлектор из полированного алюминия, в фокусе которого находится одна или несколько хромированных трубок диаметром 9-10 мм. Трубки заполнены спрессованной керамической массой, внутри которой помещается нагреватель. Рабочая температура излучателя лежит в пределах 400-750°С. Излучаемая мощность — 1 кВт на 1 м трубки.

Мероприятия по защите от ИК средств разведки должны быть эффективны в диапазоне ИК спектра до 14 мкм в пределах "окон" прозрачности атмосферы. В табл. 4.5 представлены размеры "окон" прозрачности атмосферы на уровне моря и соответствующие их температуры максимального ИК излучения (Т).

С увеличением высоты ширина таких "окон" увеличивается из-за меньшей плотности воздуха и водяных паров.

В полосах поглощения атмосферы, которые расположены между "окнами" прозрачности, скрытие или воспроизведение ИК излучения не обязательно.

Способ маскировки объектов Российский патент 2020 года по МПК F41H3/00

Изобретение относится к области оптико-электронной маскировки объектов.

Известны способы маскировки с использованием надувного макета объекта военной техники [6], срезанной растительности [5] и с созданием в еловом лесу просеки-тоннеля для передвижения военной техники [4].

Способ маскировки с использованием надувного макета объекта военной техники позволяет вводить в заблуждение средства разведки и наведения противника, в связи с высокой правдоподобностью маскировки и использованием элементов для противодействия различным видам разведки.

Читайте так же:
10 безнадежных двоечников, которые выбились в люди: объясняем досконально

Недостатками применения данного способа являются:

— недостаточная оперативность применения;

— однообразность маскировки (нет возможности их изменения);

— большие размеры макетов и маскировочных комплектов;

— решает только задачу имитации.

Способ маскировки с использованием срезанной растительности позволяет снизить вероятность распознаваемого маскирующего объекта за счет рекомендуемого в способе размещения этой растительности на объекте.

Недостатками применения этого способа маскировки являются:

— необходимость задействования сил и средств для закрепления растительности и формирования маски;

— низкая правдоподобность маскировки;

— однообразность маскировки (нет возможности их изменения).

Кроме того, средства маскировки растительностью не позволяют провести имитацию других объектов, отличающихся формой и окрасом от леса.

Способ маскировки с созданием и использованием в еловом лесу просеки -тоннеля для передвижения военной техники позволяет скрытно осуществить патрулирование по тоннельному маршруту.

Недостатками применения данного способа маскировки являются:

— однообразность маскировки (нет возможности их изменения);

— необходимость задействования сил и средств для создания данных просек-тоннелей, заключающихся в создании новых маршрутов патрулирования;

— решают только задачу скрытия.

Наиболее близким по технической сущности способом маскировки является применение маскировочной сетки на вооружении и военной технике [7].

Данный способ позволяет обеспечить наиболее реалистичную маскировку от спутниковой разведки противника и разведки с воздуха.

Однако применение этих средств маскировки не позволяет их быстро применять, снимать или видоизменять. Кроме того, их использование затрудняет передвижение объектов и накладывает ограничения на подвижные части техники (башня танка, пулемет).

Задачей изобретения является создание такого способа маскирования объектов вооружения и военной техники, который позволяет:

— оперативно маскировать объекты;

— изменять маскировочные структуры;

— минимально задействовать силы и средства для подготовки к их использованию;

— решать задачи скрытия и имитации.

Кроме того, позволять размещаться как на мобильных, так и на стационарных объектах.

Результат достигается тем, что в момент угрозы применения высокоточного оружия большого действия (ВТО БД), авиации, спутниковой разведки противника или разведки с воздуха для прикрытия вооружения и военной техники воспроизводят объемные голографические изображения с помощью лазерных устройств, используя новую технологию голографического трехмерного телеприсутствия [1]. Существовавшие до этого системы 3D-проекций способны производить либо статические голограммы с превосходной глубиной и разрешением, либо динамические, но смотреть на них можно только под определенным углом и в основном через стереоскопические очки. Технология голографического трехмерного телеприсутствия объединяет в себе преимущества обеих технологий. В предлагаемой системе находится новой фотографический полимер, разработанный калифорнийской исследовательской лабораторией Nitto Denko, работающей с электронными материалами. Трехмерное изображение записывается на несколько камер, захватывающих объект с разных позиций и затем кодирует в цифровой сверхбыстрый лазерный поток данных, который создает на полимере голографические пиксели (хогели). Само по себе изображение — это результат оптического преломления лазеров между двумя слоями полимера, включающее полноцветный и быстро обновляющийся поток, создающих натуральные трехмерные и плавно двигающиеся голографические изображения [2]. Получаемые голографические изображения могут маскировать объекты под фон окружающей местности или под объекты другого предназначения, а также имитировать необходимые объекты.

В качестве одного из вариантов создания среды при использовании технологии голографического трехмерного телеприсутствия можно использовать регистрирующую среду для записи фазовых трехмерных голограмм [3] или 3D мониторы больших размеров.

Заранее создаются и используются динамически изменяемые трехмерные голографические изображения, имитирующие сам маскируемый объект и, например, рельеф местности, в момент угрозы применения ВТО БД и авиации противника воспроизводят объемные голографические изображения таким образом, чтобы изображение маскируемого объекта находилось в безопасной от него зоне рельефа местности, а сам маскируемый объект был скрыт, например, изображением рельефа.

В период применения ВТО БД или авиации противника для поражения объекта, наведение осуществляется в два этапа. Сначала по навигационной системе, что дает точность наведения 80 метров, а затем наведение осуществляется с использованием оптико-электронных систем, с точностью до 10 метров, в этот момент для скрытия воспроизводятся голограммы с технологии голографического трехмерного телеприсутствия в виде объемных изображений, записанные ранее. Это вводит противника в заблуждение, снижая точность поражения, примерно, в 8-10 раз. А в случае имитации объекта, также вводит в заблуждение спутниковую разведку противника или разведку с воздуха.

3. RU 2229154, 2004 г.

4. RU 2413160, 2009 г.

5. RU 2284002, 2004 г.

6. RU 2355994, 2007 г.

7. SU 828804, 1980 г.

Похожие патенты RU2714946C1

  • Пархоменко Василий Александрович
  • Устинов Евгений Михайлович
  • Шишков Сергей Викторович
  • Блинов Александр Вячеславович
  • Соловьев Владимир Геннадьевич
  • Бестужев Леонид Васильевич
  • Кубекин Николай Михайлович
  • Пушкин Валерий Александрович
  • Кузнецов Юрий Геннадьевич
  • Привезенцев Александр Александрович
  • Боделан Игорь Петрович
  • Шахворостов Николай Гавриилович
  • Хаджиева Яха Яхъяевна
  • Прокофьев Игорь Евгеньевич
  • Булахов Александр Глебович
  • Черняев Олег Вениаминович
  • Здраволо Юрий Иванович
  • Казанцев Максим Эдуардович
  • Матиенко Виктор Иванович
  • Шишов Сергей Владимирович
  • Козлов Александр Германович
  • Герасименя Валерий Павлович
  • Куценосов Евгений Валериевич
  • Щетинин Дмитрий Юрьевич
  • Сидоров Владимир Валерьевич
  • Молохина Лариса Аркадьевна
  • Филин Сергей Александрович
  • Иванов Владимир Алексеевич
  • Белов Андрей Сергеевич
  • Стародубцев Юрий Иванович
  • Гречишников Евгений Владимирович
  • Милый Дмитрий Владимирович
  • Иванов Иван Владимирович
  • Карпов Александр Эдуардович
  • Данилочев Дмитрий Валериевич
  • Павлушенко Михаил Иванович
  • Волохов Валерий Иванович
  • Боделан Игорь Петрович
  • Храпов Александр Геннадьевич
  • Костюнин Николай Николаевич
  • Алексеев Владимир Николаевич
  • Игонин Сергей Иванович
  • Егоров Олег Михайлович

Реферат патента 2020 года Способ маскировки объектов

Изобретение относится к области оптико-электронной маскировки объектов. Для маскировки реального объекта применяют технологии голографического трехмерного телеприсутствия. При этом заранее создают и используют динамически изменяемые трехмерные голографические изображения, имитирующие сам маскируемый объект и, например, рельеф местности. В момент угрозы применения высокоточного оружия воспроизводят объемные голографические изображения таким образом, чтобы изображение маскируемого объекта находилось в безопасной от него зоне рельефа местности, а сам маскируемый объект был скрыт, например, изображением рельефа. Обеспечивается создание способа маскирования объектов вооружения и военной техники, который позволяет оперативно маскировать объекты, изменять маскировочные структуры, минимально задействовать силы и средства для подготовки к их использованию, быть правдоподобным, решать задачи как скрытия, так и имитации, размещаться как на мобильных, так и на стационарных объектах.

Формула изобретения RU 2 714 946 C1

Способ маскировки объектов, заключающийся в том, что маскируют реальные объекты с помощью технологии голографического трехмерного телеприсутствия, отличающийся тем, что заранее создают и используют динамически изменяемые трехмерные голографические изображения, имитирующие сам маскируемый объект и, например, рельеф местности, в момент угрозы применения высокоточного оружия большого действия и авиации противника воспроизводят объемные голографические изображения таким образом, чтобы изображение маскируемого объекта находилось в безопасной от него зоне рельефа местности, а сам маскируемый объект был скрыт, например, изображением рельефа.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию