Обґрунтування вибору характеристик об’єктиву тепловізійної системи безпілотного літального апарату
DOI:
https://doi.org/10.20535/S0021347024040022Ключові слова:
дрон-камікадзе, тепловізійна система, дистанційне спостереження, дальність виявлення об’єкту, комп’ютерно-інтегровані системиАнотація
Значне поширення використання дронів-камікадзе зумовлює необхідність підвищення їх ефективності і зниження вартості. У цьому контексті постає завдання оснастити такі безпілотні літальні апарати (БПЛА) недорогими тепловізійними камерами. Для тепловізійних систем дистанційного спостереження однією з основних оцінок зі сторони споживачів є дальність виявлення та розпізнавання цілей із заданою ймовірністю. На сьогоднішній день найкращим технічним рішенням є використання мікроболометричних матричних детекторів, оснащених недорогими інфрачервоними об’єктивами. При обґрунтуванні вибору параметрів сумісного з обраним детектором об’єктива, що забезпечує максимальну ефективність роботи, доцільно використовувати розрахунковий метод. Дана стаття присвячена розробці спрощеного методу синтезу основних параметрів об’єктива тепловізійної системи БПЛА для обраного типу мікроболометричного матричного детектора. Методика базується на різниці температур, еквівалентній шуму. Наведено приклад розрахунку об’єктива для недорогого бортового тепловізора дрона-камікадзе за запропонованою методикою.
Посилання
“Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Market, By Product Type, By Point of Sale, By Systems, By Platform, By Type, By Application, By Mode Of Operation, By Maximum Takeoff Weight, By Range, By End-Use, By Region Forecast to 2032.” https://www.emergenresearch.com/industry-report/unmanned-aerial-vehicle-market.
I. Bode, T. F. A. Watts, “Loitering munitions and unpredictability: Autonomy in weapon systems and challenges to human control. Center for War Studies, An Urgent Matter of Drones,” 2023. uri: https://cepa.org/comprehensive-reports/an-urgent-matter-of-drones/.
J. Torres-Sánchez, F. López-Granados, A. I. De Castro, J. M. Peña-Barragán, “Configuration and specifications of an unmanned aerial vehicle (UAV) for early site specific weed management,” PLoS ONE, vol. 8, no. 3, p. e58210, 2013, doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0058210.
Y. Ham, K. K. Han, J. J. Lin, M. Golparvar-Fard, “Visual monitoring of civil infrastructure systems via camera-equipped Unmanned Aerial Vehicles (UAVs): a review of related works,” Vis. Eng., vol. 4, no. 1, p. 1, 2016, doi: https://doi.org/10.1186/s40327-015-0029-z.
“Switchblade 600 loitering munition.” uri: https://www.avinc.com/images/uploads/product_docs/Switchblade600_Datasheet.pdf.
“Electro-Optical Systems for Drones & UAV.” https://www.unmannedsystemstechnology.com/expo/electro-optical-systems/.
R. G. Driggers, M. H. Friedman, J. W. Devitt, O. Furxhi, A. Singh, Introduction to Infrared and Electro-Optical Systems. London: Artech House, 2022, uri: https://us.artechhouse.com/Introduction-to-Infrared-and-Electro-Optical-Systems-Third-Edition-P2271.aspx.
G. C. Holst, Electro-Optical Imaging System Performance, Sixth. SPIE, 2017, doi: https://doi.org/10.1117/3.2588947.
M. Vollmer, K. Möllmann, Infrared Thermal Imaging. Weinheim: Wiley, 2017, doi: https://doi.org/10.1002/9783527693306.
V. G. Kolobrodov et al., “Spaceborne linear array imager’s spatial resolution for arbitrary viewing angles,” in Proc. SPIE 10445, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High Energy Physics Experiments, 2017, p. 104450J, doi: https://doi.org/10.1117/12.2280909.
V. G. Kolobrodov, V. I. Mykytenko, “Refinement of thermal imager minimum resolvable temperature difference calculating method,” in Proc. SPIE 9809, Twelfth International Conference on Correlation Optics, 2015, p. 98090C, doi: https://doi.org/10.1117/12.2228532.
“Sensors made for mission success.” https://www.trakkasystems.com/trakkacam/.
“DragonEye2.” https://www.nextvision-sys.com/dragoneye-2/.
R. Driggers, G. Goranson, S. Butrimas, G. Holst, O. Furxhi, “Simple target acquisition model based on Fλ/d,” Opt. Eng., vol. 60, no. 02, 2021, doi: https://doi.org/10.1117/1.OE.60.2.023104.
В. Г. Колобродов, В. І. Микитенко, Тепловізійні Оптико-Електронні Прилади (Теорія, Приклади і Задачі По Проєктуванню Тепловізорів). Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024, uri: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/65564.
N. A. T. O. (NATO), “STANAG 4347. Definition of nominal static range performance for thermal imaging systems,” 1995. uri: https://standards.globalspec.com/std/518793/STANAG 4347.
“U3510 LCC uncooled infrared sensor,” uri: https://www.leonardodrs.com/wp-content/uploads/2023/08/2019_u3510lcc_mr-2012-04-617_rev05.pdf.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Вісті вищих учбових закладів. РадіоелектронікаИздатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.
Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).
Варианты доступа к статье:
1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)
В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).
2. Статья с последующим доступом по подписке
В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.
- Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
- Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
- Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
- Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
- Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
- Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
- Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
- Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
- Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
- Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
- Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
- Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
- Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
- Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
- В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
- Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
- Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.
