Камера для измерения контрастности границы атмосфера-море в видимом и инфракрасном диапазонах с целью оценки возможности обнаружения линии горизонта в ночное время

Для решения навигационной задачи, в случае подавления спутниковых систем, можно использовать линию горизонта.

Ранее нами были проведены расчеты профиля яркости в районе линии горизонта для видимого и инфракрасного диапазонов спектра [1]. Данная работа начата для экспериментальной проверки этих расчетов.

Для наблюдения контрастности границы атмосфера-море в видимом и инфракрасном диапазонах изготовлена камера имеющая два соответствующих канала.

Оптический канал с полем зрения диаметром около 17 градусов содержит объектив Helios-44-2 (F=58 мм, 1:2), создающий изображение на электронно-оптическом преобразователе (ЭОП) ЭПМ223Г-12-14АР производства ЗАО "Экран ФЭП", и оптическую матрицу 3280 х 2464 пикселей (Sony IMX219 Exmor), на которой строится изображение люминесцентного экрана ЭОП. Перед объективом установлен светофильтр (в настоящее время выполненный из стекла КС11 и ограничивающий спектральную область принимаемого излучения волнами длиннее 620 нм).

Инфракрасный канал содержит приемник HTPA32x32dL2.1/0.8 (фирмы Heimann Sensor) имеющий термопарную матрицу с 32х32 элементами и германиевую линзу, которые обеспечивают поле зрения инфракрасного канала 90x90 градусов.

Управление камерой осуществляется микрокомпьютером Raspberry и модулем Ke-USB24R (KernelChip). Используется операционная система Linux с программой управления на языке Python. Связь с микрокомпьютером осуществляется удаленно по беспроводному каналу WiFi с возможностью подключения к сети Internet.

В процессе проверки и тестирования камеры были получены изображения Луны и Венеры с разными усилениями ЭОП. К сожалению, в связи с эпидемиологической ситуацией, установку камеры для съемки морского горизонта пришлось перенести на 2021 год.

Первоначально работа поддерживалась грантом РФФИ 12-08-00863-a (Оценка возможностей использования цифровых карт профиля поверхности в монокулярных системах технического зрения оптического и ИК-диапазонов для решения задач навигации и ориентации летательных аппаратов).