Тестирование камеры для измерения контрастности границы атмосфера-море
в инфракрасном (тепловом) диапазоне длин волн

Навигационные системы различных типов и структур находят широкое применение при создании мобильных аппаратов различных классов. В настоящее время самое широкое применение находят спутниковые навигационные системы (Global Navigation Satellite System, GNSS, ГНСС). Однако, такие системы крайне уязвимы для воздействия маскирующих и имитирующих помех, что является наиболее серьезным, причем принципиально неустранимым, недостатком подобных систем. Этот недостаток обусловлен очень малой мощностью полезного радионавигационного сигнала в точке приема.
Сейчас в качестве альтернативы спутниковым навигационным системам рассматриваются современные версии давно известных наземных радионавигационных систем с излучением навигационного сигнала высокой мощности, что является крайне затратным и дорогим вариантом, требующем кроме всего прочего также и значительных затрат времени для своей реализации. При этом подобные системы обеспечивают только локальное покрытие.
Другой альтернативой является создание автономных навигационных систем с использованием технического зрения (СТЗ). СТЗ могут быть достаточно компактными, иметь малый вес и потребляемую мощность. Они обладают высокой степенью автономности и им крайне проблематично создать помехи. Особенно перспективны подобные навигационные системы для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), которые в последние годы демонстрируют высокую эффективность даже при использовании примитивного дистанционного управления. По этой причине сейчас во всем мире колоссальные средства вкладываются в решения задачи создания систем управления БПЛА на основе автономного искусственного интеллекта. Камеры, работающие в различных спектральных диапазонах, являются неотъемлемым компонентом информационного обеспечения подобных систем управления. Дело в том, что помимо решения чисто навигационных задач, СТЗ, установленные на борту БПЛА, способны решать широкий комплекс задач, связанных с поиском, распознаванием целей, самонаведением, уклонением от препятствий и т. д.
Для целей навигации используются, в частности, звездные датчики, способные измерять ориентацию аппарата с очень высокой точностью. При достаточной высоте полета БПЛА, такие датчики могут считаться всесуточными и всепогодными. При этом точность навигации практически полностью определяется точностью оценки вектора местной вертикали, которая может определяться, в том числе, по изображению линии горизонта.
Ранее нами были проведены расчеты профиля яркости в районе линии горизонта для видимого и инфракрасного диапазонов спектра [1]. Изготовлена камера позволяющая получать изображение (распределение яркостной температуры) в инфракрасном диапазоне спектра [2] с целью анализа стабильности оценки положения лини горизонта, отчего, собственно, и зависит точность определения местной вертикали, а, следовательно – и точность навигации.
Данная работа содержит результаты тестирования этой камеры при наблюдении морского горизонта на обсерватории ЦКП ИНАСАН (п. Симеиз, Крым).