Невидимое станет видимым. В России создали малогабаритную SWIR-аэрокамеру с суперзрением

Отечественная новинка — одна из самых легких в мире и может устанавливаться на небольшие беспилотники c подвесом класса GoPro, имея при этом впечатляюще широкий диапазон применения

Перспективы SWIR-камер (Short Wave InfraRed, коротковолновый инфракрасный диапазон) осознают сегодня как в России, так и за рубежом. Широта их использования огромна - от выявления очагов возгорания или обнаружения разливов нефти до применения в качестве всесуточных всепогодных обзорных систем или систем детектирования для нужд обороны. Новинка от одной из дочерних структур госкорпорации "Ростех" - холдинга "Швабе" (сегодня его предприятия реализуют весь цикл создания новейшей оптико-электронной и лазерной техники в интересах национальной обороны и безопасности) способна обнаруживать замаскированные предметы и людей в сложных погодных условиях, а также в условиях пониженной освещенности - "видеть" в некоторых видах тумана, дыму и за тонированными стеклами.

"SWIR-камера - один из успешных продуктов диверсификации оборонно-промышленного комплекса России, пример технологий двойного назначения, которые могут использоваться для решения как военных, так и гражданских задач", - сообщил ТАСС исполнительный директор Ростеха Олег Евтушенко.

По его словам, камера создавалась в первую очередь для силовиков, для использования в составе беспилотных летательных комплексов, осуществления поисково-спасательных и разведывательных операций. Однако уникальные характеристики устройства позволяют применять его в самых различных областях. "Это и медицина, и система контроля городского транспорта, и сфера обеспечения безопасности, и сельское хозяйство, и экспертиза художественных произведений, и проверка денежных знаков, и определение качества продуктов питания, и еще много других областей, где нужны такие "всевидящие" глаза", - сказал Евтушенко.

Главные "фишки" новинки

Одна из самых легких SWIR-камер в мире (массой чуть больше 110 граммов) создана на одном из множества предприятий "Швабе". Прибор с новым отечественным объективом устанавливается на небольшие беспилотники c подвесом популярного класса GoPro. Это главная "фишка" новинки. Ведь до сих пор, чтобы летать со SWIR-камерой, был необходим тяжелый дрон, а это дополнительные затраты.

"Более тяжелый аппарат гораздо реже имеется в наличие у компаний. Так, МЧС закупило квадрокоптеры типа Mavic, и наши SWIR-камеры для них были недоступны. Сейчас же нашу камеру можно повесить на обычный GoPro-подвес, и она будет работать", - рассказал специалист оптического холдинга.

Источник изображения: © Артем Коротаев/ТАСС

Значительного снижения весовых параметров (в два раза относительно базового исполнения) удалось достичь за счет создания и производства собственного короткофокусного SWIR-объектива. Максимально облегчены и все детали корпуса. В отличие от большинства устройств того же диапазона разработка не требует фокусировки, что особенно важно при использовании в составе беспилотников. Камера имеет маленький момент инерции, более компактна, для нее разработан новый короткофокусный SWIR-объектив.

Эта камера необычна еще и тем, что работает как в цифровом, так и аналоговом режимах. "Большинство камер на дронах сейчас аналоговые, потому что сигнал у них передается гораздо лучше и дальше, его проще держать стабильным, но, к сожалению, качество картинки хуже, - утверждает специалист "Швабе". - Для цифровых камер требования по каналам передачи выше, необходимо вешать направленную антенну, иначе уменьшится радиус, - все это накладывает определенные ограничения. Тем более что классические дроны не всегда комплектуются цифровыми каналами". В связи с этим, по мнению специалиста, камера очень удобна: можно использовать и на аналоговых системах, и на цифровых.

Источник изображения: © Валерий Матыцин/ТАСС

Ее новый корпус сделан из сплава, который применяется в авиационной и космической промышленности. Она на 100% состоит из российских комплектующих.

Впечатляющие возможности

Что же позволяет "видеть" камера? "Могу без преувеличения сказать, что я сам был в свое время удивлен ее возможностями", - признался один из разработчиков камеры.

SWIR-камеры предназначены для визуализации инфракрасного изображения в диапазоне 0,9-1,7 микрометра, что позволяет получать "картинку" в круглосуточном режиме даже при естественной освещенности от Луны или ночного неба и в различных климатических условиях.

Благодаря использованию коротковолнового ИК-диапазона спектра камера применима для работы в условиях ограниченной видимости (запыленность, дым, некоторые виды тумана), мониторинга объектов в темное время суток и обнаружения тепловых вспышек.

"Это как раз все те диапазоны, которые раньше не фиксировались. Теперь по оставшимся следам, которые выявляет SWIR-камера, легко определить позицию, откуда стреляли. Боец выстрелил и остановился, а невидимый трассер остался", - прокомментировал возможности новинки военный эксперт Дмитрий Литовкин. Он также отметил, что это устройство очень пригодится, например, при действиях в закрытых помещениях или при разведке местности. "А с облегченной SWIR-камерой на малогабаритном дроне все это можно делать дистанционно без прямого контакта", - добавил эксперт.

Источник изображения: © Валерий Шарифулин/ТАСС

Использование подобных устройств в оборонных целях в ближайшей перспективе будет очень востребовано, а местами даже необходимо, считает руководитель Бюро военно-политического анализа Александр Михайлов.

SWIR-камеры наилучшим образом выполняют задачи по обнаружению объектов в ночное время. Такие устройства могут использоваться для идентификации и распознавания указанных объектов при более низких температурах, ведь работа SWIR-камер в ночное время основана главным образом не на фиксации собственного теплового излучения объектов (хотя они могут фиксировать и собственное тепловое излучение объектов, нагретых выше 300 градусов). Например, будут ярко видны тепловой след после выстрела или почти остывшие угли костра, а сигарета будет выглядеть почти как факел. То есть это некий "сплав" камеры с тепловизором.

Источник изображения: © Марина Лысцева/ТАСС

Одна из интересных функций SWIR-камеры - обнаружение лазерных целеуказателей, которые в настоящее время широко применяются на поле боя. Так, дальнометрические лазеры служат для определения удаленности объектов, а целеуказатели - в наступательных операциях. Наиболее распространенные модели функционируют на длине волн 850, 1060 и 1550 нм. И если первые два можно засечь с помощью очков ночного видения, то третье считается невидимым. SWIR-камеры "справятся" со всеми тремя излучениями одновременно.

По мнению Литовкина, в настоящее время различима тенденция в сторону малозаметности не только авиационной техники, но и сухопутной. Вокруг бронетехники создаются тепловые и электромагнитные поля, которые затрудняют идентификацию объекта с помощью обычных средств контроля.

От сельского хозяйства до спасательных работ

Специальным назначением функционал этой новинки не ограничивается. К примеру, в сельском хозяйстве через нее можно разглядеть влажность почв или характеристики посевов - вплоть до того, какое количество удобрений нужно использовать. Или определить тип породы в геологии.

Источник изображения: © Виталий Тимкив/ТАСС

"Есть окно прозрачности в SWIR-диапазоне, и можно смотреть на очень большие расстояния, потому что нет дымки и рассеивания, - до 30 км. Например, наше предприятие расположено на востоке города рядом с МКАД, но при этом мы можем разглядеть Останкинскую телебашню. Хорошо видно через некоторые пластики, материалы, а вот через одежду - нет", - рассказывает специалист "Швабе".

"В составе с беспилотником камера решает широкий спектр задач, в том числе ведет поиск очагов пожара. Она видит объекты через дым и сквозь некоторые виды тумана, с высокой точностью определяет очаги возгорания. Кроме того, камера эффективна в обнаружении замаскированной техники", - говорит первый заместитель генерального директора "Швабе" Сергей Попов.

Источник изображения: © Донат Сорокин/ТАСС

Еще камеру используют для контроля подлинности и выявления фальшивых денег, диагностики работы солнечных батарей, технической исправности ветряков, контроля нефтегазовых систем и выбросов, а также при проведении геологоразведочных работ.

"Сейчас мы достаточно интенсивно работаем с нефтяными компаниями. У нас ряд проектов - это нефтепроводы, мониторинг экологического состояния рек и водоемов, где идет не только нефтеперевозка, но и ходят обычные транспортные суда, тоже загрязняющие водоемы. Поэтому как раз в этом диапазоне это хорошо наблюдать, в частности, отчетливо видны нефтяные гидрокарбоны", - отмечают в холдинге.

Еще одна интересная сфера применения - безопасность. Например, можно видеть накладные усы и парики, настоящий ли цвет волос, бакенбарды у загримированного человека. Узнать содержание непрозрачных пакетов и сумок, что скрывается за тонированными стеклами - для камеры это не преграда. И все это будет полезно спецслужбам для определения личностей преступников и террористов.

Устройство имеет три диапазона - оптический, SWIR (коротковолновый инфракрасный диапазон) и LWIR (длинноволновый инфракрасный). SWIR может использоваться еще и в металлургии при наблюдении процесса плавления металла. Это очень выгодно, потому что не надо использовать специальные стекла. Для тепловизоров обычное стекло не прозрачно. В SWIR-диапазоне можно использовать обычную стеклянную оптику. И это огромное преимущество: появляется возможность видеть деталь через обычные жаропрочные стекла.

Источник изображения: © Владимир Смирнов/ТАСС

SWIR-диапазон также может показать невидимый глазу карандашный набросок через краску на картинах. И тем самым определить подделку.

Будущее не за горами

У этой разработки огромное количество возможностей и областей применения, но ей придется побороться за "место под солнцем".

Если говорить о сельском хозяйстве в России, то оно отстает от ведущих западных и стран ЕС в плане использования новейших технологических и инновационных разработок. Такое мнение высказал ТАСС управляющий партнер Agro and Food Communications Илья Березнюк. "В основном внедрением современных цифровых решений занимаются крупнейшие игроки рынка, такие как "Русагро", "Черкизово", "Мираторг" и некоторые другие, - говорит он. - Думаю, что подобную разработку могли бы использовать и ведущие растениеводческие компании, однако необходимо понимать соотношение цены данного продукта и его эффективности".

По мнению специалистов и экспертов, в мире подобные устройства - очень популярное и быстроразвивающееся направление, которое может применяться в большом количестве областей. "В мире такие камеры делает очень немного стран. Насколько я знаю, количество государств, летающих в космос, такое же, как и тех, которые изготовляют SWIR-камеры", - говорит специалист "Швабе".

Российская же разработка с суперзрением уже серийно производится и нацелена на новые рынки сбыта.

Роман Азанов

ТАСС благодарит за помощь в подготовке материала пресс-службу холдинга "Швабе"