Исследование и разработка устройств получения видеосигнала в активно-импульсной телевизионной системе наблюдения

• Автор: Дегтярёв, Павел Алексеевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 233 с. : ил.

Глава 1. Современное состояние проблемы телевизионного наблюдения в сложных условиях видимости (обзор). Постановка задачи исследования
1.1. Варианты построения телевизионных систем наблюдения в сложных условиях видимости и их блоков. Обзор аналогов
1.2. Процессы усиления в ЭОП с МКП
1.3. Среда распространения излучения
1.4. Характеристики наблюдаемого в АИ ТВС изображения
1.5. Постановка задачи
Глава 2. Энергетические характеристики АИ ТВС. Дальность действия
2.1. Энергетическое уравнение телевизионной системы
2.1.1. Вывод аналитических выражений для энергетического уравнения
2.1.2. О различных критериях прогнозирования дальности действия
2.1.3. Показатель энергетической эффективности АИ ТВС
2.2. Модель распространения излучения сквозь замутнённую среду и его
регистрации ТВ системой с импульсным подсветом и задержкой стробирования
2.2.1. Вывод аналитических выражений модели
2.2.2. Характеристики передачи контраста активно-импульсными телевизионными системами
2.2.3. К вопросу нахождения оптимальной глубины зоны выделения в АИ ТВС и о связанной с этим дальности действия
2.2.4. Оценка дальности действия активно-импульсной телевизионной системы наблюдения в сложных условиях видимости. Результаты компьютерного моделирования
2.3. Выводы по главе
Глава 3. Усиление яркости изображения на ЭОП и шумовые
характеристики АИ ТВС
3.1. Аналитический расчёт коэффициента преобразования потока излучения ЭОП с МКП
3.1.1. Упрощённая зависимость коэффициента преобразования ЭОП с
МКП от напряжений на электродах. Малосигнальный режим
3.1.2. Учёт влияния глубины влёта первичных электронов в микроканальную пластину на коэффициент усиления тока
3.1.3. Учёт влияния электрического поля внутри микроканала на КВЭ
первой стадии умножения
3.2. Способ расчёта электрического поля в микроканальной пластине при точечном изменении распределения заряда по длине канала. Эффекты насыщения
3.3. Шумовые характеристики АИ ТВС
3.4. Выводы по главе
Глава 4. Экспериментальное исследование АИ ТВС и их устройств
получения видеосигнала
4.1. Исследование характеристик телевизионного датчика
4.2. Исследование характеристик ЭОП
4.3. Проверка работы АИ ТВС в реальных условиях
4.4. Выводы по главе
Глава 5. Практическая реализация ТВ системы для наблюдения в сложных
условиях видимости
5.1. Активно-импульсная ТВ система «201ЧТО»
5.2. Активно-импульсная ТВ система с дистанционным управлением «Обзор»
5.3. Схемная реализация отдельных блоков АИ ТВС
5.4. Выводы по главе
Заключение
Библиографический список
Приложение А. Основные характеристики аналогов АИ TBC
Приложение Б. Дополнительные пояснения по выводу некоторых формул,
полученных в теоретических главах
Приложение В. Схемы разработанных блоков
Приложение Г. Рекламный лист систем «ZOND» и «Обзор»
Приложение Д. Копии актов внедрения результатов диссертационной
работы
Учёту шумовых характеристик выходного изображения будет посвящён подраздел 3.3.
На основе сказанного в основном энергетическом уравнении телевизионной системы (2.6) произведём замены N—>Nnop и Ь—*ЬЖЙСП1:

Л/„5^ФПодсв П1-^пзс „2 2 „о /"ЭОЛ
^пор — 2 2 2 ^вхРдиф тс COSp, (2.9)
Я-?Лп£действМсо N,Nh
где Ідейств - дальность действия системы, м.
Решая уравнение (2.9) относительно £лсйств, получим выражение
дальности действия АИ ТВС, ограниченной чувствительностью:
• (2',0)
Необходимо отметить, что формула (2.10) получена автором совместно с к.т.н., доцентом кафедры телевидения и управления ТУ СУР Ю.Р. Кирпиченко.
Из последнего уравнения видно, что дальность действия ТВ системы линейно возрастает с увеличением относительного отверстия объектива приемника излучения, числа суммируемых элементов ПЗС матрицы по одной координате и диаметра фотокатода ЭОП (уменьшается А/со). Существенное влияние на дальность действия оказывает и угол расхождения лазерного пучка. Скорость изменения дальности действия при изменении других параметров, входящих в уравнение (2.10), меньше. Такие выводы можно сделать при постоянной величине коэффициента ослабления потока излучения средой. В общем случае для оценки дальности действия необходимо решить трансцендентное уравнение (2.10) относительно Тдейств, поскольку параметр тс также зависит от дальности (см. подраздел 1.3).
Прогнозирование дальности действия на основе порогового контраста. Как было сказано, в условиях хорошего контраста изображения дальность действия будет с энергетической точки зрения (не принимая во